邱国良,陈泓霖
(湖南省衡阳生态环境监测中心,湖南 衡阳 421001)
铊是一种典型的稀有分散金属元素,涉及电子、航天、化工、冶炼、医药、超导材料和高能物理等行业;同时铊也是一种高毒性元素,具有极强的蓄积性,对人体会造成持续的损害[1-2]。自然河流水体中铊的浓度较低,但铊从矿山开采、化工、冶炼等途径进入水环境,导致铊污染事件偶有发生。本文论述了我国目前执行的世界上最严格的水质铊环境质量标准及最严格的废水含铊污染物排放标准情况,得出了含铊工业废水需进一步提高处理技术及铊污染防治工作需进一步加强的启示,并提出了铊污染防治的建议,以期为相关工作者提供借鉴参考。
目前国外涉铊相关水质环境质量标准并不多见,其中美国饮用水水质标准中规定饮用水中铊浓度最高允许值为2.0μg/L、饮用水最安全阈值为0.5μg/L,加拿大水生生物基准规定饮用水中铊浓度限值为0.8μg/L,俄罗斯饮用水卫生标准规定饮用水中铊浓度限值为0.1μg/L。国外涉铊污染物相关排放标准也较少,美国的《含铊危险废物最佳示范技术(BDAT)背景文件》规定一价铊化合物经化学氧化-沉淀-过滤后,测量24 h混合废水水样铊含量治理标准为140μg/L。德国的《污水排放规定条例—有色金属制造废水》、《污水排放规定条例—废物焚烧气体洗涤水》均于2004年制定,德国污水排放规定条例规定有色金属制造废水随机水样或2 h混合水样铊含量不超过1 000μg/L,污水排放规定条例规定废物焚烧废气洗涤废水24 h混合水样铊含量不超过50μg/L。
我国现行的涉铊水质环境质量标准见表1。国内的水质环境质量标准与俄罗斯一致,较美国、加拿大要严,执行的是世界上最严格的铊标准限值;且近几年国内新修订的质量标准有新增铊这项指标或是保持最严的铊标准限值不放宽,预计以后修订的《地表水环境质量标准》也不会放宽铊标准限值,可见我国环境质量标准对铊污染防治工作从未放宽要求,水环境铊污染防治工作需进一步加强。
表1 国内涉铊水质环境质量标准
国内污水铊污染物国家排放标准中,《无机化学工业污染物排放标准》(GB 31573—2015)中规定涉铊、锌、铜、铅重金属无机化合物工业污染源废水总铊污染物排放限值为5μg/L,污染物排放监控位置为车间或生产设施废水排放口。2020年12月,生态环境部发布了铅、锌工业,锡、锑、汞工业,硫酸工业,磷肥工业,钢铁工业等与铊有关的工业污染物排放标准修改单5项,新增了总铊污染物排放限值和相应管理要求。《硫酸工业污染物排放标准》(GB 26132—2010)修改单和《磷肥工业水污染物排放标准》(GB 15580—2011)修改单规定总铊污染物排放限值均为6μg/L,《钢铁工业水污染物排放标准》(GB 13456—2012)修改单规定总铊污染物排放限值为6μg/L(仅有烧结(球团)工序的钢铁非联合企业)或50μg/L(钢铁联合企业、钢铁非联合企业多工序),《锡、锑、汞工业污染物排放标准》(GB 30770—2014)修改单规定总铊污染物排放限值为5μg/L(采矿或选矿生产单元废水单独排放)或15μg/L,《铅、锌工业污染物排放标准》(GB 25466—2010)修改单规定总铊污染物排放限值为5μg/L(采矿或选矿生产单元废水单独排放)或17μg/L,污染物排放监控位置均为车间或生产设施废水排放口。我国污水铊污染物国家排放标准较国外排放标准要严格很多,严格限制在5μg/L或6μg/L,稍微放宽的为15μg/L或17μg/L,最宽松的也仅为50μg/L(钢铁联合企业、钢铁非联合企业多工序),均远低于美国或德国污水排放标准。
国内首个涉铊污染物排放标准为湖南省的地方标准《工业废水铊污染物排放标准》(DB 43/968—2014),规定工业废水铊污染物排放标准限值为5 μg/L,废水监控位置为企业废水总排放口;该标准于2015年1月1日实施,2022年6月30日已被新修订的标准替代。上海市的地方标准《污水综合排放标准》(DB 31/199—2018)规定向敏感水域直接排放为5μg/L、向非敏感水域直接排放或间接排放为300 μg/L,江西省的地方标准《工业废水铊污染物排放标准》(DB 36/1149—2019)和河南省的地方标准《黄金冶炼行业污染物排放标准》(DB 41/2088—2021)规定工业废水铊污染物排放标准限值为5μg/L,广东省的地方标准《工业废水铊污染物排放标准》(DB 44/1989—2017)规定第一时段排放标准限值为5 μg/L、第二时段严格至2μg/L,江苏省的地方标准《钢铁工业废水中铊污染物排放标准》(DB 32/3431—2018)也严格至2μg/L。
为了加强与国家新发布的标准修改单的衔接,防范工业企业生产过程中的涉铊污染风险,湖南省生态环境厅于2021年修订了湖南省《工业废水铊污染物排放标准》(DB 43/968—2014),修订后的《工业废水铊污染物排放标准》(DB 43/968—2021)于2022年6月30日起实施。修订后的(DB 43/968—2021)将铊污染物监控位置由原来的企业废水总排放口调整为车间或生产设施废水排放口,分类细化了排放限值,并分行业分类对不同单元的污染物监控位置作了说明;排放限值为5μg/L,但将在建、运行、闭库、停用等情形的尾矿坝(库)以及涉铊工业企业产业园区污水集中处理设施的排放限值严格至2 μg/L;要求在国土开发密度已经较高、环境承载能力开始减弱,或水环境容量较小、生态环境脆弱,容易发生严重水环境污染问题而需要采取特别保护措施的地区,严格控制企业的污染排放行为,在上述地区的企业执行铊污染物特别排放限值为2μg/L;对涉铊工业企业生产工艺中明确用于冲渣、浸出、漂洗、碱洗、脱硫等用途的生产过程循环用水单元,铊污染物控制限值为15μg/L,监控位置为循环回用水前的处理设施出水口,如无处理设施,则为储存设施出口。可见湖南省修订后的《工业废水铊污染物排放标准》(DB 43/968—2021)进一步严格管控铊污染物的排放,收严了部分行业或需要采取特别保护措施的地区的排放限值,并对循环用水提出了限值。
国家排放标准的出台,各省份地方排放标准的出台或修订见表2,说明我国进一步执行世界上最严格的废水铊污染物排放标准,这对我国含铊工业废水的处理提出了更加严苛的技术要求,铊污染防治工作需进一步加强。
表2 国内涉铊水质污染物排放标准
目前,含铊废水处理技术各有优缺点,铊污染防治建议从以下几个方面着手:
1.加强铊污染物源头管控。可以限制性开采含铊矿石资源,尽量开采低铊矿石原料,加强对矿石原料铊含量的检测,选用含铊量较低的原辅材料等;涉铊企业应加强环境风险防控,完善涉铊风险管控制度;生态环境部门应对照新排放标准依法加强涉铊企业监管,在新标准基础上严格环境准入;通过各种措施从源头上减少铊污染物的产生[3]。
2.加强过程监管。涉铊企业生产过程中采用先进的设备或工艺,将铊污染物进行回收或处理,尽量减轻铊污染在全流程中的扩散,应加强含铊“三废”管控;构建涉铊企业闭环管理体系,实现铊元素的可核算、可追踪,降低铊污染物排入外环境的可能。
3.加强末端治理。根据废水铊浓度的高低,选用适用的铊去除治理技术或工艺,尽量降低铊的排放浓度;如果是mg/L级别的含铊废水,首选氧化沉淀法工艺,如仅采用氧化沉淀法无法满足排放要求时,可再结合生物制剂或吸附剂进行深度处理;如果是μg/L级别的含铊废水,建议采用电絮凝技术或金属水合氧化物(尤其是铁锰氧化物)吸附进行处理。
4.加强水源地涉铊监管和铊异常事件应急处置能力。生态环境部门要全面排查水源地铊污染风险,对存在涉铊污染风险的水源地,要加强预警监测体系建设及提高应急监测、应急处置能力,储备应急处置物资等,要做到早发现、早处置,保障水源地水质安全。涉铊企业要制定铊污染应急处置预案,出现铊浓度异常事件时要及时响应,科学妥善开展应急处置,尽可能降低铊污染风险。
我国继续执行世界上最严格的水质铊环境质量标准以及世界上最严格的废水铊污染物排放标准,且环境质量标准未放宽、而铊污染物排放标准进一步收严,说明我国对含铊工业废水的处理提出了更加严苛的技术要求,铊污染防治工作需进一步加强。建议通过采取加强铊污染物源头管控、加强过程监管、加强末端治理、加强水源地涉铊监管和铊异常事件应急处置能力等措施进一步加强铊污染防治,保障河流地表水水质安全。