清潩河流域水污染物排放标准实施评估*

李廷梅 郭新望 闫碗颖 王燕鹏 于鲁冀,#

(1.郑州大学综合设计研究院有限公司,河南 郑州 450003;2.河南省生态环境监控中心,河南 郑州 450003;3.郑州大学生态与环境学院,河南 郑州 450003)

近年来各地已发布流域水污染物排放标准28项[1],对水质改善起到了重要作用,建立流域水污染物排放标准体系评估机制,对实现地方与国家的有机联动[2-3]、完善标准体系具有重要作用。《国家污染物排放标准实施评估工作指南(试行)》于2016年发布。2022年3月,生态环境部提出要启动编制国家污染物排放标准实施评估技术导则,当前国家层面的评估工作指南对流域水污染物排放标准评估缺乏针对性,容易由于流域基础数据缺乏而加大评估难度,难以满足水生态环境管理的需求。2021年天津市《水污染物排放标准实施效果评估技术规范》(T/TJSES 004—2021)细化了流域水污染物排放标准评估方法,但当前国内缺乏有关实践探索,不利于形成系统的评估体系。从国际上看,环境标准有效期限一般为5年[4]。美国环境保护署明确规定各州政府每2～3年需对水环境质量标准开展评估[5],并及时修订以保证时效性。我国约30%的流域水污染物排放标准是在2016年之前制定的,实施时间已较长,只有极少地方对标准的实施效果进行了评估,缺乏常态机制,亟需对现行标准开展评估工作。

评估方法方面,宋国君等[6]将“达标排放”判定作为排放行为合法性和排放控制目标完成情况的决定性因素。孙宁等[7]提出了从与国家标准管理体系的一致性、标准实施保障体系有效性、标准实施效果、标准实施效益、实施效率5个方面开展评估的技术方法。周羽化等[8]提出了方法标准适用性评估的技术方法体系。美国基于最佳现有实用技术(BPT)、欧盟基于最佳可行技术(BAT)等[9-10]将技术经济评估应用于标准制定与管理体系,而我国在这方面则较缺乏。“十四五”时期水生态环境保护由污染治理为主向水资源、水生态、水环境协同治理、统筹推进转变,对特定流域的精细化管理需求更迫切,对水污染物排放标准的科学性、适用性和系统性要求也随之提高,本研究选择典型流域清潩河作为研究对象,参考有关规范要求,以评估标准执行情况、实施效果、实施保障情况、实施效益为主要评估内容,构建适用于清潩河流域特点的标准评估体系,并对评估结果进行分析,以期为类似流域标准的评估提供参考,对完善标准评估机制提供实践经验。

1 标准实施概况

1.1 流域概况

清潩河位于河南省中部,发源于新郑市辛店西沟草原浅山区,属淮河流域沙颍河水系的颍河支流,流经长葛、许昌市区、临颍、鄢陵等县(市),于鄢陵县陶城闸下游汇入颍河,全长149 km,总流域面积2 362 km2,位于东经113°28′～114°18′、北纬33°42′～34°24′,流域水系见图1。

图1 清潩河流域水系图

1.2 标准制定及实施过程

清潩河流域天然径流匮乏,主要靠污水处理厂尾水、自然降水和许昌市段人工调水为河道补水,标准制定前水质长期处于劣Ⅴ类,2011年省控高村桥断面COD、氨氮超标率分别高达100.0%、49.9%;国控陶城闸断面COD、氨氮超标率分别为7.7%、51.9%。为控制流域污染物排放,改善清潩河水质,河南省制定了《清潩河流域水污染物排放标准》(DB 41/790—2013)(以下简称本标准),并于2013年7月1日起实施。

1.3 标准实施前后流域变化情况

本标准实施前后,清潩河流域社会经济水平和水污染形势有较大改善,2017年与2013年相比,城镇化率由49.98%增至55.85%,三产结构由8∶71∶21转变为5∶64∶31,国内生产总值(GDP)由1 180.78亿元大幅增加至1 620.59亿元;污染物排放结构由城镇生活源和工业源相当转变为城镇生活源为主,直排量占比由50%～60%下降至25%～40%;水环境质量也得到了明显改善,高村桥断面由劣Ⅴ类提升为Ⅲ类,陶城闸断面由Ⅴ类改善为Ⅳ类。本标准实施后环境发生了较大变化,特别是水污染防治行动计划实施以来,对清潩河流域水环境质量改善的要求日益提高,到2020年高村桥和陶城闸断面水质需达到或优于Ⅲ类,流域的环境管理形势发生了较大变化,有必要及时开展评估工作以完善流域水环境管理体系。

2 标准评估体系建立

2.1 评估内容与方法

《国家污染物排放标准实施评估工作指南(试行)》要求,重点评估对象包括污水排放限值、监测、监控要求等。根据完整性原则,评估内容应包括标准适用范围、水污染物排放控制要求、实施与监督等;根据重点性原则,应对标准执行情况,标准实施的环境效益、经济成本、达标技术和达标率等进行重点评估。基于以上要求,结合客观性和广泛参与性等,确定本标准实施的评估内容与方法,具体见表1。

表1 本标准实施的评估内容与方法

2.2 评估路线

本研究建立的清潩河流域排放标准实施评估路线见图2。

图2 清潩河流域排放标准实施评估路线

2.3 数据来源

选择2013年本标准制定年作为背景值,2017年作为对比值进行评估,数据来源主要包括许昌市和漯河市的环境统计数据、污水处理厂在线监测数据、河南省地表水控制断面及重点污染源在线监测数据。同时,结合评估需要对清潩河流域内重点排污行业的水质进行了现场监测作为研究支撑。

3 标准评估结果

3.1 执行情况

3.1.1 与国家及行业现行标准对比

评估期间,清潩河流域执行的国家和行业标准共计16项(见表2)。在控制因子数量方面,本标准有23,仅次于GB 8978—1996、GB 21523—2008、GB 21904—2008、GB 18466—2005;在排放限值方面,以主要污染物COD和氨氮为例,本标准排放限值分别为50、5 mg/L,除与GB 18918—2002相同、比GB 25464—2010氨氮宽松外,均比其他标准严格。可见,本标准在污染物排放控制方面相对流域现行的其他标准严格。

表2 清潩河流域执行的国家和行业标准

3.1.2 与河南省其他流域标准对比

评估期间,河南省共制定流域标准8项(见表3)。与2012—2014年同期发布的其他标准相比,控制因子数量方面,2项标准与本标准一致,3项标准比本标准多,以DB 41/777—2013最多,多出6项指标;从适用性看,本标准与其他标准规定基本相同,对部分因子不同行业执行不同标准限值,可见本标准在同期河南省流域标准中处于中等水平,还需对控制因子指标改进优化。2016年发布的标准比本标准控制因子数量更多,且更注重精细化管理,针对不同地区不同行业执行不同的标准限值。因此,评估认为本标准需要结合新时期要求和流域行业变化情况,加强精细化管控。

表3 河南省制定的流域标准

3.1.3 与其他省市现行流域标准对比

本研究选择北京市、广东省、天津市、四川省、河北省和湖北省的污染物排放标准进行对比,以分析本标准的控制水平。重点污染物COD、氨氮和总磷控制水平方面,近年来各地污染物排放标准日趋严格,2012—2017年限值主要为20～50、1～5、0.3～0.5 mg/L,2018年后分别降至20～40、1～2、0.2～0.4 mg/L,本标准颁布时间较早,较其他地区标准相对宽松,具体见图3。

注:A为北京市《水污染物综合排放标准》(DB11/ 307—2013)、北京市《城镇污水处理厂水污染物排放标准》(DB11/ 890—2012);B为广东省《淡水河、石马河流域水污染物排放标准》(DB 44/ 2050—2017)、广东省《练江流域水污染物排放标准》(DB 44/ 2051—2017);C为广东省《茅洲河流域水污染物排放标准》(DB 44/ 2130—2018);D为天津市《城镇污水处理厂污染物排放标准》(DB12/ 599—2015);E为天津市《污水综合排放标准》(DB12/ 356—2018);F为四川省《四川省岷江、沱江流域水污染物排放标准》(DB51/ 2311—2016);G为河北省《大清河流域水污染物排放标准》(DB 13/ 2795—2018);H为河北省《子牙河流域水污染物排放标准》(DB 13/ 2796—2018)、河北省《黑龙港及运东流域水污染物排放标准》(DB 13/ 2797—2018);I为湖北省《湖北省汉江中下游流域污水综合排放标准》(DB42/ 1318—2017)。

在精细化管理方面,DB 44/2050—2017、DB 44/2051—2017和DB 44/2130—2018设置了重点排污行业污染控制因子标准限值,DB 13/ 2795—2018、DB 13/ 2796—2018和DB 13/ 2797—2018则按照行政区划为基本单位划分控制区域,不同区域执行不同的水污染物排放限值,相比而言,本标准仅设置了重点排污行业污染控制因子标准限值,在分区域精细控制方面略有欠缺。

3.2 实施效果

3.2.1 重点行业达标情况

清潩河流域重点行业有煤炭、造纸、发制品、制革和食品行业,其中发制品行业是流域内的重点和特色行业,发制品生产量占全球假发市场的60%,因此本研究以发制品行业为例进行重点行业达标情况评估。

2013年本标准实施后,由于污染防治攻坚战的优化产业布局、推进入园入区等行业政策的索引和本标准对直排污染源的严格约束,中大型发制品企业废水已基本实现全部排入城市污水处理厂或集中式污水处理厂进行处理,水污染物排放量有所降低,废水排放量从2013年的206.38万t/a减少至2017年的158.48万t/a,减幅23.2%。企业数量由2013年的40家增至2017年的62家,直接排放企业至2017年全部转变为间接排放。

本标准实施以来,发制品行业各项指标总体达标情况较好,满足排入污水处理厂进水要求。评估选择了3家龙头企业(分别以代号RBK、HY、LZ表示)和3家小型企业(分别以代号JY、ML、XD表示)进行了达标情况分析,发现RBK和HY两家企业达标情况较好,而LZ企业和3家小型企业排放浓度较高,各企业COD、氨氮排放质量浓度见图4。评估认为,小型发制品企业缺乏监管,建议规范企业开展自行监测,推进公众监督与环保监管。

图4 清潩河流域发制品行业企业COD、氨氮排放情况

3.2.2 污水处理厂达标情况

评估期间,清潩河流域有7家污水处理厂,达标率在本标准实施前后一直处于较高水平。2013年后,本标准对河流准入排放浓度要求进一步加严,促进污水处理厂处理设备的升级改造,达标率逐年提升。由图5可知,污水处理厂COD和氨氮排放浓度一直保持在较低水平,低于本标准限值。从2014年起,由于管理加严,COD和氨氮排放浓度呈现出逐年下降的趋势。COD年均达标率逐年提升,几乎实现全达标;氨氮年均达标率在2013—2014年略有下降,但在2016—2017年回升至97%以上,达标情况较好。

图5 污水处理厂COD、氨氮排放及达标情况

3.3 实施保障情况

污染物排放标准是地方环境管理的重要支撑,同时其实施也依赖于地方政府强有力的管理手段推动。实施保障情况评估见表4。本标准实施期间,流域内地方政府采取了各项措施保障了本标准的有效执行,其中经济政策方面以排污费和环保税征收、水生态补偿为主,环境监测和执法方面以网格化监管模式、“双随机”抽查执法、污染源日常监管随机抽查制度、完善环境监测与监控等措施为主,公众参与信息公开方面以政务公开、建设多种公开平台为主。同时,本标准为流域内环境管理制度的执行和规划与专项行动的实施起到了较大支撑作用。

表4 实施保障情况评估

3.4 实施效益

本标准的实施给流域带来了一定的效益。环境效益方面,为促进本标准实施,地方政府加大了对排污单位的管控,以工业废水为例,主要污染物COD、氨氮排放量下降率达到85%以上,直排企业数量下降19%,说明本标准实现了流域内污染源排放方式的优化,促进了污染物排放量的削减。产业效益方面,2017年流域产业结构为6∶64∶30,相较2013年的8∶71∶21,第二产业稳定调整,第三产业快速发展,产业结构进一步优化;2017年较2013年增加了27家企业,但废水排放量下降了19.60%,COD、氨氮排放总量分别下降41.55%、77.86%,落后产能淘汰明显。社会效益方面,清潩河水质满足了景观用水要求,水污染相关举报件数由2013年的19件降至2017年的2件,说明清潩河流域水环境的改善得到百姓认同,进一步促进了人与自然和谐共生。

3.5 标准实施存在问题

本标准实施以来,流域水环境质量改善明显,但随着流域水质目标不断加严,高村桥和陶城闸断面目标由2013年的Ⅴ类提高到2020年的Ⅲ类,本标准对流域水环境管理的支撑作用有所弱化。污染物控制因子方面,虽然本标准已针对某些行业制定了特殊限值,但未针对行业特征污染物的排放进行限值约束,需对污染物控制因子进行优化,如增加动植物油为重点水污染物排放行业特征因子、加严对毒害因子的控制等;污染物排放限值方面,目前部分行业及污水处理厂的出水水质远远优于目前的限值要求,如流域内《许昌市污染防治攻坚战三年行动实施方案(2018—2020年)》《漯河市流域水污染防治攻坚战实施方案(2016—2020年)》等要求流域内污水处理厂出水主要污染物需达到Ⅳ类水质标准,且污水处理厂实际出水已能稳定达到该要求,即相较于流域目前的污染控制水平,本标准限值略显宽松,导致本标准不能有效约束排污单位排污行为;排放源方面,本标准主要适用于清潩河流域工业和城镇生活污水的排放管理,然而近年来清潩河流域内新建了7个人工湿地,人工湿地排水对断面也有较大影响,尚未有标准规范,现有的标准体系需增加对人工湿地尾水的排放管理。因此,本标准中污染物控制因子、控制标准与目前环境管理需求不相适应,不能支撑流域水环境质量的进一步提升和水环境功能的恢复。

4 结论与建议

(1) 本标准与国家及行业现行标准对比,本标准污染物排放控制相对严格;与省内其他流域标准相比,本标准分区域精细控制方面略有欠缺;与国内其他省市现行流域标准对比,本标准限值相对宽松、分区域精细控制缺乏。2013年本标准实施后,企业废水已基本实现全部排入集中式污水处理厂进行处理,各项指标总体达标情况良好,2016—2017年基本稳定达到97%以上。

(2) 本标准实施实现了流域内污染源排放方式优化,促进了污染物排放量的削减;流域产业结构得到进一步优化,落后产能淘汰明显;水环境得到较大改善,流域水污染相关举报件数下降。本标准实施期间,流域内地方政府采取了排污费和环保税征收等经济政策以及网格化监管模式等环境监测和执法手段,各项措施保障了本标准的有效执行,同时本标准为流域内环境管理制度的执行以及规划与专项行动的实施也起到了较大的支撑作用。

(3) 本标准存在与水环境质量要求衔接不足、对行业排污控制针对性和约束性不足和标准适用范围不足等问题。建议对污染物控制因子进行优化,适当提高流域污染物排放限值要求,加严对毒害因子的控制;以实现精细化管控为目标,增强对污水处理厂和减排企业的排污约束;需增加对人工湿地尾水的排放管理。