傅國偉

(清華大學環(huán)境學院,北京 100084)

1 重金屬污染已成為我國的重大環(huán)境問題

我國在防控常規(guī)污染物(或稱第二類污染物,指量大面廣的可生化降解有機物、氨氮、磷等污染物)的規(guī)劃管理上,已取得了思想路線科學合理、效益顯著的成績。但重金屬污染的防治卻成為我國當前和今后一個時期內環(huán)境保護的頭等大事。2011年2月,國務院正式批復環(huán)境保護部牽頭的《重金屬污染綜合防治規(guī)劃》作為首項“十二五”規(guī)劃的對象[1-2]。2011年10月20日,國務院發(fā)布了《關于加強環(huán)境保護重點工作的意見》(國發(fā)[2011]35號),意見強調,“要集中治理重金屬污染遺留問題,切實加強重金屬污染防治”[3]。

當前我國水土的重金屬污染形勢十分嚴峻[4-5]:至2006年,環(huán)境保護部曾對30萬hm2的基本農(nóng)田保護區(qū)土壤抽測了3.6萬 hm2,重金屬超標率達12.1%;湖南省1998年全省重金屬污染的土地面積已達2.8萬hm2,占全省總面積的13%;廣東省珠江三角洲40%土壤存在重金屬污染,其中10%為重污染;西江流域的重金屬污染已達60%～70%[6-8]。目前土壤污染的程度正在加劇,如深圳市2010年土壤汞的濃度有37%的采樣點超過土壤背景值,6%的樣點處于中度以上污染水平[9];南京市2007年土壤中已受到鉛、汞、鎘污染,其中汞污染比較嚴重[10];黃浦江中上游地區(qū) 2010年農(nóng)用土壤重金屬含量鎘、汞、砷、鉻、鉛量分別超過土壤背景值的60%,68%,19%,67%,45%[11]。

據(jù)統(tǒng)計,每年因重金屬污染的糧食達1200萬t,造成的直接經(jīng)濟損失超過200億元。重金屬污染中以鎘和砷所占的比例最大,約各占40%,且南方的污染較密集,北方的污染較為零星。據(jù)2007年中國六大地區(qū)縣以上170多個大米樣品調查,發(fā)現(xiàn)有10%的市場大米鎘超標[12](這與2002年農(nóng)業(yè)部稻米監(jiān)測中抽測的鎘超標率10.3%基本一致)。

進入土壤的重金屬來源多種多樣,涉及大氣顆粒物、廢污水和尾礦、廢渣和污泥池等。就對人體健康的影響而言,應是已暴露在環(huán)境中的重金屬,“暴露”指的就是人為的“排放”。沈路路等[13]曾對我國部分地區(qū)汞暴露的來源作了分析:沿海地區(qū)和江河流域居民的汞攝入量大都來自水產(chǎn)品;貴州是我國汞礦的主要產(chǎn)地(約占我國汞礦量的73%),據(jù)研究,居民的汞攝入量有73%來自稻米,18%來自蔬菜,來自大氣的僅占 6%;據(jù)對長春市降塵的研究[11],鉛主要來自汽車尾氣,鎘主要來自工業(yè)塵(經(jīng)雨水徑流又進入土壤和河道)。因此可以認為,重金屬最主要來自灌溉水帶來的土壤污染。

據(jù)《2009年中國海洋環(huán)境質量公報》,我國海域未達到清潔海域水質標準的面積比上年增加7.3%。嚴重污染海域主要分布在渤海灣、遼東灣、長江口、杭州灣、珠江口和部分大中城市近岸局部水域(也包括一些湖泊)[14-21]。河流攜帶入海的污染物總量較上年有較大增長,73.7%的入海排污口超標排放污染物[16]。環(huán)渤海水域的重金屬含量已超出正常水平的2000多倍,目前已成為污染最為嚴重的海域之一;而最近一個時期生態(tài)學家們對海域(如珠江口近岸、深圳灣、渤海灣、遼東灣等)的沉積物和底棲生物樣品中“重點”重金屬進行的調查測定和生態(tài)危害或風險指數(shù)評價(以工業(yè)化前沉積物的最高背景值為標準)表明,這些海域的生態(tài)風險在升高,近岸水產(chǎn)品質受到影響,如遼東灣表層沉積物中的鉛、鎘、銀和汞已達到了中度富集!且鎘、銀和汞主要來自人為源。上述這些足以證明,陸域已超量排放了大量的“重點”重金屬。

2010年9月,環(huán)境保護部公布了全國排查重金屬及其整治的專項行動結果:共排查了11510家排放重金屬的企業(yè),取締關閉了 584家;在 14個省(區(qū)、市)確定了148個重金屬重點監(jiān)管區(qū)域,在19個省確定了1148家重點監(jiān)管企業(yè)。其中,云南、廣西、湖南、四川、貴州等屬重金屬高產(chǎn)區(qū)。2011年2月,國家環(huán)境保護部《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》確定了14個重點省區(qū)(內蒙古、江蘇、浙江 、江西 、河南 、湖北、湖南、廣東、廣西、四川、云南、陜西、甘肅、青海)的138個重點防護區(qū),共涉及五大重點行業(yè):采礦、冶煉、鉛蓄電池、皮革及其制品、化學原料及其制品[2]。

水土污染之后的治理和恢復是十分繁重和艱巨的,需要全面考慮污染土壤、地下水及河湖底泥的治理,不僅難度很大,而且資金需求巨大,在目前修復治理資金缺乏有效保障的情況下,要治理好水土污染就更加困難。如株洲自2006年爆發(fā)鎘污染事件以來,已投資2500萬元治理25口水塘,投資2700萬元治理老霞港的重金屬污染,但污染情況似未獲重大改善。據(jù)株洲市環(huán)保局官員稱,治理項目總資金需400多億元[22-23]。

由上可見,當前重金屬污染已成為我國凸顯的重大環(huán)境問題。就防治土壤污染而言,筆者認為防應大于治、先于治,土壤污染的治理和修復將是一個相當長期的過程。因此,當前最緊迫的任務是從源頭控制好污染源。就一個區(qū)域或一個流域而言,還必須針對域內各點、面污染源按照正確的技術路線和程序,嚴格監(jiān)管執(zhí)法,才有可能有效防控。

2 端正控制重金屬污染物的基本原則和技術路線是當務之急

面對當前重金屬污染的嚴峻形勢,人們不禁會問:怎么會在較短的時間內出現(xiàn)如此嚴峻的水土重金屬污染呢?是什么方面出了問題呢?!

2.1 我國現(xiàn)行的重金屬排放標準

早在1988年,中國就頒布實施了適用于排放污水和廢水的一切企、事業(yè)單位的GB8978—1988《污水綜合排放標準》。1996年進行修訂后頒布了GB8978—1996《污水綜合排放標準》,該標準明確將排放的污染物按其性質分為兩類:

第一類污染物,指能在環(huán)境或動植物體內蓄積,對人體健康產(chǎn)生長遠不良影響者,含有此類有害污染物質的污水,不分行業(yè)和污水排放方式,也不分受納水體所具有的功能類別,一律在車間或車間處理設施排出口取樣,其最高允許排放濃度必須達到表1的規(guī)定。

表1 第一類污染物最高允許排放濃度

這里的“第一類污染物”并不是指所有的重金屬(如銅、錫、鋅、錳等就不屬于第一類污染物),第一類污染物可簡稱為8種“重點”重金屬或稱“汞、鎘、鉻、砷、鉛 、鎳 、鈹、銀”8 種重金屬再加“苯并 a 芘”和“α、β放射性”,它正是目前我國嚴重面臨的“重金屬”污染物。

第二類污染物,指其長遠影響小于第一類的污染物質,其最高允許排放濃度和部分行業(yè)最高允許排水定額必須符合第二類污染物最高允許排放濃度的規(guī)定。

2.2 如何理解和評價GB 8978—1996《污水綜合排放標準》

GB 8978—1996《污水綜合排放標準》反映了世界的潮流和共識,科學地制訂了一條污染物排放的技術路線:區(qū)分兩類性質完全不同的污染物及其控制排放的原則、方法和標準(當然20多年后的今天,這個標準還有待于增補一些新的項目,如更多的重金屬和POPs等)。

從污染物性質講,第一類污染物能在環(huán)境或動植物體內持久蓄積并對人體具有致癌、致畸或致突變性;而第二類污染物則能在環(huán)境或動植物體內降解,因此后者可以利用環(huán)境的部分稀釋自凈能力來達到受納水體的功能要求。

從排放要求講,第一類污染物應采取封閉零排放的基本原則,不允許稀釋擴散、不允許與其他廢水相混,而只允許在企業(yè)車間或車間處理設施排出口(排出水量是限定很小的)取樣,不超過最高允許排放濃度,其允許排出的第一類污染物總量是很低的;同時,還必須對其相應的尾礦、廢渣、污泥作為危險固體廢物進行封閉性處置和監(jiān)管。因此,相對大水體而言其本質屬于零排放的性質,或者說它是一種十分嚴格又微量排出的“總量控制”。第二類污染物則可以按照受納水體功能類別的控制斷面水質標準要求,實施入河排放口污染物河水稀釋、擴散、降解的總量控制。

如果能嚴格貫徹執(zhí)行GB8978—1996《污水綜合排放標準》,則顯然不至于出現(xiàn)第一類污染物的大量嚴重超標。

2.3 背離和混淆兩類污染物排放標準的若干表現(xiàn)

a.我國已探明的礦產(chǎn)儲量中80%屬共生伴生礦,而75%的礦產(chǎn)綜合利用率又不到2.5%,最關鍵的問題是許多礦渣違反規(guī)定,裸露堆放而不設“尾礦庫”或“不排場”,致使有害重金屬伴隨雨水逐漸融出而擴散[12]。

b.將“重點”重金屬與第二類污染物混在一起,籠統(tǒng)列為總量控制,均以水體功能達標與否進行規(guī)劃管理。

c.開展以常規(guī)污染物為目標的流域和區(qū)域規(guī)劃管理時,對“重點”重金屬置之不顧,以偏代全,甚至撿了“芝麻”丟了“西瓜”。

d.對江河湖海作水質評價或水生物評價時,只按水體功能類別的水質標準評價,忘記或不明白對“重點”重金屬必須以水環(huán)境背景值(“歷史”上的原始水質)作為標準進行評價,因此將大大放寬其排放總量!

e.對排放“重點”重金屬企業(yè)作環(huán)境影響評價和監(jiān)管時,只管排水口的達標與否而不按“封閉零排”的基本原則實施危險廢渣、廢氣的監(jiān)管。

f.對排放“重點”重金屬企業(yè)作環(huán)境影響評價和監(jiān)管時,不在車間或車間處理設施排出口取樣監(jiān)測,而在企業(yè)總排水口取樣監(jiān)測。

g.對排放“重點”重金屬企業(yè)作環(huán)境影響評價和監(jiān)管時,不在車間或車間處理設施排出口取樣監(jiān)測,而在入河排污口取樣監(jiān)測或自動監(jiān)測站監(jiān)測。

以上的表現(xiàn)都是違背現(xiàn)有法規(guī)標準并引發(fā)“重點”重金屬超量排放的起因。試舉一例說明如下:

某水污染控制規(guī)劃人員曾對某一河流(71.8km長度內排入了COD,NH3-N,六價鉻等多種污染物,在4個河流監(jiān)控斷面上,河水中六價鉻的現(xiàn)狀質量濃度為0.006～0.024mg/L,滿足水環(huán)境功能規(guī)定的Ⅲ類要求)作了“總量控制規(guī)劃”(后已作了修正):按年均流量22.6億m3和河水六價鉻達標質量濃度為0.05mg/L計算,得出的“六價鉻水環(huán)境容量”為194t/a。而實際上,按該河涉及的相關企業(yè)廢水排放量及其排放質量濃度標準(0.5mg/L)計算,若在企業(yè)車間排出口達標控制,其年排水量為36.6萬m3,六價鉻的年總排放量約僅為66kg;若在企業(yè)排出口達標控制,其年排水量為228萬m3,六價鉻的年總排放量為185kg(為車間限排量的2.8倍);而若按“六價鉻水環(huán)境容量”總量控制則年總排放量可高達194t(為車間限排量的 2930倍之多,極大地放寬了六價鉻的排出量!)。從法規(guī)標準而言,根本不存在“六價鉻水環(huán)境容量”總量之說,而只有十分嚴格的車間限排總量!

可見,糾正觀念、端正技術路線是何等迫切!

3 對“重點”重金屬實施源頭監(jiān)控的建議

a.成立專門的政府主管部門對礦業(yè)實行嚴格監(jiān)督。這是政府迫在眉睫要做的事情。礦產(chǎn)不合理的開采是導致土壤重金屬污染的最根本原因。管住了開礦,就管住了土壤重金屬污染的最大問題。只有掐緊了準入、統(tǒng)一了管理、明確了監(jiān)督,才能堵住礦產(chǎn)資源的濫挖、濫采,才能遏制住水土重金屬污染。

b.區(qū)分兩類不同性質的污染物。對第一類污染物實施嚴格的企業(yè)車間排出口的濃度達標控制;對第二類污染物實施水體功能水質達標的總量控制。

c.對所有排放“重點”重金屬的企業(yè)(特別是已列為環(huán)境保護部重點控制的企業(yè))車間排口必須設置取樣監(jiān)測點并取水樣監(jiān)測,對超標者實施清潔生產(chǎn)審計,不合格者作“關停并轉”處理。不能放寬到在企業(yè)總排水口或在企業(yè)污水處理廠排水口取樣監(jiān)測,更不能在入河排污口取樣監(jiān)測或在其相應的自動監(jiān)測站監(jiān)測。同時,還應當就企業(yè)排出的危險廢棄物(即含“重點”重金屬的固體、污泥及大氣中的顆粒物)按標準要求進行監(jiān)管。

d.對江河湖海水質應進行全面綜合的監(jiān)測評價,必須區(qū)分兩類不同性質的污染物,對其進行不同內容和不同方法的評價,以推動水污染控制的科學規(guī)劃與管理。①對水中“重點”重金屬評價的作用在于說明水體是否有其污染?它從何而來?哪些企業(yè)車間內部需要進行清潔生產(chǎn)和就地治理?水體水質評價的標準不是該水體指定功能對應的水質標準,而應當是該水體的環(huán)境背景值(即未污染前的“歷史”原始濃度),超過環(huán)境背景值的水質濃度屬“重點”重金屬水污染,其超過的“重點”重金屬量即相當于應控制的削減量,應切實優(yōu)先納入規(guī)劃管理之中。(如果按功能對應的水質標準作為其評價標準,這將完全背離法規(guī)標準,大大放寬了“重點”重金屬的排出量)。②對水中非“重點”重金屬(即第二類污染物)水質評價的標準是該水體指定功能對應的水質標準,評價信息可用作判別是否超過功能要求?需要的削減率?是否需要進行區(qū)域性可降解污染物的聯(lián)合治理?等等。

e.現(xiàn)有國控城鎮(zhèn)污水處理廠(約 1 587家)有47%全年部分或全部測次超標。對所有污水處理廠的入水口和排水口均應設置“重點”重金屬取樣監(jiān)測點,凡已混有“重點”重金屬并排出相當總量的污水處理廠,應追索排污源控制或在處理廠進行專門的分離濃縮回收處理。

f.最近一個時期,生態(tài)學家們對海域及其河口(如珠江口近岸、深圳灣、渤海灣、遼東灣等)以及太湖、滇池等的沉積物和底棲生物樣品中“重點”重金屬進行了調查測定和生態(tài)危害或風險指數(shù)評價(以工業(yè)化前沉積物的最高背景值為標準)。研究表明生態(tài)風險在升高,近岸水產(chǎn)品質受到影響!各海域“重點”重金屬的分布基本都是由口門內向口門外遞減,說明海域的“重點”重金屬污染均來自陸域。目前尚待將海域的“重點”重金屬污染與陸域分布源的關系定量化,以便建立起能有效用于監(jiān)控的系統(tǒng)化信息。

如果能按上述建議建立起“源頭監(jiān)控‘重點'重金屬排放管理系統(tǒng)”,就能夠有效遏制我國繼續(xù)大幅度超量排放的勢頭,防止“重點”重金屬污染的加重和擴大,從而快速扭轉目前嚴峻的局勢,并為治理已污染的水土提供重要的信息支持。與此同時,還必須加強群眾監(jiān)管體系、企業(yè)責任制以及相關的法治建設,以保證正確的“重點”重金屬污染防控技術路線的貫徹實施。

4 結 語

我國水土的“重點”重金屬污染確已到了十分嚴重的地步。要治理和恢復污染后的水體和土壤是一項十分繁重和艱巨的任務。環(huán)境保護部已制訂《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》,要求到2015年建立起比較完善的重金屬污染防治體系,基本遏制突發(fā)性重金屬污染事件高發(fā)態(tài)勢,重點區(qū)域“重點”重金屬排放量要比2007年減少15%,非重點區(qū)域“重點”重金屬排放量不超過2007年水平。這是一件眾心所望的大事!

筆者認為:在重金屬污染防治中,必須大力加強監(jiān)管與法治建設;要樹立防大于治、先于治的理念。當前最緊迫的是從源頭控制污染源的繼續(xù)超量排放,而監(jiān)控源頭必須先端正技術路線:①成立專門的政府主管部門對礦業(yè)實行嚴格監(jiān)督,保證開采冶煉的合理性和合法性。②嚴格區(qū)分兩類性質不同的污染物及其控制排放原則、方法和標準。對第一類污染物必須基于封閉零排放原則進行監(jiān)控,同時就企業(yè)排出的危險廢棄物按標準進行監(jiān)管。③對江河湖海水中第一類污染物作水體水質評價的標準不是該水體指定功能對應的水質標準,而應當是該水體的環(huán)境背景值(即未污染前的“歷史”原始濃度),其超量部分就是應控制的削減量。④對已混有“重點”重金屬并排出相當總量的污水處理廠,應進行排污源的追索達標治理或作廠內專門的分離濃縮回收處理。⑤加快海域、流域、區(qū)域“重點”重金屬污染與陸域分布源關系的調研,建立并掌握能有效用于監(jiān)控的系統(tǒng)化信息。

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