耿 穎,李 夏
(鄭州大學(xué) 生態(tài)與環(huán)境學(xué)院,河南 鄭州 450001)
為了有效改善水污染問(wèn)題,確保國(guó)家水資源安全,2015年國(guó)務(wù)院發(fā)布了《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(簡(jiǎn)稱(chēng)“水十條”),其與2013年發(fā)布的《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(簡(jiǎn)稱(chēng)“大氣十條”)、2016年發(fā)布的《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(簡(jiǎn)稱(chēng)“土十條”)一起成為黨中央、國(guó)務(wù)院堅(jiān)定不移地加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)和加大污染防治力度的重大措施,是在全國(guó)范圍內(nèi)開(kāi)展污染治理的重要戰(zhàn)略部署,其在確保改善國(guó)家生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、提高各類(lèi)自然生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性方面具有重要意義?!八畻l”明確要求,到2030年城市建成區(qū)黑臭水體總體得到消除。2015年8月住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部會(huì)同環(huán)境保護(hù)部(現(xiàn)生態(tài)環(huán)境部)等,共同制定了《城市黑臭水體整治工作指南》,其中定義了城市黑臭水體為:城市建成區(qū)內(nèi),呈現(xiàn)令人不悅的顏色和(或)散發(fā)令人不適氣味的水體。對(duì)于初步評(píng)估結(jié)果正常但可能存在爭(zhēng)議的城市水體,有關(guān)部門(mén)可委托專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)對(duì)水體周?chē)幼?、工作的人群開(kāi)展隨機(jī)問(wèn)卷調(diào)查,根據(jù)調(diào)查結(jié)果進(jìn)一步判斷水體的黑臭情況。原則上關(guān)于目標(biāo)水體的調(diào)查問(wèn)卷有效數(shù)量不少于100份,如有60%以上的受調(diào)查人士認(rèn)為受調(diào)查水體有“黑”或“臭”問(wèn)題存在,則可認(rèn)定該水體為“黑臭水體”。由此可見(jiàn),老百姓的感官認(rèn)定對(duì)黑臭水體的判定具有決定性作用。
城市黑臭水體分級(jí)的評(píng)價(jià)指標(biāo)包括透明度、溶解氧(DO)、氧化還原電位(ORP)和氨氮(NH3-N),分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。
表1 城市黑臭水體污染治理程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
在城市黑臭水體治理快速發(fā)展的同時(shí),2018年,中共中央、國(guó)務(wù)院下發(fā)了《農(nóng)村人居環(huán)境整治三年行動(dòng)方案》,同年生態(tài)環(huán)境部會(huì)同水利部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部下發(fā)了《關(guān)于推進(jìn)農(nóng)村黑臭水體治理工作的指導(dǎo)意見(jiàn)》,生態(tài)環(huán)境部下發(fā)了《農(nóng)村黑臭水體治理工作指南(試行)》,在《農(nóng)村黑臭水體治理工作指南(試行)》中定義“農(nóng)村黑臭水體”為:各縣(市、區(qū))行政村(社區(qū)等)范圍內(nèi)顏色明顯異?;蛏l(fā)濃烈(難聞)氣味的水體。農(nóng)村黑臭水體是人們依據(jù)異常氣味或顏色的感官特征進(jìn)行識(shí)別認(rèn)定的。當(dāng)某農(nóng)村水體被認(rèn)定為存在異常氣味或令人不悅的顏色時(shí),即定義為黑臭水體。當(dāng)感官判斷無(wú)法認(rèn)定,存在爭(zhēng)議時(shí),有關(guān)部門(mén)可以委托專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)對(duì)附近居住、工作的村民進(jìn)行隨機(jī)問(wèn)卷調(diào)查,原則上關(guān)于目標(biāo)水體的有效調(diào)查問(wèn)卷數(shù)量應(yīng)不少于30份,如有超過(guò)60%以上的受調(diào)查人士認(rèn)為水體有“黑”或“臭”問(wèn)題,應(yīng)認(rèn)定該水體為“黑臭水體”。當(dāng)不便于開(kāi)展問(wèn)卷調(diào)查時(shí),應(yīng)進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè),根據(jù)指標(biāo)判定是否屬于黑臭水體。水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括透明度、DO和NH3-N,見(jiàn)表2。如果3項(xiàng)指標(biāo)中有任意1項(xiàng)不符合標(biāo)準(zhǔn),即視為黑臭水體。對(duì)于水體中沉積物含量較高的地區(qū),例如西北地區(qū)、長(zhǎng)江中下游地區(qū)等,當(dāng)只有透明度參數(shù)不達(dá)標(biāo)時(shí),不能認(rèn)定為黑臭水體。
表2 農(nóng)村黑臭水體監(jiān)測(cè)指標(biāo)閾值
從黑臭水體的定義和具體判定指標(biāo)上分析,農(nóng)村黑臭水體對(duì)氨氮的判定標(biāo)準(zhǔn)較為寬松,但是依據(jù)黑臭水體的判定方法,即使水質(zhì)指標(biāo)達(dá)不到黑臭水體的標(biāo)準(zhǔn),而水體出現(xiàn)異味或顏色異常仍可判定為黑臭水體。由此可見(jiàn),是否為黑臭水體仍以居民的滿(mǎn)意度為基礎(chǔ)。居民滿(mǎn)意才能判定黑臭水體消除。
水體黑臭化是綜合物理、化學(xué)和生物學(xué)過(guò)程的復(fù)雜現(xiàn)象,牽扯多種因素,但主要包括以下三個(gè)方面:
(1)外源污染物的輸入。生活污水的排放、農(nóng)村小作坊、小規(guī)模工廠(chǎng)廢水進(jìn)入、生活垃圾的河道堆置等,輸入了大量的有機(jī)物,其在氧化分解時(shí)消耗了大量水體中的氧氣,從而使水體缺氧,進(jìn)而導(dǎo)致了厭氧環(huán)境的產(chǎn)生,有機(jī)物的厭氧分解過(guò)程會(huì)使水體發(fā)臭;同時(shí)水體缺氧也導(dǎo)致水中的鐵、錳和其他金屬元素被還原,并與水中的硫發(fā)生反應(yīng)生成金屬硫化物,使水體顏色變黑。
(2)內(nèi)源污染物的釋放。內(nèi)源污染一部分來(lái)源于水體內(nèi)生長(zhǎng)的水生植物的干枯、腐敗分解,另一部分來(lái)源于水體中有機(jī)物和氮、磷化合物借由沉淀或吸附作用積累在沉積物中,在外力擾動(dòng)的情況下底泥再懸浮,向水體釋放污染物和CH4、H2S等氣體物質(zhì)。
(3)河、湖、塘內(nèi)的水動(dòng)力條件差。河道堵塞、湖、塘等河流動(dòng)力學(xué)條件不佳時(shí),會(huì)導(dǎo)致流水不暢,進(jìn)而引起水體黑臭化。河、湖、塘的水動(dòng)力條件不足,流動(dòng)性下降,水循環(huán)受阻等導(dǎo)致水中藻類(lèi)迅速繁殖,同時(shí)由于水體流動(dòng)性變差,河道、湖、塘等的自然復(fù)氧作用受到抑制,加速了黑臭現(xiàn)象,使水質(zhì)進(jìn)一步惡化。
農(nóng)村黑臭水體的形成與農(nóng)村污水的不恰當(dāng)處理有關(guān),農(nóng)村生活污水的處理措施、出水情況和污染狀況與城市生活污水大為不同,需要分類(lèi)討論,但農(nóng)村污水的排放標(biāo)準(zhǔn)卻仍然存在不足之處。2019年以前,由于沒(méi)有農(nóng)村生活污水處理的水污染物排放標(biāo)準(zhǔn),大部分的農(nóng)村污水處理工作都是按照《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002)進(jìn)行。然而,無(wú)論是控制指標(biāo)的選取還是排放限值的設(shè)定,都與目前農(nóng)村生活污水的特點(diǎn)有較大出入,所以產(chǎn)生了很多問(wèn)題。
為切實(shí)貫徹“水十條”和《農(nóng)村人居環(huán)境整治三年行動(dòng)方案》等文件精神,指導(dǎo)各省、市更好地開(kāi)展農(nóng)村生活污水治理工作,2018年生態(tài)環(huán)境部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于加快制定地方農(nóng)村生活污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)的通知》,其對(duì)制定各省市農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的排放標(biāo)準(zhǔn)提供了新思路和新動(dòng)力,同時(shí)對(duì)各省、市相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定出臺(tái)的時(shí)間提出了詳細(xì)的要求。目前除了北京、天津等地區(qū),各個(gè)省級(jí)的農(nóng)村污水處理設(shè)施水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)規(guī)模、排入水體功能等執(zhí)行不同的要求??傮w上比GB 18918-2002規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)限值寬松。絕大部分農(nóng)村污水處理地方標(biāo)準(zhǔn)中一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)限值僅相當(dāng)于GB 18918-2002中一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)(COD<60mg/L、NH3-N<5~8mg/L、T-N<20mg/L、T-P<1.0mg/L),一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)基本上是處理規(guī)模較大(20~50m3/d以上)、排入Ⅲ類(lèi)以上地表水體或Ⅱ類(lèi)以上海域時(shí)執(zhí)行;二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)限值相當(dāng)于GB 18918-2002中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)排放限值相當(dāng)于GB 18918-2002中三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。二、三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)大部分則適用于處理規(guī)模相對(duì)較小、水體功能要求更低的水體。這些農(nóng)村污水處理設(shè)施水污染物排放的地方標(biāo)準(zhǔn)基本貫徹了分區(qū)分級(jí)、寬嚴(yán)相濟(jì)、回用優(yōu)先、注重實(shí)效、便于監(jiān)管的方針,根據(jù)地區(qū)的實(shí)際情況分類(lèi)定制控制指標(biāo)和排放限值。
我國(guó)對(duì)污水排放的管理實(shí)行排污許可制度,排污口要做到在濃度標(biāo)準(zhǔn)和排污總量的雙重限度內(nèi)。長(zhǎng)久以來(lái),對(duì)污水的“達(dá)標(biāo)排放”控制一直都較為嚴(yán)格,但對(duì)排污總量的控制是否科學(xué)仍值得商榷,尤其是在區(qū)域、流域或河流的納污總量的計(jì)算方面,目前已經(jīng)達(dá)不到水環(huán)境功能的水體仍允許污染物排放。污水排放標(biāo)準(zhǔn)和水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)之間的銜接如何將水體的自?xún)裟芰紤]進(jìn)去是關(guān)鍵因素。以城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)尾水排放為例,GB 18918-2002規(guī)定排入Ⅲ類(lèi)水執(zhí)行一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn),其COD濃度上限為60mg/L,但是《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)的規(guī)定,Ⅲ類(lèi)水的COD濃度上限為20mg/L,污水指標(biāo)遠(yuǎn)超出水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值,60mg/L的污水濃度和對(duì)應(yīng)總量在何種自?xún)裟芰ο驴梢詫⑽鬯麥p到水環(huán)境功能值應(yīng)充分考慮。另外,現(xiàn)行排污標(biāo)準(zhǔn)的制定存在照搬歐美標(biāo)準(zhǔn)以及執(zhí)行靈活性較為欠缺的問(wèn)題,沒(méi)有考慮到不同水體承載力、不同地域水環(huán)境保護(hù)的具體要求。我國(guó)目前城鎮(zhèn)污水排放一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定總氮排放限值為15mg/L,總磷排放限值為0.5mg/L,但湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的臨界條件僅為總氮超過(guò)0.2mg/L,總磷超過(guò)0.02mg/L,由此可見(jiàn)即使污水排放可以全部達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn),但N、P污染物依舊過(guò)高,仍會(huì)對(duì)水體產(chǎn)生巨大影響,所以地方應(yīng)當(dāng)因地制宜,對(duì)湖、塘等自?xún)裟芰^弱的脆弱水體制定排放限度更低的排放標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)農(nóng)村黑臭水體的判別標(biāo)準(zhǔn),NH3-N<15mg/L、DO>2mg/L、透明度>25cm即不是黑臭水體,但是受納水體如果是流動(dòng)性差、自?xún)裟芰Φ偷暮?、湖、塘等,即使進(jìn)行處理后污水全部達(dá)到農(nóng)村生活污水處理設(shè)施水污染物排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn),但由于長(zhǎng)時(shí)間的污染物累積,農(nóng)村黑臭水體現(xiàn)象仍然無(wú)法徹底解決。對(duì)于農(nóng)村污水排放引發(fā)的黑臭水體,為了防止水體黑臭,亦不能采用一刀切的排放標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)調(diào)查黑臭水體形成的原因再結(jié)合實(shí)際環(huán)境情況,合理確定農(nóng)村污水處理設(shè)施的排放水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)。
農(nóng)村地區(qū)的黑臭水體現(xiàn)象十分復(fù)雜,且需要系統(tǒng)性治理,黑臭原因判定、工程方案制定與實(shí)施、長(zhǎng)效維護(hù)等都是黑臭水體治理的重要環(huán)節(jié),僅僅采取底泥清淤、污水處理、水生態(tài)修復(fù)等短期內(nèi)可使黑臭現(xiàn)象得到改善,但是長(zhǎng)期徹底解決黑臭問(wèn)題需要采取如下幾步:
(1)黑臭水體環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查。環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查包括水質(zhì)、河、湖、塘的沉積物情況;水文條件如水面大小、水體界線(xiàn)、水位水深,尤其是水體的流動(dòng)性、流速、與周邊水體的連通情況、排水的順暢程度等是黑臭水體現(xiàn)狀調(diào)查的關(guān)鍵,如果排水順暢、流動(dòng)性強(qiáng),則黑臭水體徹底治理的難度就會(huì)降低。
(2)黑臭水體污染源調(diào)查。引起農(nóng)村黑臭水體的原因包括外源污染、內(nèi)源污染等,外源污染不能有效解決,就能轉(zhuǎn)化成內(nèi)源污染,如生活垃圾的隨意丟棄、農(nóng)村生活污水的排入、農(nóng)村養(yǎng)殖糞污及農(nóng)田退水的進(jìn)入等都屬外源污染,內(nèi)源污染主要存在于沉積物中。
(3)科學(xué)評(píng)估水體的自?xún)裟芰?。河、湖、塘的凈化能力不僅僅與水溫、流速、溶解氧等指標(biāo)相關(guān),更與河道的水文條件、河道底泥、河道內(nèi)微生物環(huán)境以及水生動(dòng)植物有關(guān),自然環(huán)境的自?xún)裟芰?jīng)常受到忽視,特別是對(duì)生活污水的自?xún)?,黑臭水體的治理應(yīng)充分評(píng)估現(xiàn)狀的自?xún)裟芰Γ绕涫撬臈l件良好的河道、湖泊、坑塘等,不能簡(jiǎn)單地依靠提高污水排放標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到目的,這樣會(huì)造成投資浪費(fèi)、運(yùn)維困難。
(4)制定科學(xué)的治理方案。綜合考慮黑臭水體的污染源、環(huán)境現(xiàn)狀及水體自?xún)裟芰?,制訂合理、高效、?jīng)濟(jì)的治理方案,首先是要徹底根除內(nèi)源污染,將現(xiàn)存垃圾、底泥清除,切不能清除過(guò)深而破壞原有底泥的生態(tài)系統(tǒng)。其次是要妥善處理外源污染,如果受納河、湖、塘的水動(dòng)力條件良好、排水順暢、無(wú)明顯緩流區(qū)或死區(qū),則可通過(guò)制定方案充分利用河、湖、塘的自?xún)裟芰?;排入水體的農(nóng)村生活污水處理程度應(yīng)適當(dāng)放寬,沒(méi)有必要處理到Ⅳ類(lèi)甚至Ⅲ類(lèi)水體水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);相反,對(duì)于河、湖、塘的水動(dòng)力條件差、自?xún)裟芰θ醯氖芗{水體,應(yīng)考慮提高污水處理程度,否則黑臭水體短期消失后可能會(huì)再現(xiàn)。當(dāng)然亦可采取工程措施,如水體曝氣充氧、跌水充氧、水流推進(jìn)、底質(zhì)植物培植、提高水體自?xún)裟芰Γ档团湃胨w的農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的處理程度。
(5)綜合實(shí)施生態(tài)修復(fù)措施。對(duì)河、湖、塘現(xiàn)狀水體可采用自然岸線(xiàn)、生態(tài)浮床、與周邊水系連通、人工濕地深度凈化等綜合生態(tài)修復(fù)措施,降低農(nóng)村污水處理設(shè)施的處理負(fù)荷,從而降低處理費(fèi)用及維護(hù)成本,保證從根本上消除農(nóng)村黑臭水體。
(6)采取長(zhǎng)效維護(hù)措施。制定黑臭水體的長(zhǎng)效運(yùn)維機(jī)制、落實(shí)黑臭水體運(yùn)維資金、切實(shí)做好黑臭水體治理責(zé)任制等,確保全面解決農(nóng)村黑臭水體問(wèn)題,維持好農(nóng)村地區(qū)水環(huán)境的良好質(zhì)量。