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防治污染的基本趋势与黄河水质不超标 崔树彬 黄河水质污染严重,污染“事件”不断发生,已经引起了人们的高度重视和关注。2001年6月,水利部长汪恕诚在黄河治理开发目标意见中,将黄河“水质不超标”与“河道不断流”、“堤防不决口”、“河床不抬高”,并称为21世纪黄河治理开发的“四不目标”。这在过去的“治黄”工作中,是没有的,也是十分迫切和重要的。 1 社会需求和治理污染、资源化的基本理念 黄河水质污染呈不断加重趋势,流域内工业结构以能源、重化工和有色金属等重污染行业为主,农业土壤和化肥、农药流失严重。很多人都认为黄河污染不可逆转,要想治理、好转更难。这种分析固然有一定道理的,但是,我们也不可否认,社会经济发展在消耗资源、排放污染的同时,也会促进污染治理和提高资源利用效率。在人们的温饱问题和衣食住行不够满足的情况下,物质产品的生产是第一位的。人们不得不粗放式地消耗资源、破坏环境和生态,以换取物质条件的增长。当物质产品得到一定程度的饱和之后,人们对享受舒适环境和健康长寿的需求就会愈来愈高;减少排污、治理污染、改善环境、恢复生态将不断地成为人们的自觉行动。一些发达国家的发展历程,已经证明了这一点。 90年代中期以来,我国的农业产品产量,在耕地面积和灌溉面积没有增加,并且略有下降的情况下,不断地出现供大于求的现象,且不同种类产品的价格不断回落;工业用品的价格也在下降,产品的数量和种类在增加,而废水和污染物的排放量在下降;城市生活用水和废水排放量虽然在上升,但治理速度和回收利用效率在提高。据世界观察研究所的专家估计,在不影响经济产值和生活质量的前提下,利用现有的技术和方法,农业的需水量可以减少10~50%,工业用水可以减少40~90%,城市用水可以减少1/3[1]。由罗马俱乐部主席里卡多·德茨·霍希拉特内推荐的《四倍跃进》(factor four)一书,用50个生动的实例说明,目前人类的资源使用效率至少可以提升4倍,也即用一半的资源消耗创造双倍于现实的财富。提高资源利用效率的好处,不光是增加利润、减少污染和废物排放、提高生活质量,更重要的是使进步不再依赖于通过提高少数人的生产效率来减少人力的投入,而是通过充分利用人力来减少资源消耗。它将满足人类通向未来的基本准则:可持续发展。工业革命以来,进步往往意味着劳动生产率的提高,而《四倍跃进》描述了一种新型的进步,即提高资源生产率[2]。 废水远非待处理掉的污害,必须作为生产上可以利用的资源来考虑。在以色列,90年代初期就有70%的污水处理后用于农田滴灌。虽然废水往往会被看作是污染物,但其中大部分成分还是应归类于土壤的营养物质,土地也正是这些营养物质的产生的地方。世界各地的农民花费大量钱财购买化肥为土地提供氮、磷、钾,而这些成分在家庭排出的废水中含量很大。据测算,若将美国一年排入污水中的营养成分以矿物燃料质化肥折算,相当于5300万桶石油,价值超过10亿美元。纳米比亚的温得和克是一座将回收水加入其公共供水中的城市,并且15年来一直这样做。在美国丹佛市已完成一项实验工程,证明回收利用废水达到饮用水质量在技术上是可行的。得克萨斯州的帕索通过水井将处理过的废水诸如蓄水层,在蓄水层中,注入的废水用2~4年时间向下游流动3km,然后通过该城市的供水井再开采出来[1]。概括而言,废水再利用的障碍是心理上的,而非技术上的。 2 政策法规与克服污染的基本动力 目前,我国已经颁布的全国性环保法规,或者是与环境保护有关的法规有300多件(含我国已经签署加入的国际性公约),其中与水有关的有200多件;已经颁布的全国性的环境质量标准和污染物排放标准由90多件,其中与水有关的有近70件(含海水质量标准和大气、垃圾排放标准等)。与水污染防治和水资源保护最为密切的全国性法规、政策有:《水法》、《水污染防治法》、《水污染防治法实施细则》、《饮用水水源保护区污染防治管理规定》、《取水许可管理办法》、《城市污水处理及污染防治技术政策》、《污水处理设施环境保护监督管理办法》、《工业节水“十五”规划》、《淘汰落后生产能力、工艺、产品目录(第一、第二批)》、《工商投资领域制止重复建设目录(第一批)》、《关于加强乡镇企业环境保护工作的规定》和一些行业的水污染防治技术政策、以及建设项目环境保护管理办法等。与水污染防治和水资源保护密切的全国性水环境质量标准有:《地面水环境质量标准》、《地表水环境质量标准》、《地下水水质标准》、《生活饮用水卫生标准》、《生活饮用水水源水质标准》、《渔业水质标准》、《农田灌溉水质标准》、《景观娱乐用水水质标准》等,水污染物排放标准有《污水综合排放标准》和15个工业行业的水污染物排放标准,以及城污水处理厂出水水质标准等。 这些法规、政策和标准,无疑对全国和黄河流域的水污染防治工作起到了十分重要的作用,但是,在实际的执行过程中,许多关键性的法规、政策和标准没有得到很好的实施。黄河流域社会经济发展状况相对落后,在对全国性环保法规标准的执行中具有显著滞后的特征。例如,1997年3月,国务院颁布了《关于加强乡镇企业环境保护工作的规定》,《规定》第一条明确:……地方各级人民政府要制定乡镇企业主要污染物排放总量逐年削减计划并落实到企业,采取有效措施,防治乡镇企业污染和破坏环境,保护和改善农村环境质量。到2000年,所有乡镇工业企业必须稳定达标排放污染物;第二条明确:乡镇必须坚决取缔“15小土”工业企业和放射性矿藏开采、产品生产。直至现在,黄河流域的“15小土”在某些地区还相当严重,工业废水达标排放也严重滞后。另外,没有得到很好执行的法规还有:《污水处理设施环境保护监督管理办法》、《饮用水水源保护区污染防治管理规定》、《取水许可制度实施办法》和《污水综合排放标准》等;预计这些法规和标准如若能够很好地执行,黄河流域的污染状况将大为减轻;另外一些最新颁布的法规、政策,实施后也将大大减轻黄河流域的水污染状况。如:《城市污水处理及污染防治技术政策》、《工业节水“十五”规划》、《淘汰落后生产能力、工艺、产品目录(第一、第二批)》、《重复建设项目限制和禁止贷款的通知》、《工商投资领域制止重复建设目录(第一批)》等。 污染是一种能源和资源的浪费,克服污染、恢复“自然”是人类的永恒课题。技术进步和新的生产方式、治污方式、资源利用方式出现,都将大大提高资源利用效率和减少污染排放。与此同时,政策、法规和排污、环境标准也将更加完善和严格。 3 黄河水质目标及其可行性分析 污染不超标的标准应该定多高,大家都十分关心,争论也很多。我觉得这个问题应该从两个方面说起,第一是黄河的水生态功能和水环境功能是什么,应该定多高;第二是黄河污染的可控性有多大,不可控制的因素有多少,是什么。当然,黄河水的资源(生产和生活取水、用水)功能也是重要的,并且在很多时候起着决定性的作用。但是,与水生态功能和水环境功能相比,第一,它的遍及性不够,取水口所在的河段长度与整条河流相比,是很有限的;第二,在资源功能方面,只有生活饮用水功能与水生态功能相当,而生活饮用水水源保护区,一般仅指城镇集中式供水取水口附近。而且,它的位置是可以调整的,水源是可以改变的,所提供的水质是经过处理和过滤的。因而,对于一条大河而言,特别是像黄河干流这样重要的河流,从总体上来说,水的生态功能和环境功能,是制约污染治理和排放的重要因素。 3.1 黄河水生态、水环境功能和水质目标 黄河鱼类及生物多样性并不丰富。黄河已知的鱼类有153种(亚种),分别隶于14目29科93属,其中淡水鱼124种,过河口及河口鱼类29种。淡水鱼类以鲤科居多,有82种,占鱼类组成的53.6%,其它科的鱼类种群较少,一般均在10%以下。黄河鱼类组成有明显的地域性差异。上游河源至贵德段,地处青藏高原,形成独特的高寒气候,鱼类区系种类少,仅有16种鱼类;贵德至孟津河段有鱼类71种,但缺乏平原型的自然种群;孟津以下至入海口河段,共有鱼类78种,以中国平原复合体鱼类为主[3]。比较名贵的和具有捕捞价值的鱼类主要有:鲤鱼和刀鱼。没有国家级需要特别保护的鱼类种群或其它生物群体。近年来,黄河天然鱼类的商业捕获量基本为零(除水库库区外),洄游性鱼类已经绝迹(实施“不断流”调度后,可能有所恢复),这主要是由于水量减少、水坝增多和污染严重等因素引起的。 黄河鱼类虽然种群少,没有国家级和地方政府级机构保护的名贵种群,但这并不等于说黄河鱼类及其水生生物群体不需要保护。国际上一般把没有鱼类的河流说成是“死河”。河流鱼类除具有商业价值和生物多样性价值外,在科学上它还具有指示污染和水生态系统破坏程度的价值;在社会文化和环境方面,它还具有观赏价值,给人以美的享受、激发人的艺术创造和科学发明等的价值。目前,国际社会的主体思路是恢复河流的水生生态系统,实现人与河流的和谐共处。黄河鱼类种群没有列入国家重点保护的对象,也并不等于说黄河鱼类种群没有保护价值。实事上,每个能适应当地河流的鱼类群体,都是有适应当地的某个特殊的个体进化而来的,而这种适应能力不断进化的特征,可以控制产卵的时间、地点和迁移路线等等,从而形成独特的生物遗传价值。鱼类生物学家把这些创始性的不同个体,看作是生态系统守恒和修复的基础。为此,把黄河水环境质量目标,定位在保护黄河鱼类生存、畅游和繁衍、生息的基础上,同时保护其所独有的社会文化背景和水体环境,应该说是不过分的,也是必要的。 保护黄河鱼类资源生息繁衍,实现社会对黄河作为民族摇篮和文化发祥地的水质要求,依据国家现行的法规、标准,黄河水质目标应该定位在现行的水环境质量第Ⅱ类标准。然而,黄河是一条天然的多泥沙河流,即使考虑人为的水土流失得到治理,植被得到比较好的保护和恢复,黄河的水也不一定变“清”,这是由于流域面上天然的黄土特性决定的。泥沙不但自身影响黄河,使得水质变“浑”和透明度降低等,同时泥沙还含有或者是携带有一定量的污染物质,使得在泥沙含量高时,水质变差。因而,我们常常将黄河中下游的水质保护目标定为Ⅲ类(上游河源区定为Ⅰ、Ⅱ类)。这种目标的降低不是人为的,而是由于天然的特性决定的,因而,它不会影响河流的天然的生态功能和环境功能。 3.2 水质目标的可行性分析 水质目标定的高,当然是好事。但是,如果人为的污染源不能够控制或者是不可控制的,那么再高的水质目标也只能是一个良好的愿望。目前,国际国内的环保专家一般都认为,工业废水和城镇生活污水虽然不能完全实现“零排放”,但是,可以得到极大的控制和充分的利用,以期得到对河流和其它水体“零污染危害”的目标。对此,一些发达国家河流、湖泊水质好转和水生态恢复的实例,已经证明了这种趋势的正确性。问题是对于黄河而言,什么时候水质才能好转,从而得到Ⅲ类?对此,我们进行了一些简单的分析和研究。研究的方法是,假定黄河水质目标控制在Ⅲ类,水量控制在适宜一般水生态和水环境的基本要求,黄河干流各主要河段的代表性污染物(以COD和氨氮为代表),如果按照现状的排放量计算,大约需要削减40~70%。如果排向黄河的各主要排污口和超污水排放标准的重污染支流都能达标(按一级现有值计算)排放,黄河干流的水质将会明显好转,主要污染物COD的浓度,将会基本达标;如果在现有排污口达标的基础上,各主要污染支流的水质能够达到地面水环境质量Ⅴ类标准,那么黄河水质就可以基本达到Ⅲ类目标。 问题是我们能不能在社会经济持续发展的基础上,使废污水和污染物排放量不但不增长,而且还要实现大幅度的下降。对此,我们也可以做一个简单的分析。第一,近年来,黄河流域乃至全国的工业废污水和污染物排放量均没有上升,而且在有些地区还呈现出显著下降的趋势。同时,我们也可以断定,在未来一个时期,工业废污水的排放量仍然不会有显著增长,而且很可能还会低于或维持在目前的水平。这其中的主要原因是,①目前流域内的单位产值或产品的取水、排污量与国内外的先进情况相比,仍然偏高很多,说明潜力依然很大。②传统工业产品的饱和和信息社会、高技术行业的发展,以及第三产业的进步,都将带来“增产不增污”,或者是少增污的效果;③世界性的可持续发展思想的日益深入和工业技术的革命性改革,将迫使或促进我们不断地提高资源和能源的利用效率。④依据我国目前的法规、政策,所有的“十五小土”工业应该立即关闭,所有的工业污染源应该在2000年底实现达标排放。目前这一政策在黄河流域很多地区,虽然已经滞后执行,但据估计到2005年,实现这一目标是不成问题的。第二,城市生活污水排放量虽然会有显著增长,但是,依据我国制定的《城市污水处理及污染防治技术政策》:“2010年全国设市城市和建制镇的污水平均处理率不低于50%,设市城市的污水处理率不低于60%,重点城市的污水处理率不低于70%[4]。”目前黄河流域的城市污水(含工业废水和城市污水量)处理率是很糟糕的,除太原、西安、兰州等省会城市和包头、宝鸡等大城市建有污水处理厂外,很多地市级的城市还没有污水处理厂,县级城市和镇一级的污水处理厂还没有突破零的纪录。如果黄河流域的城市污水处理率,在2010年能够达到“政策”规定的2/3水平,预计在污水资源化、土地生态和湿地生态处理等措施积极实施的情况下,干流水质达到Ⅲ类标准是不成问题的。 对于面源问题,一般应以防为主,尽可能地消灭在其产生的过程中,或者是所经营的场所、范围之内。而不能等着“排放”出来了,再去收集、治理(当然,有条件的地方也可以利用湿地生态系统收集和治理面源径流)。所以,应当认真研究土地的合理使用模式和经营、管理方式,学习国内外的先进经验、技术和科学的思想、思路,将面污染源的危害减少到最小程度。 4 防治水质污染的对策与措施 4.1 节水减污措施 农业(包括林、果、蔬菜和牧业等)生产采用先进的节水技术,可以提高作物的产量和品质,减少水、肥和土壤、农药流失,从而起到十分显著的防止面源污染的作用。农业用水浪费会带来一系列的生态与环境问题。例如,1958~1961年期间,黄河下游冀、鲁、豫三省大规模引取黄河水灌溉,就造成了十分严重的土地次生盐碱化和其它生态与环境问题。当时的国务院副总理谭震林在山东范县引黄会议上指出:“三年引黄造成了一灌、二堵、三淤、四涝、五碱化的结果”、“在冀、鲁、豫三省范围内,占地一千万亩,碱地二千万亩,造成严重灾害”[5]。在干旱和半干旱地区,引水灌溉更应当慎重,因为水并非科学意义上的“纯水”,而是含有许多金属和非金属离子根的“溶液”。这种“溶液”进入农田之后,“水”被不断地蒸发,金属和非金属离子根会不断地浓缩,从而在排水畅流的情况下,直接影响下游的生活和生产用水(如黄河干流宁、蒙河段受灌溉退水影响,矿化度升高直接影响电厂供水),在排水条件不畅的情况下,由于蒸发力的作用,使得盐类不断地向地表聚集,形成严重的当地盐碱化危害。 工业和生活节水的防污作用是不言而喻的。节水不仅仅可以减少污染排放,同时,也可以大量地减少能源消耗,从而间接地减少一定量的面源污染,从某种意义上来讲,也是增加了环境水量,增加了水环境的承载能力和自净能力,是一项具有多重效益的措施。强调节水对社会经济发展和科学技术进步的意义也是重要的,它可以促进新兴产业的发展,增加就业岗位和提升科学技术水平。清洁生产是广泛意义上的防污措施和能源、资源节约措施。国际标准化组织已经制定和正在制定的ISO14000系列标准有近100个,我国正在积极推行清洁生产(环境管理)系列标准的实施。推行清洁生产,不仅可以减少点源污染物排放,同时也可以减少面源污染物(包括大气污染降尘等)的产生量,从而可以达到减少水质污染的目的。 根据《黄河灌区节水规划意见》,黄河流域现有农业灌区的节水潜力约为90~100亿m3,其中2010年约可节水36亿m3[6]。这些水量,若能均匀地分摊在非汛期8个月(11月至次年6月),可以使黄河干流的水量提高170多m3/s,十分显著地提高水环境和水生态质量,增加水体自净和纳污能力。我国《工业节水“十五”规划》目标是:到2005年,工业取水量不超过1250亿立方米,年均增长率控制在1.2%以内,其中黄淮海和内陆河流域不超过1%。1999年,占全部工业用水量79%的火力发电、纺织、造纸、钢铁和石油石化行业,到2005年的取用水量都要有显著的下降。其中,火力发电行业的取水量应从586.2亿m3,下降到580亿m3;纺织行业的取水量从66.1亿m3,下降到56亿m3;造纸行业的取水量由59.3亿m3,下降到55.6亿m3;钢铁行业的取水量由32.0亿m3,下降到23.2亿m3;石油石化行业的取水量由28.8亿m3,下降到26.9亿m3。1999年,我国每万元工业增加值取水量约为330立方米,是日本的18倍,美国的22倍。企业之间单位产品取水量相差悬殊,一般相差几倍,有的达十几倍,个别的甚至超过四十倍[7]。由此可见,我国工业节水潜力是十分巨大。 4.2 污水治理和资源化措施 污水治理措施包括分散治理和集中治理。分散治理的含义主要是指企业内部的分车间(单元)治理和污水回用,以及整个企业的集中治理等。对此,针对不同类型和规模、水平的厂矿、企业,已经有了比较适宜的方法和措施。国家制定的《污水综合排放标准》和针对不同行业或企业的排放标准,是企业通过不同程度的治理努力必须达到的标准。因而,对于企业而言,强调达标排放就包含了不同程度污水治理内容。污水集中治理一般是指修建城镇污水处理厂,对达标工业废水和生活污水合并处理。我国新近制定的《城市污水处理及污染防治技术政策》已经明确规定:2010年全国设市城市和建制镇的污水平均处理率不低于50%,设市城市的污水处理率不低于60%,重点城市的污水处理率不低于70%。 在黄河流域,修建城市污水处理厂是十分必要和紧迫的。然而,单纯依靠污水处理厂还不能很好地解决这个问题。其主要原因:一是流域内各河流(特别是支流)的水环境容量一般都十分有限,传统的一级、二级处理工艺,其出水的污染物浓度仍然难以满足水质目标的要求;二是采用深度处理甚至是大规模的二级处理工艺,投资数额大、运行费用高,社会经济的承受能力可能还不够。为此,在考虑城市污水一、二级处理的基础上,寻求廉价、有效,且能够产生效益的污水处理和资源化措施、方案是十分必要的。 黄河流域的基本特点是水资源贫乏,开发利用程度高和水环境容量十分有限。但是,黄河流域的土壤资源丰富,黄土层的厚度高达数十至数百米,土壤中的有机质和氮、磷、钾、重金属等物质的含量都很低,土壤的容量和缓冲能力很大。黄土高原的沟壑、台塬地形和气候条件,也适宜于储存污水和净化污水,植被生态建设对水的需求十分迫切。为此,在黄河流域实施污水生态资源化具有独特的条件,是一项一举多得的重要措施。早在80年代的黄河水资源保护规划中,就曾提出过一些城市的污水土地生态处理、利用和资源化方案。问题是在执行的过程中,涉及的部门太多,而又缺乏强有力的协调机构和积极性。 另外,黄河流域河流滩涂面积大。在“以粮为纲”的年代,许多滩涂湿地被开发耕种,对缓解我国当时的粮食困难起到了重要的作用。近年来,粮食问题基本解决,许多原来耕种的滩涂湿地,由于其耕种风险大、效益低等方面的原因,目前已经处于荒废或半荒废的状态。因此,将这些不适宜于耕种的土地,还之于河流,使之成为环境迷人、水草丰盛的野生物种栖息地、保护区和人们的休闲、娱乐、度假、旅游区,以发挥其综合的多方面的功能和效益是必要的。天然的或人工的湿地具有很强的净化污水的能力,如能正确开发和利用,对缓解流域内的水污染状况也是十分有益的。 4.3 水源地保护和环境水量措施 保护水资源,首先要保护好生活饮用水水源地、河流源头水源涵养区和已建、再建的大中水库库区环境,以及河流浅滩、湿地等。对此,水利部门应发挥其应有的作用。黄河水资源保护“十五”规划和过去制定的规划都曾提出过具体的保护目标和措施,问题是我们的工作一直处于滞后的状态,在河流湿地、水源地和水源涵养区的保护、建设和管理、研究方面,远远地落后于其他部门,使得水资源、水环境和水生态的开发、利用和保护、管理明显地处于“断链”状态,这是很不正常的。以黄河干流水库库区的开发、利用和保护为例,龙羊峡、刘家峡、青铜峡、万家寨、三门峡、小浪底等水库,都已被当地政府列为或即将列为风景开发区和湿地生态保护区等,但这些水库在风景开发、湿地保护的管理和运作方面,却往往没有流域机构和水库管理部门的参加。沿河滩区湿地的情况更是如此,一连串的滩区湿地保护区建设,往往是在见诸于报端之后,才被相应的河道管理部门得知。这与我国现行的防洪法和河道、水库管理条例是相悖的。这样的开发,会对相应的水域带来显著的污染和破坏;这样的保护往往多是有名无实的。对此,应当引起高度重视。 维持黄河干流具有一定的流态、流量和环境水量是十分必要的,它是社会文明的标志,也是社会经济发展的需求和生态环境、生物多样性保护的要求。其长远的、潜在的生态、环境和社会、经济效益也是十分显著的。建议加强研究,逐步恢复黄河的水生态和水环境功能。 主要参考文献: 1 吴绍洪等译,最后的绿洲,科学技术文献出版社,1998年5月。 2 北京大学环境工程研究所译,四倍跃进,中华工商联合出版社,2001年2月。 3 中国农业生物多样性编写组,中国农业生物多样性保护计划,中国农业出版社,1994年。 4 中华人民共和国城乡建设部,城市污水处理及污染防治技术政策,2000年。 5 黄河水利委员会黄河志编辑室,黄河大事记,河南人民出版社,1991年11月第二版。 6 中华人民共和国水利部,《黄河的重大问题及对策》附件7:黄河灌区节水规划意见,1999年10月。 7 国家经贸委,《工业节水“十五”规划》,2001年10月。 作者单位:黄河水资源保护科学研究所 |
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