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排放水污染论文范文

摘要本文借鉴美网国家污染物排放削减制度(NPDES)的经验,提出了我国工业点源水污染物排放标准体系框架,点源排放标准需要包括排放限值和描述性要求,还要包括生产和排放控制环节的相关监测、记录和报告要求；国家按照行业制定基于技术的排放标准,应用统计方法和成本效益分析技术,确保排放标准的合适性：基于技术的排放标准是全国最低标准,任何点源都必须执行,与排入水体的水质无关,确保排放控制技术的进步；排放限值的形式必须包括臼最大和月平均,对应地表水质急性中毒和慢性中毒的两个限值：由排污许可证确定每个点源的排放限值（日最大和月平均）,包括基于技术的排放限值和基于地表水水质的排放限值两个层面,在基于技术的排放限值不能保障地表水水质达标的情况下,执行基于地表水水质的排放限倚.排污许可证制度是确保点源排放标准得以高质量制定和修订的前提,因此需要加快点源排污许可证制度的实施.

关键词工业点源；排放标准；排污许可证；水污染物：水环境质量；排放限值

环境标准确定了国家或地区对环境中污染因素的容许程度和污染源释放污染因素的允许程度,具有强制力和指导意义.水环境质量标准、水污染物排放标准和水污染物环境监测规范共同构成了我国的水环境保护标准体系.水污染物排放标准的管理对象是点源,即任何单一的可识别的污染物排放源,包括公共污水处理厂、工业设施和雨污合流排水系统,本文主要针对直接排人受纳水体的工业点源.工业点源水污染物排放标准体系的目标是保障点源排入地表水体的水质达标和促进点源排放控制技术进步.我国点源水污染物排放标准科学性差,缺乏统计方法和成本效益分析的应用；表达主要是数值型的单一数值形式,不完整或片面；行业划分粗糙不细致,或过严或过松,成本有效性差：全国统一数值不能保障所有排入水体的地表水水质达标.排放标准管理制度基本缺位,制度制定和更新缺乏明确规定,难以促进点源排放控制的技术进步.

我国目前共有62项国家水污染物排放标准和40多个地方水污染物排放标准,其中国家层面的排放标准包括1个污染物综合排放标准和61个行业水污染物排放标准.《水污染防治法》(2008)规定“国务院环境保护主管部门根据国家水环境质量标准和国家经济、技术条件,制定国家水污染物排放标准”,但是目前我国水污染物排放标准的制定基本只以经济、技术可行性为依据,脱离了保护水环境质量的目标；排放标准通常为一个浓度限值,形式单一,无法对污染物排放形成有效约束.另外,目前我国的水环境质量标准仍以水化学和物理指标为主,忽略了污染物毒性的影响,且某些标准值在逻辑上缺乏科学性和严谨性.随着社会经济的发展以及污染源分布情况的变化,近年来逐渐出现了即使所有污染源都能够达到水污染物排放标准的要求,却无法保证区域水环境质量达标的情况.由此可见,我国现行的水污染物排放标准已经难以达到保护水生生态环境的目标,排放标准体系亟需完善.

相比而言,美国工业点源水污染物排放标准体系包含了排放限值导则、基于技术和基于水质的排放限值等内容,是国家污染物排放削减制度(NPDES)的核心,在水污染物排放控制上取得了良好的效果,对完善我国水污染物排放标准体系的设计具有重要参考意义.本文基于工业点源水污染物排放标准的目标和新的定位,借鉴美国NPDES的经验,提出我国工业点源水污染物排放标准体系的设计框架.

排放标准的目标和框架

排放标准的制定和执行的最终目标是保护地表水水质,在保证水体充分安全的边界上,维护水体功能和价值.水污染物排放标准除了限值的规定外,还包括达标判据、监测要求及其他配套措施等,是一个整体、全面的管理要求集合.排放限值是对点源排放后,水体中化学、物理、生物或其他成分在数量、排放率和浓度上的限制,本质是确定点源污染物排放的“内部化”边界,这条内部化边界应当是“适度”的.因此,排放标准的制定目标包括两个层次,第一个层次是在现有的技术、经济水平下,最大限度地削减水污染物的排放量；第二个层次是确保受纳水体的指定用途不受影响.排放标准的制定主要遵循三个原则,一是要与保护地表水水质、维护水体功能和价值总目标一致；二是有效率,即效益大于成本或者达到既定目标的成本有效,并对政策的选定方案和替代方案的潜在成本和收益进行分析；三是能够持续激励技术进步,激励被规制点源优化资源配置效率,改进技术,在抵消部分乃至全部“守法成本”的同时,提高生产率,技术的进步也是持续减排,直至达到零排放的最终动力.

排放标准分类和制定机制应当按照上述目标不断分解,根据客观约束条件,使各类排放标准相互协调,目标一致,激励技术不断升级.首先,制定排放标准时要考虑成本、技术、能源、就业等限制性因素,因此第一级目标将分解为考虑上述制约因素的基于技术的排放标准.但是,如果达到了基于技术的排放标准,仍然无法达到水质标准,无法保护水体功能,则需要进一步减排,确定未达标源的基于水质保护的排放标准.在标准的“强迫”下,受控点源将不断改进技术、加强管理,在实现达标排放的同时,技术也得到不断进步.添加制约要素的目标细分如图1所示.

美国工业点源水污染物排放标准体系经验

美国《清洁水法》在1973年修订后改变了过去直接按照水质标准管理的办法,改为以控制技术为主.对工业点源的管理以NPDES制度为核心,而排放限值( Effluent Limitations)是许可证的主要内容.排放标准体系分为两个层面,一个是国家层面的基于技术的排放限值导则,另一个是点源排污许可证层面的污染物排放限值,包括基于技术(Technology-based)的排放限值和基于水质(Water Quality-based)的排放限值两种类型.

水污染物排放限值:水污染防治行动计划正在制定排放补偿制度有望推行[财经早班车]

国家行业排放限值导则( ELGs)

按照《清洁水法》的出台时间,点源分为现有源和新源.国家分行业制定的排放限值导则(ELGs)中包括了不同类型的技术标准,其中现有源的排放标准包括最佳实用控制技术标准(BPT)、最佳常规污染物控制技术标准(BCT)和最佳经济可行技术标准(BAT),对于新源则制定新点源绩效标准(NSPS).排放标准控制的污染物类型分为常规污染物、非常规污染物和有毒污染物三类,常规污染物包括BOD、TSS、pH、粪大肠菌群等,有毒污染物则包括了砷、铅、汞、DDT等对人体健康具有潜在风险的物质,除定义为常规污染物或有毒污染物之外的水污染物均被视为非常规污染物.不同排放标准对应的点源类型和污染物种类总结见图2.排放限值导则中的限值通常是绩效标准,以单位产品污染物排放量为单位,包括日最大和月平均两个限值.随着行业的发展,排放限值导则每12个月开展一次评估,以确定是否进入更新计划.截至2016年6月,美国点源排放限值导则共计包括58个行业大类及509个子类的排放标准.

点源基于技术的排放限值( TBELs)

点源排污许可证中的基于技术的排放限值根据点源具体的生产工艺、使用原料、污染控制措施等信息,依据对应的行业排放限值导则制定.在制定TBELs时,可根据需要将排放限值导则中的绩效标准转换成其他适当的形式（如浓度限值）.TBELs包括日最大和月平均两个时间尺度,分别对应于地表水质的急性基准和慢性基准.

基于水质的排放限值( WQBELs)

当TBELs无法满足受纳水体的水环境质量要求时,则必须制定WQBELs.woBELs的制定要参考受纳水体的水质标准,美国的水质标准包括指定用途、水质基准和反退化政策三个部分,其中水质基准又根据污染物对水生生物和人体健康的影响分别制定,水生生物的水质基准又分为急性基准和慢性基准两类.急性基准指的是生物可以在短期内忍受而不会致死或受到严重伤害的毒物最高浓度,慢性基准指的是生物可以长期忍受而不会引起不良反应的毒物的最高浓度；人体健康基准则代表了污染物不会对人体健康造成重大长期风险的最高浓度.

在许可证的执行过程中,首先,确定污染物的急慢性污染负荷分配量(WLA),并根据WLA计算长期均值( LTA).由于生产过程和处理设施的不稳定性,点源排放可能存在超过长期均值的情况,因此,还要在长期均值的基础上确定最大日均值和月均值.一般情况下,以长期均值为样本均值,设定置信空间为95%的样本值为月均值,置信空间为99%的样本值为最大日均值.月均值和最大日均值使保护水环境的目标具备了科学的依据.若污染物的排放量超过了其中一项,那么就可认定点源污染物为超标排放.

我国工业点源水污染物排放标准体系的设计排放标准体系框架设计

基于技术的排放标准由国家制定,以污染物类型进行分类,按照工业点源的建成时间、不同时期的技术水平,分别制定出程序一致、数值有别的排放限值,避免了企业因频繁的改造、升级而造成的经济低效和失业等问题.基于技术的排放标准具有可更新的机制,可根据技术的进步和经济的发展情况定期进行评估和修订.基于水质的标准需要逐源确定,污水直接排人天然水体的工业点源有责任对受纳水体的水质负责,当基于技术的排放标准无法支撑水环境保护的目标时,应制定基于水质的排放标准.确定基于水质的排放限值需要首先确定受纳水体的水质保护目标,再逐源确定适用于排放口的基于水质的排放限值.

排放标准体系还应包括与排放标准相关的监测记录和报告,定期的监测和报告能够有效约束点源的合规排放,有利于管理部门及时掌握与企业排污相关的运行情况,并根据获取的大量信息进行精细化管理,为执法提供依据.监测记录应包括以下因素：采样的数据、地点、时间；采样者的姓名；数据分析的内容；数据分析者的姓名；使用的分析方法；分析结果等.原则上要求点源监测记录的信息至少每年报告一次,报告的内容应与监测方案对应,仍然按照监测频率规定的时间尺度,而非报告失去管理意义的污染物年排放总量和污染物浓度年均值.在监测记录的保存方面,要求记录至少保存3年,且可根据管理部门的要求延长.此外,除了在许可证中注明具有商业机密权限之外的任何监测数据记录和报告都必须对任何个人和团体无条件公开,保障公众的环境知情权.

我国工业点源水污染物排放标准体系的框架设计为两个层次见图3：国家层面的基于技术的行业水污染物排放标准；点源排污许可证层面的基于技术的排放限值和基于地表水水质的排放限值.

国家行业水污染物排放标准

国家行业水污染物排放标准是国家制定的、针对具体工业行业类别的排放标准规范,这些标准依据处理技术所能达到的污染物削减程度而设定,确保具有相似特征的工业设施满足相似的、代表最佳污染控制实践的排放管理要求,与工业设施的位置或受纳水体的性质无关.国家行业水污染物排放标准是基于技术制定的,不考虑水体的实际情况,仅建立在可用于控制污染物排放的可行技术的能力之上,考虑行业类别、使用的生产原料和工艺、排放污染物的性质和污染处理能力等因素.

一是制定原则.国家行业水污染物排放标准的核心是限期内降低污染或者是消除污染的压力,以激励新的、更有效的控制技术的不断开发.制定国家行业水污染物排放标准时考虑的因素包括：设备和设施的年龄；工艺特点；污染控制技术工程要素；技术成本和环境收益；技术激励性.目前我国的国家行业水污染物排放标准以污染物排放的浓度限值（以毫克／升为单位）为主,没有关于污染物排放量的直接规定,也没有跟生产工艺联系,无法全面地衡量点源的生产工艺和污染防治水平.可参考美国经验,制定基于产量的污染物排放绩效标准（以千克／吨产品为单位）,将企业生产状态与污染排放有机结合.

二是标准类型.由于现有源和新建源在污染防治技术方面存在差异,二者适用的排放标准也应有所不同.目前我国的行业水污染物排放标准根据现有源和新建源分别制定,标准实施之前已建成投产的企业为现有源,标准实施之后审批的企业为新建源.现有源的技术标准可根据行业内成熟的污染控制技术水平制定,新建源的技术标准则设定为行业污染控制的最佳经济可行技术水平,新建源的技术排放标准更为严格.国家行业水污染物排放标准包括日最大和月平均两种形式,月平均的排放限值要低于日最大的排放限值.此外,国家行业水污染物排放标准应至少每年更新一次,依照最先进的技术更新对企业的排放控制要求,持续激励工业点源污染控制技术的进步.

点源排污许可证中的排放限值

一是基于技术的排放限值.点源许可证中基于技术的排放限值参考对应的国家行业水污染物排放标准确定,在基于技术的排放限值制定之前,需要了解特定设施的工业生产工艺和原材料、产品和服务、生产能力、生产周期、采用的污染控制技术、污水来源和特征、排放污染物的种类等信息,并在此基础上将该工业点源对应到国家行业水污染物排放标准中的具体行业类别,同时确定所要执行的现有源标准或新建源标准.

每个点源基于技术的排放限值根据对应的国家行业水污染物排放标准确定日最大限值和月平均限值,存在多重点源类型（例如同时存在现有和新建点源或不同的行业类别）时应按照最为严格的排放标准制定基于技术的排放限值；此外,还可按照生产周期的排放属性制定分季节、分时段的基于技术的排放限值,保证最终确定的基于技术的排放限值适用于不同的点源排放情况.点源许可证中基于技术的排放限值的具体制定过程、使用的数据等信息都应记录在许可证情况说明书中,并向环保部门和公众公开.基于技术的排放限值的制定程序总结见图4.

二是基于地表水水质的排放限值.当工业点源污染物的排放达到基于技术的排放限值,但仍然妨碍水体特定区域内水环境质量的实现或维护时,则必须对该点源制定基于地表水水质的排放限值.基于地表水水质的排放限值旨在通过确保受纳水体达到水环境质量保护要求,从而保护受纳水体的特定用途不受影响,帮助水体修复和维持化学、物理和生物完整性.

首先,工业点源要确定其排放污水的受纳水体,识别适用于该受纳水体的最新水质标准.其次,确定排放污水中那些可能会破坏受纳水体生态功能的污染物.以污水监测数据、水质调查等信息作为基础,分析污水的性质,明确污染物的毒性特征.根据监测数据和水质扩散模型分析污染物的潜在污染,采用监测数据的最高浓度或通过统计分析方法预估的最高浓度,确定水体中污染物的预测浓度.

计算基于地表水水质的排放限值之前,需要判断点源是否有设定基于地表水水质排放限值的必要性.如果对某种污染物的预测浓度超过了水体的水质标准,那么就需要针对该点源制定基于水质的排放限值.基于地表水水质的排放限值的制定依赖受纳水体的水环境质量标准,但不完全等同于水质标准中污染物的最高限值,而是通过统计模型,将水体的水质标准转化为相应位置污染物的排放限值.基于地表水水质的排放限值的制定程序总结见图5.

标准体系实施的必要性与预期效果分析

我国《水污染防治法》正在修订,修订草案明确了水污染防治以水环境质量改善为目标,并对工业点源实施“一证式”排污许可管理.工业点源水污染物排放标准是工业点源水排污许可证的核心.在此背景和契机下,明确被管理点源的治理主体责任,重新设计与排污许可证管理目标相一致的排放标准管理体系,对于水环境质量改善尤为迫切和重要.

排污许可证制度是确保点源排放标准得以高质量制定和修订的前提.在实施排污许可证管理后,国家管理部门将会在短期内低成本地获取点源的大量排放数据等信息,在此基础上,由环保部负责制定分行业的国家基于技术的排放标准,作为指导点源排污许可证制定基于技术的排放标准的依据,也是明确国家层面对点源排放控制的最低要求.对基于技术的排放标准的例行年度评估和及时更新,将有力地促进我国水污染防治的技术进步,从根本上解决我国排放标准体系不科学、依靠行政命令不科学地“淘汰落后产能”等问题.

在点源排污许可证中确定基于技术的排放限值和基于地表水水质的排放限值,解决了无法保障点源所排入水体的水质达标问题.科学的排放标准体系将确保排污许可证制度达到预期目标,通过点源排污许可证制度落实点源排放标准的执行,促进点源环境管理的专业化；通过排污许可证的报告和核查,彻底解决了点源排放数据获取不足和数据质量差的难题.解决了以上问题后,又将进一步促进基于技术的排放标准的制定和修订,实现我国污染物排放控制的良性循环.

（宋国君系中国人民大学环境学院教授；黄新皓、赵英煚,中国人民大学环境学院；张震,中国环境监测总站）

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水污染物排放限值引用文献: