觀點:中國水污染治理效果為何不如人意？
發(fā)布日期：2018-10-09 點擊：1063
中國在過去幾十年粗放型發(fā)展中，水資源遭受嚴重污染，水體逐漸喪失納污自凈能力，水中污染物的累積成為重大環(huán)境安全隱患。在生態(tài)文明建設受到高度重視的大背景下，水污染治理雖得以快速推進，但主要以修建城鎮(zhèn)污水處理廠來治污，效果并不盡如人意。
根據(jù)《2016年城鄉(xiāng)統(tǒng)計年鑒》顯示，截至2015年底，中國投入運營的城鎮(zhèn)污水處理廠（不包括一些工廠按國家要求自行建造的污水處理廠）超過了5000座，日處理能力超過2億噸，污水處理率超過85%（城市93.4%、縣城87.4%），已經(jīng)成為世界上污水處理能力最大的國家。
然而，有評估性研究＊指出，城鎮(zhèn)污水處理廠的建設盡管有助于緩解湖泊富營養(yǎng)化問題，湖泊里藻類爆發(fā)的情況仍時有發(fā)生，意味著富營養(yǎng)化問題并沒有得到完全解決，水質也還沒有達到清潔狀態(tài)。此外，幾乎人口集中的城市／鄉(xiāng)鎮(zhèn)都已經(jīng)建了污水處理廠，因此通過擴建或新建污水廠來進一步控制水污染的空間已非常有限。
＊Tong, Y.D. et al. 2017. Decline in Chinese Lake Phosphorus Concentration Accompanied by Shift in Sources since 2006.Nature Geoscience, Vol.10: 507-512.
對此，有部分專家建議，通過進一步提高污水廠的排污標準來加強污染控制與治理。但是，這樣真的能更有效地控制水污染嗎？
先看看排污標準是什么。中國的環(huán)境標準分為兩類兩級，兩類是指環(huán)境質量標準和污染物排放標準，兩級是指國家和地方。環(huán)境質量標準，是指為了保護人民健康、社會物質財富和維持生態(tài)平衡而制定的，規(guī)定環(huán)境要素中所含有害物質或因素的最高限額。污染物排放標準則是指為了實現(xiàn)環(huán)境質量標準，結合技術經(jīng)濟條件或環(huán)境特點而制定的，對人為污染源排入環(huán)境的污染物及其濃度或數(shù)量作出的限制性規(guī)定。
對于水污染，以上有關污染物排放標準的說明需要注意兩點。第一，排污標準需要考慮技術經(jīng)濟條件和環(huán)境特點。中國幅員遼闊，地域差別極大，一方面，影響污染物排放的地理、氣候、人口與產(chǎn)業(yè)等關鍵因素迥然不同，另一方面，影響污染物治理的自然納污能力和經(jīng)濟技術條件大相徑庭。然而，目前執(zhí)行的包括城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標準在內的各種排污標準卻是“一刀切式”的統(tǒng)一標準＊，并沒有反映實際存在的地區(qū)差異。提高排污標準，就是更嚴格化這個統(tǒng)一標準，也并不會更適合各地區(qū)的實際情況。
＊盡管分為國家和地區(qū)兩級，由于地方標準制定的技術能力有限，只有北京、上海、江蘇等少數(shù)地區(qū)制定了地方標準。這些少數(shù)地區(qū)的地方標準只能比國家標準更嚴格，也說明了國家標準是普遍和基本的標準。
第二，盡管可以將污水處理廠視為污染物傳輸鏈的“末端”，一個潛在的人為污染源，但它并非唯一的污染源，因此，中國也對污染物制造源頭的各產(chǎn)業(yè)行業(yè)制定了相應的排污標準＊，只是，目前污染控制和治理的焦點仍集中在“末端”，對“前端”污染源的排放控制缺乏足夠重視。源頭沒有得到有效控制和治理，若直接排入環(huán)境，便是直接增加環(huán)境污染，污水廠排污標準的提高對此毫無作用；若排入市政污水管網(wǎng)進入城鎮(zhèn)污水處理廠，由于污水廠的處理技術及指標限值主要是針對生活污水的污染物組成而設計的，提高污水廠的排污標準既不表示現(xiàn)有指標體系的根本性改變（增加來自其他污染源的污染物指標），也不表示現(xiàn)有處理技術的根本性改變（除了能有效去除生活污水里的污染物，還能有效去除來自其他污染源的污染物），因此污水廠排污標準的提高仍然不能解決問題。
＊如石油煉制工業(yè)物排放標準（GB31570-2015）、無機化學工業(yè)污染物排放標準（GB31573-2015）、中藥類制藥工業(yè)水污染物排放標準（GB21906-2008）、畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準（GB18596-2001）等。
綜上所述，污水處理廠排放標準本身存在不適合地區(qū)實際情況的缺陷，而將控制水污染的重點放在污水處理廠排放標準的提高是一種“末端治理”的思路，缺乏系統(tǒng)的生態(tài)觀，效果必然有限。既然如此，反其道而行，或許能獲得比較理想的效果。
首先，追蹤溯源，找到污染物的主要來源，從源頭進行治理，并逐步實現(xiàn)清潔生產(chǎn)、綠色制造。
在城市，水污染主要是生活污水和工業(yè)廢水等點源污染。前面提到，城鎮(zhèn)污水處理廠的污水處理技術主要是針對生活污水中的污染物而設計的，對于工業(yè)廢水中的污染物不一定能有效去除，所以應嚴格要求各工業(yè)企業(yè)在將廢水排入市政管網(wǎng)之前做預處理。這方面可以學習新加坡的經(jīng)驗。新加坡針對自己產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟結構中重要的石油能源、半導體制造業(yè)、建筑業(yè)等耗水污染型行業(yè)，提供了工業(yè)尾水預處理達標方案，并鼓勵企業(yè)根據(jù)自己的生產(chǎn)流程開發(fā)應用先進技術對尾水進行處理和循環(huán)利用，保障了工業(yè)污染物在進入市政管網(wǎng)之前被有效去除。這樣的方式不僅能夠減少污水廠的處理壓力，也可以同時實現(xiàn)節(jié)水節(jié)能等目標。
與城市不同，農村主要的污染來自種植業(yè)化肥、農藥的低效使用和養(yǎng)殖業(yè)抗生素、激素的大量濫用。中國的種植業(yè)，化肥和水的使用效率只有20～30%，不但造成水的大量浪費，大量化肥也因為沒有被作物吸收而進入環(huán)境，造成水和土壤的污染，并成為湖泊富營養(yǎng)化問題的主要誘因。養(yǎng)殖業(yè)方面，絕大多數(shù)業(yè)主對于抗生素和激素缺乏合理用藥知識，發(fā)現(xiàn)藥效降低后不斷加量、加次，在增加用藥成本的同時導致有害細菌抗性增強、人體抗藥性降低、生物演化方向改變等問題。針對此類面源污染的控制，可以借鑒以色列經(jīng)驗，研發(fā)低毒、高效、易降解的化肥，采用效率更高的施肥灌溉方式＊，加強抗病菌種的開發(fā)應用，加大對農民相關知識的普及，促使他們減少抗生素、激素和農藥的使用。
＊以色列的滴灌、噴灌等新型灌溉方式，使水的使用效率達到75%、化肥的使用效率接近90%。
無論是工業(yè)企業(yè)基于生產(chǎn)流程來設計建造水的預處理及循環(huán)利用系統(tǒng)，還是農業(yè)畜牧業(yè)業(yè)主通過施肥灌溉方式的改變來實現(xiàn)水和化肥的高效利用，都體現(xiàn)了“清潔生產(chǎn)”與“綠色制造”的概念，也就是在保證產(chǎn)品的功能、質量、成本及充分滿足人類需要的前提下，綜合考慮環(huán)境保護和資源效益的現(xiàn)代化生產(chǎn)制造模式。當所有的生產(chǎn)者有意識地將降低能耗、節(jié)約資源、最小化環(huán)境危害等目標與策略融入生產(chǎn)流程設計，就能逐步協(xié)調優(yōu)化生產(chǎn)活動的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益，實現(xiàn)生產(chǎn)與生活、生態(tài)的“三生共贏”。
其次，對于污水處理環(huán)節(jié)，無論是在“前端”還是“末端”，都應遵循因地制宜的原則，按照當?shù)氐臈l件和用水的要求來制定適宜有效的污染處理方案和指標，既要避免處理不足的問題，也要防止處理過度的問題。通過嚴格監(jiān)測水質、采用對水中主要污染物的有效去除技術，可以逐步解決處理不足的問題。
但對于處理過度則需要特別討論一下，因為它在現(xiàn)階段還沒有得到充分的重視。所謂處理過度，也就是因處理水質超過現(xiàn)實需要而產(chǎn)生高昂的經(jīng)濟和社會成本。舉個簡單的例子，如果一味強調水質的提高而不考慮植物生長的需要，氮、磷、氨氮等對植物有益的營養(yǎng)元素／物質就會被大量去除，不僅造成技術和經(jīng)濟上的浪費，也不利于恢復和增強生態(tài)環(huán)境的機能。其實，只要對植物種類稍加選擇＊，即使采用技術簡單、成本低廉的技術，處理后的水也可以就地利用，通過植物的作用達到凈化水、促進植物生長、節(jié)約新鮮水等多重環(huán)保目標。
＊例如棉花能吸收利用含鹽量高的水，蘆葦、美人蕉、馬蹄蓮等水生植物都能通過生物作用很好地去除水中的氮、磷、氨氮和固體懸浮物（SS）。
實際上，一些發(fā)達國家已經(jīng)將生態(tài)凈化與污水處理結合來制定排污標準，于是，我們可以看到同一國家不同地區(qū)有不同的標準（見表1和表2美國兩個州發(fā)放的排污許可證），也能看到一些國家某些與生態(tài)功能相關的指標比中國的標準寬松（見表3）。
表1 美國加州Hyperion污水處理廠許可證里面的污染物限值信息（CA0109991）
表2 美國明尼蘇達州Bois Forte-Lake Vermillion污水處理塘許可證里面的污染物限值信息（MN0061310）
表3 德國、日本與中國在相關指標上的限值比較（數(shù)值越大越寬松）
中國政府投入了大量資金興建和維護城鎮(zhèn)污水處理廠，粗略估計，2006—2014年間的總投資達到人民幣1萬億元。如果單純強調排污標準的提高而不探討綜合治理之策，極可能導致污水處理成本的增加，給政府和運營企業(yè)帶來更多的債務壓力，卻無助于水污染的進一步控制及生態(tài)環(huán)境的恢復。這種利用投資和能耗來換取污染物的減少是與低碳循環(huán)、綜合利用等生態(tài)文明的根本要求背道而馳的。
飲用水領域的純凈水也存在處理過度的問題。由于水源污染、自來水生產(chǎn)工藝落后及自來水在管網(wǎng)運輸和水箱儲存過程中受到“二次污染”等問題，中國城市居民已經(jīng)普遍意識到自來水的飲用安全問題，并接受了純凈水作為自來水的飲用替代品。但是，幾乎所有的純凈水都是采用反滲透膜法制備而成的，制水過程耗能大、浪費自來水、產(chǎn)生大量廢水，經(jīng)濟效益和環(huán)境效益都較低。且因為反滲透膜的過濾工藝是將水中溶解的所有物質，遑論有害還是有益，都完全剔除，所以制成的純凈水中缺乏天然有益礦物質，長期飲用將給人體健康帶來不利影響＊。
＊包括WHO和中國第三軍醫(yī)大學舒為群教授的研究組的研究表明，長期飲用純凈水會增加心腦血管病及腦中風的風險，可能增加人體對鉛的吸收，尤其影響兒童的身體和智力發(fā)育。
總之，城鎮(zhèn)污水處理廠只是水污染控制和治理系統(tǒng)的一個組成部分，通過提高這個部分的排放標準并不能有效達到污染控制的目標。采取系統(tǒng)的生態(tài)觀，不僅關注“末端”，更關注污染的源頭，遵循因地制宜的原則，采用經(jīng)濟有效的技術和方案，可望在有效減少并逐步消除水污染的同時，達成降低污染控制成本、提高水循環(huán)利用效率、節(jié)省資源能源等綜合目標，將“綠水青山就是金山銀山”的理念落實到思路與行動中。
