水污染防治战略需要根本改革

2024-07-02 13浏览

为什么中国的水污染问题一直不能得到根本的解决?2013年4月26日《南方周末》报道了人民大学环境学院马中教授领导的水专项课题组的研究结果,为这个问题提供了一个层面的答案:所有的排放水,包括“达标”的工业排放,都是污水。这是因为“我国所有排放标准的COD浓度都高于V类水的要求,也就是说,我国达标排放的污水都是劣V类水”。刚刚被年初的“山东潍坊高压水井排污”等水环境污染事件震骇的社会大众,从这个报道中看到导致水体污染的不仅仅是“偷排”这样的单独事件,更是普遍性的高污染合法排放,引起了大家对于水污染物排放标准的强烈关注,希望能够很快改掉弊端,尽快解决污染问题,给大家一个良好的水环境。

然而,出人意料的是,国家环保部几个月后公开否认国内排污标准过低。先是于2013年7月29日通过互联网宣布“目前国内大部分行业标准并不低[1]”。这份说明勾勒了环保部从点源污染排放的控制到水体环境质量达标的基本战略:“我国目前和世界上通用的做法一样,是通过总量控制的手段来确保排污总量不超出环境容量,从而确保当地的环境质量达标”。认为马中教授的研究“存在对于工业排污标准和水体质量标准两个概念的混淆”。随后,2013年8月20日的《中国环境报》上发表科技标准司署名文章“论排放标准的作用定位与实施方式”(以下简称为《论排放标准定位》),并配合刊登了该报记者的报道“排放标准严了还是松了”,更加正式地发布了环保部对这个问题的立场。《论排放标准定位》强调污染物排放标准只能是行业排放标准,因为“污染物排放标准是从行业技术经济能力‘顺推’出来的‘起步值’”,而且“制定污染物排放标准的依据是结合环境形势和产业政策要求……须考虑产业政策允许、技术上可达、经济上可行”。它所描述的点源污染排放控制到环境质量达标战略是,“环境质量标准是……‘目标值’,污染物排放标准是……‘起步值’……从起步到目标正是建立并实施环境保护制度的关键‘战场’”。如何在这个关键战场取得胜利?《论排放标准定位》把从污染物排放达标到环境质量达标比作从“准入门槛”到“登堂入室”的过程,提出“从‘门槛’到‘入室’……的关键制度是环境影响评价制度和排污许可制度”。

这篇文章和2013年7月29日环保部的解释显然没有能够完全解除社会对这个问题的困惑和不安,2013年11月2日人民日报发表了题为“排放标准是不是太低了”的文章,似乎在报道两种对立意见的一场辩论,记者采访了**提出议题、认为排放标准过低的正方和随后公开反应,否认排放标准过低的反方,将这2种意见再次呈现在公众面前。反方仍然坚持“污染物排放标准是为了保护环境质量,结合行业技术经济能力‘顺推’出来的‘起步值’”,坚持“标准是**个门槛,环境质量要得到改善,不能单靠提标一种手段,还需要与环境影响评价、排污许可证等多种制度措施配合使用,才能确保从单点排放达标到区域环境质量达标”。然而,这样的论述面对正方马中教授“很有代表性的质疑”仍然显得苍白和脆弱,不能让公众安心:“我国很多水域缺少洁净天然来水,而且水体质量超标,再接受这样的‘达标’排放,水质能改善吗?”

切实控制点源污染排放,使排污受纳水体环境质量达标的途径,其实也就是水污染防治的基本战略。中国水污染防治的基本战略到底是什么?这个战略能否*有效地解决中国的水污染问题?正是这场辩论的问题核心。人民日报的报道告诉我们,“环境保护标准一直为公众所关注,但是公众对环境标准的概念十分模糊。”反方希望通过“加强宣传,让大家知道是怎么回事”,来为公众解惑。可是事实上,公众的模糊并不是由于不知道反方的论述而需要被宣传告知。马中教授本人是资深环境学者,议题的提出是基于他的团队对这个问题的深入研究;笔者自己在中国和美国的环境保护领域已工作近四十年,对于这场辩论中反方的一些说法也听的十分迷惑。显然,还是**需要把问题本身辨析清楚,在理性的基础上找到问题的答案,然后才谈得上向公众加强宣传。

1. 总量控制、环评、和排污许可证与环境质量达标

按照反方的说法,在实施行业排放标准的基础上,经过总量控制、环境影响评价、和排污许可证的管理,就能实现从单个企业、设施的污染物排放达标到区域环境容量管理、环境质量达标。我们**应该对这几种政策与环境质量达标之间的关系有准确的认识。

1.1 总量控制

目的在于削减某一行政区域的化学需氧量和氨氮污染物排放总量的总量控制制度,在水污染防治工作中起了一定的作用,但是与某一具体水体的水质保护并没有直接的联系。黄浦江的重金属污染防治可以指望以国务院对上海市的氨氮总量控制目标来管理,从而确保黄浦江的的环境质量达标吗?目前中国水污染物排放控制项目已达124项,每个行政区域,都会有数量众多的,受到各种污染的水体,我们显然不可能依赖针对少数几种重点污染物、以行政区域为单位的总量控制制度来实现各个水体全部排放控制项目的环境质量达标。

1.2 环境影响评价

环境影响评价制度对新、改、扩建工业设施废水排放实施控制,由于环评对排放的管理不具有普遍性和持续性,它不可能成为“衔接单个排放源监管与环境容量、质量管理的关键制度”。新、改、扩建工业设施产生的排放仅仅是全部污染排放的一小部分,即使假设1)中国每年经济成长百分之十,2)新增长的经济总量全部全部来自于新、改、扩建设施,3)这些设施产生与老旧设施同等比例的污染物,环价制度能够监管到的至多也只是百分之十的废水排放。随着中国经济的进一步发展,成长速度会更稳健而低于百分之十,低污染的第三行业比重应该更高,新设施产生、排放的污染物应该更少。环价制度能够监管到的排放在全国排放总量中会趋于无足轻重,完全没有一项关键制度所必需的监管普遍性。

在新、改、扩建设施投产运行之后,环评制度就不再监管这部分的废水。即这些工业设施在达到“起步值”之后,就不再受到环评制度的控制,也就谈不上在环评制度的监管下实现环境容量的达标。这种不能持续的而且受限于行业排放标准的手段怎么可能让环评成为从“起步值”到环境质量达标的关键制度?

从2003年施行至今,环评制度没有使中国的环境质量达标。反方宣称同样的这个制度在管辖范围继续缩小的同时,反而会发挥更大的作用,成为使水环境质量达标的关键制度,这是难以让人相信的。

1.3 排放许可证

根据国家环保总局于1988年3月20日发布的《水污染物排放许可证管理暂行办法》,中国的水污染防治开始实施“排放许可证制度”,2008年水污染防治法首次在法律的层面提出实施水污染物排污许可证制度。可是二十多年的实践下来,这项制度没有获得希望的成功,很多地方许可证的执行流于形式。环保部自已的水专项办公室在2014年的工作简报中也指出:“目前我国排污许可证制度的实施效果并不尽如人意......成为‘用之不武、弃之可惜’的一项‘鸡肋’制度[2]”。

作为一项关键制度,排污许可证制度二十多年来一直“武”不起来,甚至前环保总局还需要在2006年11月专门正式行文,提醒有关各方“该办法仍现行有效[3]”,到如今更是几近弃之、变为鸡肋,颇为让人扼腕。这样的排污许可证制度如果不经过根本的改革,仍然像反方坚持的那样作为“衔接单个排放源监管与环境容量、质量管理的关键制度”,根据什么就可以让大家相信这个“鸡肋”这次可以发生奇迹、解决中国的水污染问题呢?反方让公众把全部的希望都寄托在国务院尚未出台的水污染物排污许可证管理条例;另一方面坚持排放标准只能作为“门槛”使用,坚持现在的行业排放标准已经足够严格。在这个基础上的新的排污许可制度与1988年试行迄今的水污染物排放许可证就不会有根本的差别。

2. 借鉴国外经验

反方的论述中多处提到借鉴国外尤其是美国控制水体污染的先进经验,指出中国法律“对环境质量标准和污染物排放标准的相关规定均借鉴了国外……先进经验”,强调要重视“过去数十年来国际环保立法始终明确坚持的基本原则”,认为目前中国控制污染排放的措施正是“世界上通用的做法”。反方论述中可以让环境质量达标的环境影响评价和排污许可证等“关键制度”,也都是在上世纪七十年代初起端于美国的控制水污染措施。我们认为国际经验不应该作为判别水污染防治战略正确与否**的依据,但是我们同意要重视借鉴国外管理水环境的先进经验,尤其是那些在科学技术方面程度较高和在实践中已经证明有效的经验。以上提到的这些制度囊括了美国水污染控制中几乎所有的基本制度[4],在美国1972年清洁水法建立以来的水污染控制中起着重要的作用。

因为在当地控制水污染实践中的成功,上述这些国外经验已被借鉴成为中国水污染防治战略的重要部分,但是它们并没有能够帮助解决中国的水污染问题。化学需氧量和氨氮污染物排放到环境的总量在2007年就已达到水环境容量的408 %和576 % [5],然而中国水污染防治战略中没有一项借鉴的制度在这个过程中表现出它们的活力、有效地摁下污染的势头。这样的势态若持续下去,即使中国的人口和经济规模从此不再增加,以每年削减约5% 的速度[6],也还要分别再过约81年和115年才能让化学需氧量和氨氮排放总量控制在环境容量之内[7]。为了不让这样严峻的局面成为所有当代中国人有生之年挥之不去的梦魇,中国水污染防治的战略需要有根本的改革。作为这个战略重要组成的各种借鉴制度也必须受到重新审视,让它们发挥应有的活力。

在导致借鉴制度失去活力的各种原因中,没有把握住借鉴对象的本质是一个重要的原因。一个典型例子是制定地表水环境质量标准时[8],生搬硬套美国水质基准,用作中国水域的环境质量标准限值。这样就出现了以水生生物作为保护目标的III类水体[9],却允许一些重金属污染物的质量标准限值达到美国基准中淡水水生生物慢性毒性[10]约71.4倍(铜)、8.3倍(锌)、3.1倍(六价铬)、和2倍(硒),这是可以使水生生物在1个小时内表现出致命性毒性的水平。在生态学意义上*为重要的河口水域,铜的环境质量标准限值更是美国水质基准的约200倍。所以,以下的讨论将重新分析美国控制水污染经验的本质,认真推敲对于这些经验的借鉴,试图找出它们不能发挥活力的原因。

2.1 关于排放许可证制度

前面提到,实施近二十六年的中国排污许可证制度成了‘鸡肋’制度,正在等待国务院出台排污许可制度的执行细则,让它发生革命性的改变。笔者认为,排污许可证制度成为鸡肋的原因是它的2个根本缺陷,需要得到根本的纠正。

**个缺陷是排污许可证由地方政府颁发、执行。中国近三十多年来经济快速发展的一个基本模式,是让地方政府以经济发展为一切工作的中心,调动所有资源,以公司运作的方式与其它地方竞争发展。这种竞争发展各地经济的模式为中国这几十年的发展提供了重要的动力,同时在地方的经济利益与环境利益发生冲突时,环境利益自然也就要让位于经济利益。既然这样,我们就没有理由相信同样的这个地方政府会不遗余力地执行排污许可证的各种要求,从而限制自己经济利益的发展;就不应该设置这样的机制,让一级政府同时负责两种相互冲突利益的发展。

第二个缺陷是排污许可证制度不要求执行为保护水体水质而必须实施的更严格的排放标准。反方的论述坚持,排放标准只能是与水质没有直接关系的行业排放标准,有环评和许可证就可以让环境质量达标,这在环境管理的逻辑上和污染防治的事实上都是没有根据的。反方始终无法讲清楚,在一个环境功能划定为III类,但是目前水质因化学需氧量而受损的水体(假设化学需氧量浓度为50 mg/L)如何可以接受维持在行业排放标准水平的污染排放(化学需氧量浓度也假定为50mg/L),然后在环评和排污许可证的作用下达到化学需氧量浓度20 mg/L的水环境质量标准。反方也没有能够告知社会,在全中国三十多年的水污染防治实践中,有哪几个水体是在已经受损的条件下,仍然在实施行业排放标准的基础上,依靠环评和排污许可证制度使水环境质量达标的。

要让排污许可证真正地在水污染防治中发挥重要的作用,我们应该重新研究它起初是如何发展定位的,和如何有效地控制了污染排放,以至于吸引许多其他国家,包括中国,在他们自己的控制水污染体系中借鉴美国的做法。美国在1948年就制定了联邦水污染控制法,规定由各州政府管制当地的污染排放,但是如同上面所述中国地方政府面临的问题那样,美国各州政府也同样无法抵御牺牲环境、支持经济发展的压力,不能阻止水环境的严重污染。1960年代未的几次重大环境事件,催生了1972年美国清洁水法,对污染排放许可制度实行了根本的改革。美国清洁水法为控制点源向地表水体的污染排放制定了国家消除污染物排放制度(NationalPollutant Discharge Elimination System,本文以下简称为国家消污制度),终于比较成功地控制了点源水污染物的排放。根据清洁水法的要求,可以总结出国家消污制度包含下面4个基本原则。

**个原则,经济发展只能在环境得到保护的前提下才可以进行。污染排放到水环境仅仅是是一种有条件的优待,必须受到各种必要的限制,包括由排污者承担监测排放对环境影响的费用、在必要时得服从管理机构禁止排放的要求等;它不是排污者固有的、不可取消的权力,不能以所谓“经济发展权”的主张来排斥对污染排放的管制。

第二个原则,排放要取得国家许可。正是经历了由各州自行控制水污染导致的重大失败,美国联邦政府才能够凝聚各方面的共识,跨过美国宪法第十修正案的障碍,在1972年通过的清洁水法中设立***的污染物排放消除制度管制所有的点源排放,形成现在世人皆认为成功的“美国做法”。清洁水法规定任何污染排放都必须获得国家消污制度许可证,这是国家层级的水污染物排放许可证。在以后的实践中,各州政府大多接手了污染排放许可证以及相应的水污染控制工作。作为接手的条件,各州必须将有关国家消污制度的联邦法规作为各州水污染控制法律的一部分,而联邦环保局仍然保留并实施对国家消污制度许可证的审查和*终决定权。这样的许可证仍然是在国家的层面、由联邦环保局主导的对污染排放的管理。

第三个原则,国家消污制度管理下的排放水中,所有污染物都要达到基于技术的排放限值(Technology-BasedEffluent Limitations)。这种排放限值的主要内容是美国联邦环保局制定的排放限值指导(EffluentLimitation Guidelines),与中国的行业排放标准类似,它们的制定也是基于技术和经济条件,所以以下根据中文习惯将“基于技术的排放限值”翻译为“行业排放标准”。这种排放标准即对污染物排放加以限制,又不致严重影响企业的经营。它是国家统一标准,相同行业的每个企业都要达到这样的排放标准,避免违规的企业获得额外的经济利益,导致逆向淘汰达标排放的企业。美国清洁水法要求行业标准在水体未受严重污染、尚存环境容量时也要执行,反映了保护环境、对所有污染都要加以控制的理念。随着行业技术和经济条件的发展,行业排放标准越趋严格。美国提出行业排放标准的初衷,是要让行业排放标准*后严格到让各种点源污染物零排放的国家目标。但是在目前的阶段,行业排放标准还离零排放的目标相距甚远,只能作为起码的、垫底的*低排放标准。

第四个原则,如果行业排放标准不能使排污受纳水体环境质量达标,就需要执行更严格的、向水环境质量标准看齐的基于水质的排放限值(WaterQuality-Based Effluent Limitations),以下将它翻译为更接近中文习惯的“水质排放标准”。这种排放标准按照各特定水体的法定环境功能(DesignatedUses)而制定,为饮用水源、生态保护区等水体提供专门的和切实的保护。由于水体法定环境功能和水质目标[11]的设定已经考虑了经济因素,水质排放标准的制定就不再根据技术、经济条件。换句话说,实施水质排放标准并不是一味蛮干,它是在理性基础上的控制水污染措施。在笔者工作的美国加州,由于每个水体都赋予了保护人体健康或者生态健康的法定环境功能,所以几乎所有的污染排放都已经实施了符合水体法定环境功能的水质排放标准。

从这4个原则可以看出,在由中央政府出面,直接抵御地方经济利益竞争侵蚀环境利益的前提下,全面实施水质排放标准成为美国控制污染排放、达到环境质量指标的关键机制。在实施恰当的排放标准的基础上辅之于其它措施,比如环评和排污许可证等,可以有助于水污染,实现水环境质量的达标。

回过头来,我们看到在借鉴国外水污染控制先进经验方面很*端的一个例子。对于构成美国控制污染排放基石的国家消污制度,仅仅借用了排污许可证这几个字,把这种相对次重要的管理形式放大、**成一个排污许可证制度,然而构成国家消污制度所有的重要原则却都被抛弃了。其结果是作为中国水环境质量标准达标的关键制度,二十六年来一直处于鸡肋的地位。与此同时,水污染物的排放量远远超出中国水体的环境容量。

2.2 关于总量控制、环境容量、和环境质量

反方声称“通过总量控制的手段来确保排污总量不超出环境容量,从而确保当地的环境质量达标”是“世界上通用的做法”,这种说法是不准确的。事实上,这些做法与美国控制水污染框架中控制污染物排放的手段、允许污染物排放的数量、和环境质量的目标有着根本的差异。

2.2.1 控制污染物排放的手段

对水污染物排放实施总量控制是中国独特的制度,世界上并没有与此“通用的做法”。美国的水污染控制框架中,译成中文帶有总量字义、与控制污染物排放有关的政策,是每日*大总负荷(TotalMaximum Daily Load)制度(以下简称为每日负荷制度),很多人误将此等同于总量控制制度。下面的比较表明,总量控制制度和每日负荷制度是本质上完全不同的两种水污染防治政策。

1. 每日负荷制度的目标是特定水域比如位于洛杉矶县境内的洛杉矶河的某一段,而不是一个省、自治区这样的行政区域。

2. 每日负荷制度管理的对象是水质受损的水体以及影响这个水体的流域,而不仅仅是点源排放。

3. 每日负荷制度控制污染的措施包括限制损害人体和水生态健康的所有污染物,比如金属镉、农药滴滴涕、致病细菌、甚至固体垃圾等。除了限制特定流域的点源和面源污染物排放,它还包括其它重要的污染治理措施。比如要求在雨水管道入口处装置格筛以防止垃圾进入,要求船舶底部换用不含铜的油漆以降低水质的金属铜浓度,要求挖去水体的底泥以防止沉积的剧毒污染物溶入水中,等等。然而总量控制制度要求的只是限制化学需氧量和氨氮这2种污染物的排放。

4. 每日负荷制度对点源排放控制的形式是降低污染物浓度到可以保护环境质量的水平;总量控制规定的是逐年降低的排放量。经过总量控制限制的污染物排放仍然可以对环境造成严重的伤害。

在制度设计层面,美国对于点源污染物排放的控制主要是通过实施国家消污制度,而每日负荷制度则是设计为恢复已污染水体水质的制度。按照国家消污制度的要求,对所有点源实施行业排放标准,根据各个水体的水质标准(详见2.3节关于美国水质标准的讨论)实施水质排放标准。对于已知水质受损的水体,如果排入这个水体的点源在实施行业排放标准后还是不能恢复污染水质,就要对这个水体的流域实施每日负荷制度,为这个水体量体裁衣制定针对面源污染物的负荷(LoadAllocations)和针对点源污染物的废物负荷(Waste Load Allocations)。有了废物负荷之后,国家消污制度就必须在这个基础上为点源排放制定相应的水质排放标准。在贯彻清洁水法的实际过程中,各地根据各州水质标准实施水质排放标准先于实施每日负荷制度,形成实际上实施行业排放标准,实施根据水质标准的水质排放标准,和实施根据每日负荷制度的水质排放标准,这样依次递进的三个步骤。每日负荷制度成为在执行行业排放标准和水质排放标准之后继续前进的一步,是水污染防治在“收官”阶段的步骤。

事实上,水污染防治法并没有明确宣布通过总量控制实现环境质量达标。它没有规定每单位时间内的污染排放*小消减量,比如每年至少消减10%;也没有规定通过这个制度使污染排放消减到水体环境质量达标的*大时间,比如在30年内使污染排放消减到环境质量达标。实事求是地看待这个问题,水污染防治法并没有一个具体的和明确的、在一定时间内实现水环境质量达标的目标。即使理论上逐步逐步地减少污染排放可以*终使环境质量达标,但是在那*后一步到来之前的总量控制是确保环境质量不达标。

根据环保部的全国环境统计公报[12],工业废水和城镇生活污水中化学需氧量排放量的每年变化量在本文写作时已经公布的过去5年中是2008年减少4.4%,2009年减少3.3%,2010年减少3.1%,2011年增加4.5%,2012年减少3.0%。2008年是水污染防治法修订、重申“国家对重点水污染物排放实施总量控制制度”的年份。从2008年以来的5年中,全国废水中的工业废水和城镇生活污水化学需氧量排放量减少了10%。尽管如此,反方仍然要公众相信可以通过这样的总量控制,解决中国水环境中化学需氧量污染物超出承载力408%的问题,这已经丧失了讨论事关国家兴盛和人民福祉的基本国策所应有的严肃态度。

另外,总量控制制度要求消减化学需氧量污染物和氨氮污染物排放,但是其它污染物,特别是有毒污染物,却没有得到相应的控制,使得更多的有毒且难降解的污染物沉积到中国的水体中。实施行业排放标准的一个优点是对分散在全国各地的同类企业有相同的限制强度,总量控制的要求分解到各行政区域会使各地的同类企业受到与行业排放标准不同的排放限制,导致同类企业在各地有不同的排放标准,让污染环境更严重的企业获得更多的竞争优势。

2.2.2 允许污染物排放的数量

在水环境中*大而不致降低环境功能的污染物数量应该可以是世界上“通用”的对环境容量这个概念的理解;反方论述中的环境容量还等同于允许水污染物进入环境的数量,是水污染防治中对污染物排放的一种限制,这个意义上的环境总量,由于涉及到各国水环境保护程度的差异,在世界上往往是不通用的。

2.2.2.1水体保护目标决定环境容量

美国清洁水法将保护水体的人体健康和生态健康功能规定为国家目标,并且要求在美国所有地表水体都尽可能地实现这个目标。要符合这些功能目标,水体中污染物的浓度必须要低于美国的水质目标。以下表1中比较了几种重要污染物的中国 II 类水环境质量标准值(根据现在执行的《地表水环境质量标准---GB3838-2002》,以下简称为2002年质量标准)和美国水质目标值,可以看出中国的 II 类水环境质量标准值高于美国水质目标值,所以这里假定与美国的人体健康或生态健康的功能目标匹配的水质相当于中国 I 到 II 类地表水环境质量标准。根据2002年质量标准,无论是II类还是III类,环境质量标准限值计算的环境容量或者承载力都会有很大程度的膨胀。

表1. 中国II 类水环境质量标准[13]和加州水质目标[14]比较

氰化物

II类值1(mg/L)

1

1

0.005

0.01

0.05

加州值A2(mg/L)

0.009

0.12

0.0022

0.0025

0.0052

加州值B3(mg/L)

0.013

0.12

0.0043

0.065

0.022

II 类值 / 加州值A

111.1

8.3

2.3

4

9.6

II 类值 / 加州值B

76.9

8.3

1.2

0.2

2.3

1:2002年质量标准中II类水环境质量标准限值

2:加州淡水水生生物慢性毒性和人体健康毒性的*小值

3:加州淡水水生生物急性毒性值

另一方面,中国水污染防治的目标一直注重为经济发展服务,从1984年水污染防治法建立以来,该法的立法目标一直是“保障人体健康,保证水资源的有效利用,促进社会主义现代化建设的发展。”2008年水污染防治法修改,法律目标改为“保护和改善环境,保障饮用水安全,促进经济社会全面协调可持续发展,”从“保护环境促进建设发展”演进为“保护环境促进可持续发展”给关心中国水环境保护的人们很高的期望。但是,2008年的水污染防治法修改之后迄今,环保部一直没有制定与新的法律目标配套的执行细则,现在管理水污染防治工作的仍然是2000年3月发布,配合水污染防治法1996年修改,以促进建设发展为立法目标的2000年水污染防治法实施细则。2008年水污染防治法中的促进可持续发展成了促进建设发展的另一种说法。在这样的立法目标之下,中国地表水体的功能划分基本按照经济发展的需要而决定,不少地方的政府*力让当地水体划分成比较低劣的类别,可以争取排放更多的污染物到水体,在类似加州这样在国内经济社会发展走在前列的省份,I和 II 类水域加起来不会超出全部水域的百分之三十。其余百分之七十的水体的环境容量,或者说允许排入环境的污染物总量要远远高于美国的环境容量。

2.2.2.2环境容量计算的牵制

水污染防治是政策和科学的集合,俩者互相影响,经济发展先于保护环境的政策会使环境容量的计算得到更大的值。为了促进经济建设的发展,反方论述中的环境容量倾向于尽可能彻底地挖掘水体容纳污染物的能力。对于相同的水体,可以计算出比美国多达很多倍的环境容量。

按照美国环保局制定的相关政策,预测到点源排放口的水质有可能超出环境质量标准时,排放废水中的污染物浓度就不得超出环境质量标准。在水体有稀释能力,排放标准允许超出环境质量标准时,则要求排放废水和自然水体有快速和完全的混合,在一个体积有限的所谓“混合区”(MixingZone)之内达到环境质量标准。所以,一条河流或一个湖泊中可用以计算环境容量的水体是这个混合区之内的水量。对于混合区的形成和规模有严格的要求,除了上述快速、完全的混合之外,还要求混合区不可以占去大部份的河面和2个混合区之间不得重叠等等,把环境容量控制在一个对环境比较安全的水平。

反方论述中环境容量的计算中,点源排放通常不被要求快速、完全的混合,也不实施混合区的措施,但是却一般都使用一维稳态模型、假定污染物在水体中的扩散向单一的方向均匀地扩散,以一长段河流全部的流量和一个湖泊全部的体积计算污染物浓度,这样算得的环境总量是理论上的*大值,可以是上述美国环保局方法得出的环境容量的很多倍。基于这样的计算,虽然实际上污水排放口附近的水域已被严重污染,但是这个水体仍可有“富裕”的环境容量,可以继续让污染物进入;在这个水体趋向达到环境容量的过程中,相当大部分水体会远远超出环境容量。

此外,在环境容量的计算中不考虑或不给予足够的安全系数、不考虑或少考虑底泥中污染物的影响,还有上面提到的环境质量标准限值本身过高等,都会使如此得到的环境容量远远高出实际的数值。

2.2.3 环境质量的目标

认为通过总量控制、限制化学需氧量和氨氮污染物的排放,就可以让环境质量达标,这样的做法不仅不是世界上通用的,而且给中国的水环境留下*大的风险。中国要什么样的环境质量?应该根据什么指标来确保我们要的环境质量?我们需要对这些问题有深入讨论。

既然中国的水污染防治法已经提出保护水环境、实现可持续发展的目标,我们就不能接受一个仅仅注重化学需氧量和氨氮污染物的环境质量目标,就不能接受一个有毒污染物积累得越来越多、水体质量越来越差的环境。相反,我们要努力实现的应该是一个具有人体健康和生态健康功能的水环境。假设II类水以上的水体是符合这种环境质量的[15],那么应该让中国大多数的水体都达到这样的水环境质量,应该以此衡量环境质量是否达标。

用什么指标可以正确反映水体的人体和生态健康功能,仅仅看化学需氧量和氨氮污染物显然是远远不够的,实际上即使加上2002年质量标准上的其它污染物指标也还是不够的。污染排放中的污染物不会仅仅只有一种,不同的污染物以各自不同的浓度存在对于生物会产生不同的集和毒性(AggregateToxicity)。这种毒性可能是单种污染物毒性的相加或它们的相乘,它无法以单种污染物的浓度来分析,所以必须作为一项单独的测定环境质量的指标。美国从1980年代中期开始,要求分析污染排放作为一个整体的急性毒性和慢性毒性,把这项指标称之为排放水整体毒性(WholeEffluent Toxicity)。目前不但对于所有的排放都包含排放水整体毒性(后面简称为排水毒性)达标的要求,这项测试也已普遍使用在对雨水和城市泾流以及水体背景值的监测。

另外,无论是中国或美国的水环境质量标准都不能囊括所有可能的污染物,比如各种层出不穷的农药和医药化工化合物,这些污染物对环境的危害是我们不可忽视的。在单项分析由于信息不够或者由于分析仪器及方法跟不上时,整体毒性可以作为一项对个别污染物的替代分析。美国的水污染控制中,要求对排水毒性不达标的排放执行毒性鉴定评估(ToxicityIdentification Evaluation)和毒性去除评估(Toxicity Reduction Evaluation),进一步争取环境质量的达标。这2项评估的操作也是在分析排水毒性的基础上实施的。

地表水环境质量标准是水污染防治的环境质量指标国家法规,环保部在此基准上监测全国重要江河、湖泊的水环境质量,在每年发布的环境公报中以需氧量、总磷、氨氮污染物作为“主要污染指标”确定并公告这些水体的水质等级。这种确定水体水质高低的方法有着根本的缺陷。用“主要污染指标”确定水体水质就必须假定:水体水质只能由“主要污染指标”决定,水体中其它污染物的存在及其浓度对水体水质没有影响。但是我们知道这种假定显然是站不住的,地表水环境质量标准的基本前提就是各个单独污染物在一定浓度时对人体或水生生物产生毒性反应。而这个基本前提与现在确定水体水质做法的逻辑前提是根本相抵的。

重视污染物的集和毒性对中国的水污染防治还有另一层特别重要的意义。多种污染物共存产生集合毒性这个环境毒理学的基本原理一直没有在中国水污染防治体系中得到必要的和足够的重视,不但没有根据这个原理进行水污染防治,从1983年以来实施的地表水环境质量评价体系还是与这个基本原理相抵触的。这里我们用污染物在环境的集合毒性的原理可以更清楚地理解目前以环境质量指标确定水体水质存在的问题。根据2002年质量标准的一些主要污染物标准编制下表,假设有水体甲、乙、丙和各水体已知的污染物浓度数据[16],根据这个质量标准的单因子评价方法,水体甲和乙均为II类水,水体丙为III类水。但是如果测量这几个水体的集合毒性,可以发现同为II类水的水体甲和水体乙对环境产生的危害程度会有很大的差别,不应该把它们划分为相同的水质类别;而虽然水体乙为II类水、丙为III类水,但是比较它们对环境的危害程度,水体乙很可能劣与水体丙。所以,2002年质量标准的“单因子评价”水体质量的方法是不科学的,用以监测水体水质并确定水体环境质量水平会发生严重的问题:1)它不能给予水体质量正确的评价,2)相同类别的实际水体质量可能差别巨大,3)高类别的水体质量可能反而劣于低类别。根据这套分类制度制定的水环境公报给社会和公众带来*大的误导;根据这种错误的分类而制定的水污染防治决策也会有偏差。

表2. 水域环境质量单因子评价的问题

项目(毫克/升)

II

III

IV

水体甲

水体乙

水体丙

化学需氧量

15

20

30

15

15

20

生化需氧量

3

4

6

3

氨氮

0.5

1.0

1.5

0.5

总磷

0.1

0.2

0.3

0.1

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

2.0

1.0

0.01

0.01

0.02