面源污染第七章

第7章流域水污染总量控制 一、流域水环境保护策略的形成和特点 二、世界各国污染物总量控制进展和特点 三、我国水污染总量控制的理论与技术体系 一、流域水环境保护策略的形成和特点 美国在20世纪80年代提出了流域水环境保护的概念,认为流域水环境是一个整体,在管理上应统筹考虑,并于1983年成立了全流域统一开发管理的行政机构。强调了流域生态系统的整体治理,对地下水、地表水、湿地、水生态系统进行统筹规划、设计、实施和保护,缓解了不同部门的冲突,提高了流域水环境管理的效率和效益。 美国流域生态保护的提出,是由于以下背景所提出的: (1)从20世纪80年代开始,由于点污染源排放得到控制,突出了美国大多数尚存的水质问题是由非点源污染和栖息地破坏引起的。因此,需要从过去的单独的水体管理向水陆综合管理发展。 (2)从20世纪80年代,发现危险废物的地点对公共水源造成危害。一些危险废物的地点受地表水浸入而污染地下水。1986年的安全饮用水法修正案建立进一步保护地下饮用水源的根据,需要从饮用水中去除的污染物增加了4倍。饮水检测的项目也随之剧增。美国EPA建立了水源和地下水源地保护项目,即地下水源地保护区划分,主要是根据地下水水流模型来划定保护区,保护区包含一些河流和上游流域部分地区。 (3)地下水在美国非点源管理和流域管理是很重要的问题。美国《清洁水法》不鼓励以地下水为代价保护地表水。流域管理规划可以形成很多的机制把对地下水和地表水的影响因素全部考虑进去。在一些地区地下水和地表水的相互影响是极其复杂的,甚至会改变或妨碍流域边界的划定,例如喀斯特地区(石灰岩地区)地下水可排放到以地形划界的流域之外。 流域水环境保护的方法是一个更有效的保护和恢复水生态系统和保护民众健康的管理方式。美国EPA水质管理处意识到,水质管理必须把人体和生态健康结为一体,缺一不可。流域水环境保护的管理方法具有以下特点: ①将流域作为基本的管理单元,强调流域的生态完整性; ②强调水环境的所有方面,包括化学、物理、栖息地、人和生态系统的健康、生物多样性等; ③识别需优先解决的水环境问题和需优先采取管理行动的流域; ④促进有关特定流域的机构、团体和个人参与流域水环境保护,利用多学科专家和多机构的专业技能、资源和权力综合解决水环境问题。 流域管理方法重视所有与水质有关的问题,包括:毒性和常规污染物等化学水质参数;温度、水流、地下水地表水相互作用等物理水质参数;河道形态、底质组成、河岸带特征、栖息地质量、物种丰度、多样性等生态健康状况,甚至深层土壤生物地质化学。美国现在更加强调流域生态管理技术的应用,例如生态修复理论、生态系统健康、生态系统完整性评价等内容,这使得流域生态系统的保护更为重要。美国制定了水生态分区 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ,并在此基础上建立了水生态完整性 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ,并实施了一系列的流域生态管理措施。 1 应该指出的是流域管理的方法并非与现行的项目竞争或代替哪一个现行的水质管理项目,而是建立一个构架使现行的项目在这个构架中有效地整体化。流域管理方法的特点是包括了很强的监测和评审内容。使用监测数据,参与者可以识别流域中造成健康和生态风险的有害因素,将其重要因素优先化。水质监测也是衡量管理效果的必不可少的一个环节。 流域管理方法的演变经过几年时间。1991年,美国EPA起草的文件讨论这一理念概述了EPA的作用和努力。在此之后对州、地方政府和机构提供直接的帮助建立流域水环境保护项目。1993年发布流域水环境保护的技术指导文件。美国EPA和许多联邦机构协作使流域管理方法和其他机构的管理方法协同。点源控制和其他传统的管理方式在水质管理上曾经有效地解决了许多水质问题,但流域管理的方法为处理复杂的环境问题提供了一种更为灵活多样的解决方式。 二、世界各国污染物总量控制进展和特点 (一)欧盟水框架指令(Water Framework Directive, WFD ) 相比世界大多数地方,欧洲的缺水及水污染情况并非很严重,但是由于长期的开发利用及社会经济发展,其水体受工业及城镇生活点源污染、水电开发、航运及农业面源污染等人类生动的影响也非常大,而且南北欧面临的水问题也各不相同,水资源及环境保护仍存在很大的压力。20世纪70年代以来,欧盟相继出台了一系列的水政策,其目的是缓解、逐步停止并消除人类活动对水体的影响,保证民众和环境健康。 (1)欧盟第一批水立法集中在1970—1980年,主要是关注游泳、渔业、饮用等特定用水的水质标准。欧洲理事会(European Council)于1976年颁布了《游泳水指令》该指令针对人体健康有影响或有潜在影响的物质建立了一系列的强制性及指导性标准,对欧盟的地表水和海水浴场提出了水质控制目标。1980年颁布的《饮用水指令》建立了饮用水水质标准,为欧盟的饮用水安全提供了保障,1998年该指令修订增加了环境和人类健康的影响因子。欧洲理事会于1976年颁布了《控制特定危险物质排放污染水体指令》并在20世纪80年代的后续相关指令中明确了在欧共体范围内,部分污染物质的排放限值及地表水和近岸海域水质保护目标。 (2)20世纪90年代以来开始的第二批水立法更加关注从源头控制市政污水、农业退水和大型工业污染排放对水体的污染。欧洲理事会于1991年颁布的《市政污水处理指令》(UWWTD)要求各成员国所有城市、集镇和较大村庄都要分期分批建立污水收集和处理系统,保护水环境不受市政污水、农产品加工行业废水的影响。此外,UWWTD指令还要求成员国根据富营养状况、硝酸盐浓度及饮用水利用等情况,划定水体敏感区域。UWWTD指令全部实施需要数十亿甚至上百亿欧元。 为了控制农用有机及矿物肥料对地下及地表水体中硝酸盐浓度的影响,欧洲理事会于1991年颁布实施了《硝酸盐指令》。要求明确硝酸盐敏感水域,并针对这些水域制订行动 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 ,包括按照土地及农作物最小需求施肥等:非敏感区域则在自愿的基础上鼓励采用最佳农业实践(Good Agricultural Practice)耕作方式。 欧洲理事会于1996年颁布实施的《综合污染防治指令》在最佳可行技术(Best Available Technology, BAT)的基础上提出污染物排放的控制标准,主要对大型工业设施对水体、大气及土壤的污染进行控制。 (3)2000年《水框架指令》的颁布实施标志着欧盟水政策进入了综合和全方位管里的新阶段。 上述各项指令的实施并没有很好地解决水资源及环境问题,而且新的问题也随着社会经济的发展不断出现。1995年开始,欧洲委员会(European committee )、欧洲议会(European Parliament )、环境委员会及欧洲理事会环境理事就水管理的改革达成共识,认为水管理和保护的改革应涉及流域的综合管理、涉水政策的综合、排放限值的设定、质量及排放标准的使用、水质管理及公众参与等主要方面,要将这些方面及各种水立法的目标综合到一个集成且简约的政策框架中,并在该框架内开发综合的、可持续的、一致的水管理及保护政策。于是,欧洲议会和理事会于2000年颁布实施了《水框架指令》。 WFD指令是从流域区域(River Basin District) 尺度,强调水管理要综合所有水资源、水利用方式及价值、不同学科及专家意见、涉水立法、生态因素、治理措施、利益相关者意见和建议及不同层次决策等诸多因素,要加强政策、措施制定及实施的透明度,鼓励公众参与,并给出了流域水管理的基本步骤和程序。相比前两批水立法,WFD指令的总体目标是保护水生态良好,进而从根本上满足动植物保护及水资源和环境的可持续利用。因此WFD 指令比以前的欧盟水立法有了显著改进,标志着欧盟水政策进入了综合和全方位管理的新阶段。WFD指令共包含26条和11个附件,明确了水资源及环境保护的目标,规定了各项任务的完成期限,对各项措施的实施方法给出了基础性解释,为水环境及水资源的管理提供了一个基本框架,并要求各成员国及技术指导组报告各阶段的指令实施结果。 (二)美国总量控制计划 美国的总量控制计划的推广实施大体分为三个阶段。 第一阶段前期阶段——以技术为基础的总量控制(排放标准) 20世纪70年代,美国联邦环境保护局提出水污染物总量控制,但是此时是实行以技术为基础的总量控制技术,目标是工业点源和城市生活源的控制。从1972年开始在全国范围内实行水污染物排放许可证 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 ,并使之在技术路线和方法上不断得到改进和发展。1972—1976年实施第一轮许可证制度阶段,主要采用以判断为依据的方法,即最佳专业判断方法。它是在充分收集工业行业可利用的数据和资料的基础上,经过技术 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 做出的判断。当时,在确定污染物削减量中使用这种方法所占的比例高达75%,它得到美国水法的承认,在历史上作出了贡献,与此同时,美国亦采用以技术为依据方法,即针对工业行业及其子行业实施排放限值准则的方法。这种方法在以后的阶段很快得到推广,陆续颁布了各行业的排放限值准则,逐步代替了以判断为依据的方法。在这一阶段,美国同时提出了TMDL(Total Maximum Daily loads)的概念,在TMDL的理论、方法、模型、基准、标准、实例方面进行了大量的研究,为全面推行总量控制计划,打好理论基础,完成了一系列的技术准备。 第二阶段全面推广阶段以水质限制为基础的总量控制 这一阶段可大致认为是1983—1996年,美国于1983年12月正式立法,实施以水质限制为基点的排放总量控制,同时制定了TMDL的立法,为TMDL总量控制计划的实施奠定了法律基础。1984年前后,美国环境保护局推出系列的总量分配技术支持文件“总量负荷分配技术指南”(共9册),及推广了相当多的水质计算软件1992年提出了制定总量分配计划的规则,为各州及地方政府的总量分配工作提供了明确的技术指导。使总量分配的工作在全国各地全面开展。其主要的控制对象为BOD/DO、氨氮等。 第三阶段总结提高深入发展阶段——以生态系统健康为目标的总量控制 该阶段为1997年至今,对总量技术进行全面总结,随着水质基准的完善和发展,总量控制目标更加体现了生态系统健康的保护,污染控制对象更加全面。在实施前两个阶段的总量控制计划之后,EPA于1996年开始对各州EPA的执行情况检查评价,1997年对TMDL 计划进行了详细的指导性说明,出版指南,对前期工作产生的问题进行了分析。在此基础上, EPA广泛咨询了各方面的专家、政府各部门官员意见的基础上,于1999年8月起草了TMDL 的新法则,在分析研究了34000条意见之后,经修订后2000年7月13日颁布。此后,美国各地TMDL计划快速增加,不断实施,1999年批准的TMDL约500个,而在200l年和2002年两年,批准或实施的TMDL计划超过5000多个。美国许多州已对受损水体实施了TMDL计划。 在这一阶段,实施总量控制的污染物种类不断增多,如对各类重金属,PCBs,粪大肠菌群等多种指标;便总量控制的范围逐步扩大。与此同时,美国实施了以生态分区为基础的水体富营养化基准的制定工作,完成了湖泊、河流等水体的营养化基准制定工作。对氮磷等物质的以控制富营养化为目标的总量控制,开辟了分区分级控制的新道路,使得总量控制向以生态系统健康为基础的管理目标进行转变。 在美国,现在是基于技术和基于水质的总量控制技术共同实施,主要是要求污染源首先达到排放标准,然后判断水质是否达标,在此基础上再对本达标区域实行总量控制,这种采用多种总量控制方法可大大减少污染控制的费用。应该说从单纯采取基于技术的排放总量控制至今,美国的水环境污染控制取得了明显的成效。 三、我国水污染总量控制的理论与技术体系 (一)我国流域总量控制的发展 1.研究进展 我国的水环境容量与总量控制技术研究始于20世纪70年代,并逐步应用于环境管理之中,形成了涵盖总量控制、排污许可证等的环境管理基本制度。 (1)初期启动阶段 此阶段从20世纪70—80年代初期。在此期间,在北京东南郊环境质量评价、黄河兰州段、图们江、松花江、漓江以及渤海、黄海环境质量评价等项目中,研究者应用了不同的水质模拟的数学方法分析水体污染物自净规律、制定水质排放标准,从不同角度提出了水环境容量的概念。 (2)大规模研究阶段 此阶段为“六五”期间,水环境容量研究被列入国家环保科技攻关项目,国家级科研机构及高等院校进入该研究领域。期间,对水环境容量的定义更为简明科学实用,如:“水体环境在规定环境目标下所能容纳的污染物数量”。对污染物在水体的物理、化学行为的了解更为研究探入,水质计算及各类参数的试验研究均有大的进展,水环境容量研究与水污染控制规划结合取得进展,水环境容量理论进入实用阶段。 (3)深入研究阶段 此阶段为“七五”期间,水环境容量研究继续列入国家环保科技攻关项目,大批科研 机构进入该研究领域,水环境容量理论推向系统化和实用化。在此期间,对水环境容量的应用定义有了发展,提出了容量总量控制、目标总量控制及行业总量控制的概念。水环境功能区划的理念也得到更新和发展。研究的成果推进了以总量控制为核心的水污染排放许可证管理办法的开展。 “八五”计划期间,在“排放水污染物许可证工作大纲”、“地表水环境保护功能区划分技术纲要”和“水环境综合整治规划技术纲要”三个技术指南的指导下,以总量控制规划为基础,进行了排污许可证发放和水环境保护功能区的划分实践。水污染物总量控制的理论基础已与排放标准和地面水环境质量标准相联系,全面推行水域分类管理污染源分级控制策略。 (4)拓展研究阶段 “十五”计划期间水环境容量与总量控制技术研究的重点是应用研究,以为管理服务为目标,规范化、标准化为主要要求。 2.总量控制的实践进展概况 1996年8月3日,在全国第四次环境保护会议期间,国务院《关于环境保护若干问题的决定》(国发[1996]31号文)确立污染物排放总量控制是国家实现“九五”期间环境保护目标所采取的重大举措,提出“要实施污染物排放总量控制,抓紧建立全国主要污染物排放总量控制指标体系和定期公布的制度。” 根据“六五”、“七五”、“八五”期间的研究成果,国家环境保护总局提出了3个筛选污染物总量控制因子的主要原则: (1)对环境危害大的、国家重点控制的主要污染物; (2)环境监测和统计手段能够支持的; (3)能够实施总量控制的。 根据以上污染物总量控制因子筛选原则,国家环境保护总局确定了“九五”期间废水、废气和工业固体废物实行排放总量控制的12种污染物,其中废水污染物控制因子8个,分别为化学需氧量(COD)、石油类、氰化物、砷、汞、铅、镐和六价铬,正式把污染物排放总量控制指标列为环境保护的考核目标。根据污染物特征,结合水环境污染状况的系统调查,将总量控制因子分为两类:一类是容量总量控制因子,通常是水环境中的主要超标污染物,且具一定的降解能力,为实现水环境保护区目标,必须根据水质目标,应用适宜的数学模型测算相应的污染物最大允许排放负荷,以此作为容量总量控制目标,主要因子为COD、氨氮、石油类、总磷等;另一类是目标总量控制因子,污染物排放量不大,在水环境中通常可达到相应水环境保护功能目标,但不易降解且有毒有害,环境污染效应较强,易在水系沉积物和生物体中富集,其来源99%为工业企业排污,应以某一时段污染物排放量为控制基数,在考虑到污染物性质、环境中的浓度、污染削减技术及削减费用等一系列因素下,确定在一段时间的削减率,根据削减率和控制基数计算出总量控制目标,主要因于为氰化物、铅、镉、砷、汞、六价铬等。 经过“一控双达标”、“太湖零点行动”等专项整治行动和环境监督管理力度的不断加强、污染治理技术手段的不断加强,工业污染源一定程度上得到有效控制,其中石油类、氰化物、砷、汞、铅、镐和六价铬等污染因子的总量负荷己控制在较低水平,对水环境质量影响不明显。国家环境保护总局根据水环境质量和水污染物结构交化实际情况和发展趋势,在国家环境保护"十五"计划指导思想和目标中对水污染物总量控制因子进行了调整,重点确定COD 和氨氮为主要污染物总量控制因子,并提出了“十五”期间的削减任务和控制计划指标量,同时继续严格控制1业废水中重金属、氰化物、石油类等污染物总量水平。 2001—2003年,辽河、海河、淮河、滇池、太湖、巢湖等重点流域相继制订了水污染防治“十五”计划,对重点河流水污染防治工作计划明确了COD和氨氮为污染物排放总量控制因子,而对大湖等湖泊流域确定污染物排放总量控制指标为COD、总磷和氨氮。目前,全国各省(自治区、直辖市)和环境保护重点城市的“十五”环境保护规划和污染物总量控制实施有关文件中均明确规定主要污染物总量控制因于为COD和氨氮,湖库增加总氮、总磷指标。 (二)概念与内涵 总量控制是染物总量控制的简称,指根据一个流域、地区或区域的自然环境和自净能力,依据环境质量标准,控制污染源的排污总量,把污染物负荷总量控制在自然环境的承载能力范围之内。总量分配是指在控制总量的基础上,对可利用的环境承载能力及允许排放量进行分配。“总量控制”包括3个要素:污染物的排放总量、排放污染物的地域和排放污染物的时间。 水污染物总量控制的核心思想,是根据流域或区域社会经济发展状况,通过治污与经济发展的不断平衡,逐步将污染物排污总量控制在水环境的承载能力范围之内的过程。体现在手段上,是通过控制某一区域污染源允许排放总量,并优化分配到各污染源,以实现水环境目标的环境规划管理措施。 按总量控制的不同含义,将其分为3种类型:容量总量控制、目标总量控制和行业总量控制。 容量总量控制是把允许排放的污染物总量控制在受纳水体给定功能所确定的水质标准范围内,即容量总量控制的“总量”系基于受纳水体中的污染物不超过水质标准所允许的排放限额; 目标总量控制是把允许排放污染物总量控制在管理目标所规定的污染负荷削减率范围内,即目标总量控制的“总量”是基于源排放的污染不超过人为规定的管理上能达到的允许限额; 行业总量控制是从行业生产工艺着手,通过控制生产过程中的资源和能源的投入以及控制污染物的产生,使排放的污染物总量限制在管理目标所规定的限额之内,即行业总量控制的"总量"是基于资源、能源的使用水平以及“少废”、“无废”工艺的发展水平。 总量控制技术最初仅是适用于未达标水域,(中华人民共和国水污染防治法)规定:“对实现水污染物达标排放仍不能达到国家规定的水环境质量标准的水体,可以实施重点污染物排放的总量控制制度。”后来,对总量控制技术的概念和适用范围进行了发展,既用于达到水环境质量标准的水体,也用于不达到水环境质量标准的水体,要求对于达标水域的总量控制应考虑水域容量对新、改、扩建企业等污染源变化的约束,保证水质不恶化(即容量总量控制);不达标、污染比较产重水域的总量控制首先需要对污染源进行削减(即目标总量控制),待水质好转至功能区水质目标范围内,再考虑水域容量的约束作用。 (三)总量控制的技术体系 总量控制包括一系列的技术过程,具体如总量控制指标的筛选、污染排放总量的核算与预测、水环境功能区划、水环境容量计算、总量分配与污染物削减技术方案制定以及排污许可证发放和总量监控等。 总量控制指标的筛选:根据控制区域的环境问题,确定总量控制的污染物指标。我国总量控制项目由最初的多项减少到目前的COD、氨氮两项,其他项目的总量控制尚未提上日程。而美国EPA网站公布的总量控制项目已多达九类(沉积物、病原体、营养盐、重金属、溶解氧、水温、pH、杀虫剂、汞、有机物),实际控制指标达到20多个,其中有机物包括PCBs等。 污染排放总量的核算与预测:实行总量控制,需要对多种污染源负荷进行调查和预测,其中包括点源和非点源负荷。当前,我国工业污染源的调查存在覆盖面不够,多套数据之间不衔接的问题。另外,由于长期重视工业污染源,对城市生活污染源、农业污染源、乡镇工业污染源以及入河排污口等缺乏长期的观测和调查。因此,污染源的准确调查与核定己经成为了当前水环境理和总量控制的“瓶颈”。 水环境功能区划:水环境功能区划是制定水质保护目标,为水环境容量计算提供约束条件的过程。我国目前存在着水体功能是以现状功能为主,不能反映水生态系统的基本需求,由于不是以流域尺度确定控制单元进行制定,导致存在着跨边界、跨水体类型的冲突问题。 水环境容量计算:水环境容量是基于水环境功能目标计算的,是满足水体的使用功能的最终目标,是与水质目标相对应的。由于水环境容量的测算需要模型手段和大量数据的支持,模型运算所需的各类参数对模拟及预报的精度影响很大,因此模型的规范化和标准化至关重要。而我国主要是采用一维模型进行容量计算,尚未建立起适合于不同类型水体的规范的容量计算模型和参数选择技术体系,难以满足流域水污染总量控制的要求。 总量分配与削减措施:水环境污染物允许排放总量的分配是总量控制的核心工作。制定科学的总量分配与污染物治理方案,是实施水污染物总量控制的技术关键。分配允许排放量实质上是确定各排污者利用环境资源的权利,确定各排污者削减污染物的义务,即利益的分配和矛盾的协调。因此,确定总量控制方案,不仅应该依据容量资源的自然属性和功能保护要求,而且要使得分配与削减方案具有经济与技术可行性,因此需要建立分配的公平性原则,研究污染治理与经济、人口发展的协调关系,对区域和污染源治污能力进行经济技术可行性分析和排污控制优化方案的比较,将总量控制指标进行不同层次的分解,以排污许可证的形式分配到各排污单位,作为法定排污指标。 许可证的发放:美国根据《清洁水法》有效地建立了污染物排放许可制度,并且随后在湿地的保护中,将许可证制度推广到湿地开发的土地许可证制度,因此,许可证制度是美国环境保护局的管理权力的主要体现,也是最为主要的管理手段。而我国许可证制度并没有得到有效的建立,在20世纪90年代在部分省和城市试行建立了许可证系统,但远未达到覆盖所有工业所需的许可证要求。由于缺乏有效的监管制度和方法,工业企业仍然问公共水体排放大量未经处理的污水,造成河流的污染。 总量实施监控:监督污染源和区域总量的实施效果,具体包括污染源、入河排污口和水环境质量的监控,为排污许可证的监督管理提供依据。我国尚未形成“污染源一入河排污口一水环境质量”的总量监控体系,排放监测和水质监测非常薄弱,没能反映出实际的污染排放负荷和糟糕水质。在污染源监控方面,由于缺乏必要的惩罚机制以及监督性监测数量的不足,无法实现对污染源的有效监督管理;在入河排污口方面,尚未建立起常规监测制度:在水环境质量方面,由于没有规范要求,水量监测手段不到位,不能掌握污染物通量。因此,难以建立起污染源排放与水质的响应关系,不能够对总量控制的实施效果进行有效的监督管理。 (四)我国总量控制实施所面临的问题与挑战 我国总量控制实施至今虽然取得了一些进展,但是仍然没有达到控制污染源、改善水环境质量的显著效果。总结其所存在的问题,主要包括以下方面。 1.法律责任不明确,缺乏相应的技术规范 美国于1983年正式立法,要求实施以水质限制为基点的排放总量控制,为TMDL总量控制计划的实施,奠定了法律基础。1984—1992年,美国联邦环境保护局推出系列的总量分配技术支持文件“总量负荷分配技术指南”(共9册),以及推广了相当多的水质计算软件,而这些工作是美国实施总量控制的保障。相比于美国,虽然我国在水污染防治法中,涵盖有关总量控制条款,但是实施的法律主体贡任并不明确,对总量控制实施的条件、程序以及责任都缺乏明确的规定。而且在有些方面还与现行的环境法规存在着不协调,这些都阻碍总量控制的落实。 规范化的核心应该是系统性,由于我国的基准、标准体系的相对滞后,与其密切相关的设计水文条件、功能区、混合区达标定义存在一定的模糊及不确定性。总量控制所涉及的技术方法也没有制定相应的技术规范,例如污染源调查、水环境功能区划、容量计算、总量分配等,不能有效指导地方的总量控制实施工作。由于缺乏规范性,目前我国的流域及区域水环境容量及总量分配算例很多,但采用的设计条件、边界条件、水质目标、水质模型、水质参数存在着较大的任意性,特别是在功能区达标、混合区限制、设计流量等方面没有较细化的标准,导致了容量计算及总量分配的不确定性。 2.总量控制与排放标准相脱节 总量控制目标是水质达标,排放标准控制是污染源达标,这是我国水污染物控制的两种基本手段,二者的针对性有所不同。在美国基于水质的污染排放限制是在对点源实行了技术控制措施后,仍然不能使水质达到法规的标准的情况下才实施总量控制。因此,总量控制的基础在于“行业污染物排放标准(单位产品排放量)”和“水环境质量标准”,对于区域和企业而言,应该首先达到排放标准,再针对仍然不能够水质达标的情况实施总量控制,这有利于环境监督管理,减少污染控制的成本。 相比于美国,我国尚未全面实现污染源的达标控制,在此情况下仍然要首先保证企业达标排放,再实行总量控制。只有将总量控制与排放标准有效结合,建立一个综合控制体系,才能够实现我国污染源达标、水质改善的污染物控制目标。 3.由于管理缺乏流域整体性,跨边界冲突日益突出 水污染是一个流域问题,总量分配也是一个流域水环境容量的分配问题,需要在流域规划的层面解决。目前国外发达国家的人口密度低;污染负荷强度不高,没有大的跨界纠纷问题,流域总量分配的需求不高。从美国的TMDL的案例分析来看,其主要研究集中于区治理,支流间的分配冲突不大。我国的流域内行政区之间、上游与下游,左岸与右岸,河流与湖库,河流与海洋的跨界冲突问题,对流域容量配置问题有较大需求。因此,在功能区标确定的情况下,流域总量分配方法将为解决跨界纠纷的技术支持。 我国的水质目标在20世纪80年代以前实施断面控制,以后过渡到功能区达标控制,功能区达标理念的重要组成部分是:排污不仅要满足当地功能区达标,同时也不影响其他功能区(不仅仅是紧邻的功能区单元)的使用要求,即流域功能区管理的功能区达标概念是流域全局达标,而不是局部达标。但是,在实际应用中这一理念多被忽视,这体现在:①地方行政管理部门,认为功能区出境达标即为功能区达标;不愿意承担下游坏境危害的贡任;②许多研究部门仍采用局部水环境容量计算方法。 4.总量分配没有体现出“公平、效率、可行”的分配原则 我国目前主要是实行等比例分配方法,总量分配与控制方案没有体现出公平、效率和可行的分配原则。在美国,总量分配计划是由各州制定,美国联邦环境保护局对分配原则无具体规定,管理部门可使用任何合理的方案,只要符合防止水质恶化规定和其他水质标准要求即可。其分配原则比较多,据不完全统计包括19种分配原则,其中主要是以追求公平、可行性和效率为主。不符合公平原则的总量分配将是难以实施的,不符合效率的总量控制将是不经济的,不可行的总量控制将是一个虚订方案,将难以完成。从目前的发展情况来看,急需解决的问题是对总量分配方案进行合理性的评估,导入公共参与机制,增加社会对总量控制的关注,使总量分配原则能够在实践中逐步趋于多样性及合理性。 5.缺乏水质基准与标准的有效支持 我国与美国的最大差距来自环境基准方面的研究,这主要与研究所需的高昂的投入(经费支持,高水平的人才支持等)有关。美国从单纯的污染物基准,己经发展到生物基准与生态学基准,针对于基准的进步,总量控制也逐渐转变到以保障生态系统健康为目标的污染控制方面。相比于美国的标准体系,我国的基准研究比较缺乏,标准也不够完善,不能够为面向水生态安全保障的总量控制提供技术支持,影响了我国实行污染物总量控制目标的实现。 6.缺乏对污染物达标的削减技术研究 缺乏有效的、适宜的污染物削减技术的支持,总量控制方案难以实施和落实。过去我们的总量控制方案仅仅是控制目标的分配,而往往忽视提出保障实现控制目标的措施和技术方案,没有分析总量控制方案的可行性,没有分析总量控制方案与现有支持技术的相互关系,在此情况下所提出的总量控制方案往往是不可行的,影响了实施效果。 7.污染物类型更为多样和复杂,现有的总量控制指标存在局限性 尽管我国的环境容量研究开始较早,总量控制的起步阶段与美国的差距仅3~4年,但目前的差距可能已达10~15年。美国的总量控制项目多,而且涵盖点源及非点源。与美国相比,我们总量控制项目少,非点源的总量控制措施落实较难。目前我国的总量控制指标 较少,主要控制重点污染物COD、氨氮(湖库有总氮、总磷)。从技术角度讲有其合理性的一面,即这些指标的影响范围大,构成流域性危害,特别是北方地区,河流的中下游基本上为受损水体,无法满足环境功能。控制削减COD、氨氮排放总量,最终实现功能区的全面达标将是河流恢复生态功能的必要措施。因此,这一措施还需近一步完善,继续推行。 对于其他指标目前基本采取达标排放控制,总量控制尚未进入实施阶段。但是实际的环境问题还是存在的,如重金属、持久性有毒有机物的毒性、致癌、变性问题的控制。目前,在饮用水中有特殊污染物的控制指标,而地表水及海区的低功能区尚无可执行的水质目标,从严控制,可以全部水域执行相同标准。对这些指标在美国己经有了一些总量控制的案例,在我国对这些物质采用总量控制的概念阻力比较大,认为应该零排放,不应该有容量的概念而进行总量分配。但要从技术层面达到全面的零排放几乎是不可能的。技术进步可以减少危险废物的排放量,但不能完全不排放。对水直接排放可能为零,但进入土壤、大气的污染物仍会以非点源的形式进入水体。目前,我国许多水体中上百种有毒有机物的检出,可以说明这一问题。而对于这一问题再采取理论上的“高姿态”而不实施有效的控制,将可能导致水环境安全问题的大面积暴发。我国近年对持久性有机物的研究投入加大,但控制理念仍未有效整合。从控制角度而言,源头控制是基本,但水体的容量及抗冲击能力也需要了解。 8.总量控制方案未能够与社会、经济发展综合考虑 我国以往的水污染防治规划,在制定过程中往往没有考虑到污染控制对社会经济的影响作用,没有实现污染控制与社会、经济的协调发展,而造成了污染控制规划的效率低下和不可行。总量控制方案的制定是一个规划寻优的过程,必须要与社会、经济发展相综合,不能脱离于社会经济发展之外。