中國在過(guò)去幾十年粗放型發(fā)展中，水資源遭受?chē)乐匚廴?，水體逐漸喪失納污自?xún)裟芰?，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，水污染的治理雖得以快速推進(jìn)，但主要以修建城鎮污水處理廠(chǎng)來(lái)治污，效果并不盡如人意。

    污水處理劑

    根據《2016年城鄉統計年鑒》顯示，截至2015年底，中國投入運營(yíng)的城鎮污水處理廠(chǎng)(不包括一些工廠(chǎng)按國家要求自行建造的污水處理廠(chǎng))超過(guò)了5000座，日處理能力超過(guò)2億噸，污水處理率超過(guò)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，城鎮污水處理廠(chǎng)的建設盡管有助于緩解湖泊富營(yíng)養化問(wèn)題，湖泊里藻類(lèi)爆發(fā)的情況仍時(shí)有發(fā)生，意味著(zhù)富營(yíng)養化問(wèn)題并沒(méi)有得到完全解決，水質(zhì)也還沒(méi)有達到清潔狀態(tài)。此外，幾乎人口集中的城市/鄉鎮都已經(jīng)建了污水處理廠(chǎng)，因此通過(guò)擴建或新建污水廠(chǎng)來(lái)進(jìn)一步控制水污染的空間已非常有限。

    *Tong,Y.D.etal.2017.DeclineinChineseLakePhosphorusConcentrationAccompaniedbyShiftinSourcessince2006.NatureGeoscience,Vol.10:507-512.

    對此，有部分專(zhuān)家建議，通過(guò)進(jìn)一步提高污水廠(chǎng)的排污標準來(lái)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(lèi)兩級，兩類(lèi)是指環(huán)境質(zhì)量標準和污染物排放標準，兩級是指國家和地方。環(huán)境質(zhì)量標準，是指為了保護人民健康、社會(huì )物質(zhì)財富和維持生態(tài)平衡而制定的，規定環(huán)境要素中所含有害物質(zhì)或因素的最高限額。污染物排放標準則是指為了實(shí)現環(huán)境質(zhì)量標準，結合技術(shù)經(jīng)濟條件或環(huán)境特點(diǎn)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量作出的限制性規定。

    對于水污染，以上有關(guān)污染物排放標準的說(shuō)明需要注意兩點(diǎn)。第一，排污標準需要考慮技術(shù)經(jīng)濟條件和環(huán)境特點(diǎn)。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(guān)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(shù)條件大相徑庭。然而，目前執行的包括城鎮污水廠(chǎng)污染物排放標準在內的各種排污標準卻是“一刀切式”的統一標準*，并沒(méi)有反映實(shí)際存在的地區差異。提高排污標準，就是更嚴格化這個(gè)統一標準，也并不會(huì )更適合各地區的實(shí)際情況。

    *盡管分為國家和地區兩級，由于地方標準制定的技術(shù)能力有限，只有北京、上海、江蘇等少數地區制定了地方標準。這些少數地區的地方標準只能比國家標準更嚴格，也說(shuō)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(chǎng)視為污染物傳輸鏈的“末端”，一個(gè)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(diǎn)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(méi)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(chǎng)排污標準的提高對此毫無(wú)作用;若排入市政污水管網(wǎng)進(jìn)入城鎮污水處理廠(chǎng)，由于污水廠(chǎng)的處理技術(shù)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(chǎng)的排污標準既不表示現有指標體系的根本性改變(增加來(lái)自其他污染源的污染物指標)，也不表示現有處理技術(shù)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(lái)自其他污染源的污染物)，因此污水廠(chǎng)排污標準的提高仍然不能解決問(wèn)題。

    *如石油煉制工業(yè)物排放標準(GB31570-2015)、無(wú)機化學(xué)工業(yè)污染物排放標準(GB31573-2015)、中藥類(lèi)制藥工業(yè)水污染物排放標準(GB21906-2008)、畜禽養殖業(yè)污染物排放標準(GB18596-2001)等。

    綜上所述，污水處理廠(chǎng)排放標準本身存在不適合地區實(shí)際情況的缺陷，而將控制水污染的重點(diǎn)放在污水處理廠(chǎng)排放標準的提高是一種“末端治理”的思路，缺乏系統的生態(tài)觀(guān)，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(lái)源，從源頭進(jìn)行治理，并逐步實(shí)現清潔生產(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(diǎn)源污染。前面提到，城鎮污水處理廠(chǎng)的污水處理技術(shù)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(xué)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)根據自己的生產(chǎn)流程開(kāi)發(fā)應用先進(jìn)技術(shù)對尾水進(jìn)行處理和循環(huán)利用，保障了工業(yè)污染物在進(jìn)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(chǎng)的處理壓力，也可以同時(shí)實(shí)現節水節能等目標。

    與城市不同，農村主要的污染來(lái)自種植業(yè)化肥、農藥的低效使用和養殖業(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(méi)有被作物吸收而進(jìn)入環(huán)境，造成水和土壤的污染，并成為湖泊富營(yíng)養化問(wèn)題的主要誘因。養殖業(yè)方面，絕大多數業(yè)主對于抗生素和激素缺乏合理用藥知識，發(fā)現藥效降低后不斷加量、加次，在增加用藥成本的同時(shí)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(wèn)題。針對此類(lèi)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(kāi)發(fā)應用，加大對農民相關(guān)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(wú)論是工業(yè)企業(yè)基于生產(chǎn)流程來(lái)設計建造水的預處理及循環(huán)利用系統，還是農業(yè)畜牧業(yè)業(yè)主通過(guò)施肥灌溉方式的改變來(lái)實(shí)現水和化肥的高效利用，都體現了“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(zhì)量、成本及充分滿(mǎn)足人類(lèi)需要的前提下，綜合考慮環(huán)境保護和資源效益的現代化生產(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(dòng)的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會(huì )效益，實(shí)現生產(chǎn)與生活、生態(tài)的“三生共贏(yíng)”。

    其次，對于污水處理環(huán)節，無(wú)論是在“前端”還是“末端”，都應遵循因地制宜的原則，按照當地的條件和用水的要求來(lái)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(wèn)題，也要防止處理過(guò)度的問(wèn)題。通過(guò)嚴格監測水質(zhì)、采用對水中主要污染物的有效去除技術(shù)，可以逐步解決處理不足的問(wèn)題。

    但對于處理過(guò)度則需要特別討論一下，因為它在現階段還沒(méi)有得到充分的重視。所謂處理過(guò)度，也就是因處理水質(zhì)超過(guò)現實(shí)需要而產(chǎn)生高昂的經(jīng)濟和社會(huì )成本。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，如果一味強調水質(zhì)的提高而不考慮植物生長(cháng)的需要，氮、磷、氨氮等對植物有益的營(yíng)養元素/物質(zhì)就會(huì )被大量去除，不僅造成技術(shù)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(shí)，只要對植物種類(lèi)稍加選擇*，即使采用技術(shù)簡(jiǎn)單、成本低廉的技術(shù)，處理后的水也可以就地利用，通過(guò)植物的作用達到凈化水、促進(jìn)植物生長(cháng)、節約新鮮水等多重環(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(guò)生物作用很好地去除水中的氮、磷、氨氮和固體懸浮物(SS)。

    實(shí)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(lái)制定排污標準，于是，我們可以看到同一國家不同地區有不同的標準(見(jiàn)表1和表2美國兩個(gè)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(guān)的指標比中國的標準寬松(見(jiàn)表3)。

    表1美國加州Hyperion污水處理廠(chǎng)許可證里面的污染物限值信息(CA0109991)

    表2美國明尼蘇達州BoisForte-LakeVermillion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(guān)指標上的限值比較(數值越大越寬松)

    中國政府投入了大量資金興建和維護城鎮污水處理廠(chǎng)，粗略估計，2006—2014年間的總投資達到人民幣1萬(wàn)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(yíng)企業(yè)帶來(lái)更多的債務(wù)壓力，卻無(wú)助于水污染的進(jìn)一步控制及生態(tài)環(huán)境的恢復。這種利用投資和能耗來(lái)?yè)Q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(lǐng)域的純凈水也存在處理過(guò)度的問(wèn)題。由于水源污染、自來(lái)水生產(chǎn)工藝落后及自來(lái)水在管網(wǎng)運輸和水箱儲存過(guò)程中受到“二次污染”等問(wèn)題，中國城市居民已經(jīng)普遍意識到自來(lái)水的飲用安全問(wèn)題，并接受了純凈水作為自來(lái)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(guò)程耗能大、浪費自來(lái)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(guò)濾工藝是將水中溶解的所有物質(zhì)，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(zhì)，長(cháng)期飲用將給人體健康帶來(lái)不利影響*。

    *包括WHO和中國第三軍醫大學(xué)舒為群教授的研究組的研究表明，長(cháng)期飲用純凈水會(huì )增加心腦血管病及腦中風(fēng)的風(fēng)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，城鎮污水處理廠(chǎng)只是水污染控制和治理系統的一個(gè)組成部分，通過(guò)提高這個(gè)部分的排放標準并不能有效達到污染控制的目標。采取系統的生態(tài)觀(guān)，不僅關(guān)注“末端”，更關(guān)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(shù)和方案，可望在有效減少并逐步消除水污染的同時(shí)，達成降低污染控制成本、提高水循環(huán)利用效率、節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(shí)到思路與行動(dòng)中。