为控制单元水质达标提供综合管理手段
.jpg)
水生态承载力评估方法
.jpg)
技术路线图
.jpg)
.jpg)
排污许可限值确定方法
项目简介
“十三五”以来，控制单元逐渐在我国的水环境管理中扮演着越来越重要的角色。为分解落实《水污染防治行动计划》水质目标，环境保护部在全国划分了1784个控制单元，其中343个控制单元是水质需改善的国控单元，涉及29个省（市），197个地级及以上城市，956个县（区、市），所涉及的29个省（市）均已签订了《水污染防治目标责任书》。
记者了解到，为适应国家水环境保护管理思路的转变，国家水体污染控制与治理科技重大专项（以下称水专项）针对控制单元水质达标开展了大量研究，为管理部门提供技术支撑。“十二五”期间，水专项监控预警主题流域水生态承载力调控与污染减排技术研究项目设置了“控制单元水生态承载力与污染物总量控制技术研究”课题（2013ZX07501005）。课题负责人中国环境科学研究院雷坤研究员介绍，这一课题由中国环境科学研究院承担，总经费1819万元，其中中央财政划拨资金1219万元，参与单位包括北京大学深圳研究生院、北京师范大学、常州市环境科学研究院、铁岭市环境保护科学研究院。
据了解，这一课题是“十一五”水专项“控制单元水质目标管理技术研究”课题的延续。课题在“十一五”研究基础上，按照“分区、分类、分级、分期”管理思路，以基于流域水生态功能分区的水质保障和水生态安全为目标，围绕污染物水质改善与污染负荷削减，进一步完善控制单元水质目标管理技术体系，提出控制单元水生态承载力优化调控与结构减排管理技术，形成面向固定污染源的排污许可技术、面向城镇面源的模拟与优化控制技术，在此基础上开发了排污许可证管理平台，并在辽河流域铁岭市和太湖流域常州市进行了技术应用。
基于水生态承载力的产业调控是水环境管理的控源之本
根据中国环境科学研究院傅泽强研究员介绍，水生态承载力优化调控技术是引导流域水资源利用和产业机构优化调整的科学基础。此技术以流域水生态系统的健康为目标，综合考虑水资源的自然属性和社会属性，进行流域水资源利用和产业结构的综合优化调控，实现流域社会经济发展与水生态保护的协调发展，为流域水质改善和水生态保护提供保障。课题从政策、环境、技术、经济等角度，将产业环境准入细分为政策准入、总量准入、空间准入、业态准入和技术准入共5个方面。
政策准入就是要求所有拟入驻企业（项目）必须符合国家和地方产业政策、环境保护法律法规。不符合国家和地方产业政策的所有企业（项目）一律不得开工建设。属于淘汰类的，应责令即时或限时关闭。应结合《产业结构调整指导目录（2011年本）》（2013年修正）、《产业转移指导目录（2012年本）》、《外商投资产业指导目录（2015年修订）》等国家政策制定政策准入清单。铁岭市还要结合《辽宁省人民政府关于优化产业布局和结构调整的指导意见》（辽政发［2015］68号）等地方政策，在对铁岭市现有行业进行对照分析的基础上编制负面清单；常州市要结合《江苏省政府办公厅关于印发江苏省工业和信息产业结构调整指导目录（2012年本）的通知（苏政办发［2013］9号）》等地方政策，在对常州市现有行业进行对照分析的基础上编制负面清单。凡列入负面清单的产业（项目），应按照负面清单管控要求进行管理。
总量准入的核心就是在保证生态环境不受破坏和可持续发展的前提下，以合理配置资源和有效保护环境为原则，提出在一定时间段内某区域或行业的用水总量控制上限和水环境容量总量，作为该区域或行业的水资源消耗和污染物排放总量管控限值，要求在此时间段内，该区域内所有拟建设企业（项目）的资源利用和污染排放总和不得超过此上限。根据测算，铁岭市化学需氧量和氨氮的环境容量分别为10486吨/年、896吨/年，常州市化学需氧量、氨氮、总氮和总磷的污染物排污许可限值为47926吨、2868吨、6070吨和377吨。
空间准入就是首先将生态敏感区、生态脆弱区、生物多样性保护优先区，以及其他对于维持生态系统结构和功能具有重要意义的自然生态用地等区域列为禁止建设区，在此区域内禁止进行任何形式的生产建设活动。铁岭市空间准入方案为：水生态约束低区为昌图县；水生态约束中区为开原市、铁岭县；水生态约束高区为清河区、银州区、调兵山市、西丰县；禁止建设区包括自然保护区、风景名胜区等核心区或一级保护区范围。常州市空间准入方案为：水生态约束低区为常州市区，包括新北区、天宁区、武进区、戚墅堰区、钟楼区5个区域；水生态约束中区为溧阳市；水生态约束高区为金坛市。
业态准入，是指依据生态工业和循环经济原理，结合开发建设活动所在区域的主导产业链结构现状，对拟发展产业和建设项目所做出的准入规定。铁岭市应促进形成4个产业链，即农产品种植（豆类、玉米等）—农产品深加工（豆制品、淀粉制品等）产业链、果蔬种植—果蔬深加工产业链、化肥生产销售使用产业链和煤炭采选—火力发电—建材产业链。常州市要鼓励形成“纺纱—面料—印染—服装家纺—生产销售—废弃物回收利用”等一体化产业链、钢铁下游产业链，以及“余热余压—发电”、“冶炼—废渣—建材”、“冶炼—含铁尘泥—烧结”等产业链。
技术准入，是指依据工艺和技术，以及资源消耗和污染物排放强度等指标，对拟发展产业和建设项目所做出的准入规定。铁岭市对于肉牛养殖，新建、改建和扩建养殖场的化学需氧量、氨氮日均排放浓度不得超过《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）的标准值。对于常州市农田灌溉用水而言，必须严格执行《江苏省灌溉用水定额》，对于肉鸡养殖、生猪养殖、重点工业行业而言，新建、改建和扩建养殖场、企业（项目）的用水效率、产排污强度等必须达到《常州市重点工业行业的用水效率、产排污强度要求》。其他工业行业新建、改建和扩建企业（项目）的用水效率、化学需氧量、氨氮产排强度应达到国家清洁生产标准的国内先进水平或满足清洁生产评价指标体系中的清洁生产二级水平；无国家清洁生产标准和清洁生产评价指标体系的建设项目，应达到国内同行业现有企业先进水平。
政策准入是基础条件，只有符合国家、地方法律法规、产业政策、环境政策和规划等，才具备开工建设的可能性。空间准入和总量准入是约束条件，空间准入是从合理利用国土空间、充分保护生态空间的角度对拟入驻企业（项目）的布局选址做出的准入规定。总量准入是从资源能源利用、污染排放等资源环境承载力的角度对拟入驻企业（项目）做出的准入规定。业态准入和技术准入则是从延长产业链、推进清洁生产角度引导拟入驻企业（项目）实现减污增效。
城市面源优化调整是解决城市水环境问题的重要手段
据北京大学深圳研究生院秦华鹏教授介绍，近年来，城市面源对水环境问题的影响日益受到人们的关注。在城市区域，污染物主要来源于路面（如人行道、种植带、车道、停车场、屋顶等），主要有以下特点：一是随机性：城市非点源受很多因素影响，比如人类活动情况、下垫面类型等。由于这些因素在时间和空间上具有不确定性，使其具有随机性、时空变化大的特点。二是广泛性：城市的快速发展导致不透水地面的比例越来越高，城市非点源的污染源日益增多，分布范围广，对水环境的影响日益严重。三是复杂性：城市非点源污染的排放不固定，形成机理模糊，监测、研究和控制工作比点源污染更困难，因此具有复杂性。四是潜伏性：城市非点源污染具有晴天累积、雨天排放的特征。晴天时，污染物在城市地表进行累积，对水体产生的危害很有限；当发生降雨的时候，污染物被冲刷进入水体，造成潜在威胁。因此，那些地表的灰尘、堆放的垃圾等都属于潜在的非点源污染，具有潜伏性。
课题建立了城市生活污染源污染优化调控技术，综合考虑环境、经济和社会效益，提高城市生活污水收集和处理效率，降低污水收集和处理成本。课题对垃圾清扫、雨水调蓄设施、低影响开发等面源污染控制措施的减排效果进行评估。以费用最低和面源污染最低目标，开发了城市面源污染模拟技术，可模拟各种下垫面单位面积径流污染排放过程，以及各种低影响发展（LID）措施，包括初期雨水截排、调蓄池、分散式雨水收集与处置等多种形式面源污染控制措施的减排效果，因地制宜地实现面源污染控制措施的组合优化。
采用这一模型，研究人员估算了常州市各街道（镇）面源污染逐时负荷过程，认为常州市的面源主要集中在雨季排放，并总体呈现出城区高、郊区低的总体趋势。采用绿色屋顶、渗透铺装、植被草沟和雨水花园4种LID方法，常州市城市面源的削减率分别可能达到30.5%、57.5%、45.0%和47.5%。
农业面源减排是治理氮磷污染的重点之一
据北京师范大学苏保林副教授介绍，由于农业活动大量使用化肥，加上动物粪便的排放，大量的氮磷进入水体，造成水体富营养化。开展农业面源治理须对氮磷污染负荷进行评估。数学模型是估算农业面源负荷量的重要工具，课题研发了针对农业面源计算的数学模型，包括降雨径流过程、土壤侵蚀/土壤流失过程、污染物迁移转化。以分布式水文模拟为基础，集成考虑流域内地形变化、土地利用类型差别、土壤分类区别、气象条件变化和农业耕作方式等诸多因素影响，具有坚实的水文科学和环境科学理论基础，可广泛应用到全国其他地区。
按照污染源的不同，课题从畜禽养殖、农田种植、水产养殖和农村生活4个方面分别进行了方案优选，并将最优工程方案应用于面源污染治理效果评估。以铁岭市和常州市为例，铁岭市旱地种植耕地面积占总耕地面积的85%以上，昌图县是全国最大的农业生产基地之一，农作物种植面积大，肥料使用量很高，而银州区是铁岭市中心城区，农业用地较少，总体测算铁岭市总氮和总磷的减排潜力分别为423.2吨和22.9吨。常州市可采用水生植物-菌藻-生物膜复合生态系统、组合式稳定塘处理工艺、序批式生物膜法和塔式生态滤池-人工湿地系统削减技术，实现总氮、总磷、氨氮和化学需氧量每年分别削减1837吨、420吨、1239吨和14051吨。
科学核定排污许可限值，为排污许可管理提供科学依据
据中国环境科学研究院雷坤研究员介绍，排污许可管理是我国水环境管理的重要制度，是我国环境保护发展的必由之路。通过排污许可证的发放，环境保护部门对污染源的排放提出具体的排污要求，并进行严格的监督和管理，以确保污染源排放达到许可证的要求。排污许可证使得污染源管理制度化、透明化，是实现污染源依法管理的重要制度。
企业排污限值核定的关键在于科学合理地将水环境污染物总量计算结果转化为企业排放限值。这一转化过程同时涉及企业及行业间的公平性和未来发展的公平性问题，具有较高的复杂性和技术难度。课题综合考虑区域的水生态系统特点，兼顾公平性、效率性、经济性和可行性等原则，开展铁岭市和常州市控制单元容量总量分配，并将总量分配结果转化为企业的排污限值，包括年排放限值和日最大限值，为科学确定排污许可限值提供了重要的技术支撑。
企业污染物排放波动性与建立年排放限值和日最大限值具有密切关系，波动十分剧烈的企业，日排放限值对应的排放强度要显著大于年排放限值。从污染物排放波动性来看，铁岭市污水量排放最稳定的是污水处理厂，波动最大的是煤炭开采；氨氮排放量波动系数最小的行业是污水处理厂，波动系数最大的是煤炭开采行业；化学需氧量排放量波动系数最小的行业是污水处理厂，屠宰加工业的波动系数平均值和变差系数最大。波动性较大的企业其污染物排放量不确定性较大，因此应加大监管频率，通过多次采样综合判断企业污染物排放量和排放浓度是否超标。课题以水环境功能区水质目标为约束，计算出铁岭市化学需氧量和氨氮基于水质的年排污许可限值分别为10486吨/年、896吨/年，然后再根据企业污染排放情况确定企业排污许可限值。
据中国环境科学研究院邓义祥研究员介绍，常州市由于水质污染较为严重，因此短期内达到功能区水质目标具有一定的困难。考虑到这一情况，课题研究了分阶段的污染物排放限值。到2020年，常州市化学需氧量、氨氮、总氮和总磷的污染物排污许可限值为62736吨、4109吨、9414吨和1463吨；到2030年，化学需氧量、氨氮、总氮和总磷的污染物排污许可限值为47926吨、2868吨、6070吨和377吨。课题还研究了根据环境容量排污限值和行业减排技术限值之间的关系，并建议采用最为严格的限值作为企业排污许可限值核发的依据。
信息化平台是开展排污许可管理的工具
据中国环境科学研究院乔飞博士介绍，随着信息化时代的来临，方便快捷的管理平台是开展排污许可制实施必不可少的工具。课题采用地理信息系统技术建立了基于控制单元排污许可管理平台，在满足管理部门需求的条件下，将尽可能将功能简化，建立界面友好、功能简洁、概念清晰的管理系统。为适应环境保护部门的业务需求，该平台采用B/S模式，并通过一定的安全级别认证和用户权限控制，可管理收集地表水水质、污染源档案、污染源水质水量、入河排污口水质水量等信息。平台具有排污许可证核定、发证、证后监督、注销或再次申报等功能，并融合水质达标和技术排污核定技术，实现对排污方案的最优决策。
经现场调研与分析后，通过深入了解铁岭市环境保护局的业务活动和功能需求情况，并进行系统可行性分析，再对其进行功能结构等设计。最终明确控制单元水环境信息分析系统定位为对数据进行综合分析，针对控制单元污染物产排情况，利用污染源、水环境模拟模型、容量总量分配模型等，进行控制单元水环境信息分析。经调研及分析，铁岭市水环境信息分析系统主要包含数据可视化管理和综合分析等模块。具体功能如下：（1）空间数据的展示：用于地理信息数据、河流数据、监测点、行政区划等数据展示。（2）基础功能：用于分类管理各类数据，即数据管理。（3）属性数据展示：用于展示水质、水文、污染源等属性数据。（4）模型管理：用于进行模型注册、模型管理等。（5）其他功能：用于进行元数据管理、方案管理、综合分析等。
据悉，课题研发的排污许可管理技术平台在铁岭市环境保护局实现稳定运行，已正式领取排污许可证的排污单位信息已全部实现在线管理，为铁岭市实施排污许可证管理提供了重要的技术支撑。
使用微信“扫一扫”功能添加“谷腾环保网”
