原文刊登在《中國環境管(guǎn)理(lǐ)》2017年(nián)第4期,轉載請在顯著位置標(biāo)明來自《中國環境管理》及“中國環境管理”(微信號(hào)zghjglzz)微信公眾號。侵權必究。
摘要:水質基準與標準是國家環境保護工作的根本,是進行環境管理的重(chóng)要技術依據。隨著(zhe)我國水環(huán)境形(xíng)勢的(de)變化和管理目標的改變,為準(zhǔn)確、客觀(guān)地反映我國當前的地表水環境狀況(kuàng),強化水汙染防(fáng)治,有效引(yǐn)導水環境(jìng)質量改善的方向,提高水環境管理的(de)效率,要求基於水質基(jī)準研究開(kāi)展《地(dì)表水環(huán)境質量標準》的修訂工(gōng)作,以滿足新的管理需求。預測(cè)表明,“十三五”期間我國環保投資將達到約6.8萬(wàn)億,為達到(dào)修訂《標準》後的目標,我(wǒ)國水汙染防治至少(shǎo)需投資(zī)2.04萬億。另外,修訂(dìng)《標準》,將帶動工業和城鎮水(shuǐ)汙染防治投資超(chāo)過一萬億元,能(néng)夠加快環保產業的技術成果(guǒ)轉化與應用推廣。水質基準與(yǔ)標準對環保產業創新和社會經濟發展(zhǎn)具有積極促進作用,將在我國水環境質量改善和科技(jì)進步促進方麵產(chǎn)生重大而深遠的影響。
水質基準與標準研究(jiū)是國家(jiā)水環境保護工作的基石(shí)和根本,反映了一個國家的科學技術水平,是國家環境保護基礎性(xìng)支撐工程,與水環境質量評價(jià)、汙染物風險評估、汙染控製工程建設等工作直接相關。水(shuǐ)質基準是科學研究層麵的理論安全閾值,水質標準是國家管理與執行(háng)層麵的最高允許濃度,也就是(shì)說,水質基準與標準是水環(huán)境保護的“底線”與“紅線”。沒有基準就沒有標準,標準是在基準的基礎上(shàng),綜合考慮(lǜ)了我國國情、科學技術發展情(qíng)況和社會經(jīng)濟承受能力,以法律法規形式頒布的。如果製定限(xiàn)值“過高”,過於寬鬆,就不能很好的保護生態環境和人體健康;如果“過低”,過(guò)於嚴格,會影響(xiǎng)國民社會經濟發(fā)展。因此,基準與標準是支撐(chēng)生態(tài)環境(jìng)質量與社會發展的平衡杠杆,一般來說標準值通常高於基準值。國家(jiā)水質基準與標準是依法製(zhì)定的規範性文件,是水環境管理的基礎,也是確定國家水質保護目標的主要依據,在國家的經(jīng)濟社會發展和(hé)環境保(bǎo)護工作中(zhōng)發揮著重要而獨特(tè)的作用,可以概括為四大方麵,即保護(hù)環境與健康,支撐產業發展,促進科技進步,規範環境治理(lǐ)與管理。在當今經濟新常態下,我(wǒ)國環境保護工作也進入了嶄新的征程,特別是2015年1月(yuè)正式(shì)頒布實施新《環境保護法》後,史(shǐ)上最嚴格(gé)的環(huán)保督查和環保整治工(gōng)作開始開展。4月《水汙染防治行動計劃》(《水十條》)發布後,水環境保護力度更(gèng)是(shì)空前加大,但是(shì)水環境問題不僅是一(yī)個技術問題(tí),也是關乎社會經濟發展的(de)綜合(hé)性問(wèn)題。
“產業升級,環保基準(zhǔn)與標準先行”。2016年政府工作報告明確指出要把節能環保產(chǎn)業打造成新興支柱產業,2020年產業增加值應達到全國GDP的20%。那麽,水質基準與標(biāo)準政策的出台與相關科學研究工作(zuò)的積極(jí)開(kāi)展(zhǎn),不僅會倒逼眾多環保產業技術升(shēng)級革新,還將為環保產業帶來巨大的投資效益,對社會經濟發展的影響重大而深(shēn)遠。其中,對環保產業的影響主要體現在三(sān)個方麵,一是環保(bǎo)設施領域的(de)促進作用,由(yóu)於水環境和水生態係統的保護和改善效應(yīng),涉及到工業(yè)水汙染治理、城鎮生活汙水處理、農業汙染治理等眾(zhòng)多(duō)環(huán)保設施領域的產業發展(zhǎn)將會(huì)大大加速;二(èr)是重汙染行業的投資帶動作用,在供給側改革的背景(jǐng)下,充分發揮(huī)市場機製,淘汰落後產能,優化眾多重汙染行(háng)業(如造紙(zhǐ)、焦化等)的產業結構,提高社會用水效率和效益,促進行業經濟(jì)綠色發展;三是環保產業的資本服務作(zuò)用,通(tōng)過開展政府和社會資本合作、環境汙染第三(sān)方治理、實行環境稅等(děng)業務,將進一步(bù)加大治汙投資力度,提升汙染治理科技和產業化水平,對國家環保產業的產業模式和運行機製(zhì)等方麵進行改革。同時,水(shuǐ)質基準與標準相關政策的出台將會加速整合科技資源,加(jiā)快行業水汙染處理、水質修複等高科技支撐技術的研發與實施。
盡管環境基準與(yǔ)標準對環(huán)保產業具有以上三個方麵的作用,但是目前還沒有看到量化分析的文章,為(wéi)此本文針對(duì)國家(jiā)水(shuǐ)質基準與標準對環保產業的拉動影響進(jìn)行了初步分析,重點討論對環保設施領域和重汙染行業的拉動效應,為水質基(jī)準與標準政策的修訂提供科學和技術支持,具有一定(dìng)的實際意義。
1.國家水質(zhì)基準與標準的現狀(zhuàng)
我國的地表(biǎo)水環境質量標準於1983年首次發布,曆經(jīng)1988年、1999年和2002年三次修訂,形成了現行的《地(dì)表水環境質量標準》(GB3838—2002)(以下簡稱《標準》)。各階段(duàn)的水環境質量標準較好地適應了當時社會經濟發展水平及環境管(guǎn)理的需求,在指(zhǐ)導環境(jìng)管理工作、改善(shàn)水環境質量、保護人體健康和生態(tài)環境等方麵發揮了重要作用。《標準》實施以來,我國重點流域水環境質量(liàng)顯著改(gǎi)善,水汙染特征也發生明顯變化。但是我國水環(huán)境形勢依然不容樂觀,根據《中國環境宏觀戰略研究》發現,我國水環境汙染呈現壓(yā)縮型、複合型汙染的特點,許多新型汙染物大量湧(yǒng)現,水環境狀況總體惡化的(de)趨勢尚未得到(dào)根(gēn)本(běn)遏製。一些重點流域、海域水(shuǐ)汙染嚴重,許多地區主(zhǔ)要(yào)水汙染物排放量超過水環(huán)境(jìng)容量,突發環境事件的數量居高不下。黨的(de)十八大提出(chū)大力(lì)推進生態文明建設,建設美麗中(zhōng)國,“十三五”規劃首(shǒu)次將加強生態文明建設(美麗中國)作為第(dì)8項任務目標(共10項)寫入五年規劃,這(zhè)都對水環境標準的指導性、科學性、合理性提出了更高要求。因此,修(xiū)訂《標準》,實現“保護人體健康、維(wéi)護地表水生態係統健(jiàn)康、最大程度滿足水體使(shǐ)用功能對水質的要求”的管理目標,客觀、準確地反映我國當前地表水環境質(zhì)量狀(zhuàng)況,不僅符合我國當前水環境管理的(de)迫切需要,也符(fú)合國際(jì)水質標準科(kē)學發展的(de)趨勢。
水質基準研究是《標準》科學製訂的重要依(yī)據,是國家(jiā)製定環境保護目標(biāo)和(hé)方向的科學基礎,是國家社會經濟發展空間布局(jú)、環境(jìng)損害鑒定和風險管理的科學(xué)依據。在社(shè)會發展的初級階段,考慮當時有限的經濟技術條件,標準值(zhí)往往比基準值高很多(duō);但當社會發展到一定階段,保證環境質量和人(rén)民健康將(jiāng)成(chéng)為第一目標,標準值會開始向基準值靠攏。目前部分發達國家如美國已經直接采(cǎi)用一些汙染物的基準值作為標準值。《水十條》中特別提出“開展有機物(wù)和重金屬等水環境基準研究。”新《環境保護法》也(yě)在第15條專門規定了(le)“國家鼓勵開展環境基準研(yán)究(jiū)”。近年來我國水質基準研究取得重要進展,目前已製定國家環境基準管理(lǐ)辦(bàn)法1項,發布水質(zhì)基(jī)準製定技術指南和技術規(guī)範6項。
《標準》主要針對不同水域的(de)不同使用功能(如飲用水源、漁業等)而(ér)製定了分類水(shuǐ)域水質標準,但(dàn)是幾乎每一類水體都至少對應兩類使用功(gōng)能,這使得標準的限值(zhí)難以(yǐ)同時(shí)兼顧保護(hù)人體健康和保護水生生物(wù)的需要,出現對不同保護對(duì)象(xiàng)“欠(qiàn)保(bǎo)護”和“過保護”問題。例如,《標準》中規定達到Ⅱ類和Ⅲ類標(biāo)準的水體可用作集中式生活飲用(yòng)水源地和漁業用水,但是,銅和鋅這兩(liǎng)項汙染物在《漁業水質標準(zhǔn)》(GB11607—89)中的標準值分別為0.01mg/L和0.1mg/L,在《生活飲用水衛生標準》(GB5749—2006)中的標準值均為1mg/L,而在現行《標(biāo)準》中這(zhè)兩項汙染物的Ⅱ類水體標準值卻均為1mg/L,由此(cǐ)可見,現行《標準》中銅和鋅的標準值主要考慮了(le)保護人體健康的需(xū)要,卻對水生生物的保護不足。類似地,砷在《漁業水質標準》(GB11607—89)中的標準值為0.05mg/L,在《生活飲用(yòng)水衛生標準(zhǔn)》(GB5749—2006)中的標準值為0.01mg/L,而《標準(zhǔn)》中砷的Ⅱ類(lèi)水體(tǐ)標準值卻為0.05mg/L,明(míng)顯對人體健康的保護不足。水質基準研究兼顧保護(hù)水生生物和保護人體健康,將大幅地提高標準(zhǔn)製定的科(kē)學性(xìng)、準確性和有效性。因此,在基準的(de)基礎上修訂《標準》,確定水汙染控製方案,製定相關的水環境保護方案和政(zhèng)策,是保護人體(tǐ)健康、維護(hù)地表水生態係(xì)統健康的基本要求。
目(mù)前《標準》中涉及109個檢測指標,其中地表水環境質量標準基本(běn)項目24項、集中式生活飲用水地表水源地項目85項,其中包括(kuò)特定項目80項和(hé)補充項目5項。根據近年來水質基準與標準的大量研究發現,修訂《標準》,主要將從三個方麵進行,一是依據水質基準研究成(chéng)果,調整《標準》水質項目分類及部分項目的限值,達到兼顧保護水生生物和保護人體健康的(de)水質要求;二是分級分類分區製定水質管理要求,更新水質監測與分析方法,統一協(xié)調其他涉水標準,使(shǐ)得限值更加科學合(hé)理;三(sān)是根(gēn)據我國現階段水環境(jìng)的汙染(rǎn)狀況和經濟水平,將一些(xiē)已有較高檢出率的新型汙染物納入《標準》中,更(gèng)好地改(gǎi)善和保護水環境質量(liàng)。根據這樣的思路,再依據水質基準的政策指南(nán)和最(zuì)新研(yán)究成果,目前(qián)《標準》中的部分檢測指標限值將會加嚴或放寬,例如砷、汞、鎳、鉻(六價)等汙染(rǎn)物限值將放寬,鋅、銅和鎘等汙染物限值將加嚴。按照平均水體超標率變化7%計算,預計將多保護我(wǒ)國9960km2的水域(yù),可增加直(zhí)接和間接生態服務價值(zhí)1760億元。另外,《標準(zhǔn)》限值的更改,一定會對(duì)相關環保產業和重汙染(rǎn)企業的技術創新與經濟發展影響重(chóng)大。例如,鋅是工業重要的原材料(liào),含鋅製品(pǐn)主要被用於冶金、化工等(děng)行(háng)業。用鋅企業(yè)和環保企業處理含鋅廢水主要(yào)采用化學法、物理法和生物法,其中化學(xué)法處理效(xiào)果較好,但會產生大量目前尚無較好處置(zhì)辦法的廢渣;物理法處理費用較高,投資太(tài)大;生物法雖然具有高效、無二(èr)次汙(wū)染、處理費用低等優點,但大多(duō)還處於研發階段,還沒有投入市(shì)場。因此,若鋅(xīn)的限值加嚴,將會刺激環境保護產業的市場需求,倒逼環(huán)保企業處理含(hán)鋅廢水的技術(shù)升級,迫使(shǐ)費用低廉的生物法(fǎ)大量進入市場,促進和保(bǎo)障我(wǒ)國經濟的綠色發展。
2.我國環保產業的現狀
目前,環境保護相關產業在我國被定義為“國民經濟結構(gòu)中為(wéi)環境汙染防(fáng)治、生(shēng)態保(bǎo)護與恢複、有效利用資(zī)源、滿足人民環境需求,為社(shè)會、經濟可持續發展提供產品和服務支持的產業。它不僅包括汙染控製與(yǔ)減排、汙染治(zhì)理與廢物處理等方(fāng)麵提供的產品與技術服務(wù)的狹義(yì)內涵,還包括涉及(jí)產品生命周期過程中(zhōng)對環境友(yǒu)好的技術與產品、節能技術(shù)、生態設計及與環境相關的服務等的廣義的內涵”。20世紀70年代我國環保產業開始起步,隨著經濟的快速發展和環境問題的日益(yì)突出,自(zì)“十五”(2000—2005年)開始,我國政府將生態環境保(bǎo)護同經濟發展等同看待,對環境汙染治理投入不(bú)斷上升(shēng),環保產業進入了(le)快速(sù)發展階段。
國家環(huán)境汙染治理投資總額從2001年1166.7億元迅速上升到2014年9575.5億元,2015年下降至8806.4億元,工業汙染源治理投資總(zǒng)額也在2014年達到(dào)頂峰,為997.7億元。但(dàn)事實上,雖然治理投(tóu)資總額(é)在不斷(duàn)攀(pān)升,但是不同年份針對不同方(fāng)麵的汙染治理投資力度差異較大,城鎮排水基礎設施建設投資總額(é)僅在2001—2003年占環境汙染投資治理總(zǒng)額的20%以上,其餘年(nián)份(fèn)平均占14.7%;工業汙染(rǎn)源治理廢水投資總額在2001—2003年占工業汙染源(yuán)治理投(tóu)資總(zǒng)額的36%以上,其餘年份平均占28.1%(圖1)。
數據來源:《中國環境統計年鑒(2016)》
發達國家的研究表明,環(huán)保投入對其他相(xiàng)關產業的放大倍數為8~10倍。環保(bǎo)投資必然帶來資源的重新分配,從而對社會和經濟的發展(zhǎn)產生一定(dìng)影響。2010年,環保產(chǎn)業被確立為我國戰略性新興產業。雖然(rán)我(wǒ)國目前尚未建立常態化的環境保護相關產(chǎn)業調查統計(jì)製度,但是據2011年最新第四次全國(guó)環保及相關產業調查顯(xiǎn)示,2000年(nián)以來,我國環保產(chǎn)業進入快速增長期,2011年環保相關產(chǎn)業年收入總額已經達到30 752.5億元,實現利潤2777.2億元,進出口合同總(zǒng)額333.8億美元。與2004年第三次(cì)全國環保及相關產業調查(chá)相比,從業單位增加了12 197個,增加了104.9%;從業人員增加了(le)160萬人,增加了100.3%;年收入總額增加了26 180.4億元,增加了572.6%,不(bú)論是(shì)產業規模、結構和技術水平都得到了迅猛和(hé)長(zhǎng)足的發展。
雖然我國環保產(chǎn)業在近(jìn)15年發展迅速(sù),但是也存在一定的問題。環保產業的分布基本與我國社會經濟發展空間分布一致,如北京、上海、浙江和(hé)福建沿海等經濟發達地區,人口稠密,工(gōng)業化(huà)程度高,經濟發展與生態環境保(bǎo)護的矛盾突出,大大刺激了環境保護產業的市場需求,環保產業鏈基本形成。但位於環保產業鏈上遊的環保研發和製造業產業,主要是中小規模經濟單位,競爭(zhēng)十分激(jī)烈,產品良莠不齊;位於環保產業中遊(yóu)的環保工程,品質參差不齊,除了以項目或工程分包為主要形式的市場,還有(yǒu)第(dì)三(sān)方服務機構參與其中;產業鏈下遊兼具買方和賣方壟斷勢力的用戶,更是一個壟斷壁壘較高的(de)市場。作為國家環境保護法律體係有機組成部分的(de)環境標準是管(guǎn)理環保產業的尺子,能夠科學合理地指導環(huán)保產業的發展。因此,為了實現汙染控製的預期目標,倒逼(bī)基於不同汙染要素的產業結構調整、行業技術升級和(hé)產業專(zhuān)業化、社(shè)會化,使得環(huán)保產業更(gèng)健康更高效的發展,製修訂與時俱進的環境基準與標準迫在眉睫。尤其(qí)是(shì)《水十條》出台之後,根據水汙染防治的重點領(lǐng)域和對象,基於基準修訂《標準》,能夠加快汙染(rǎn)行業的技術成果轉化與應用推廣,,健全水環(huán)境技術評價(jià)的市場(chǎng)體係。
3.國家水質基準與標準(zhǔn)對我國環(huán)保產業發展的拉動分析(xī)
國家水質基準與標準規(guī)定(dìng)了對水環(huán)境汙染物排放企業環境保護的基本要求,限值的每次加嚴和放寬不僅影響治理汙染的市場,也影響(xiǎng)排(pái)放汙染的市場。每一次水質基準與(yǔ)標準政策的製修訂,都在促進水環境(jìng)保護(hù)相關產業的全麵發展,為水環境環保產業的技術升級和(hé)更(gèng)新提供(gòng)契機。通(tōng)過水質基準與標準(zhǔn)政策的製(zhì)修訂來淘汰落後產能(néng)、調整產(chǎn)業結構,抬高環境準入門檻,倒逼企業提升自(zì)身的水汙染防治技術和管理手段以(yǐ)降低排放,推進(jìn)循環經濟,引導清潔生產,提高資源綠色循(xún)環利用,是水質基準與標準對社會經(jīng)濟(jì)發展的重要貢獻。
3.1 水汙染防治投資測算
根據國際(jì)經驗,當環(huán)境保護(hù)投資占GDP的比例達到1%~1.5%時,可以控製環境惡化的趨(qū)勢;達到2%~3%時,環境質量將有所改善。20世紀70年代時主要發達國家的環(huán)境保護投資已經占其GDP的2%~3%,2002—2013年歐盟28國環保支出占GDP的比例在2%~2.28%之間,而同時期我國僅在1.2%~1.84%之間(圖1)。在政策的推動下,“十二五(wǔ)”期間環保投資共3.4萬億元,整個節能環保產業以15%至20%的速度增長,投(tóu)資總額比“十一五”期間增長了62%,占(zhàn)到GDP的1.4%。據估計(jì),“十三五”期(qī)間節能(néng)環保方(fāng)麵的投入將是“十二五”期間的兩倍以上。
“十(shí)三五”期間,我國水環境主要汙染物排放總量將處於曆史高位(wèi),複合型汙染和新型汙染的特征將更加明顯,很可能是環境(jìng)質量狀態最為複(fù)雜(zá)的(de)時(shí)期,修訂《標準》,。《國家環(huán)境保護標準(zhǔn)“十五”發展(zhǎn)規(guī)劃》修訂了《地表水(shuǐ)環境質量標準》;《“十一五”發展規劃》製定了《國家汙染物排(pái)放標準中水汙染物監控(kòng)方案》,設立了水汙染物間接排放(fàng)限值;《“十二五”發展規劃》發(fā)布了鋼鐵、化工等25項行業型(xíng)水汙染物排放標準。為了達到上述要求,“十(shí)五(wǔ)”“十一五”和“十二五”期(qī)間我國水汙(wū)染防治(zhì)投資(zī)分別約占環保(bǎo)投資的32%、35%和31%。根據測算,“十三五”期間我國環保投資將達到6.8萬(wàn)億元左右,若水汙染防(fáng)治投資初(chū)步按照占比30%測算,則“十三五”期(qī)間為達到修訂《標準》後的目標,我國水汙染防治投資至少將達到2.04萬億元。
3.2 水汙染防治主(zhǔ)要(yào)產業發展初步(bù)預測
。研究製定(dìng)環境基準,嚴格執行汙染物排放標準,。因此,工業點源的環境守法不僅在於自身(shēn)處理廢水的能力升級,更多地(dì)依賴於水汙染(rǎn)防治相關企業的技術、產品和服務是否能夠解(jiě)決企業排(pái)放“如何達標”的(de)問題[20]。目前我(wǒ)國A股市場共有92家環保上市公司,環保業務(wù)收入占主營業務(wù)收入比例大於50%的公司共39家(jiā),其中17家為主營水汙染防治公司(表1)。2016 年(nián)環保行業(含水務)營業收入1880.86 億元,淨利潤224.14 億元,同比增長17.22%。其中,水汙染防治A股上市公司2016年收入和利潤增速分別達到41.03%和42.24%。在修訂《標準》後,將大大促進汙水處理和環境監測設備及零件(jiàn)、藥劑(jì)的(de)生產(chǎn)製造,環境技術和谘(zī)詢、第三方運營服務等(děng)細分行業的發展,影響眾多(duō)重汙染行業(如(rú)造紙(zhǐ)、焦化等)的(de)經(jīng)濟發展決策,同時(shí)還將(jiāng)帶動與水環境(jìng)產業相關的(de)其他(tā)行業發展,如水環境金融、儀器設備、專用化學品等相關產品及服務。
3.2.1 水汙染治理與處理領域
水汙染治理與處理領域主要涉及工業水汙染(rǎn)治理、城鎮生活汙(wū)水處理、農業汙染治理(lǐ)、城市(shì)黑臭水體治理等行業。修訂《標準》,將進一步在相關行業的“規模增(zēng)長”中,提高準入門檻,促進產業結構和布局優化,將重點影響(xiǎng)城鎮生活(huó)汙水處理(lǐ)和工業水汙染治理行業的發展。統計2000—2015年我國廢水排放總量、城鎮生活汙水排放量和工業廢水排放量(圖2)發現,廢水排放總量呈持續增長,2015 年全國廢水排放量達到735.3 億噸(dūn),十年間汙水(shuǐ)排放總量複合增速為3.44%。其中(zhōng)生活汙水排放總量達到535.2 億噸,占汙水排放總量的72.79%,遠遠超過工業汙水排放量。
數據來源:《中國環境(jìng)統計(jì)年(nián)鑒》
3.2.1.1 城鎮汙(wū)水處理領域
城鎮汙水(shuǐ)處理主要包括汙水處理設施和(hé)管網建設與提標改造、汙泥處理處置以(yǐ)及城(chéng)鎮汙水再生(shēng)水設施建設等。生活汙水排放量大,處理率低,處理結果(guǒ)不理想,極易造成地區水汙(wū)染,對城市水環(huán)境建(jiàn)設(shè)與供水安全都是一個挑(tiāo)戰。但修訂《標準》,必然帶來汙水處(chù)理運行成本的增加。王洪臣認為若以一級A水(shuǐ)質(zhì)標準來作為統一(yī)標準,僅(jǐn)計算現在建成的設施,提標改造至少需要3000億元投資。《“十三五(wǔ)”全國城鎮汙(wū)水處理及再生利用設施建設規劃》指出,到2020 年底預計實現(xiàn)城鎮汙水處理設施全覆蓋,城市汙水處理率達到95%,同時“十三五(wǔ)”期間,預計(jì)新增汙水管網12.59 萬公裏。那(nà)麽(me),按(àn)200萬元/公(gōng)裏管網建設(shè)投資計算,加上相(xiàng)關配套設施,預計汙水處理管網(wǎng)建設至少需要投入2518億元。修(xiū)訂《標準》,提標改造的投資額可能將翻倍,會衝破5000億的關口。
截至2015年底,全國城市汙水處理廠處理能力1.4億m3/日,全年累計處理汙(wū)水量達410.3億立方米(mǐ)。按《標準》分類,汙水(shuǐ)處(chù)理廠的一級A出水標準一般與地表水V類~劣V類相當,若汙水處理廠采用較為(wéi)先進的生產工藝一般可達到IV類地表水標(biāo)準,但目前我國大部分汙水處理廠出水(shuǐ)標準未達(dá)到、或僅達到一級(jí)A,出水水質低於當地河道水質。若汙水處理(lǐ)排放標準從二級標準提高到一級A標準,以汙水運行率70%計算,日(rì)處理能力在2000噸~50萬(wàn)噸左右的(de)城鎮汙水處理廠將增加投資成(chéng)本623~323元/噸,增加的(de)運行成本為0.11~0.2元(yuán)/噸。根據回歸模(mó)型(xíng)外推(圖(tú)2),預(yù)測得到“十(shí)三五”期間廢水排放總量約為3962億噸,預計平均每年城鎮生活汙水(shuǐ)排放量約為566億噸(表2),按照日處理能力在1萬噸的汙水處理廠的標準,二級標準提高到一級標準(zhǔn)所增加的投資費用約為514元/噸,初步估算《標準》修訂後,城鎮(zhèn)汙水處理廠將年(nián)均增加建設與運營投資超過700億元。
另外,汙水處理的(de)核(hé)心工藝是生化處理,我國城鎮汙水處理廠目前常用(yòng)的生化處(chù)理技術主要為活性汙泥法和生物膜法(fǎ)。據悉采用如MBR+DF雙膜工藝處理的城鎮(zhèn)廢水可以達到《標準》II類地表水質,其中,先經過MBR工藝可使劣Ⅴ類水處理為Ⅳ類水,再利(lì)用DF膜將Ⅳ類水“造”成(chéng)Ⅱ類水,雙膜工藝成本大概較傳統高1.3元/噸,由此僅使用膜技術與產品方麵,每年將會帶動城鎮廢水處理市場超過500億元。同時,“十三五”規劃新增再生水利用設施規模1505萬m3/日,城鎮汙水處理(lǐ)及再生水(shuǐ)利用設施建設將共投資約5644億元。
3.2.1.2 工業廢水(shuǐ)治理領域
工業廢水排放量自2007年出現拐點,開始緩慢下降,但數量(liàng)依然十分龐大,且工業廢水實際排放達標率與重複利用率較低。工(gōng)業廢(fèi)水中各項汙染物指標最易超出水(shuǐ)質(zhì)基準與標準,因此重(chóng)點行業工(gōng)業區的廢水處理(lǐ)尤為重要。根據預測,“十三(sān)五期間”工業廢水排放總量為907億噸(表2)。據(jù)民生(shēng)證券測算,由於工業汙水處理比例低,未來排(pái)量增長快,處(chù)理比例提高空間非常大,僅工業廢水未來每年就有2000億市場空間待開啟,合計(jì)存量與增量市場,我國(guó)工業廢水每年投資市場空間(jiān)約是城鎮汙(wū)水處理市場的(de)近3倍,將超過一萬(wàn)億元。
另外,2003—2015年,廢水中重金屬鉛、汞、鎘、六價鉻(gè)、砷分別從568.45噸、5.48噸、84.47噸、103.12噸和373.7噸,減少至79.43噸、1.08噸(dūn)、15.82噸(dūn)、23.598噸和112.101噸(dūn),年複合增長率(lǜ)為-15.13%。目前,工業廢水處理重金屬的方法主要(yào)是化學沉澱法、電解法、溶劑萃取分離、離子交換法、膜分離技術和生物處理法等,但傳統工藝普遍存在成本高、反應慢、易(yì)造成二(èr)次汙(wū)染的缺點,工業上使用的吸附劑價格(gé)昂貴。由(yóu)於基於基準修(xiū)訂《標準》後,如汞、六價(jià)鉻(gè)、砷等部分重金屬限(xiàn)值可能會放寬,例如鎘等部分重金(jīn)屬限值可能會加嚴,因此新《標準》出台後,會(huì)促進相關環保企業開發廉價(jià)、高效的吸附劑,進一步帶動企(qǐ)業汙染治理的技(jì)術(shù)進步。
3.2.2 重汙(wū)染(rǎn)行業的水汙染防治
根據環保部規定,重汙染行業暫定為冶金、化工、石化、煤炭、火電(diàn)、建材、造紙、釀造、製藥、發酵(jiào)、紡織、製革和采礦業等13類行業。另外,2005 年國家(jiā)計(jì)委、環保部將化(huà)工、冶金、有色金屬、黃金、煤炭、礦(kuàng)產、紡織、化纖、輕工、醫藥(yào)列為建設(shè)項(xiàng)目環境影響谘詢收費最高的行業。2003—2014年環保部相繼出台一係列企業事業單(dān)位環境信息公開辦法,包括重汙染行業在內的(de)多家企業(yè)(主要是上市公司)需要對其企(qǐ)業環境績效信息進行披露。據統計,僅2015年,全國主要行業工業廢水治理設施的運行費用就達到(dào)了685億元。
2015年工業廢水排放(fàng)量最多的行業依次為:化學原料和化學製(zhì)品製造業(256428萬噸(dūn))、造紙及紙製品業(236684萬噸)、紡織業(184271萬噸)、煤炭開采和洗選業(148138萬噸(dūn))、農(nóng)副食品加工業(138910萬噸)。其廢水成分存在著較大差別:
(1)化學原料和(hé)化學(xué)製品製造業包括有機和無機兩類,成分複雜,無機化(huà)工排出(chū)的廢水主要是冷卻水,多(duō)含酸(suān)、堿、鹽類懸浮物,有時還有硫化物和其他有(yǒu)毒物質;有機化工排出的廢水毒性較強,多數是人工合成有機(jī)化合物,不易分解,對水環境影響很大(dà)。
(2)造紙及紙(zhǐ)製品業使用木材、稻草等為原料,經高溫高壓製(zhì)成紙漿後排出的廢水多含揮發性有機酸,臭(chòu)味重,汙(wū)染性強。
(3)紡織業排出(chū)的廢水(shuǐ)汙染物主要來自漂洗、漂白、上漿等過程中產生的有機物,另外在印染過程中還(hái)會產生硫化物等有(yǒu)毒成分。
(4)煤炭開采和洗選業的廢(fèi)水包含大量重金屬離子(zǐ)、酸性物(wù)質、浮選劑等,煉焦煤(méi)廠的廢(fèi)水中還含(hán)有(yǒu)大量酚、氨、硫(liú)化物和氰化物,會產生多層(céng)次的汙染問(wèn)題。
(5)農副食品加工業的內(nèi)容複雜,包括肉(ròu)類、乳(rǔ)品、植物性食品等,排出的廢水中(zhōng)含有有機物(wù)、動物排泄物,不僅不易分解,還容易含有病菌,耗氧量高,不易處理。
因此,基於基準修訂《標準》,對重汙染行業的水汙染防治提出了(le)更高的(de)要求,將產生逼迫效應,促進產業升級和汙染治理的技術進步。由於新《標準》的影響,新增(zēng)廢水處理設施投資主(zhǔ)要將集中在(zài)上述五個行業:化學(xué)原料和化學製品製造業、造紙及紙製(zhì)品業、紡織業、煤炭開(kāi)采和洗選業、農副食品加工業等行業。同(tóng)時,2004—2015年,工業廢水運行費用從245億增加至685 億,年均複合增長率為8.94%,考(kǎo)慮到(dào)第三方專業治理對降低運營成本的影響,預計“十三五”期間工業(yè)廢水運行費用(yòng)增速約為(wéi)6%,由此測算 “十三五”工業廢(fèi)水運行費用為4090億元(yuán),年均818億元。
4.結論
在水質基準研究成果的基礎上修訂(dìng)《標準》,不(bú)僅能夠進一步完善環保標(biāo)準體係,提高環保(bǎo)標準的可操作性,還(hái)能夠促進汙染治(zhì)理技術(shù)的進步,促(cù)進環保產業的健(jiàn)康發展(zhǎn)。據測算,“十三五”期間節能環保投入將是“十二五”期間的兩倍以(yǐ)上,達到6.8萬億元(yuán)左右(yòu),其中水汙染防(fáng)治投資將占30%,達到2.04萬億元。基於水質基準修訂《標準》,一方麵對(duì)城鎮汙水處理設施建設給予了商機,根據本文測算,城鎮汙水處理設施管網建設至少需要投入近5000億元,城鎮汙水處理廠將年均增加(jiā)建設與運營投資超(chāo)過700億元,同時僅使用膜技術與產品方麵,每年將會帶動市場超過500億元;另一方麵對工業廢(fèi)水治理設施(shī)也提(tí)出了更高的要求,為工業廢水治理(lǐ)的(de)高新技術及裝備製造業帶來市場,預計“十三(sān)五”期間工業廢水運行費用增速約為6%,工業廢水運行費用約為4090 億元,年均818 億(yì)元(yuán)。另外,修訂《標準》後,汞、六(liù)價(jià)鉻、砷等物質限值可能會放(fàng)寬,鎘等物質限值可能會加嚴。這將大大減少(shǎo)重汙染工業廢水處理的成本,最大限度地促進相關企業發展。因此(cǐ)從長(zhǎng)遠來看,基於基準修訂《標準》,能夠科學合理地指導環保產業的發展,倒逼行業技術升級(jí),加(jiā)快行業的技術成果轉化與應用推廣,使得環保產業和社會經濟更(gèng)健康發展,將在(zài)我國(guó)水(shuǐ)環境質量改善和科技進步促進方麵影響重大而深遠。
基金項目:國家自然科學(xué)基金項目(41521003,41603111)和中國博士後科學基金項目(2016M601094)。
作者(zhě):王穎,符誌(zhì)友,馮承蓮(lián),何佳,劉昌明,葛察忠
王穎,中國環境科學研究院環境基準與風險評估國家重點實驗室、北(běi)京師範大學水科學研(yán)究院,助理(lǐ)研究員。
責(zé)任作者:劉昌明,中國科(kē)學院院士,主要從事水科學(xué)理(lǐ)論和方法研究。