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吴丰昌院士等:污染防治工作应充分考虑自然因素的影响
访问数量:613发布时间:2022-11-14

      进入“十四五”时期以来,中共中央、国务院发出了“深入打好污染防治攻坚战”的号召,更加突出精准治污、科学治污、依法治污(以下简称“三个治污”)。近年来,随着污染防治攻坚战的深入,一些流域与区域自然因素影响的环境质量超标问题时有显现,引起相关管理部门和科学家们的高度关注。

      国家环保标准是国家环境管理的重要依据,污染超标需要治理,但是针对自然因素导致超标与人为污染造成超标两种不同情形的评价与防治需要区别对待。如何充分发挥科技支撑作用,在“三个治污”方面施力,深入研究污染成因规律、区分自然因素与人为污染,实施针对性的评价考核与污染控制措施,是当前生态环境工作急需解决的一个突出问题。


落实“三个治污”要求,释放重要信号

我国生态环境管理工作近40年的发展,就是不断从排放总量管理向以环境质量改善为核心的管理转变的发展历程。近年来,我国将环境质量达标作为生态环境管理的核心。这一目标导向,成为各级地方政府抓生态环境工作关切的重点,有力推进了全国环境质量稳中向好。
2022年全国生态环境保护工作会议进一步强调精准与科学治污,指出“要充分考虑自然因素的影响,实事求是地开展水质评价、考核和排名,有效指导地方开展工作”,强烈释放出两个重要信号。一是要把握好治理的对象是人为活动造成的环境污染和生态破坏问题。二是要科学制定保护目标,不一味追求环境质量提升,而是把生态修复、统筹协同治理等作为重要任务。
近年来,精准科学治污深入推行,取得不少宝贵工作经验。一是根据环境质量标准限值指标每月监测排名并考核,提高了地方生态环境管理部门的责任感和紧迫感,促进了产业结构调整和绿色技术创新。二是实事求是地解决环境质量达标考核评价中的具体问题。为客观准确反映水环境质量状况,2019年12月组织制定发布了《地表水和地下水环境本底判定技术规定(暂行)》,并根据程序分别在2020年和2022年开展了两次环境本底判定专家研讨。目前,地方反映自然因素影响污染超标的指标主要集中在氟化物、pH、化学需氧量(COD)、高锰酸钾指数、总磷、溶解氧(DO)、铬、砷、硒等。


精准与科学治污面临新的挑战

随着我国环境质量的持续改善,生态环境工作进入了攻坚期与深水区,新问题、新挑战不断呈现。自然因素超标与人为污染的科学与精准防治涉及地质地理本底、污染成因识别、基准标准、监测评价、考核监管、综合防治工程与措施等方面的诸多难题。
自然因素形成的污染超标成因复杂。我国幅员辽阔,自然本底、地理气候条件、人为活动方式、产业结构、社会经济与生态环境保护水平等存在较大差别。大部分超标是人为排放的污染引起的,但也有部分区域存在自然背景值就超过标准值的问题,大致分为以下几类。一是综合性理化指标,如COD和高锰酸盐指数等,极易受到流域自然淋溶的腐殖酸及水文水量的影响。例如,我国北方多个省区的COD和高锰酸盐指数环境背景值易超标。二是单项理化指标,如pH和DO等,易受自然本底、海拔与气候因素及陆海交互作用的影响。例如,我国湖泊水体pH值具有显著的地带性分布特点,部分感潮河段入海河口断面DO易超标。三是地质成因类矿产资源指标,如氟化物、总磷及重金属等,部分区域高自然本底突出。例如,在西南大面积低温成矿带,分布有许多低温金属(金、汞、锑、砷、铊等)超大型矿床,并有大规模开发利用与污染长期累积,在多雨季节雨水淋溶等因素作用下,部分重金属呈现季节性超标,突发污染事故时有发生,偶有报道的如锑、铊等。
自然与人为因素相互交织,两者导致的水质超标识别难度大。环境污染大多数是自然因素与人为污染共同作用的结果,相互交织主要体现在以下方面。一是人为因素与气候变化导致草原退化、湿地萎缩、沙化、盐渍化、径流减少等环境问题,而有些水质指标与水量水文、湖泊水位等密切相关。二是自然因素如降雨等通过淋溶增加污染输入,长期累积的内源污染会随着氧化还原条件改变而释放,出现排污企业已大量长时间关闭的背景下,水体中污染物含量仍逐渐升高的情况。三是上游来水或其他不明因素的影响。上游来水作为区域的一个动态本底,流域自然本底或人为活动都可能对下游产生影响,部分指标还涉及自然与人为活动交织的点源与面源复合污染。
部分环境质量标准修订滞后,导致保护和治理成效研判跟不上管理需求。以《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)为例,这一标准在我国污染防治攻坚战中发挥了重要作用,但已20年未修订,部分指标和限值已不能适应当前环境管理的需要。一是部分指标制定时监测数据较少,对我国国情,如氟化物、重金属等指标的区域分布与本底方面考虑不足。二是当初主要考虑工业排放的污染指标,对地质、气候、水资源、生态变化等自然因素对污染指标的影响考虑较少。例如COD指标的制定是为了反映工业污染源与水质指标的输入响应,对污染物总量控制发挥了重要作用,但在新阶段已不能精准反映饮水健康和水生态系统的主要限定因子。三是标准值未体现空间差异性等问题,对国土面积小、地质地理与气候特征相对统一的国家(如日本等)相对可行,但我国各流域地质地理气候特征差异较大,全国统一标准的考核评价针对性和有效性不足。


相关对策建议

考虑自然因素影响,发挥标准的“指挥棒”和“发令枪”作用,更加精准科学治污势在必行,但也存在很多难题。应加强科学研究,弄清规律,找准问题,分类施策,纳入标准修订落实,完善评价考核制度,先试点后推广。以水环境为例,建议从以下方面优化环境管理。
加强对自然因素和人为污染的超标问题识别判定、污染成因及针对性的污染防治方案与措施的科学研究。一是加强对自然因素与人为污染超标的识别判定技术方法研究,加强长期监测,提供精准溯源识别等方面的量化依据。二是加强对受自然因素影响的重点区域污染成因规律的科学研究,阐明自然条件动态量化与水质指标的相关关系,弄清自然因素影响的过程与机制,提出自然基准与基线。三是在区分自然因素与人为污染的基础上研究制定更有针对性的基准标准、分类评价考核、治理技术、工程措施及综合解决方案。对于自然因素影响和人为活动历史长期积累等超标,应给予地方足够时间开展生态修复与综合治理。
针对明确受自然因素影响的污染超标分类施策,提高监管与治理的精准性与针对性。针对明确受自然因素影响的污染超标问题,坚持以保护生态安全和人群健康为目标导向分类管控。一是针对COD、高锰酸盐等危害较小的综合性指标,遵循先立后破的原则,建立水生态等替代性评价指标,持续开展相关监测与评价。二是针对气候及气温影响较大的指标,如DO等,结合区域气候和自然水文特征科学确定差异化评价标准。三是针对总磷等对水华暴发影响较大的指标,确定基于防治富营养化的限制性指标和差异化标准限值,合理设定保护目标。四是针对砷、氟化物等健康危害较大的指标,即使不纳入考核指标也要继续纳入水质评价。五是针对上游来水等动态本底的影响,评价考核可通过跨界水生态补偿等进行补充调节。六是根据污染类型、风险水平与技术可行性,根据轻重缓急,研究提出受自然因素影响污染超标的分类监测、评估、考核与综合治理体系。

近期针对突出的问题对水环境质量标准指标增加修改单,远期尽快启动地表水环境质量标准修订工作。新阶段水环境质量标准制修订要更科学精准反映生态健康状况及关键限制性因子的水平,确保使用功能不丧失、环境质量不变差。一是建立指标、限值及监测技术的动态调整机制,建立基于流域区域差异的分区管控原则,建立水体使用功能管控原则,依据流域区域差异、水体用途及保护目标实现水质标准的差异化管理。二是针对突出的问题增加标准修改单,修订污染物指标、限值和评价要求,例如解决易受自然因素影响的不同用途的水体COD、高锰酸盐等综合指标的评价等问题;尽快全面修订地表水质标准,针对可能出现的问题做好预案,充分做好新旧标准的衔接过渡工作。三是选择受自然因素影响较大的超标流域地区或断面开展以监测、评估和治理为内容的综合试点示范,以生态环境与健康保护为目标,充分考虑实际情况,实施针对性的监测评价方式方法和综合解决方案,逐步推广应用。

 

本文来源:《中国环境报》

 

作者:中国环境科学研究院 吴丰昌  符志友

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