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摘要:本文介绍了氨氮对水体的危害、水体中氨氮的来源和排放趋势。详细阐述了通过完善氨氮排放标准、推进城镇污水处理设施升级改造、加大工业结构调整力度、大力防治农业源污染等方式和途径实现水体中氨氮减排。
关键词:氨氮 减排 “十二五”
氨氮是控制水体含氮有机物污染和保护水生态系统的一个关键水质指标。氨氮成为“十二五”减排新的约束性指标,是改善水环境质量的必要举措,同时也是污染减排工作的难点。
近年来,我国的水质污染状况悄然发生变化。氨氮成为长江的首要污染物,同时也是黄河、珠江、松花江、海河和辽河的主要污染物,对氨氮的控制成为改善水体水质的关键。
一、氨氮的危害和来源
与COD一样,氨氮也是水体中的主要耗氧污染物,氨氮氧化分解消耗水中的溶解氧,使水体发黑发臭。氨氮中的非离子氨是引起水生生物毒害的主要因子,对水生生物有较大的毒害,其毒性比铵盐大几十倍。在氧气充足的情况下,氨氮可被微生物氧化为亚硝酸盐氮,进而分解为硝酸盐氮,亚硝酸盐氮与蛋白质结合生成亚硝胺,具有致癌和致畸作用。同时氨氮可增加水体富营养化发生的几率。
水中氨氮主要来源于生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物、某些工业废水以及农业源。我国氨氮排放量远远超出受纳水体的环境容量、污染负荷压力大是造成目前地表水体氨氮超标的最主要原因。“十二五”期间,我国经济仍处于工业化和城市化快速发展阶段,污染物排放增量压力巨大,氨氮排放量大与环境容量相对不足的矛盾仍难以得到根本缓解。
二、“十二五”期间有效减少氨氮排放的方式和途径
1.完善氨氮的排放标准,促进氨氮污染防治水平提升
我国目前有26个现行水污染物排放标准对氨氮的排放规定了控制标准值,目前现行国家和地方有关氨氮的排放标准中,发布年代较早的标准,其氨氮控制要求已不能满足当前环境管理工作要求;而最近几年发布的地方标准基本可以满足环境管理工作要求。应根据现有工业企业氨氮达标排放标准低的状况,完善国家环境质量标准体系,加大行业型污染物排放标准工作制订力度,缩小综合型污染物排放标准适用范围,对实施时间较长的排放标准进行全面复审和修订,提高氨氮排放控制要求,提高工业氨氮治理水平。
考虑到工业企业废水处理设施实际进水氨氮浓度很高,很多企业面临氨氮达标困难,应基于技术经济可行性提出“提标升级”要求,既要体现对水体水质的要求,又要考虑各行业实际的经济承受能力和处理水平。通过“提标升级”,促进企业升级改造,工业氨氮排放水平有望进一步降低。
2.推进城镇污水处理设施建设和升级改造,大幅度强化氨氮削减作用
由于进水量变化大、工业废水影响、进水固体悬浮物浓度高等因素,我国污水处理工艺氨氮去除效果不理想。绝大部分污水处理厂缺乏控制氨氮的有效手段,硝化效果基本依赖于季节的自然更替,部分污水处理厂提高硝化措施仅是简单地减少排泥或增加曝气量,远未达到优化运行效果。一些老污水处理厂在建设之初未考虑硝化功能,只有简单的COD去除功能,出水氨氮较高。这些污水处理厂的曝气池容积较小,达不到硝化所需的泥龄要求;沉淀池容积偏小,无法适应硝化所需的高污泥浓度;曝气设备能力较低,达不到硝化所需的供氧量。
通过污水处理厂COD减排协同效应并升级改造强化生活源氨氮去除效率,可有效地减少氨氮排放。一方面深挖潜力,注重提升现有设施负荷率和运营水平。根据流域水质的情况,有条件改造的,继续分期分批在城市污水处理厂中增加脱氮除磷功能;排入封闭式水域及对近岸海域水质有直接影响的地区污水处理厂,应选有强化除磷脱氮功能的处理工艺,鼓励新建污水处理厂将去除水中总氮作为控制污染指标之一;负荷率低的,完善污水收集管网,通过管网改造提升等措施提升负荷率。另一方面全面启动县县污水处理厂建设工作,推进农村分散式污水处理设施建设,鼓励有条件的地区因地制宜建设农村分散式污水处理设施。
3.以重点行业为抓手,加大工业结构调整力度,加强工业污染治理
氨氮污染排放的污染结构性问题突出,化工、有色、石化、农副食品、纺织等8个行业氨氮排放量占工业排放总量的85.9%。化工行业是氨氮的主要排放行业,占工业企业氨氮总排放量的40%以上,其次为造纸、食品加工、纺织、黑色冶金、石化等行业,具有高氨氮废水排放的工业行业主要有炼油、化肥、无机化工、农药、铁合金、玻璃制造、食品和饲料生产等。此外,养殖场排出的废水和垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液等废水中氨氮含量也很高。重点抓住化工、有色、石化、农副食品、纺织等重点行业,可以有效控制工业氨氮排放总量。
按照先控制新增量后削减存量的顺序,首先,在项目审批阶段严格环境准入标准,合理控制行业发展速度和经济规模,在源头污染物增量环节多做“减法”,控制氨氮污染物新增量;其次,严格执行国家产业政策,加大工业结构调整力度,对重点行业、重点流域依法实行强制清洁生产审核,对达不到清洁生产水平的应予以关闭和淘汰;第三,抓好企业末端治理,加强污染治理设施的运行监管,确保工业企业实现全面稳定达标排放。
4.多管齐下,综合试点,大力防治农业源污染
要从根本上缓解氨氮污染问题,必须把主要农业源氨氮污染物逐步纳入控制。农业源将是“十二五”水污染防治需要攻坚克难的重点领域。
现阶段农业源治理应以规模化畜禽养殖等为重点,落实各项管理制度和政策措施,开展规模化畜禽养殖小区、畜禽散养密集区污染防治。规模化畜禽养殖企业参照点源进行管理,严格要求,以氨氮稳定达标排放为目标。对散养式畜禽养殖场,以综合利用为主要措施,推广畜禽粪便生物处理技术,发展生态农业。对于农业面源防治,主要采用管理措施从源头防治,条件允许的情况下辅以工程措施,积极开展试点。通过推广测土施肥的方法,扩大有机农产品种植面积,减少农业生产化肥施用量。促进控释肥料研发、生产、运输和销售,改善化肥产品结构,提高氮素利用率。研究建立完善的规模化畜禽养殖场—有机肥—农户—农田运营模式和渠道,实现面源点源协同削减的同时,促进农业可持续发展。
参考文献
[1]赵诗卉,《浅谈水污染节能减排治理问题》,《河北环境科学》2011年增刊总第85期.
[2]白振宇、李淑民、李立争、霍大为,《唐山市“十二五”水污染减排重点和途途径分析》,《河北环境科学》,2011年第5期.
作者简介:王振国,1975年6月出生,泊头市环境监测站站长,环境工程师,环境工程专业,本科。
关键词:氨氮 减排 “十二五”
氨氮是控制水体含氮有机物污染和保护水生态系统的一个关键水质指标。氨氮成为“十二五”减排新的约束性指标,是改善水环境质量的必要举措,同时也是污染减排工作的难点。
近年来,我国的水质污染状况悄然发生变化。氨氮成为长江的首要污染物,同时也是黄河、珠江、松花江、海河和辽河的主要污染物,对氨氮的控制成为改善水体水质的关键。
一、氨氮的危害和来源
与COD一样,氨氮也是水体中的主要耗氧污染物,氨氮氧化分解消耗水中的溶解氧,使水体发黑发臭。氨氮中的非离子氨是引起水生生物毒害的主要因子,对水生生物有较大的毒害,其毒性比铵盐大几十倍。在氧气充足的情况下,氨氮可被微生物氧化为亚硝酸盐氮,进而分解为硝酸盐氮,亚硝酸盐氮与蛋白质结合生成亚硝胺,具有致癌和致畸作用。同时氨氮可增加水体富营养化发生的几率。
水中氨氮主要来源于生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物、某些工业废水以及农业源。我国氨氮排放量远远超出受纳水体的环境容量、污染负荷压力大是造成目前地表水体氨氮超标的最主要原因。“十二五”期间,我国经济仍处于工业化和城市化快速发展阶段,污染物排放增量压力巨大,氨氮排放量大与环境容量相对不足的矛盾仍难以得到根本缓解。
二、“十二五”期间有效减少氨氮排放的方式和途径
1.完善氨氮的排放标准,促进氨氮污染防治水平提升
我国目前有26个现行水污染物排放标准对氨氮的排放规定了控制标准值,目前现行国家和地方有关氨氮的排放标准中,发布年代较早的标准,其氨氮控制要求已不能满足当前环境管理工作要求;而最近几年发布的地方标准基本可以满足环境管理工作要求。应根据现有工业企业氨氮达标排放标准低的状况,完善国家环境质量标准体系,加大行业型污染物排放标准工作制订力度,缩小综合型污染物排放标准适用范围,对实施时间较长的排放标准进行全面复审和修订,提高氨氮排放控制要求,提高工业氨氮治理水平。
考虑到工业企业废水处理设施实际进水氨氮浓度很高,很多企业面临氨氮达标困难,应基于技术经济可行性提出“提标升级”要求,既要体现对水体水质的要求,又要考虑各行业实际的经济承受能力和处理水平。通过“提标升级”,促进企业升级改造,工业氨氮排放水平有望进一步降低。
2.推进城镇污水处理设施建设和升级改造,大幅度强化氨氮削减作用
由于进水量变化大、工业废水影响、进水固体悬浮物浓度高等因素,我国污水处理工艺氨氮去除效果不理想。绝大部分污水处理厂缺乏控制氨氮的有效手段,硝化效果基本依赖于季节的自然更替,部分污水处理厂提高硝化措施仅是简单地减少排泥或增加曝气量,远未达到优化运行效果。一些老污水处理厂在建设之初未考虑硝化功能,只有简单的COD去除功能,出水氨氮较高。这些污水处理厂的曝气池容积较小,达不到硝化所需的泥龄要求;沉淀池容积偏小,无法适应硝化所需的高污泥浓度;曝气设备能力较低,达不到硝化所需的供氧量。
通过污水处理厂COD减排协同效应并升级改造强化生活源氨氮去除效率,可有效地减少氨氮排放。一方面深挖潜力,注重提升现有设施负荷率和运营水平。根据流域水质的情况,有条件改造的,继续分期分批在城市污水处理厂中增加脱氮除磷功能;排入封闭式水域及对近岸海域水质有直接影响的地区污水处理厂,应选有强化除磷脱氮功能的处理工艺,鼓励新建污水处理厂将去除水中总氮作为控制污染指标之一;负荷率低的,完善污水收集管网,通过管网改造提升等措施提升负荷率。另一方面全面启动县县污水处理厂建设工作,推进农村分散式污水处理设施建设,鼓励有条件的地区因地制宜建设农村分散式污水处理设施。
3.以重点行业为抓手,加大工业结构调整力度,加强工业污染治理
氨氮污染排放的污染结构性问题突出,化工、有色、石化、农副食品、纺织等8个行业氨氮排放量占工业排放总量的85.9%。化工行业是氨氮的主要排放行业,占工业企业氨氮总排放量的40%以上,其次为造纸、食品加工、纺织、黑色冶金、石化等行业,具有高氨氮废水排放的工业行业主要有炼油、化肥、无机化工、农药、铁合金、玻璃制造、食品和饲料生产等。此外,养殖场排出的废水和垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液等废水中氨氮含量也很高。重点抓住化工、有色、石化、农副食品、纺织等重点行业,可以有效控制工业氨氮排放总量。
按照先控制新增量后削减存量的顺序,首先,在项目审批阶段严格环境准入标准,合理控制行业发展速度和经济规模,在源头污染物增量环节多做“减法”,控制氨氮污染物新增量;其次,严格执行国家产业政策,加大工业结构调整力度,对重点行业、重点流域依法实行强制清洁生产审核,对达不到清洁生产水平的应予以关闭和淘汰;第三,抓好企业末端治理,加强污染治理设施的运行监管,确保工业企业实现全面稳定达标排放。
4.多管齐下,综合试点,大力防治农业源污染
要从根本上缓解氨氮污染问题,必须把主要农业源氨氮污染物逐步纳入控制。农业源将是“十二五”水污染防治需要攻坚克难的重点领域。
现阶段农业源治理应以规模化畜禽养殖等为重点,落实各项管理制度和政策措施,开展规模化畜禽养殖小区、畜禽散养密集区污染防治。规模化畜禽养殖企业参照点源进行管理,严格要求,以氨氮稳定达标排放为目标。对散养式畜禽养殖场,以综合利用为主要措施,推广畜禽粪便生物处理技术,发展生态农业。对于农业面源防治,主要采用管理措施从源头防治,条件允许的情况下辅以工程措施,积极开展试点。通过推广测土施肥的方法,扩大有机农产品种植面积,减少农业生产化肥施用量。促进控释肥料研发、生产、运输和销售,改善化肥产品结构,提高氮素利用率。研究建立完善的规模化畜禽养殖场—有机肥—农户—农田运营模式和渠道,实现面源点源协同削减的同时,促进农业可持续发展。
参考文献
[1]赵诗卉,《浅谈水污染节能减排治理问题》,《河北环境科学》2011年增刊总第85期.
[2]白振宇、李淑民、李立争、霍大为,《唐山市“十二五”水污染减排重点和途途径分析》,《河北环境科学》,2011年第5期.
作者简介:王振国,1975年6月出生,泊头市环境监测站站长,环境工程师,环境工程专业,本科。