莱茵河工业污染治理规划对我国长江流域的启示 －环境科学年会

莱茵河工业污染治理规划对我国长江流域的启示郁亚娟北京理工大学2021年12月27日11.引言大批能源、化工、冶炼企业同时向莱茵河索取工业用水，同时又将大量废水再排进莱茵河，不仅河水水质急剧恶化，而且周边生态也遭到几乎是消灭性的打击。所幸莱茵河经过实施一系列的污染治理规划以后，水质和水生态均得到了巨大改善。我国的长江如今的情况与莱茵河在1980年代以前的情况是非常相似的，当前长江流域持续升温的工业建设，使得长江正在面临水环境污染的巨大压力。鉴于莱茵河和长江的相似性，本研究分析了莱茵河的污染治理规划经验，并将之与长江做了类比和借鉴。2莱茵河发源于瑞士，全长1320km，流经奥地利、德国、法国、卢森堡、荷兰等9个国家，进入荷兰的三角洲地区后汇入北海。莱茵河流域人口约5000万，流域面积18.5万km2，平均流量2200m3/s，平均降水1100mm。流经国家2.莱茵河污染分析3流域遥感图流经国家示意图42.莱茵河污染分析2.1污染物来源分类分布在莱茵河畔的工业基地闻名遐迩，如瑞士的巴塞尔，是世界著名的化工、药品生产基地；德国的科隆、鲁尔，是有名的煤炭和钢铁产区；荷兰的鹿特丹被称为欧洲第一大港口，“壳〞牌石油基地等众多炼油厂在这里会聚。工业企业对莱茵河污染的奉献不容无视。2.2污染事故分类2.3工业污染治理成效52.1污染物来源分类化学品工业直接排入污水排入分散污染源排入总输入量输入量百分比输入量百分比输入量百分比苯2.97073.0nd01.10027.04.070镉1.77527.82.46038.62.14033.66.375四氯化碳13.30070.93.97521.21.5008.018.750氯仿88.90085.57.6007.37.5007.2104.00铬220.4049.8222.6050.2nd0443.0铅81.00029.7126.0046.265.80024.1272.8汞0.72531.90.65028.60.89539.42.270镍79.00025.1236.0074.9nd0315.00四氯乙烯1.8506.910.05037.614.85055.526.750三氯乙烷0.00.01.20032.42.50067.63.700三氯乙烯0.81031.99.59046.610.19049.520.590平均值－36.8－34.9－28.4－表1.1985年莱茵河化学品污染物输入〔t/a〕从污染物清单来看，工业直接排污输入莱茵河的比例最大。排放这些污染物的工业企业主要就是化工企业。62.2污染事故分类流域矿业和工业企业分布图1.莱茵河污染事故类型莱茵河污染事故类型中，化工污染与石油泄漏是绝对主角，其中化工污染的比例最大，这说明化工企业是污染事故潜在的发生源。化工污染事故的发生风险较高，并且一旦发生那么影响巨大。因此，迫切需要加强工业企业尤其是化工企业的污染防治。72.2污染事故分类1986年瑞士巴塞尔桑多兹化工厂仓库的爆炸案被称为“水工业的切尔诺贝利事件〞。莱茵河流域国家在这次事件中遭受了6000万美元的损失。莱茵河1986年桑多兹化工厂爆炸事故图82.2污染事故分类莱茵河流域风险等级分布根据莱茵河流域污染风险等级分布图，巴塞尔、鹿特丹等化工基地，都是高污染风险地区。

92.3工业污染治理成效莱茵河的经验说明，实施清洁生产和严格的末端处理〔三废处理〕，化工企业完全可以在大江大河沿岸得到良性开展，而且这种开展是可持续性的，与水源地保护是相辅相成的。〔1〕解决排污问题：不是简单地关闭工厂，而是通过建立污水、垃圾处理厂，开发采用新的环保设施手段，制定严格的排污标准和环保法案，加强监督和执法力度，三废未经处理达标，不得排入河流和大气之中。〔2〕投入巨资：据新华社报道，从1980年到2005年，流域国家为莱茵河污染治理一共投入了200亿~300亿欧元。〔3〕企业层面：目前，莱茵河周边的化工企业都非常注重保护水体。以巴斯夫为例，巴斯夫的污水处理厂共有五个生化处理池，每一环节进行电子监测，中央系统有总检测。2.3.1清洁生产102.3工业污染治理成效年色素产量释放系数*Cd排放19704010.01506.019754490.00703.119803870.00150.619852320.00040.11988530.00040.0表3.莱茵河流域某色素厂向水体释放Cd的情况〔t/年〕*释放系数无量纲2.3.1清洁生产112.3工业污染治理成效〔1〕水质变化：莱茵河化工污染治理的成果可以从莱茵河水质的逐年改善显现出来。到上世纪90年代，水中重金属Hg、Cd、Cr、Pb、Cu、Ni、Zn等污染负荷明显降低；而氮、磷等富营养物质的负荷也降低了，同时，水体含氧量上升，更有力于水中生物的生存；2000年以来，莱茵河水体的各类有机污染物和重金属污染也得到了较好的控制；2004年的监测结果说明，DDT等农药类污染物已经到达了水质标准的要求，但Zn和Cd等重金属尚未达标。2.3.2清洁生产成效122.3工业污染治理成效〔2〕工业污染的特征趋势：氯化物浓度是表征工业污染特征的重要指标。100多年来〔1866-2000年〕，对莱茵河氯化物的污染负荷和浓度的监测说明，1970-1990年代是莱茵河氯化物污染负荷的最顶峰阶段；而1990年代以来，水中氯化物浓度开始下降，虽然没有恢复到1866年的初始水平〔这显然是相当困难的〕，但是可以说已经恢复到了1955年左右的水平；这是在莱茵河流域化学工业大开展的同时到达的环境水平，因此可以认为近20年来的化工污染治理是卓有成效的。由此可见，假设实施清洁生产和严格的末端处理〔三废处理〕，化工企业完全可以在大江大河沿岸得到良性开展，而且这种开展是可持续性的，与水源地保护是相辅相成的。2.3.2清洁生产成效133长江与莱茵河的类比长江和莱茵河有很多相似之处，长江流域各级政府现都热衷于开展重化工业。伴随着长江开发开放战略的推进，扬子江畔已成为国际钢铁、化工等重工业落户的基地，也是世界环氧树脂、工程塑料、高级润滑油、氟化工等石化产业落户的重要基地。在此根底上，各地以大企业、大工程、重点园区为载体，着力开展大吞吐量、大用水量、大用电量、大用地量的重化工、装备制造、冶金等根底产业。长江，虽然还没有到达当年莱茵河那样的程度，成为长江沿岸的“下水道〞、“公共厕所〞，但是，如果不加以保护，不采取强制性措施，长江成为中国的“下水道〞、“公共厕所〞已经为期不远，靠着长江无水喝的日子即将到来，长江很快就会成为莱茵河在中国的翻版。143.1两大流域相似之处长江流域当前大力开展工业、规划和建设工业园区的现状，与1980年代以前的莱茵河具有很大相似性，主要表现在：〔1〕两个流域都是人口众多，经济地位重要；〔2〕工业开发的力度很大，投资规模大，生产规模大；〔3〕沿岸化工企业众多，企业和工业园区需水量大，为便于取水和排污，企业通常依靠大江大河而建设，潜在污染风险较高；〔4〕产业布局上一般以集群形式出现，相似和相近产业链组团出现，这对于完善产业链、减少污染排放是有益的；〔5〕都具有跨界特征，难以形成统一的管理。153.1两大流域相似之处163.1两大流域相似之处长江流域城市带经济地位重要；工业经济兴旺；城市集群开展；跨省界特征。173.1两大流域相似之处海门青龙化工园区〔长江入海口处〕湖南云溪工业园〔化工区紧靠长江〕化工园区临江而建长江长江重化工区青龙化工园区183.1两大流域相似之处重庆化工园区〔长江从园区穿过〕长江化工材料区精细化工区石油化工区天然气化工区江南钢城综合加工区193.2开展趋势分析显然，长江正在面临着与莱茵河上世纪50年代相同的命运。在一片炽热的经济建设浪潮中，长江的生态环境、生存环境和资源环境正遭受巨大的；大量重化工企业在长江流域的落户，可能会导致大量化工废水和各种污染物直接排入长江，将严重污染长江水质；上述环境问题隐患，可能影响数以亿计的沿江居民的饮用水平安和流域生态平安。长江流经19个省(自治区、直辖市)，尽管有数万人管理，却出现了严重的水源污染恶化趋势。正如有专家强调：治理中国江河污染，我们从来不缺少文件、规定、制度、人力甚至资金，缺少的是有创意的、人性化的、精心设计的有效制度和协调执行力。治理中国江河污染，莱茵河的经验应该给我们很多有益借鉴。203.2开展趋势分析长江现在走到了哪个阶段？能否防止走“先污染后治理〞的老路？1866-2000年莱茵河氯化物负荷和浓度变化情况莱茵河河水中Cd、Pb和氨氮浓度变化〔1991－2006〕214莱茵河规划对长江流域的启示4.1统一的污染治理框架4.2跨界污染防治4.3监测和预警机制224.1统一的污染治理框架1950年，在下游国家荷兰的建议下，莱茵河交界的国家〔瑞士、法国、卢森堡、德国和荷兰〕就已经联合起来，组成保护莱茵河防治污染论坛，交流、讨论和寻求解决莱茵河水污染的途径。1963年，在莱茵河保护国际委员会〔ICPR〕框架下签订了合作公约，奠定了共同治理莱茵河的合作根底〔〕。图2.莱茵河ICPR组织结构图1976年，欧洲共同体参加这个协定，使莱茵河保护国际委员会在欧洲更具广泛性。1987年，ICPR通过“莱茵河行动方案〞。莱茵河的污染治理终于在2000年取得了显著成效，莱茵河生态环境逐步得到恢复。234.2跨界污染防治污染物单位天然负荷1972年1985年1993年1972-1993变化(%)Hgt/y0.79952.5-97Cdt/y116792.8-98Crt/y2403627378251-93Pbt/y752000441346-83Cut/y702018473314-84Nit/ynana356219naZnt/y25013,80029951724-88TOC*kg/sna29138-72含氧量mg/l10.04.48.010.0+127磷kg/s0.21.31.00.5-62氮kg/s0.31.01.40.5-50表2.莱茵河德国-荷兰边界的污染物削减量在两国边界设立水质监测点，通过双边共同参与的监测，明确排污责任，并通过协商确定上游国家的减排目标。经过明确责任以后，德国大幅度的削减了向下游国家排放的重金属、有机物和富营养化物质〔表2〕，从而使荷兰境内的水质得到改善。244.3监测和预警机制监测点分布水质监测：沿河的水文监测，以保证航运的水深要求；更重要的是监测水质变化，并实时地在网上公布，供各界查询。执法依据：完善的监测体系成为执法的重要依据，莱茵河流域的水污染防治取得了明显的成效；许多重要的水质标准已到达了2005年的治理目标。254.3监测和预警机制监测预警：监测为预警提供了工作的根底，为全流域各个国家的联合行动及其污染防治发挥了重要的作用。莱茵河ICPR主要的国际预警中心分布265小结我国长江流域现期开展与1980年代以前的莱茵河流域具有很多相似之处莱茵河通