邱國良,陳泓霖
(湖南省衡陽生態環境監測中心,湖南 衡陽 421001)
鉈是一種典型的稀有分散金屬元素,涉及電子、航天、化工、冶煉、醫藥、超導材料和高能物理等行業;同時鉈也是一種高毒性元素,具有極強的蓄積性,對人體會造成持續的損害[1-2]。自然河流水體中鉈的濃度較低,但鉈從礦山開采、化工、冶煉等途徑進入水環境,導致鉈污染事件偶有發生。本文論述了我國目前執行的世界上最嚴格的水質鉈環境質量標準及最嚴格的廢水含鉈污染物排放標準情況,得出了含鉈工業廢水需進一步提高處理技術及鉈污染防治工作需進一步加強的啟示,并提出了鉈污染防治的建議,以期為相關工作者提供借鑒參考。
目前國外涉鉈相關水質環境質量標準并不多見,其中美國飲用水水質標準中規定飲用水中鉈濃度最高允許值為2.0μg/L、飲用水最安全閾值為0.5μg/L,加拿大水生生物基準規定飲用水中鉈濃度限值為0.8μg/L,俄羅斯飲用水衛生標準規定飲用水中鉈濃度限值為0.1μg/L。國外涉鉈污染物相關排放標準也較少,美國的《含鉈危險廢物最佳示范技術(BDAT)背景文件》規定一價鉈化合物經化學氧化-沉淀-過濾后,測量24 h混合廢水水樣鉈含量治理標準為140μg/L。德國的《污水排放規定條例—有色金屬制造廢水》、《污水排放規定條例—廢物焚燒氣體洗滌水》均于2004年制定,德國污水排放規定條例規定有色金屬制造廢水隨機水樣或2 h混合水樣鉈含量不超過1 000μg/L,污水排放規定條例規定廢物焚燒廢氣洗滌廢水24 h混合水樣鉈含量不超過50μg/L。
我國現行的涉鉈水質環境質量標準見表1。國內的水質環境質量標準與俄羅斯一致,較美國、加拿大要嚴,執行的是世界上最嚴格的鉈標準限值;且近幾年國內新修訂的質量標準有新增鉈這項指標或是保持最嚴的鉈標準限值不放寬,預計以后修訂的《地表水環境質量標準》也不會放寬鉈標準限值,可見我國環境質量標準對鉈污染防治工作從未放寬要求,水環境鉈污染防治工作需進一步加強。

表1 國內涉鉈水質環境質量標準
國內污水鉈污染物國家排放標準中,《無機化學工業污染物排放標準》(GB 31573—2015)中規定涉鉈、鋅、銅、鉛重金屬無機化合物工業污染源廢水總鉈污染物排放限值為5μg/L,污染物排放監控位置為車間或生產設施廢水排放口。2020年12月,生態環境部發布了鉛、鋅工業,錫、銻、汞工業,硫酸工業,磷肥工業,鋼鐵工業等與鉈有關的工業污染物排放標準修改單5項,新增了總鉈污染物排放限值和相應管理要求?!读蛩峁I污染物排放標準》(GB 26132—2010)修改單和《磷肥工業水污染物排放標準》(GB 15580—2011)修改單規定總鉈污染物排放限值均為6μg/L,《鋼鐵工業水污染物排放標準》(GB 13456—2012)修改單規定總鉈污染物排放限值為6μg/L(僅有燒結(球團)工序的鋼鐵非聯合企業)或50μg/L(鋼鐵聯合企業、鋼鐵非聯合企業多工序),《錫、銻、汞工業污染物排放標準》(GB 30770—2014)修改單規定總鉈污染物排放限值為5μg/L(采礦或選礦生產單元廢水單獨排放)或15μg/L,《鉛、鋅工業污染物排放標準》(GB 25466—2010)修改單規定總鉈污染物排放限值為5μg/L(采礦或選礦生產單元廢水單獨排放)或17μg/L,污染物排放監控位置均為車間或生產設施廢水排放口。我國污水鉈污染物國家排放標準較國外排放標準要嚴格很多,嚴格限制在5μg/L或6μg/L,稍微放寬的為15μg/L或17μg/L,最寬松的也僅為50μg/L(鋼鐵聯合企業、鋼鐵非聯合企業多工序),均遠低于美國或德國污水排放標準。
國內首個涉鉈污染物排放標準為湖南省的地方標準《工業廢水鉈污染物排放標準》(DB 43/968—2014),規定工業廢水鉈污染物排放標準限值為5 μg/L,廢水監控位置為企業廢水總排放口;該標準于2015年1月1日實施,2022年6月30日已被新修訂的標準替代。上海市的地方標準《污水綜合排放標準》(DB 31/199—2018)規定向敏感水域直接排放為5μg/L、向非敏感水域直接排放或間接排放為300 μg/L,江西省的地方標準《工業廢水鉈污染物排放標準》(DB 36/1149—2019)和河南省的地方標準《黃金冶煉行業污染物排放標準》(DB 41/2088—2021)規定工業廢水鉈污染物排放標準限值為5μg/L,廣東省的地方標準《工業廢水鉈污染物排放標準》(DB 44/1989—2017)規定第一時段排放標準限值為5 μg/L、第二時段嚴格至2μg/L,江蘇省的地方標準《鋼鐵工業廢水中鉈污染物排放標準》(DB 32/3431—2018)也嚴格至2μg/L。
為了加強與國家新發布的標準修改單的銜接,防范工業企業生產過程中的涉鉈污染風險,湖南省生態環境廳于2021年修訂了湖南省《工業廢水鉈污染物排放標準》(DB 43/968—2014),修訂后的《工業廢水鉈污染物排放標準》(DB 43/968—2021)于2022年6月30日起實施。修訂后的(DB 43/968—2021)將鉈污染物監控位置由原來的企業廢水總排放口調整為車間或生產設施廢水排放口,分類細化了排放限值,并分行業分類對不同單元的污染物監控位置作了說明;排放限值為5μg/L,但將在建、運行、閉庫、停用等情形的尾礦壩(庫)以及涉鉈工業企業產業園區污水集中處理設施的排放限值嚴格至2 μg/L;要求在國土開發密度已經較高、環境承載能力開始減弱,或水環境容量較小、生態環境脆弱,容易發生嚴重水環境污染問題而需要采取特別保護措施的地區,嚴格控制企業的污染排放行為,在上述地區的企業執行鉈污染物特別排放限值為2μg/L;對涉鉈工業企業生產工藝中明確用于沖渣、浸出、漂洗、堿洗、脫硫等用途的生產過程循環用水單元,鉈污染物控制限值為15μg/L,監控位置為循環回用水前的處理設施出水口,如無處理設施,則為儲存設施出口。可見湖南省修訂后的《工業廢水鉈污染物排放標準》(DB 43/968—2021)進一步嚴格管控鉈污染物的排放,收嚴了部分行業或需要采取特別保護措施的地區的排放限值,并對循環用水提出了限值。
國家排放標準的出臺,各省份地方排放標準的出臺或修訂見表2,說明我國進一步執行世界上最嚴格的廢水鉈污染物排放標準,這對我國含鉈工業廢水的處理提出了更加嚴苛的技術要求,鉈污染防治工作需進一步加強。

表2 國內涉鉈水質污染物排放標準
目前,含鉈廢水處理技術各有優缺點,鉈污染防治建議從以下幾個方面著手:
1.加強鉈污染物源頭管控。可以限制性開采含鉈礦石資源,盡量開采低鉈礦石原料,加強對礦石原料鉈含量的檢測,選用含鉈量較低的原輔材料等;涉鉈企業應加強環境風險防控,完善涉鉈風險管控制度;生態環境部門應對照新排放標準依法加強涉鉈企業監管,在新標準基礎上嚴格環境準入;通過各種措施從源頭上減少鉈污染物的產生[3]。
2.加強過程監管。涉鉈企業生產過程中采用先進的設備或工藝,將鉈污染物進行回收或處理,盡量減輕鉈污染在全流程中的擴散,應加強含鉈“三廢”管控;構建涉鉈企業閉環管理體系,實現鉈元素的可核算、可追蹤,降低鉈污染物排入外環境的可能。
3.加強末端治理。根據廢水鉈濃度的高低,選用適用的鉈去除治理技術或工藝,盡量降低鉈的排放濃度;如果是mg/L級別的含鉈廢水,首選氧化沉淀法工藝,如僅采用氧化沉淀法無法滿足排放要求時,可再結合生物制劑或吸附劑進行深度處理;如果是μg/L級別的含鉈廢水,建議采用電絮凝技術或金屬水合氧化物(尤其是鐵錳氧化物)吸附進行處理。
4.加強水源地涉鉈監管和鉈異常事件應急處置能力。生態環境部門要全面排查水源地鉈污染風險,對存在涉鉈污染風險的水源地,要加強預警監測體系建設及提高應急監測、應急處置能力,儲備應急處置物資等,要做到早發現、早處置,保障水源地水質安全。涉鉈企業要制定鉈污染應急處置預案,出現鉈濃度異常事件時要及時響應,科學妥善開展應急處置,盡可能降低鉈污染風險。
我國繼續執行世界上最嚴格的水質鉈環境質量標準以及世界上最嚴格的廢水鉈污染物排放標準,且環境質量標準未放寬、而鉈污染物排放標準進一步收嚴,說明我國對含鉈工業廢水的處理提出了更加嚴苛的技術要求,鉈污染防治工作需進一步加強。建議通過采取加強鉈污染物源頭管控、加強過程監管、加強末端治理、加強水源地涉鉈監管和鉈異常事件應急處置能力等措施進一步加強鉈污染防治,保障河流地表水水質安全。