如何有效減（jiǎn）排氨氮？

　　水體中適量的氮是合成藻類等微生物的基本元素，是形成水生生態環境重要的物質條件（jiàn），也是水環境良性循環的基礎。但（dàn）目前我（wǒ）國一些水體中氮的總量已超過水體容量（liàng），過量的氮元素導（dǎo）致水體（tǐ）藻類等生物（wù）異（yì）常增殖，引起水質惡化。同時，氨（ān）氮和亞硝酸鹽氮對魚類等生物有毒害。由於水體中氮素的（de）各存在方式在一定條件下會循環轉化，如何控製水體中氮的汙染，優先控製哪種形態的氮，就成為目前和整個“十（shí）二五”減排過程都必須麵對的話題。

　　氨（ān）氮對水體危害更複雜、更廣泛、更持久

　　水體中的氮素包括有機氮和無機氮，兩者之和稱為總氮。有機氮包括蛋白質、氨基酸、尿素、胺類化合物和硝（xiāo）基化合物等。無機氮包（bāo）括3種（zhǒng）主要形態，即“三氮”，包括氨態氮(NH3-N)、亞硝酸鹽氮(NO2-N)和硝酸鹽（yán）氮(NO3-N)。由於氨氮是氮循環的核心和首要環節，“三（sān）氮”汙染（rǎn）的共性在氨氮（dàn）的硝化和利用過程中首先得到體現。同時，由於氨氮一般要（yào）經過硝酸鹽氮或亞硝（xiāo）酸鹽（yán）氮才能轉化為無害（hài）的氮氣，所（suǒ）以後者的汙染危害大部（bù）分（fèn）也是由前者轉化而（ér）來。

　　除此之外（wài），氨（ān）氮的汙染危害還有:一、給飲用水**帶來威脅。目前國內製水工藝中大部分的做法是投加氯氣氧化去除氨氮，當原（yuán）水中氨氮特別是NH3含量過高時，為了（le）達到出水餘氯和表麵上除氨氮的效果，就需要投加過量的氯氣，正常（cháng）情況下通常氯氣的（de）投加量為1～2mg/L，當有NH3存在時，比（bǐ）如氨氮含量為2mg/L時，則需要（yào）額外投加氯氣14～20mg/L。這樣不（bú）僅造成大量氯氣的浪費，更（gèng）嚴重的是，投加的大量氯氣和原水中（zhōng）的腐殖質反應，產生的揮發性三鹵（lǔ）甲烷（wán）是致癌物質，而目（mù）前自來水廠尚（shàng）無去除三鹵（lǔ）甲烷（wán）的有效方法。另外，水體中氨氮濃度（dù）過（guò）高時水體（tǐ）呈堿性（xìng），會導致絮凝劑失效，無法正常產水。二、對魚類等水體動物帶來危害。養殖水域中分子氨濃度（dù）允許的*高值僅為（wéi）0.1mg/L，而分子氨高於0.2～1mg/L時，就（jiù）對大多數魚類產生危害。分子氨滲（shèn）進魚體（tǐ）內，使魚類的呼吸（xī）機（jī）能下（xià）降，損害（hài）神經係統，引起體表及內（nèi）髒充血以致死亡。即使是低濃度的氨，長期接觸（chù）也會損（sǔn）害魚類的鰓組織，出現鰓小片彎曲（qǔ）、粘連或融合（hé）現象。三、造成富營養化，使湖泊生態係統（tǒng）惡性循環。由於湖泊是相對封（fēng）閉的生態係統，沉積底泥量較河流大，氨氮氧化消耗溶解氧（yǎng），或者藻類暴發致使水體缺氧時，均易導致底泥厭氧發酵（jiào），會再（zài）次產生氨氮，使湖泊的生態係（xì）統進入惡（è）性循環。

　　從形成水體富營養化的角度（dù）來看，過（guò）量的氨氮（dàn）、亞硝酸鹽氮（dàn）、硝（xiāo）酸鹽氮都是導致（zhì）水體藻（zǎo）類和微生物異常增殖的重要因素。尤其是湖泊的汙染，其主要汙染考核指標即包括總氮。從汙染物對水體的（de）毒性來看（kàn），硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮在一定條件下對水生生物和（hé）人體有毒害（hài）作用。但比較而言，氨氮對水體的危害比其他形態的氮更（gèng）複雜、更廣泛、更持久。

　　氨氮減排是控製氮素汙染的（de）核心環節

　　根據中國環境狀（zhuàng）況公報（bào），“十五（wǔ）”末的2005年，長江（jiāng）、黃河、珠江、鬆花江、淮河、海（hǎi）河和遼河七大水係Ⅳ～Ⅴ類和劣Ⅴ類水質的斷麵（miàn）比例為59%，主要汙染指標為氨氮、高錳酸鹽指數、5日生化需氧量和石油類。28個國控重點湖泊(水庫)中，劣於Ⅲ類水標準的有20個，占71%，主要汙染（rǎn）指標為總氮和總磷。

　　綜上所述，要（yào）**控製（zhì）氮素對水環境的（de）汙染，就需要（yào）對總（zǒng）氮的汙（wū）染綜合考（kǎo）慮（lǜ），統籌監管，但應優先考慮控（kòng）製（zhì）氨氮。無（wú）論是水體“脫氮”反（fǎn）應，還是藻類（lèi）和微生物的生物固氮（dàn）作用，氨氮都是有機氮和無機氮相互（hù）轉化必經（jīng）的一種（zhǒng）形態。從“三氮”的汙染（rǎn）毒性（xìng）來看，氨（ān）氮對（duì）水體的危害比其他形態的氮更複雜、更（gèng）廣泛、更持久（jiǔ）。從國內河流汙染現狀來看，“十五（wǔ）”末到“十一五”末，氨氮都是河流重要的汙染物。從水體（tǐ）和汙水中各形態氮的比例來看（kàn），氨氮（dàn）的比例很高，也是應該首先控製的因素。因此，控（kòng）製氨氮排放總量，實行（háng）氨氮減排是控製氮（dàn）素汙染*核心的環節。

　　研（yán）究表明，把（bǎ）氨氮作為控製氮汙染（rǎn）的核心環節，是氮（dàn）自身循環轉化、汙染和毒害影響的（de）內在要求；實施（shī）氨氮減排，是國家考核指標體係、治（zhì）理技術、資金投入以及氮汙染現狀的現實要求。現階段實施氨氮減排是控製氮（dàn）汙染的必然（rán）選擇。但是，無論是為了實現改善水環（huán）境的（de）*終（zhōng）目標，還是為了滿足水體氮循環轉化的內在需求，實施氨氮減排都不應僅停留在氨氮濃度的（de）減少上，要從長遠考慮，從氨氮減排對總氮的貢獻和（hé）對水環（huán）境的實（shí）際改善（shàn）效果上下功夫。在控製指標上，不能隻關心氨（ān）氮減排（pái），還要關注總氮（dàn）和磷的控製；在排放監管上，不能隻關（guān）心排放濃度，還要關注收納水體；在製定標準上，不能（néng）實施“一刀切”，還（hái）要因（yīn）地製宜；在具體減排項目（mù）上，不能隻（zhī）重視氨氮排放的“大戶”，還要同步重視農業源等總氮排放的“重頭”；在落實（shí）措施上，不能隻關注工程項目，還要同（tóng）步（bù）關注管網改造和管理措施。總之，要在氨氮減排實施的過程中，為將來控製總氮做好準備，把氨氮減排效果（guǒ）體現在水環境質量的**改善上。

　　切實做好氨氮減排需要一定基礎和措施

　　要切實做（zuò）好氨氮減排（pái），需要一定（dìng）的可監測、可統計、可考核的基礎和可操作的措施。對此，筆者提出以下建議:

　　製定和完善總氮控製標準。國（guó）家城（chéng）市給水（shuǐ）排水工程技（jì）術研（yán）究（jiū）中（zhōng）心總工鄭興燦教授認為（wéi），《地表水環境質量標準》(GB3838—2002)中有關總氮和氨氮的（de）指標（biāo）在（zài）邏（luó）輯上不符合。首先，總氮應包含有機氮、氨（ān）氮和硝態氮3個部分，但在標準中，總氮、氨氮和硝酸鹽氮的標準值之間找不到平衡關係，Ⅱ類～Ⅴ類水體氨（ān）氮與總氮標（biāo）準值（zhí）(湖庫)都是相等（děng）的，這是否可以理（lǐ）解為所有湖庫水體的硝態氮限值為0呢？其次，標準（zhǔn）中（zhōng）總氮僅作為湖庫的水質評價指標（biāo），不作為河流水體的評價指（zhǐ）標，這是否說明河流水體中的總氮濃度不受限製呢？也就是說湖庫的硝態氮限（xiàn）值為0，河流水體的硝態氮沒有任何限值，這樣的差（chà）別實在是太大了。如果真是這樣的話，由於湖庫水體（tǐ）的（de）補水基本上都是（shì）來自（zì）河流水體的，那（nà）湖庫的總氮限值又如何保障呢？因此，建議在水環境質量（liàng）標準中（zhōng）增加河流總氮指標，開展河流的總氮監測，將其逐步納入河流斷（duàn）麵的水質考核。

　　從水（shuǐ）體氮循環的角度來看，有機氮基本上（shàng）都是（shì）可以氨化的。如果隻考慮企業排放汙水中的氨氮，對於（yú）有（yǒu）機氮濃度較高、氨氮濃度較低的“達標”企業來說，有機氮進入（rù）河流後（hòu）會逐漸被氨化，那麽轉化成的氨氮汙染（rǎn）又（yòu）由誰來（lái）處理？因此，建議在（zài）相關汙染物排放標準中增加總氮指標，作為企業達標排放的控製要求。

　　加嚴氨（ān）氮排放標準不宜“一刀切”。許（xǔ）多專家提出，“十二五”氨氮減排的重要（yào）措施是加嚴（yán）氨氮排放標準。根據《關於太湖流域（yù）執行國家排放標準水汙染（rǎn）物特別排放限值時間的公告》(2008年第28號)，自（zì）2008年9月1日起，太湖流域13類工（gōng）業（yè）企業執行新的排放（fàng）標準，一些氨氮排放標準隻（zhī）有原（yuán）先《汙水綜合排（pái）放標準》**標準（zhǔn）的20%，如《合成革與人造革工業汙染物排（pái）放標準》(GB21902-2008)中，在國家或省劃定的生態環境脆弱地區執行標準為氨氮3mg/L、總氮15mg/L，而汙水綜（zōng）合排放**標準氨氮執行的是（shì）15mg/L。太湖（hú）地區的標準是國家根（gēn）據太湖富營養（yǎng）化程度以及這一地區的經濟水平決定的，對太湖水體富營養化的控製起到了積極作用，但也付出了高昂的代價，僅江蘇一個省就要投入27億元以上。這樣的標準是否適（shì）合在國內大部分地區推（tuī）廣，值得慎重考慮。中國人民大學環境學院副院長王洪臣教授提出，標準應該不應該分類製定？是按流域分還是按行（háng）政區域分？如果按行（háng）政區域來分（fèn）類，可能一個省裏不同的流域也（yě）要有不同的標準；如果按照流域來分，那麽製定標準的（de）主體應該是誰？這些都是很現（xiàn）實的問題。根據“十一五”化學需氧量減排的經驗，國（guó）內汙水處理（lǐ）廠基（jī）本執行統（tǒng）一的《城鎮汙水處（chù）理廠汙（wū）染（rǎn）物排放標準》(GB18918-2002)**B或A標準，對北方汙水處理廠來說，進水（shuǐ）濃度（dù）高（gāo），達標困難；對南方汙水處理（lǐ）廠來說，本身進水濃度就很低，有的已經接近於排放標準，建設費用很不經濟。因此，製（zhì）定新（xīn）的排放標準和減排目標不宜國（guó）內實行一個標準“一刀切”。在根據環境容量製定減排目（mù）標機製尚不成熟的基礎上，建議在部分地區借鑒國外的一些經驗實施“十（shí）二五”氨氮減排。如美國采取的對“汙染物在滿足水質標準的條件下水體能夠接受的*大日負荷（hé）量(簡稱（chēng）TMDL)”進行控製，根據具體納汙水體（tǐ）環境質量狀（zhuàng）況，階段性地提出對點源和非點源汙染的控製目標（biāo）。

　　湖泊流域範圍內還（hái）要考慮氮磷綜合控（kòng）製（zhì）。鄭（zhèng）興燦教授認為，就水體富營養化（huà）的氮磷控製來說，陸地淺水型湖（hú）泊水（shuǐ）體藍、綠藻暴發（fā）的主要限製因素是磷酸鹽，而不是“三氮”。隻有在水（shuǐ）體磷濃度較高的情況下，總氮（dàn）才會成為藻（zǎo）類嚴重暴（bào）發的（de）重要影響因素。因此，磷的排放控製應該同時考慮，某些情況下甚至應放在首位。其（qí）次是BOD和氨氮等耗氧性汙染物的進一（yī）步控製。在水體總磷濃度不（bú）能達到（dào）很（hěn）低(0.01～0.02mg/L)的情（qíng）況下（xià），總氮的控製可以分（fèn）階段實施。除磷與脫氮的（de）順序應該怎樣選擇？北（běi）京市市政工程設計研究總院總工程師李藝認為應先（xiān）除磷，後脫氮。因為現在去除磷的技（jì）術比較便宜，去除總（zǒng）氮的技（jì）術投資大，運行受影響也大。對北方來說，氮磷兩個（gè）指標達到一定比例的時候才會發生水華，但是若其中（zhōng）一個很低，另一個很高，就不會發生水華。也就（jiù）是說，當氮磷不成比例的時候，比（bǐ）如磷很低的時候，不會在富營養化方麵對水體造成嚴重影響。所以，考慮經濟因素，應（yīng）當首先除磷。在我國很多湖泊（bó）流域（yù）內早就開始對磷的（de）汙染提出控製，但主要是采取（qǔ）洗衣粉禁磷或（huò）實施汙水處理廠除磷等點源控製措（cuò）施。根據歐洲經驗（yàn），洗衣粉中的磷含（hán）量僅占流入地表水體總磷負荷的11%，其餘分別來自人體排泄物和有機生活廢料(23%)、農業麵源(49%)、工業排放（fàng）(7%)和岩石侵蝕（shí）(10%)。這就是為什麽（me）太湖地區和滇池地（dì）區上世紀90年代末就（jiù）實（shí）行了洗（xǐ）衣粉禁磷措施，但仍沒有使湖泊水體富營養化有明顯好轉（zhuǎn）的原因。因此，在湖泊流域範圍內開展氨氮減排的時候，建（jiàn）議考慮同步除磷，而且要**控製磷汙染，確保在氨氮汙染排放得到控（kòng）製的（de）基礎上，更少地發生藻類暴發等湖泊汙染事件（jiàn）。

　　控製農業麵源汙染是當務之（zhī）急。在實施氨氮減排的過程中，要高度重視農業麵源（yuán）汙（wū）染的控製。根（gēn）據2007年國內汙染源普查統計結果，雖然農業麵源氨氮為31.4萬（wàn）噸，隻占全部（bù）氨氮排放量（liàng）172.91萬噸的18.2%，但農業源總氮排放量為270.46萬噸（dūn），占國內總氮排（pái）放量（liàng）472.89萬噸的57.2%。如果不考（kǎo）慮農業氨氮（dàn）的減排，即使所有行業氨氮（dàn）排放都達到10%的減排目標，對全部氨氮減排的貢獻率也隻有8%，對總氮減排貢（gòng）獻率隻有3%。即使包括農業源在內氨氮排（pái）放都達到10%的減排目標，對全部總氮減排（pái）的貢（gòng）獻率（lǜ）也隻有3.6%。如果考慮部分（fèn）氨氮減排的假象，即排放的汙水中氨氮濃度下降了，但隻是轉化為硝態氮而未真正從水體中去除氮等（děng）因素的影響，這對通過氨氮減排來改善水環境（jìng）的目標又打了一個大折（shé）扣。因此，不對農業麵源汙染采取控製措施，純粹的氨氮減排對水體富營養化程度的改善究竟（jìng）能產生多少效果，實在很難預測。同時，農（nóng）業麵（miàn）源汙染也是（shì）總磷的（de）貢（gòng）獻“大戶”。歐洲國家農業（yè）麵源對水體磷的貢獻率為49%，我國2007年汙普調查數據，總磷排放（fàng）量28.47萬噸，占排放總量42.32萬噸（dūn）的67.4%，不控製農業麵源汙染就難以（yǐ）控製總磷對水體富營養（yǎng）化的影響。農業源總氮排放中，種植業排放量為159.78萬噸，占（zhàn）農業源排放量的（de）59%，畜禽養殖業為102.48萬噸，占38%。因此，控製農業麵源汙染，既要解決畜禽養（yǎng）殖汙染問題，也（yě）要解決種（zhǒng）植業麵源汙染問題。

　　加快城市汙水管網改造進度，充分發揮已有的（de）汙染治理設施效用。截至2010年底，我（wǒ）國（guó）縣城以上汙水處理廠處理能力已達到1.25億立方米/日，較“十五”末增加1.2倍，這也是到目前為止（zhǐ）世界上所有國家汙水處理能力增長的*快速（sù）度（dù），水量負荷率接近80%，但（dàn）實際汙染物負荷率低於60%。核（hé）心的影（yǐng）響因素就是城市汙水（shuǐ）管網（wǎng）改造進度滯後，嚴重影響了化（huà）學需氧（yǎng）量減排的效率（lǜ），也必將影（yǐng）響氨氮減排的效率（lǜ）。西方發達國（guó）家汙水處理廠（chǎng）的進水化學需氧量在（zài）400mg/L以上，*高的（de）超過600mg/L，而我國汙水處理廠進水化學需氧量平均不足300mg/L，很多城市不足200mg/L，進水氨氮也相應較低。上海市是國（guó）內汙水處理率較高（gāo）的城（chéng）市，根據（jù）上海市（shì）排水部門預測，至“十二五”末，上海新增汙水處理能力110萬（wàn）立方米/日，汙水處理（lǐ）總規模達800萬立方米/日左右，全市城鎮汙水處理率才達到85%以上。而國內其他絕大部分城市汙（wū）水（shuǐ）處理率要遠低於80%。不僅如此，由（yóu）於雨汙（wū）分流率低，工業廢水單獨處理後（hòu）排放比例不高，對氨氮的減排（pái）還（hái）將帶來（lái）一（yī）係列影響，如工業廢水中的（de）有毒（dú）物質抑製硝化**的增殖，降低氨氮去除率；在南方（fāng）部分地區（qū）汙水堿（jiǎn）度不足（zú）影響氨氮（dàn）去除；進水化學（xué）需氧量濃度低，引起脫氮的碳源不足等。根據（jù）2007年國內汙染（rǎn）源普查數據，當年處理汙（wū）水（shuǐ）總量210.31億噸，削減氨氮37.62萬噸，排放氨氮18萬噸。當時的汙染物負荷率還不（bú）足60%，已有近2/3的氨（ān）氮由汙（wū）水（shuǐ）處理廠去除，如果（guǒ）把其（qí）餘的40%汙（wū）染負荷用足，能實現的減排（pái）量將不低於20萬噸，如（rú）果不考慮動態增（zēng）加量，這一數字已超（chāo）過“十（shí）二（èr）五”氨氮10%的減排（pái）目標，而且對化學需（xū）氧量也會帶來同樣的減排效應（yīng）。因此，通過（guò）改造城市汙（wū）水管網，充分發揮已有的汙染治理設施（shī）效（xiào）用，可以（yǐ）大幅（fú）度減排。實踐表明，江蘇省把“先優化運行，後工程措施”作為太湖流域城鎮（zhèn）汙水處理廠提標（biāo）改造的（de）一條重要技術原則是有（yǒu）其現實意義（yì）的。

　　采取更加科學的減排核查辦法。和（hé）化學需（xū）氧量（liàng）相比，要保障氨氮排放穩定達標，對汙水處理廠提出了更高的要求（qiú）。受天氣溫度、進（jìn）水水質、汙泥生長周期等因（yīn）素影響，氨氮出水濃度波動（dòng）較大，而氨氮在標準以內排放允（yǔn）許的（de）變動幅（fú）度有限，特（tè）別是（shì）在為提升氨氮減排空間提高標準（zhǔn）之後，更容易（yì）出現部分時段超標（biāo）的情況。因此（cǐ），要對氨氮減排效（xiào）果進行（háng）認可，核查、核算氨氮實際減排量，需要更精（jīng）細、更科學、更實事**的（de）方法。如監測采（cǎi）樣，要規（guī）範監督（dū）檢查的采樣（yàng）辦法，要按照《城（chéng）鎮汙水處（chù）理（lǐ）廠汙染物排放（fàng）標（biāo）準》(GB18918—2002)規定的每兩小時一次，取24小時混（hún）合樣，以日為均值計；春秋（qiū）兩季氣溫變化大時，對在12℃附近（jìn）波動的情況要單獨考慮（lǜ）。要充分發揮汙染源在線自動（dòng）監控的作用，確保在（zài）線監測數據有效，並繼續將（jiāng）其作為減排核查、核算的重要依據。要規範對納（nà）管企業的監管（guǎn），“十一五”期間，一些企業納管排（pái）放後不管（guǎn）汙水處理廠是否**運行，超標偷排高濃度廢（fèi）水。“十二五”實行氨氮減排，對汙水排入汙水處理廠的企業要嚴格監管，對企（qǐ）業（yè）和汙水處理廠商定的排放協議要嚴格備案審查，對廢水排放的氨氮濃度（dù）要嚴格監測，對企業總氮及其可生化情況也要嚴（yán）格監管，確保汙水處理廠**穩定運行。