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(tài)環(huán)境重要的物質條件，也是水環(huán)境良性循環(huán)的基礎。但目前我國一些水體中氮的總量已超過水體容量，過量的氮元素導致水體藻類等生物異常增殖，引起水質惡化。同時，氨氮和亞硝酸鹽氮對魚類等生物有毒害。由于水體中氮素的各存在方式在一定條件下會循環(huán)轉化，如何控制水體中氮的污染，優(yōu)先控制哪種形態(tài)的氮，就成為目前和整個“十二五”減排過程都必須面對的話題。

　　氨氮對水體危害更復雜、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、胺類化合物和硝基化合物等。無機氮包括3種主要形態(tài)，即“三氮”，包括氨態(tài)氮(NH3-N)、亞硝酸鹽氮(NO2-N)和硝酸鹽氮(NO3-N)。由于氨氮是氮循環(huán)的核心和首要環(huán)節(jié)，“三氮”污染的共性在氨氮的硝化和利用過程中首先得到體現(xiàn)。同時，由于氨氮一般要經(jīng)過硝酸鹽氮或亞硝酸鹽氮才能轉化為無害的氮氣，所以后者的污染危害大部分也是由前者轉化而來。

　　除此之外，氨氮的污染危害還有:一、給飲用水**帶來威脅。目前國內(nèi)制水工藝中大部分的做法是投加氯氣氧化去除氨氮，當原水中氨氮特別是NH3含量過高時，為了達到出水余氯和表面上除氨氮的效果，就需要投加過量的氯氣，正常情況下通常氯氣的投加量為1～2mg/L，當有NH3存在時，比如氨氮含量為2mg/L時，則需要額外投加氯氣14～20mg/L。這樣不僅造成大量氯氣的浪費，更嚴重的是，投加的大量氯氣和原水中的腐殖質反應，產(chǎn)生的揮發(fā)性三鹵甲烷是致癌物質，而目前自來水廠尚無去除三鹵甲烷的有效方法。另外，水體中氨氮濃度過高時水體呈堿性，會導致絮凝劑失效，無法正常產(chǎn)水。二、對魚類等水體動物帶來危害。養(yǎng)殖水域中分子氨濃度允許的*高值僅為0.1mg/L，而分子氨高于0.2～1mg/L時，就對大多數(shù)魚類產(chǎn)生危害。分子氨滲進魚體內(nèi)，使魚類的呼吸機能下降，損害神經(jīng)系統(tǒng)，引起體表及內(nèi)臟充血以致死亡。即使是低濃度的氨，長期接觸也會損害魚類的鰓組織，出現(xiàn)鰓小片彎曲、粘連或融合現(xiàn)象。三、造成富營養(yǎng)化，使湖泊生態(tài)系統(tǒng)惡性循環(huán)。由于湖泊是相對封閉的生態(tài)系統(tǒng)，沉積底泥量較河流大，氨氮氧化消耗溶解氧，或者藻類暴發(fā)致使水體缺氧時，均易導致底泥厭氧發(fā)酵，會再次產(chǎn)生氨氮，使湖泊的生態(tài)系統(tǒng)進入惡性循環(huán)。

　　從形成水體富營養(yǎng)化的角度來看，過量的氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮都是導致水體藻類和微生物異常增殖的重要因素。尤其是湖泊的污染，其主要污染考核指標即包括總氮。從污染物對水體的毒性來看，硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮在一定條件下對水生生物和人體有毒害作用。但比較而言，氨氮對水體的危害比其他形態(tài)的氮更復雜、更廣泛、更持久。

　　氨氮減排是控制氮素污染的核心環(huán)節(jié)

　　根據(jù)中國環(huán)境狀況公報，“十五”末的2005年，長江、黃河、珠江、松花江、淮河、海河和遼河七大水系Ⅳ～Ⅴ類和劣Ⅴ類水質的斷面比例為59%，主要污染指標為氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、5日生化需氧量和石油類。28個國控重點湖泊(水庫)中，劣于Ⅲ類水標準的有20個，占71%，主要污染指標為總氮和總磷。

　　綜上所述，要**控制氮素對水環(huán)境的污染，就需要對總氮的污染綜合考慮，統(tǒng)籌監(jiān)管，但應優(yōu)先考慮控制氨氮。無論是水體“脫氮”反應，還是藻類和微生物的生物固氮作用，氨氮都是有機氮和無機氮相互轉化必經(jīng)的一種形態(tài)。從“三氮”的污染毒性來看，氨氮對水體的危害比其他形態(tài)的氮更復雜、更廣泛、更持久。從國內(nèi)河流污染現(xiàn)狀來看，“十五”末到“十一五”末，氨氮都是河流重要的污染物。從水體和污水中各形態(tài)氮的比例來看，氨氮的比例很高，也是應該首先控制的因素。因此，控制氨氮排放總量，實行氨氮減排是控制氮素污染*核心的環(huán)節(jié)。

　　研究表明，把氨氮作為控制氮污染的核心環(huán)節(jié)，是氮自身循環(huán)轉化、污染和毒害影響的內(nèi)在要求；實施氨氮減排，是國家考核指標體系、治理技術、資金投入以及氮污染現(xiàn)狀的現(xiàn)實要求?，F(xiàn)階段實施氨氮減排是控制氮污染的必然選擇。但是，無論是為了實現(xiàn)改善水環(huán)境的*終目標，還是為了滿足水體氮循環(huán)轉化的內(nèi)在需求，實施氨氮減排都不應僅停留在氨氮濃度的減少上，要從長遠考慮，從氨氮減排對總氮的貢獻和對水環(huán)境的實際改善效果上下功夫。在控制指標上，不能只關心氨氮減排，還要關注總氮和磷的控制；在排放監(jiān)管上，不能只關心排放濃度，還要關注收納水體；在制定標準上，不能實施“一刀切”，還要因地制宜；在具體減排項目上，不能只重視氨氮排放的“大戶”，還要同步重視農(nóng)業(yè)源等總氮排放的“重頭”；在落實措施上，不能只關注工程項目，還要同步關注管網(wǎng)改造和管理措施?？傊诎钡獪p排實施的過程中，為將來控制總氮做好準備，把氨氮減排效果體現(xiàn)在水環(huán)境質量的**改善上。

　　切實做好氨氮減排需要一定基礎和措施

　　要切實做好氨氮減排，需要一定的可監(jiān)測、可統(tǒng)計、可考核的基礎和可操作的措施。對此，筆者提出以下建議:

　　制定和完善總氮控制標準。國家城市給水排水工程技術研究中心總工鄭興燦教授認為，《地表水環(huán)境質量標準》(GB3838—2002)中有關總氮和氨氮的指標在邏輯上不符合。首先，總氮應包含有機氮、氨氮和硝態(tài)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系，Ⅱ類～Ⅴ類水體氨氮與總氮標準值(湖庫)都是相等的，這是否可以理解為所有湖庫水體的硝態(tài)氮限值為0呢？其次，標準中總氮僅作為湖庫的水質評價指標，不作為河流水體的評價指標，這是否說明河流水體中的總氮濃度不受限制呢？也就是說湖庫的硝態(tài)氮限值為0，河流水體的硝態(tài)氮沒有任何限值，這樣的差別實在是太大了。如果真是這樣的話，由于湖庫水體的補水基本上都是來自河流水體的，那湖庫的總氮限值又如何保障呢？因此，建議在水環(huán)境質量標準中增加河流總氮指標，開展河流的總氮監(jiān)測，將其逐步納入河流斷面的水質考核。

　　從水體氮循環(huán)的角度來看，有機氮基本上都是可以氨化的。如果只考慮企業(yè)排放污水中的氨氮，對于有機氮濃度較高、氨氮濃度較低的“達標”企業(yè)來說，有機氮進入河流后會逐漸被氨化，那么轉化成的氨氮污染又由誰來處理？因此，建議在相關污染物排放標準中增加總氮指標，作為企業(yè)達標排放的控制要求。

　　加嚴氨氮排放標準不宜“一刀切”。許多專家提出，“十二五”氨氮減排的重要措施是加嚴氨氮排放標準。根據(jù)《關于太湖流域執(zhí)行國家排放標準水污染物特別排放限值時間的公告》(2008年第28號)，自2008年9月1日起，太湖流域13類工業(yè)企業(yè)執(zhí)行新的排放標準，一些氨氮排放標準只有原先《污水綜合排放標準》**標準的20%，如《合成革與人造革工業(yè)污染物排放標準》(GB21902-2008)中，在國家或省劃定的生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)執(zhí)行標準為氨氮3mg/L、總氮15mg/L，而污水綜合排放**標準氨氮執(zhí)行的是15mg/L。太湖地區(qū)的標準是國家根據(jù)太湖富營養(yǎng)化程度以及這一地區(qū)的經(jīng)濟水平?jīng)Q定的，對太湖水體富營養(yǎng)化的控制起到了積極作用，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。這樣的標準是否適合在國內(nèi)大部分地區(qū)推廣，值得慎重考慮。中國人民大學環(huán)境學院副院長王洪臣教授提出，標準應該不應該分類制定？是按流域分還是按行政區(qū)域分？如果按行政區(qū)域來分類，可能一個省里不同的流域也要有不同的標準；如果按照流域來分，那么制定標準的主體應該是誰？這些都是很現(xiàn)實的問題。根據(jù)“十一五”化學需氧量減排的經(jīng)驗，國內(nèi)污水處理廠基本執(zhí)行統(tǒng)一的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)**B或A標準，對北方污水處理廠來說，進水濃度高，達標困難；對南方污水處理廠來說，本身進水濃度就很低，有的已經(jīng)接近于排放標準，建設費用很不經(jīng)濟。因此，制定新的排放標準和減排目標不宜國內(nèi)實行一個標準“一刀切”。在根據(jù)環(huán)境容量制定減排目標機制尚不成熟的基礎上，建議在部分地區(qū)借鑒國外的一些經(jīng)驗實施“十二五”氨氮減排。如美國采取的對“污染物在滿足水質標準的條件下水體能夠接受的*大日負荷量(簡稱TMDL)”進行控制，根據(jù)具體納污水體環(huán)境質量狀況，階段性地提出對點源和非點源污染的控制目標。

　　湖泊流域范圍內(nèi)還要考慮氮磷綜合控制。鄭興燦教授認為，就水體富營養(yǎng)化的氮磷控制來說，陸地淺水型湖泊水體藍、綠藻暴發(fā)的主要限制因素是磷酸鹽，而不是“三氮”。只有在水體磷濃度較高的情況下，總氮才會成為藻類嚴重暴發(fā)的重要影響因素。因此，磷的排放控制應該同時考慮，某些情況下甚至應放在首位。其次是BOD和氨氮等耗氧性污染物的進一步控制。在水體總磷濃度不能達到很低(0.01～0.02mg/L)的情況下，總氮的控制可以分階段實施。除磷與脫氮的順序應該怎樣選擇？北京市市政工程設計研究總院總工程師李藝認為應先除磷，后脫氮。因為現(xiàn)在去除磷的技術比較便宜，去除總氮的技術投資大，運行受影響也大。對北方來說，氮磷兩個指標達到一定比例的時候才會發(fā)生水華，但是若其中一個很低，另一個很高，就不會發(fā)生水華。也就是說，當?shù)撞怀杀壤臅r候，比如磷很低的時候，不會在富營養(yǎng)化方面對水體造成嚴重影響。所以，考慮經(jīng)濟因素，應當首先除磷。在我國很多湖泊流域內(nèi)早就開始對磷的污染提出控制，但主要是采取洗衣粉禁磷或實施污水處理廠除磷等點源控制措施。根據(jù)歐洲經(jīng)驗，洗衣粉中的磷含量僅占流入地表水體總磷負荷的11%，其余分別來自人體排泄物和有機生活廢料(23%)、農(nóng)業(yè)面源(49%)、工業(yè)排放(7%)和巖石侵蝕(10%)。這就是為什么太湖地區(qū)和滇池地區(qū)上世紀90年代末就實行了洗衣粉禁磷措施，但仍沒有使湖泊水體富營養(yǎng)化有明顯好轉的原因。因此，在湖泊流域范圍內(nèi)開展氨氮減排的時候，建議考慮同步除磷，而且要**控制磷污染，確保在氨氮污染排放得到控制的基礎上，更少地發(fā)生藻類暴發(fā)等湖泊污染事件。

　　控制農(nóng)業(yè)面源污染是當務之急。在實施氨氮減排的過程中，要高度重視農(nóng)業(yè)面源污染的控制。根據(jù)2007年國內(nèi)污染源普查統(tǒng)計結果，雖然農(nóng)業(yè)面源氨氮為31.4萬噸，只占全部氨氮排放量172.91萬噸的18.2%，但農(nóng)業(yè)源總氮排放量為270.46萬噸，占國內(nèi)總氮排放量472.89萬噸的57.2%。如果不考慮農(nóng)業(yè)氨氮的減排，即使所有行業(yè)氨氮排放都達到10%的減排目標，對全部氨氮減排的貢獻率也只有8%，對總氮減排貢獻率只有3%。即使包括農(nóng)業(yè)源在內(nèi)氨氮排放都達到10%的減排目標，對全部總氮減排的貢獻率也只有3.6%。如果考慮部分氨氮減排的假象，即排放的污水中氨氮濃度下降了，但只是轉化為硝態(tài)氮而未真正從水體中去除氮等因素的影響，這對通過氨氮減排來改善水環(huán)境的目標又打了一個大折扣。因此，不對農(nóng)業(yè)面源污染采取控制措施，純粹的氨氮減排對水體富營養(yǎng)化程度的改善究竟能產(chǎn)生多少效果，實在很難預測。同時，農(nóng)業(yè)面源污染也是總磷的貢獻“大戶”。歐洲國家農(nóng)業(yè)面源對水體磷的貢獻率為49%，我國2007年污普調查數(shù)據(jù)，總磷排放量28.47萬噸，占排放總量42.32萬噸的67.4%，不控制農(nóng)業(yè)面源污染就難以控制總磷對水體富營養(yǎng)化的影響。農(nóng)業(yè)源總氮排放中，種植業(yè)排放量為159.78萬噸，占農(nóng)業(yè)源排放量的59%，畜禽養(yǎng)殖業(yè)為102.48萬噸，占38%。因此，控制農(nóng)業(yè)面源污染，既要解決畜禽養(yǎng)殖污染問題，也要解決種植業(yè)面源污染問題。

　　加快城市污水管網(wǎng)改造進度，充分發(fā)揮已有的污染治理設施效用。截至2010年底，我國縣城以上污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，這也是到目前為止世界上所有國家污水處理能力增長的*快速度，水量負荷率接近80%，但實際污染物負荷率低于60%。核心的影響因素就是城市污水管網(wǎng)改造進度滯后，嚴重影響了化學需氧量減排的效率，也必將影響氨氮減排的效率。西方發(fā)達國家污水處理廠的進水化學需氧量在400mg/L以上，*高的超過600mg/L，而我國污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。上海市是國內(nèi)污水處理率較高的城市，根據(jù)上海市排水部門預測，至“十二五”末，上海新增污水處理能力110萬立方米/日，污水處理總規(guī)模達800萬立方米/日左右，全市城鎮(zhèn)污水處理率才達到85%以上。而國內(nèi)其他絕大部分城市污水處理率要遠低于80%。不僅如此，由于雨污分流率低，工業(yè)廢水單獨處理后排放比例不高，對氨氮的減排還將帶來一系列影響，如工業(yè)廢水中的有毒物質抑制硝化**的增殖，降低氨氮去除率；在南方部分地區(qū)污水堿度不足影響氨氮去除；進水化學需氧量濃度低，引起脫氮的碳源不足等。根據(jù)2007年國內(nèi)污染源普查數(shù)據(jù)，當年處理污水總量210.31億噸，削減氨氮37.62萬噸，排放氨氮18萬噸。當時的污染物負荷率還不足60%，已有近2/3的氨氮由污水處理廠去除，如果把其余的40%污染負荷用足，能實現(xiàn)的減排量將不低于20萬噸，如果不考慮動態(tài)增加量，這一數(shù)字已超過“十二五”氨氮10%的減排目標，而且對化學需氧量也會帶來同樣的減排效應。因此，通過改造城市污水管網(wǎng)，充分發(fā)揮已有的污染治理設施效用，可以大幅度減排。實踐表明，江蘇省把“先優(yōu)化運行，后工程措施”作為太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠提標改造的一條重要技術原則是有其現(xiàn)實意義的。

　　采取更加科學的減排核查辦法。和化學需氧量相比，要保障氨氮排放穩(wěn)定達標，對污水處理廠提出了更高的要求。受天氣溫度、進水水質、污泥生長周期等因素影響，氨氮出水濃度波動較大，而氨氮在標準以內(nèi)排放允許的變動幅度有限，特別是在為提升氨氮減排空間提高標準之后，更容易出現(xiàn)部分時段超標的情況。因此，要對氨氮減排效果進行認可，核查、核算氨氮實際減排量，需要更精細、更科學、更實事**的方法。如監(jiān)測采樣，要規(guī)范監(jiān)督檢查的采樣辦法，要按照《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)規(guī)定的每兩小時一次，取24小時混合樣，以日為均值計；春秋兩季氣溫變化大時，對在12℃附近波動的情況要單獨考慮。要充分發(fā)揮污染源在線自動監(jiān)控的作用，確保在線監(jiān)測數(shù)據(jù)有效，并繼續(xù)將其作為減排核查、核算的重要依據(jù)。要規(guī)范對納管企業(yè)的監(jiān)管，“十一五”期間，一些企業(yè)納管排放后不管污水處理廠是否**運行，超標偷排高濃度廢水。“十二五”實行氨氮減排，對污水排入污水處理廠的企業(yè)要嚴格監(jiān)管，對企業(yè)和污水處理廠商定的排放協(xié)議要嚴格備案審查，對廢水排放的氨氮濃度要嚴格監(jiān)測，對企業(yè)總氮及其可生化情況也要嚴格監(jiān)管，確保污水處理廠**穩(wěn)定運行。