电镀污染物排放标准的分析与修订建议，促进电镀企业高质量发展

电镀污染物排放标准的分析与修订建议，促进电镀企业高质量发展

概括

分析《电镀污染物排放标准》（GB 21900-2008）发现，大部分控制限值严于发达国家，部分控制限值技术上达不到或超出检测限值。现行标准部分指标在技术上、经济上不具可行性，也不具有可执行性。建议根据不同自然环境背景值对排放标准进行修订，推动电镀企业向高质量发展转型。

关键词：电镀行业；污染物；排放限值；环境保护；法规；修订

电镀作为制造业的基础工艺之一，是高端技术与现代工业体系中不可缺少的一部分，广泛应用于航空航天、电子通讯、计算机、武器装备、石油化工、船舶制造、五金工具及机械制造等行业。该工艺有助于提高产品的耐蚀性、耐磨性和装饰性，从而大大提高产品的附加值，常用于制备许多重要的机械零件和电子元件，如火箭燃烧室、飞机起落架、火炮身管、高密度集成电路等，因此电镀行业在我国国民经济发展中占有十分重要的地位。

改革开放后，大量外资厂商进入长三角、珠三角、环渤海湾等地区，我国电镀行业迅速发展。目前，我国已成为电镀大国。但电镀过程中使用大量的酸、碱、重金属离子，甚至氰化物等剧毒物质，这些物质都会溶解于水中，如果电镀过程产生的废水直接排放，会造成严重的水污染。为了减少电镀废水对环境的污染，世界各国都制定了电镀污染物的排放标准。我国2008年颁布的《电镀污染物排放标准》（GB 21900-2008）对推动环境保护，引导电镀行业向环境友好型方向发展，起到了重要作用。

但标准在实施过程中也发现了一些不科学、可执行性不强的问题，不仅影响了环保政策的落实，也阻碍了工业企业的健康发展和升级。随着科技的进步和生产实践经验的积累，及时修订该标准是全面提升我国环保工作水平、促进电镀企业高质量发展的迫切需要。

《电镀污染物排放标准》简介

GB 21900-2008适用于电镀企业和设有电镀设施的企业，规定了电镀水污染物和大气污染物的排放限值，不仅适用于现有电镀企业的水污染物和大气污染物的排放管理，也适用于电镀设施建设项目的环境影响评价、环境保护设施设计和竣工环境保护验收。

GB 21900-2008规定的水污染物排放浓度限值适用于企业向环境水体的排放。企业向设有污水处理厂的城镇排水系统排放废水时，应在标准规定的监测点位执行总铬、六价铬、总镍、总镉、总银、总铅、总汞相应的排放限值。其他污染物的排放控制要求由企业根据其污水处理能力约定或参照其他相关标准执行，并报当地环保部门备案。同时应确保排放的污染物满足相应的排放标准。

1.1电镀水污染物排放控制要求

GB 21900-2008规定了21项水污染物排放控制要求，包括总铬、六价铬、总镍、总镉、总银、总铜、总锌、总铅、总汞、总铁、总铝11项金属污染物，pH、COD（化学需氧量）、总氰化物、总磷、总氮、氨氮、氟化物、悬浮物、石油类9项非金属污染物，以及1项控制用水限值。

GB 21900-2008列出了“表1”“表2”和“表3”作为标准，规定了三类水污染物排放限值：（1）对于标准实施之日已有的设施，自2009年1月1日至2010年6月30日执行“表1”规定的限值；（2）对于新建企业，执行“表2”规定的限值；（3）根据环境保护工作的要求，在土地开发密度已经较高、环境承载能力开始减弱的区域，或者环境容量较小、生态环境脆弱、易发生严重环境污染问题、需要采取特殊保护措施的区域，执行“表3”规定的限值。显然，“表1”是对老企业的一个过渡性规定，其对水污染物排放限值要求较低，已不再适用；“表2”是目前所有企业必须执行的标准； 而“表3”为特殊区域最严标准，其中电镀水污染物排放限值最低。

1.2电镀水污染物监测要求

GB 21900-2008规定，企业废水采样应根据监测污染物种类，在规定的污染物排放监测点进行。有废水处理设施的，监测应在设施后进行。污染物排放监测点必须设立永久性排污口标志。新建设施应按照《污染源自动监控管理办法》（原国家环境保护总局令第28号）的规定安装污染物排放自动监控设备，并与环境保护部门监控中心联网，保证设备正常运行。企业污染物排放监测频次、采样时间按国家有关污染源监测技术规范的规定执行。企业应按照有关法律和《环境监测管理办法》（原国家环境保护总局令第39号）[3]的规定对污染物排放情况进行监测，并保存原始监测记录。 此外，GB 21900-2008还列出了企业排放污染物浓度的测定方法。

现行标准的主要问题

2.1 大多数控制限度比发达国家更严格

从表1可以看出，我国对大部分金属污染物的控制限值比美国、英国、意大利等发达国家严格得多。

例如，美国对镍离子排放的标准为3.95毫克/升[5]，远高于GB 21900-2008“表2”规定的0.5毫克/升和“表3”规定的0.1毫克/升。我国“特别排放”中对金属污染物镍、镉、铅的限值甚至超过了所有发达国家。可以说，我国GB 21900-2008是世界上金属污染物控制最高的标准之一。

此外，GB 21900-2008对电镀废水中各金属污染物的控制限值要求比《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）更为严格，例如，目前电镀废水中总铜的排放限值为0.5mg/L，而饮用水中铜的控制限值为1mg/L。可见，GB 21900-2008对排放限值的设定十分不合理，在实际操作中也难以达到。

由于国情不同，各国对金属污染物的控制限值差别很大，如何科学地确定污染物的控制限值应是首要问题。值得注意的是，不能简单地把发达国家最严格的标准当成我们的标准，就断定我们的标准是世界最先进的，这种做法显然缺乏足够的科学依据。可执行性是评价一项标准的决定性指标，如果没有可执行性，这项标准的制定就失去了意义。

2.2 单个控制限度的技术可行性较差

这里所说的技术可行性，是指在大规模工业生产中（如每天处理几百、几千甚至几万吨废水）能够长期稳定可靠地达标，而不仅仅是在精确的实验室控制条件下可行。目前工业生产中主要采用的废水处理方法有化学沉淀法、离子交换树脂法、反渗透法、微生物处理法等。

下面以含镍废水为例，探讨《电镀废水处理工程技术规范》（HJ 2002-2010）中推荐的三种处理方法——化学沉淀法、离子交换树脂法和反渗透法的技术可行性。

2.2.1化学沉淀法

按照GB 21900-2008规定，化学沉淀法处理含镍废水必须达到0.5mg/L或0.1mg/L的标准。但按照化学分析，这个目标是不可能达到的。镍的摩尔质量为58.69g/mol。工程上一般认为当目标物质的浓度小于10μmol/L时，沉淀反应已经到达终点。对于Ni2+来说，10μmol/L相当于0.586 9mg/L。

根据溶度积原理，Ni(OH)2的溶度积(Ksp=2×10−15)[7]与溶解度s(单位为mol/L)有如下关系：s=(Ksp/4)1/3，由此可计算出Ni(OH)2的溶解度为7.9μmol/L，即溶液中Ni2+的质量浓度为0.463 6mg/L。

因此，理论上，化学沉淀法可以使含镍废水中的镍离子达到GB 21900-2008“表2”规定的0.5mg/L的要求，但不可能达到“表3”规定的0.1mg/L的要求。事实上，由于电镀废水中的Ni2+是以络合物形式存在的，因此镍离子的实际含量要高于理论计算值。

2.2.2 离子交换法

水解沉淀法处理的含镍电镀废水限量为0./L，若再进行离子交换深度处理，交换树脂被氢离子洗脱，被钠离子转化，由于溶液中镍离子浓度很低，在大量钠离子的“躲藏”和“挟持”作用下，镍离子会透过树脂层，导致离子交换过程失败。

2.2.3 反渗透（RO）

采用反渗透法处理回用电镀园区工业废水，主要方法是将分离出来的盐水浓缩蒸发，将蒸馏水回用，形成混合盐结晶，从而实现危险废物的转移。若设计产水率为70%，则进入RO前的原废水盐浓度不能超过/L，COD不能超过100mg/L，否则RO膜很快就会失效。但对于电镀园区的工业废水，要达到这个设计要求，必须去除原废水中的钙、铁、铝等离子。因此，反渗透法不具备工业化生产的技术可行性。

从工业化角度看，现有的废水处理方法还难以实现“零排放”。当然，随着科技的不断进步，人类或许能够创造出更加先进的废水处理技术。但最终上升到工业化标准的技术，一定是可靠、稳定、能够大规模投入工业化生产的技术，而不是还处于实验探索阶段的技术。同时，一定是在工业化生产中经济可行、经济合理的技术，而不是经济效益不高的技术。

2.3 个别控制限超出检测限

GB 21900-2008推荐了两种镍离子检测方法：《水质 镍的测定 丁二酮肟分光光度法》（GB/T 11910-1989）和《水质 镍的测定 火焰原子吸收分光光度法》（GB/T 11912-1989），测定下限分别为0.25mg/L和0.2mg/L[10]，达不到0.1mg/L的要求。不推荐但可以检测的方法是价格较昂贵的电感耦合等离子体质谱法和电感耦合等离子体发射光谱法（见表2），普通污水处理站和环保检测站根本没有这样的设备，也承担不起相关的检测费用。

在GB 21900-2008标准中，有些指标限值超出了大部分环保检测仪器的检测能力，对守法群众来说“不可执行”，对执法人员来说“不可操作”，对检测设备来说“不可测量”。此时监测就难以实现，相当于失去了制定标准的意义。

2.4 车间和生产设施排放控制不当

GB 21900–2008在总排放口和车间或生产设施排放口均有排放限值控制。总排放口是指电镀园区或电镀企业向外界环境排放的排放口，严格控制排放限值是必要的，规定了电镀园区或电镀企业对社会承担的环境保护责任。但“车间或生产设施废水排放口”的排放液并非直接向外排放，而是必须经过处理和部分回收，最终处理达到排放要求后才能从总排放口流出。因此，在车间或生产设施排放口控制污染物限值是没有意义的，相反不利于企业对生产过程中的水进行回收利用，制约了废水处理技术的创新，也带来了巨大的不合理投资和管理成本。当然，也有观点认为，设立“车间或生产设施废水排放口”监测点的目的是为了防止稀释排放。 这对于独立运营的电镀企业来说或许比较合适，但对于废水集中处理的电镀园区来说显然不合理。

现行标准的潜在影响

3.1 标准过高，污染治理难以落实

当废水排放标准要求过高时（如电镀废水中铜的排放限值高于饮用水卫生标准），电镀企业即便排放自来水也可能被视为排放污染物。现有的电镀企业无论生产废水是否经过处理，都很难达到国家标准，这大大增加了企业的达标成本，打击了企业处理工业废水的积极性。2017年之前，很多企业只能以当检即停产、不检即偷排、一经发现即接受处罚等低成本违法手段应对环保部门的各种检查，难以有效进行污染物治理，严重违背了制定排放标准的初衷。

3.2 标准不切实际加大环保督察部门执法难度

现有标准中有些指标在技术上、经济上不具可行性，因而不具有强制执行力。这样的标准如果强制执行，可能造成守法企业关停破产，或使环保督察流于形式。长此以往，环保工作就无法真正开展起来，污染企业不断关停、污染、再关停、再污染……如此循环往复，污染治理始终得不到根本解决。

3.3 电镀工序限制过多，破坏了整个产业链

完整的产业体系是由不同的产业、不同的工序配套构成的，国民经济的正常发展必然带动各产业的比例协调增长。人为地强行限制或禁止某一产业、某一生产环节，就会破坏整个产业的配套性，很可能导致整个产业链的断裂，进而影响国民经济的增长。用无法完成或无法实施的标准去限制某一产业的发展，也会在一定程度上破坏国家标准的科学性和严肃性。

修订现行标准的建议

工业废水排放标准是判断污染企业是否违法的重要依据，是各项环境保护法律法规的基础性法律文件。因此，GB 21900-2008标准的修订必须遵循技术可行性、经济可行性、可执行性（或可操作性）的原则。笔者建议在生态环境部主管部门的领导下，由环境科学研究所实际操作，相关行业协会参与，组成专业标准研究组，开展标准的修订工作。为保证标准的科学性、公益性和公正性，有直接利益关系的单位和企业不得参与。

4.1有效了解我国水环境污染物背景限值

通常，江河、湖海等地表水体都含有一定的污染物，在水质最佳时期测得的污染物含量即为江河、湖海的背景值。理论上，只要处理后的工业废水污染物含量低于此背景值，就不会造成环境污染。要求处理后的工业废水达到饮用水甚至高纯水的水平，对于几千万至几亿吨的自然水体来说毫无意义，浪费了巨大的财力、人力和物力。因此，应以不同水环境下的背景值作为制定废水排放限值的科学依据，作为判断是否造成环境污染的依据。为保证背景数据的准确性和可靠性，建议3至5家有资质的检测机构同时背对背出具检测报告，如有严重分歧，可选择国际知名检测机构重新检测。

4.2 科学确定工业废水污染物控制限值

在广泛收集我国全国地表水各类污染物本底数据和最优条件下排放能力的基础上，综合考虑不同省市实际情况，根据目前已有的和近期可能实现稳定可靠工业应用的污水处理技术装备水平、各级环保监测机构的监测设备和检测能力以及多数电镀企业的实际经济承受能力和处理能力，按照技术可行性、经济可行性和可行性的要求，研究确定了各类污染物的控制限值。

4.3 借鉴国外废水管理与监管先进经验

2012年中国表面工程协会组织相关人员赴美国环保局参观考察，进一步了解美国环保法律法规及其实施情况。美国环保法律法规的宗旨很明确：保护人类健康，维护人类赖以生存的空气、水和土地。

美国环境执法要发挥威慑作用，让违法成本远远高于守法成本，形成人们选择守法而不是违法的良好氛围。

美国环保局75%以上的官员在全国的地区分支机构或外地办事处执法，只有25%的官员在总部工作，90%以上的检查由地方政府进行。地方政府制定自己的环保法，但不得低于联邦政府的标准。排放标准规定了日最大限值、月平均最大限值和长期设计平均最大限值（要求依次提高），这种排放监管的灵活性为企业排放控制提供了实际可操作性。此外，他们定期评估和修订环保标准和法规，不仅考虑技术可行性，还考虑经济可行性。只有当这两种可行性都满足时，相关法规或标准才具有可执行性。如果一项法规的执行率达不到12%，则意味着该法规不合理，应该考虑废弃或修改。

具体而言，气体排放标准每8年评估修订一次，水、固体排放标准每5年修订一次。需要收集先进国家的工业废水排放标准和管理监督范例，与这些国家开展学术交流与合作。通过比较可以看出，美国、日本和欧洲各国的污染物排放限值差异较大，这也是值得与国际同行探讨和研究的问题。