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地表水环境质量标准综述(一)
——中国修订历程

2022-04-28王以尧王雅潞王照丽

四川环境 2022年2期
关键词:水质标准质量标准限值

王以尧,王雅潞,唐 洪,王照丽

(1.成都市环境保护科学研究院,成都 610065;2.成都市农林科学研究院,成都 610000)

前 言

《环境保护标准管理办法》[1]规定:环境标准是随着科技的发展、社会的进步和环境的恶化而产生的,它不仅是标准体系中最基本的要素和概念,也是环境管理标准化活动的重要成果。《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)[2]是环境保护系列标准中的一项,是中国地表水环境质量评价与考核的重要工具,在中国地表水环境管理中发挥了重要作用。

1 中国地表水环境质量标准简介

1.1 与水质相关标准

目前,涉水质的标准较多,大体可按水的类别和水的用途分为2个体系(见表1)。其中按水的类别可分为《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)[2]、《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)[3]和《海水水质标准》(GB3097-1997)[4],按水的用途可分为《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)[5]、《景观娱乐用水水质标准》(GB12941-91)[6]、《渔业水质标准》(GB11607-89)[7]、《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)[8]、《城市供水水质标准》(CJ/T206-2005)[9]等。

表1 关于水的标准分类

为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国水污染防治法》,防治水污染,保护地表水水质,保障人体健康,维护良好的生态系统,制订《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)[2]。《地表水环境质量标准》(GB3838-83)[10]为首次发布,1988年第一次修订(简称“1988版本”),1999年第二次修订(简称“1999版本”)[11],2002年第三次修订(简称“2002版本”)[2]。

1.2 标准中指标变化情况

《地表水环境质量标准》[2,10-11]三次修订内容变化较大(表2),1983年版本只有20个指标,1988年有30个指标,1999有75个指标,2002增加到109个指标。1983年版本将地表水环境质量标准分成3级,基本为一些综合性指标。1988年版本将标准分成5类,并首次规定了测试标准。1999版本基本指标为31项,控制湖库富营养化的特定指标为4项,以控制集中式饮用水源地有机化学物质为目的指标为40项。2002版本基本指标为24项,集中式生活饮用水地表水源地补充指标5项、特定指标增加80项,新增有机物指标30项、无机物12项,取消了1,1,2三氯乙烷、六六六2项。

表2 《地表水环境质量标准》指标变化统计

1.3 标准中指标限值变化情况

从1988年版开始,3个《地表水环境质量标准》[2,10-11]版本都将水质标准分成5类。从综合指标(表3)来看,高锰酸盐指数的I类和Ⅱ类水3个版本限值没有变化,Ⅲ类水在1999年版本将限值调高2mg/L,但在2002年版本又恢复到6mg/L,Ⅳ类和V类水1999年版本限值相应都调高了,后面2002年版本继续维持。化学需氧量指标限值跟高锰酸盐指数类似,Ⅲ类、Ⅳ类和V类水在1999年版本都相应调高了。五日生化需氧量指标限值基本没有变化。

表3 《地表水环境质量标准》综合指标调整情况

从营养盐指标(表4)来看,硝酸盐、亚硝酸盐、非离子氨、凯氏氮在2002版本取消了类别限值要求。氨氮指标在1999版本增加了限值要求,2002版本I类水限值要求调低,Ⅲ类、Ⅳ类和V类限值要求都调高。总氮指标在1999版本增加了湖库限值要求,2002版本I类~V类限值要求都调高。总磷指标,河流限值要求基本没有变化,湖库限值要求在1999年版本大幅调低后,在2002版本又有所调高。

表4 《地表水环境质量标准》营养盐指标调整情况

2 国外地表水环境质量标准特点

2.1 美国

美国地表水环境质量标准制订目的是要满足水质保护、水生生物生存、公共供水、鱼类及农业、工业、以及其他用途(包括航行),涉及三个主要原则:指定用途、水质基准和反降级政策[12]。

2.1.1 《水质标准手册》[13]是美国地表水环境质量标准指制订颁布实施的指南,于1983年首次出版,最新更新是2017年。国家负责审查、制订和修订水质标准,不仅要考虑公共供水、鱼类、贝类和野生动物的保护和繁殖、水上娱乐、农业、工业和包括航行的用途和价值,而且也要考虑到下游水域的水质标准,并确保上游标准规定达到和维持下游水域的水质标准,各州可以制订比该条例要求更为严格的水质标准。

2.1.2 建立国家地表水最新污染物浓度基准非常重要,是各州制订颁布法律标准的依据,每3年更新一次。美国污染物指标和限值分影响人体健康和影响水生态系统两个部分,分别涉及117个指标和41个指标。

2.1.3 美国国家基本饮用水法规(NPDWR)[14]是适用于公共水系统的强制性基本标准,涉及饮用水源保护一级指标、二级指标、污染物候选清单和需要建立监测规范指标4部分,其中需要强制执行的是一级指标。

2.2 欧盟

地表水环境质量标准是欧盟水框架指令(WFD)[15]内的一部分,地表水环境质量标准生态状况因素包括生物质量要素(浮游生物、底栖生物、鱼类)、水文形态要素(水量、动力学、河流连续性与形态情况)、化学与物理化学质量要素(热状况、氧化状况、盐度、酸化、营养、特定污染物)。生态质量分5级:极好、良好、中等、差和极差。

2.3 其他国家

2.3.1 日本:地表水环境质量标准进行分类要求,包含强制指标(46项)、必要监视指标(29项)和需要调查指标(300项)三个类别[16]。

2.3.2 捷克:地表水有机污染综合毒性风险评估是地表水环境质量标准中的一项综合指标,采用有机树脂对一定量的地表水进行浓缩或稀释,用发光细菌法确定达到20%致死浓度(EC20)所需浓缩或稀释倍数[17]。

3 中国地表水环境质量标准存在的问题

3.1 缺少修订机制

美国《水质标准条例》[13]规定各州和各部落必须3年回顾一次水质标准,修订个别水体的指定用途,制定更严格的反退化要求,以加强对高质量水域的保护,提高公共透明度。日本[18]自1970年第一套标准出台后,已经修订了几十次。中国《地表水环境质量标准》[2,10-11]自2002年第三次修订后,目前一直没有修订。

3.2 缺少灵活度

3.2.1 《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)[2]没有体现出不同地理区域各指标的天然背景值和流域特征差异,美国[13]根据地理特征设定了14个一级分区,每个分区限值要求不一样。

3.2.2 地方省份没有适合该地区的标准,美国EPA[13]牵头颁布地表水各项指标基准值,各州参照EPA文件和地方实际,制定出自己的地方标准,EPA负责监督,目前国标就一套标准,各省(市)情况完全一致,统一执行难体现公平性。

3.2.3 《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)[2]指标体系缺少灵活性,美国EPA[13]规定了基本指标,特定指标(如对水生生物、人体健康),同时饮用水源地规定了强制执行的一级指标,不要求强制执行的二级指标,候选指标以及需要建立监测规范指标。日本[18]的标准体系规定了强制执行指标,必要监测指标和需要调查指标,《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)[2]中只有强制执行指标,很容易造成过度监测和欠保护的结果。

3.3 科技支撑弱

3.3.1 缺少对水生生物影响的特别指标:《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)[2]非集中式饮用水源地只涉及24个基本指标,缺少有毒有机物指标、放射性指标、沉积物指标、水生态指标和水文指标,难以实现水资源、水生态和水环境共治,少于美国地表水中影响人体健康117个指标和影响水生生物的41个指标[13]。

3.3.2 缺少系统基准浓度限值研究支撑,美国等发达国家是按照基准引导标准修订原则,而国内基准研究成果较少,目前只发布了《淡水水生生物水质基准-镉》[19]《淡水水生生物水质基准-氨氮》[20]2个基准。

3.4 缺少衔接

3.4.1 标准内:《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)[2]中Ⅱ~V类水质要求总氮和氨氮指标限值均一致,且低于集中式饮用水源中硝酸盐的指标限值。

3.4.2 各水质标准间:一是《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)[2]与《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)[3]和《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)[5]中部分重金属和有机物(10个指标)限值均存在差异(表5),同样Ⅲ类水质标准,《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)[2]限值低于后两个标准。二是《渔业水质标准》(GB 11607-89)[7]存在凯氏氮、丙烯腈、呋喃丹特有指标,《海水水质标准》(GB 3097-1997)[4]存在无机氮、活性磷酸盐和病原体特有指标,而《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)[2]没有上述特有指标。

表5 各指标水质标准限值比较

3.4.3 与污染物排放标准:一是《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)[2]Ⅲ类与《污水综合排放标准》(GB8978-1996)[21]中一级标准存在差异,前者中的铜、甲苯、氯苯、1,2-二氯苯和粪大肠杆菌指标浓度限值甚至高于后者(表6)。二是地方排放标准涉及《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)[2]中没有的指标,目前北京市、山东省、四川省等10多个省份制订了自己的排放标准,辽宁省《污水综合排放标准》(DB21/1627-2008)[22]中含有国标中不涉及的甲醇、二硫化碳和乙腈指标。

表6 《地表水环境质量标准》和《污水综合排放标准》相关指标浓度限值比较分析

4 中国地表水环境质量标准修订导向

地表水环境质量标准是中国地表水环境管理的依据,近年来,标准的施行为中国水生态环境改善做出来重要贡献。为了解决标准中存在的一些问题,近年来相关部门一直开展修订的前期准备工作。2019年3月,生态环境部水生态环境司召开了《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)[2]修订专家研讨会,深入讨论了标准修订的下一步工作[23]。在2019年的两会期间,全国人大代表高友东提出了标准修订的建议[24],全国政协常委谷振春也建议标准需要修订完善[25]等。根据生态环境部对全国人大建议[26]和政协提案[27]回复内容,未来中国地表水环境质量标准修订将有以下几个导向。

4.1 调整保护目标

为了使《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)[2]紧跟国际水质标准科学的发展趋势,落实新形势下水生态环境管理的要求,将坚持以人为本的原则,强化有毒有害物质指标,在将来的修订中突出《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)[2]保护人体健康的重要功能;同时,精炼不同使用功能的共性水质指标,并与其他行业标准相衔接,尽量满足不同使用功能对水质的基本要求。另外,还将按照水资源、水生态、水环境“三水统筹”的要求,使《标准》能够从“三水”角度反映流域水生态系统的健康程度。

4.2 完善标准制定

针对现行《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)[2]存在一类水体同时适用多种不同使用功能,造成有些功能“过保护”,有些功能“欠保护”的问题,专家们建议建立“1+N”开放指标体系,“1”为基本指标,代表水体基本状况,“N”为多个专项指标,如人体健康、水生生物健康、饮用水源、农业、渔业、景观娱乐等。在修订中增强《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)[2]的科学性、适用性和可操作性,将《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)[2]与水功能区管理相衔接,逐步健全水环境质量标准体系。

4.3 细化内容分类

针对不同气候因素下的污染物指标和富营养化指标差异性问题,生态环境部和科技部联合开展的“国家水体污染控制与治理科技重大专项”(以下简称“水专项”)开展了多年研究,提出了具有区域特征的不同污染物和富营养化物质的基准。关于有毒有害物质不同对象的基准问题,“水专项”结合中国实际情况,对部分“三致”物质、农药、重金属等有毒有害物质的人体健康基准和生物安全基准分别进行了研究,提出了部分有毒有害物质的基准值。这些基准成果,在将来《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)[2]修订中予以充分考虑,进一步提高标准的科学性。

5 结 论

中国的地表水环境质量标准体系目前还不够完善,本文充分调研分析了国内水质标准体系、指标体系变化情况、标准限值调整过程等基础情况,分析借鉴了美国、欧盟、日本和捷克等国外地表水环境质量标准特点,发现中国地表水环境质量标准在修订机制、适用灵活度、指标科技支撑、不同标准之间的衔接性等方面与水环境管理需求仍存在较大差距。

本文统筹考虑了中国水环境现状、水环境监管客观需求,国家水环境标准制定思路和调整方法等各方面因素,从调整保护目标、完善标准制定和细化内容分类等三个方面为生态环境部门制定和修订中国地表水环境质量标准提出了重要参考依据,为建立和完善具有中国特色的水环境标准体系打下了坚实基础。

感谢:生态环境部张波总工程师,水生态环境司郭鹏副司长、王谦处长等专家给予文章写作过程中的帮助与指导。

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