基于公众关注的生态环境监测标准问题探讨中国生态环境监测标准体系的发展

2024-01-05王江飞刘丽颖裴淑玮李旭华余若祯

中国环境监测 2023年6期

曹宇,王江飞,王东,刘丽颖,裴淑玮,李旭华,余若祯

1.中国环境科学研究院,北京 100012 2.生态环境部,北京 100006 3.浙江省生态环境监测中心,浙江杭州 310012

生态环境监测是生态环境保护工作的标尺,也是环境污染防治的依据,在生态环境保护工作中占有重要地位[1]。自1983年《全国环境监测管理条例》颁布以来,生态环境监测工作为生态文明建设提供了重要支撑[1],成为水、土壤、大气、生态等环境保护工作的基础。

生态环境监测标准是中国“两级六类”生态环境标准体系中的重要组成部分,是开展生态环境监测的准绳,也是客观反映生态环境质量状况、判断污染防治成效、实施科学的生态环境管理决策的重要支撑[2],直接关系着环境质量标准、风险管控标准和污染物排放标准能否贯彻实施。完善和发展生态环境监测方法体系是中国生态环境监测技术体系建设的重要任务之一。

生态环境监测标准包括生态环境标准样品、生态环境监测仪器及系统技术要求、生态环境监测技术规范、生态环境监测分析方法标准等[3]。自1985年原国家环境保护局发布《工业废水总硝基化合物的测定分光光度法》(GB/T 4918—1985)等一批国家环境监测标准以来,截至2022年,生态环境管理部门以GB/T、HJ、HJ/T等形式发布的环境监测标准已有1 300余项(另有在研标准200余项),占已发布生态环境标准的60%以上,已初步形成“支撑监测业务、服务专项需求、引领技术发展”3个方面,“分析方法标准、技术规范、仪器技术要求和标准样品”4种形式的“三方四式”生态监测标准体系架构。生态环境监测标准已成为生态环境监测的基础和遵循,其有效实施对规范生态环境监测全过程,提高监测数据准确性和可比性具有重要作用。

近年来,随着科技水平的发展和生态文明建设的深入,环保产业不断壮大,第三方环境监测机构的数量呈爆发式增长。公众参与环境保护的意识也不断提高,公众关注的生态环境监测标准问题逐年增长,从2019年的150余件增长到2021年的近500件,这也反映出监测标准中仍存在一些需要解决的问题。笔者主要通过梳理及解答公众关注较为集中的问题,分析现有环境监测标准体系存在的不足,提出关于完善环境监测标准体系的思考与建议,为下一步工作提供参考。

公众关注的生态环境监测标准问题类型见图1。

图1 公众关注的生态环境监测标准问题类型Fig.1 Types of ecological environment monitoring standards problems of public concern

1 大气监测标准问题及解答

1.1 关于样品状态的标准规定

大气相关质量标准和排放标准中主要规定了3种状态:标准状态、参比状态和实际状态。《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)修改单规定,二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、氮氧化物等气态污染物浓度为参比状态下的浓度,粒径小于等于10 μm的颗粒物、粒径小于等于2.5 μm的颗粒物、总悬浮颗粒物及其组分铅、苯并[a]芘等浓度为监测时温度和压力下的浓度,即实测状态下的浓度[4-5]。《大气污染物综合排放标准》(GB 16297—1996)规定,固定污染源和无组织排放浓度均为标准状态下的浓度[6]。

监测标准本身不规定状态,在提供方法检出限时,会给出某种状态下采样体积对应的浓度,标准使用者应根据需要进行实验室内检出限的确认和换算。为保持监测标准之间的协调统一,更好地与相关环境质量标准和污染物排放标准配套实施,新制定的监测标准统一在“结果表示”中作如下表述:“应按照相应质量标准和排放标准的要求,采用规定状态的采样体积和浓度”。

1.2 关于采样频次和数量的标准规定

目前关于气态污染物的采样,除分析方法标准中有明确规定外,环境空气和固定源废气应分别按照《环境空气质量手工监测技术规范》(HJ 194—2017)和《固定源废气监测技术规范》(HJ/T 397—2007)的规定,以连续1 h采样的方式获得平均值或1 h内等时间间隔采集3～4个样品来计算平均值[7]。无组织排放监测按照《大气污染物无组织排放监测技术导则》(HJ/T 55—2000)的规定,以连续1 h采样的方式获得平均值或1 h内等时间间隔采集4个样品来计算平均值[8]。

固定污染源排气中颗粒物的采样,按照《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》(GB/T 16157—1996)[9]的要求,每次采样至少采集3个样品,取平均值;《固定源废气监测技术规范》(HJ/T 397—2007)、《大气污染物无组织排放监测技术导则》(HJ/T 55—2000)、《固定污染源废气低浓度颗粒物的测定重量法》(HJ 836—2017)[10]等后来发布的标准均未对固定源废气和无组织排放颗粒物、固定污染源低浓度颗粒物的采样数量作出规定,故颗粒物的测定在满足相关分析方法标准要求的前提下只采1个样品即可。

1.3 关于浓度折算的标准规定

目前的分析方法标准中,结果通常表示为相应状态下的采样体积及浓度,一般不涉及浓度折算问题。但《锅炉大气污染物排放标准》(GB 13271—2014)[11]等排放标准要求将排放的大气污染物浓度折算为基准氧含量排放浓度。当监测对象为相关行业或执行相应的污染物排放标准时,只需将分析方法标准得出的浓度结果,按照对应污染物排放标准的规定,折算为相应基准氧含量下的污染物浓度即可。

2 水质监测标准问题及解答

2.1 关于分析方法标准的选择

2.1.1 一般规定

按照中国生态环境标准体系建设及管理办法相关规定,在管控标准实施后发布的污染物监测方法标准,如适用性满足要求,同样适用于管控标准相应污染物的测定[12]。

2.1.2 烷基汞的分析方法

《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)[13]等污染物排放标准规定烷基汞的限值为“不得检出”,所选用的分析方法标准为《水质烷基汞的测定气相色谱法》(GB/T 14204—1993)[14],方法检出限为甲基汞10 ng/L,乙基汞20 ng/L。此排放标准对烷基汞的实际控制限值依赖于所选用的分析方法标准,为保证排放标准实施的尺度统一,建议仅采用《水质烷基汞的测定气相色谱法》(GB/T 14204—1993)进行污水中烷基汞的监测。如《水质烷基汞的测定吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法》(HJ 977—2018)也适用于生活污水烷基汞的测定,但甲基汞、乙基汞的检出限(均为0.02 ng/L)远低于《水质烷基汞的测定气相色谱法》(GB/T 14204—1993),不能依据《水质烷基汞的测定吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法》(HJ 977—2018)监测结果是否检出来判定是否超标。中国部分地区生态环境主管部门要求也可采用《水质烷基汞的测定吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法》(HJ 977—2018)开展监测,但需按照《水质烷基汞的测定气相色谱法》(GB/T 14204—1993)的检出限报出结果,即超过《水质烷基汞的测定气相色谱法》(GB/T 14204—1993)的检出限时,报检测值,低于《水质烷基汞的测定气相色谱法》(GB/T 14204—1993)检出限时,报未检出。其他排放标准均不涉及“不得检出”等判别情况的分析方法标准。

2.1.3 粪大肠菌群的分析方法

《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)[15]等排放标准中关于粪大肠菌群的监测方法,均指定为《水和废水监测分析方法(第四版)》中的相关方法。之后发布的《水质总大肠菌群和粪大肠菌群的测定纸片快速法》(HJ 755—2015)[16]、《水质粪大肠菌群的测定多管发酵法》(HJ 347.2—2018)[17]、《水质粪大肠菌群的测定滤膜法》(HJ 347.1—2018)[18]、《水质总大肠菌群、粪大肠菌群和大肠埃希氏菌的测定酶底物法》(HJ 1001—2018)[19]等标准,均可用于水中粪大肠菌群的测定。《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)等排放标准中关于粪大肠菌群指标限值的单位为“个/L”,《水质总大肠菌群和粪大肠菌群的测定纸片快速法》(HJ 755—2015)、《水质粪大肠菌群的测定滤膜法》(HJ 347.1—2018)等分析方法标准的结果表示不满足此要求,《水质总大肠菌群、粪大肠菌群和大肠埃希氏菌的测定酶底物法》(HJ 1001—2018)在检测原理、结果表示、方法比对等方面与多管发酵法存在较大差异,故当与《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)等排放标准配套实施时,仅可采用《水质粪大肠菌群的测定多管发酵法》(HJ 347.2—2018)。

2.2 关于采样频次的标准规定

《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)[13]等污染物排放标准中规定取样频率为至少每2 h一次,取24 h混合样,以日均值计。《污水监测技术规范》(HJ 91.1—2019)中规定水温、pH、色度、动植物油类、石油类、生化需氧量、硫化物、挥发性有机物、氰化物、余氯、微生物、放射性等监测项目在不同时间采集的水样不能混合测定。《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)发布时间较早,一些规定已不适应当前环境监测工作的需要,目前新发布的污染物排放标准,如《电子工业水污染物排放标准》(GB 39731—2020)[20]已明确规定水污染物的采样方法按《污水监测技术规范》(HJ 91.1—2019)的规定执行。故在实际工作中应按《污水监测技术规范》(HJ 91.1—2019)相关规定执行。

2.3 关于方法变更

生态环境部发布《水质 pH值的测定电极法》(HJ 1147—2020),在相应的环境质量标准和污染物排放标准实施中代替《水质 pH值的测定玻璃电极法》(GB/T 6920—1986)。生态环境监测机构在进行实验室方法替换时通常存在2种情况:若新方法与原方法在方法原理等方面未发生明显变化,仅进行方法变更即可,无需重新申请扩项;若新方法与原方法的原理发生明显变化,则需进行方法扩项。《水质 pH值的测定电极法》(HJ 1147—2020)与《水质 pH值的测定玻璃电极法》(GB/T 6920—1986)的方法原理未发生明显变化,故只申请方法变更即可。

2.4 关于地下水环境监测标准

《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)[21]由水利部和原国土资源部共同提出,并由原国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会发布,属于推荐性国家标准。标准中的各项指标仅列出推荐分析方法原理,并未给出具体的标准名称和标准号。按照2018年国务院机构改革方案,原国土资源部的监督防止地下水污染职责划归生态环境部[22]。生态环境部已发布上百项适用于地下水相关指标监测的分析方法标准,基本可满足《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)中相关指标的监测工作需求。《检验检测机构资质认定生态环境监测机构评审补充要求》规定,当在生态环境监测报告中给出符合(或不符合)要求或规范的声明时,报告审核人员和授权签字人应充分了解相关环境质量标准和污染排放/控制标准的适用范围,并具备对监测结果进行符合性判定的能力[23-24]。故可采用生态环境部发布的适用范围包括地下水且原理相同的监测分析方法标准,并可在报告中根据《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)进行结果判定。

3 土壤环境监测问题及解答

3.1 关于样品保存周期的标准规定

《土壤和沉积物六价铬的测定碱溶液提取-火焰原子吸收分光光度法》(HJ 1082—2019)等标准规定,按照《土壤环境监测技术规范》(HJ/T 166 —2004)或《建设用地土壤污染风险管控和修复监测技术导则》(HJ 25.2—2019)的相关要求进行土壤样品的采集和保存[25]。《土壤环境监测技术规范》(HJ/T 166—2004)规定,新鲜样品可在4 ℃以下保存1 d[26]。《建设用地土壤污染风险管控和修复监测技术导则》(HJ 25.2—2019)规定,具体土壤样品的保存与流转应按照《土壤环境监测技术规范》(HJ/T 166—2004)的要求进行[27]。2个标准均未对制备后样品的保存时间作出规定,缺乏对制备样品的时间周期和制备后样品的保存时限的规范性要求。此外,当分析方法标准中的样品保存方式或保存周期与相关监测技术规范不一致时,如《水质挥发酚的测定 4-氨基安替比林分光光度法》(HJ 503—2009)规定,样品应及时加磷酸酸化至 pH 约为 4.0,并加适量硫酸铜,使样品中硫酸铜质量浓度约为 1 g/L,在 4 ℃下冷藏,24 h 内进行测定[28-29],而《污水监测技术规范》(HJ 91.1—2019)要求“根据监测项目所采用分析方法的要求确定样品的保存方法”,“如要求不明确时,可按照附录A执行”。尽管该资料性附录A[30]规定了挥发酚样品应加磷酸调节pH 约为 2,再加0.01～0.02 g抗坏血酸除去余氯,保存时间为24 h,但是此时应按分析方法标准中的规定执行。当分析方法标准中未明确相关要求时,才应执行对应的监测技术规范。

3.2 关于空白试样制备的标准规定

《土壤阳离子交换量的测定三氯化六氨合钴浸提-分光光度法》(HJ 889—2017)规定,用实验用水代替土壤,按照与试样的制备相同步骤进行实验室空白试样的制备[31]。但实际工作中,用实验用水代替土壤会导致三氯化六氨合钴溶液的稀释,使测定结果偏低。依据该标准编制说明[32],空白试验应不加土壤,按照与试样的制备相同步骤计算三氯化六氨合钴浓度值。

4 现行环境监测标准体系存在的问题

4.1 体系协调性

一些监测标准存在内容交叉重复的问题,如《污水监测技术规范》(HJ 91.1—2019)和《地下水环境监测技术规范》(HJ 164—2020)附录中《水质样品的保存和管理技术规定》(HJ 493—2009)样品保存的相关内容重复;现行环境空气质量标准和大气污染物排放标准规定的环境状态不同,如环境空气质量标准所规定的环境状态多为参比状态,大气污染物排放标准中所规定的环境状态多为标准状态,导致监测方法标准测定结果需要换算为质量标准或排放标准所规定的状态。

4.2 方法适用性

一些监测项目制定了多个方法标准,其中一些方法不能适用于相应的质量标准和排放标准。如粪大肠菌群滤膜法参照饮用水检测方法,不适用于颗粒物含量较高的地表水、生活污水和工业废水;一些土壤重金属监测方法中前处理采用地矿部门常用的四酸消解法,与国际通行的王水消解方法相比,高估了土壤的重金属污染风险。

4.3 结果一致性

中国在制定生态环境监测分析方法标准时,针对同一目标物发布了基于不同原理的标准,早期发布的监测标准未开展不同方法标准的比对工作,不同方法监测结果间存在差异。如水质石油类测定的红外分光光度法和紫外分光光度法,测定结果存在较大差异。另有一些光度法和色谱法测定结果之间不具有可比性,如水质苯胺类的测定。

5 建议

5.1 加强宣传引领

生态环境监测标准是开展环境监测工作的基础。生态环境监测标准的质量直接关系着监测数据是否真实、准确、完整,也为水、土壤、大气等环境保护工作提供了数据支撑。用好生态环境监测标准,发挥“标准助推创新发展,标准引领时代进步”的作用,加强宣传,增强社会各界对生态环境监测标准的了解与关注,不断提高生态环境监测标准制修订水平,将助力实现山更绿、水更清、天更蓝。