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中外水质基准发展趋势和存在的问题
更新时间:2016-07-18 来源:《生态学杂志》 作者:张瑞卿,吴丰昌,李会仙,曹宇静,苏海磊,林樱,赵晓丽

摘要:水质基准,是制定水质标准限值的重要依据,是科学的水质管理体系的重要组成部分。我国水体污染形势严峻,区域环境差异明显,亟需建立适合我国水环境特征的水质基准作为水质控制和管理的理论依据。本文就中外水质基准的研究情况进行了探讨,主要包括以下几个方面:1)水质基准的概念及含义;2)欧美国家水质基准的研究历史、现状、发展趋势及存在的关键问题;3)我国水质基准体系的研究重点和发展趋势:包括区域水环境特征调查、人体流行病学调查和生物毒理学研究、水质基准理论与方法学的研究。

 水质基准全称是水环境质量基准(ambientwaterqualitycriteria,AWQC), 是制定水质标准的重要依据, 保护特定水体用途的水质基准是水质标准必不可少的组成部分(USEPA, 1998a)。经过近20多年的发展, 我国已逐渐形成了相对完整的水质标准体系(孟伟等, 2006), 然而, 由于缺乏主要参考依据———水质基准, 使得我国制定水质标准的科学依据并不完善。水质基准的系统研究在我国尚未开展, 水质标准的制定大多依据世界卫生组织和美国等发达国家的水质基准资料(夏青等, 2004)。直接采用国外数据不能客观地反映我国水环境质量的真实情况, 进而导致我国水质管理不能达到预期的效果。随着我国工业化进程的加快, 水污染也不断加剧, 亟需更加科学合理的水质管理体系, 开展我国水质基准的研究已迫在眉睫(孟伟等, 2006;周启星等, 2007;吴丰昌等, 2008)。开展水质基准的研究也是《国家环境保护“十一五”规划》(国发﹝ 2007﹞37号)中环境科技创新的优先领域。

由于水质基准在水环境管理和水体污染控制中的重要性, 国际上很早就开展了水质基准的研究。到目前为止, 欧美等发达国家已经建立了各自比较完善的水质基准体系。本文深入探讨了水质基准的概念, 详细分析了美国等发达国家和国际组织对水质基准的研究历史、现状、发展趋势及存在的关键问题, 提出了建立我国水质基准体系的研究重点和发展趋势, 从而为我国水质基准研究提供理论参考。

1 水质基准的概念及含义

关于水质基准的概念, 不同的国家和学者都给出了不同的表述(USEPA, 1980a, 2003a;CCME,1999a;GovernmentofBritishColumbia, 2001)。欧美国家对水质基准的研究比较深入和全面, 与基准相对应的英文有“benchmark”和“ criteria”, 我国学者对于这2个词的翻译以及基准的含义一直存在很大争议。“benchmark”是在保护生态受体的指南或标准不存在时使用的数值, 该值往往根据单一学科数据得到。而在不同国家“criteria”有2个不同但相关的含义, 在澳大利亚和加拿大是指用来推导水质指南或标准的科学结果, 比如“在指定时间内暴露于一定浓度污染物的受试生物的半数死亡数”, 即是“ criteria”;然而在美国“waterqualitycriteria(水质基准)”是可以反映很多有效信息的数值, 能够反映保护水生生物和人体健康的水体中化学物质的最大可接受浓度信息。

国外早期关于水质基准的研究是1898年俄国卫生学家A.Υ.尼基京斯基在《医生》杂志发表了《石油制品对河流水质和鱼类的影响》一文, 阐述了原油、重油和其他石油制品对鱼类的毒害, 提出了环境质量基准的概念(郑乃彤和陆昌淼, 1984)。美国环保局认为, “水质基准是指期望能使水体适合其指定用途的水质水平, 基准的依据是污染物的特定水平, 这些污染物可能导致饮用水、娱乐用水、农业用水、鱼类生产或工业用水变的有害” (USEPA,1997)。我们可以从以下几个方面来理解水质基准的含义。首先, 基准有数值型和叙述型2种表达形式。数值型基准大部分是以水体中污染物的浓度表示, 或以生物组织中浓度表示(如甲基汞);而对于那些无法给出具体数值的污染物, 就采用叙述型基准(如浊度等)。第二, 水质基准总是与特定的水体功能相联系。制定水质基准的意义就在于保护水体的指定用途, 不同的水体功能要求有不同的水质基准与其相对应。第三, 水质基准是在考虑了各种相关限制因素的基础上推导得出的数值。在推导保护人体健康的水质基准中, 除了要采用毒性试验所获得的无可见有害效应水平或最低可见有害效应水平外, 还要考虑人的体重、人对水和鱼类的平均摄入量以及生物累积效应等, 所以最终的水质基准值并不是直接采用实验结果。第四, 污染物的水质基准受许多环境要素的影响, 包括水体硬度、温度以及地理气候等。水质基准所体现出的对文献和研究的科学判断, 仅是限制在一定试验条件内的特定水质组分对特定生物的浓度-效应关系(USEPA, 1976)。

需要强调的是, 水质基准仅是依据污染物浓度与环境和人体健康效应间关系的数据和科学判断得出的, 不考虑对于达到此水体浓度的经济效应或技术可行性(USEPA, 1999)。随着国内外水质基准的不断研究, 对水质基准概念的理解也在不断深入, 我们认为水质基准是在一定环境条件下保护特定水体功能和生物体而推荐的定量浓度或叙述性陈述。

版权、出处:《生态学杂志》

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