婁保鋒 張亦弛

摘要：回顧了長江流域水環(huán)境監(jiān)測的發(fā)展歷程。以美國和歐盟為例，分析了水環(huán)境監(jiān)測工作的國際發(fā)展趨勢?？偨Y(jié)了當前形勢下長江流域水環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)狀及問題，提出了相關(guān)建議：應加強水環(huán)境評價基準和標準體系建設;加強水環(huán)境分析方法標準體系建設，制定或修訂一批以微量有機污染物及新出現(xiàn)的激素、抗生素類為主的水環(huán)境監(jiān)測急需的分析方法標準;加強微量有機污染物監(jiān)測技術(shù)人員培訓;加強水生態(tài)監(jiān)測和評價技術(shù)與指標體系的研究，制定相關(guān)的技術(shù)標準或規(guī)范，將水生態(tài)監(jiān)測納入水環(huán)境監(jiān)測體系統(tǒng)籌考慮;加強水體沉積物的相關(guān)標準和評價技術(shù)方法研究。

關(guān)鍵詞：水環(huán)境監(jiān)測，監(jiān)測方法，微量有機污染物，指標體系，長江流域

中圖法分類號：X832文獻標志碼：A DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2020.02.011

長江水環(huán)境監(jiān)測是長江水資源保護與管理、長江水污染控制及水生態(tài)文明建設的重要基礎性工作。目前，長江流域水環(huán)境監(jiān)測雖然有了很大發(fā)展，但離當前新形勢的要求還有不小距離。及時對長江流域水環(huán)境監(jiān)測的歷史發(fā)展過程進行系統(tǒng)總結(jié)，以全球視角總結(jié)長江流域水環(huán)境監(jiān)測所存在的問題，認清其發(fā)展方向具有重要意義。由此，回顧了長江水利委員會水環(huán)境監(jiān)測工作歷程，簡述了美國、歐盟等發(fā)達國家或組織的水環(huán)境監(jiān)測工作，針對長江流域水環(huán)境監(jiān)測所存在的問題提出了相關(guān)建議。

1 長江流域水環(huán)境監(jiān)測歷史回顧

1.1 20世紀50-70年代

20世紀50年代開始以水化學為主進行水質(zhì)監(jiān)測。1956年，中共長江流域規(guī)劃辦公室（簡稱“長辦”）在寸灘、北碚、宜昌、白渡灘、黃家港、新店鋪、郭灘等水文站開始進行天然水化學成分的監(jiān)測。到1959年，長江干支流已有90個水文控制站（其中長辦所屬有53個）開展水化學監(jiān)測。1960年，長江水化學成分測驗站發(fā)展到179個，其中長辦所屬60個。

1959年，水利電力部指定長辦編制的《水化學分析規(guī)范（草案）》作為流域內(nèi)統(tǒng)一的水化學分析方法;1960年，修訂后改名為《水化學成分測驗規(guī)范》。

從1972年起，對長江干流21個城市江段，每年枯水期和豐水期各進行一次水質(zhì)調(diào)查。1973年5月，長辦水文處根據(jù)工業(yè)“三廢”排放量越來越多和水利電力部防止水源污染的指示，發(fā)文要求渡口（現(xiàn)為攀枝花）、李家灣、寸灘、宜昌、陸水、漢口、南咀、丹江口、襄陽、大通等站自1973年6月起先后增加酚、氰、汞、砷、鉻等水質(zhì)監(jiān)測項目。

1.2 20世紀80～90年代

20世紀70年代末，國家成立了專門的環(huán)境保護機構(gòu)，水利部門和環(huán)保部門都分別開展以地表水為主的水環(huán)境監(jiān)測工作。

據(jù)資料統(tǒng)計，到1980年底，長江流域有221個水質(zhì)監(jiān)測站（點）（未包括上海市126個測點）。到1992年，長江干支流已有551個監(jiān)測站，其中干流水質(zhì)監(jiān)測站27個，基本上覆蓋了全流域地表水體，常規(guī)監(jiān)測項目不斷擴充，至20世紀90年代已有30多項，包括水化學指標、重金屬、五毒指標（揮發(fā)酚、氰化物、砷、汞、鉻）、有機污染指標、衛(wèi)生學指標等。

1983年，我國首次發(fā)布了GB3838-83《地面水環(huán)境質(zhì)量標準》，并于1988年、1998年、1999年進行了多次修訂，但實際上1998年和1999年的兩次修訂均具有過渡性。簡言之，GB3838-83《地面水環(huán)境質(zhì)量標準》和GB3838-88《地面水環(huán)境質(zhì)量標準》在歷史上具有相對的重要性，其包含的水質(zhì)項目分別為20項和30項。GB3838-83標準將水質(zhì)按級別劃分，將水質(zhì)分為一級、二級、三級，每個標準項目均對應3個標準限值。而GB3838-88標準將水質(zhì)分為I類、II類、III類、IV類、V類。

1.321世紀以來

21世紀以來，長江流域水環(huán)境監(jiān)測取得了大發(fā)展，水質(zhì)監(jiān)測斷面數(shù)已由1977年的156個增至2012年的2700余個，具有監(jiān)測能力的監(jiān)測參數(shù)也有了較大發(fā)展，水質(zhì)參數(shù)由1977年的30多項增至2012年的195項。監(jiān)測手段更加多樣化，分別于2000年和2016年建造了“長江水環(huán)監(jiān)2000”和“長江水環(huán)監(jiān)2016”水質(zhì)監(jiān)測船，每年在長江開展移動監(jiān)測;自動監(jiān)測站的建設和運行初具規(guī)模，建有水質(zhì)自動監(jiān)測站14座。遙感監(jiān)測開始應用，利用遙感監(jiān)測技術(shù)對太湖、珠江口、海河、渤海灣、薊運河、于橋水庫、蘇南大運河等相關(guān)水體的富營養(yǎng)化和石油類污染等進行了研究。

在監(jiān)測對象方面，從單純的水質(zhì)監(jiān)測發(fā)展至水質(zhì)、底質(zhì)、土壤、水生生物等的監(jiān)測。水華和藻類及其他水生態(tài)因子監(jiān)測，從無到有，發(fā)展迅速。

2002年對GB8383-88《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》進行了修訂，并規(guī)定從2002年6月1日開始執(zhí)行，目前仍是全國范圍內(nèi)普遍執(zhí)行的標準。修訂后，該標準的變化主要表現(xiàn)在以下方面：①水質(zhì)項目顯著增加。從飲水安全考慮，在基本項目之外增加了“集中式生活飲用水地表水源地項目”，總項目數(shù)增至109項。②對某些水質(zhì)參數(shù)首次明確規(guī)定了水樣處理方式，即“本標準規(guī)定的項目標準值，要求水樣采集后自然沉降30min，取上層非沉降部分按規(guī)定方法進行分析”。另外，2002年國家環(huán)?？偩职l(fā)布了HJ/T91-2002《地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》，規(guī)定了地表水和污水監(jiān)測的布點與采樣、監(jiān)測項目與相應的監(jiān)測分析方法、流域監(jiān)測、監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理與上報、污水流量計量方法、水質(zhì)監(jiān)測的質(zhì)量保證、資料整編等內(nèi)容。2013年，水利部頒布了新修訂的SL219-2013《水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》。

水生態(tài)監(jiān)測越來越受到關(guān)注。在全國或長江流域范圍多次舉辦藻類監(jiān)測技術(shù)培訓班、細菌學檢驗培訓班。2005年，水利部在部分城市開展了水生態(tài)系統(tǒng)保護與修復的試點工作，對水生態(tài)監(jiān)測進行了探索;2008年，水利部水文局啟動了太湖、巢湖等水域的藻類監(jiān)測試點工作。2016年1月，水利部批準發(fā)布了SL733-2016《內(nèi)陸水域浮游植物監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》，標志著在水生態(tài)監(jiān)測技術(shù)方面取得顯著進步。但從世界范圍來看，我國的水生態(tài)監(jiān)測仍處于落后狀態(tài)。

目前，我國水生態(tài)環(huán)境監(jiān)測并不完善，具體檢測指標、檢測方法，以及根據(jù)檢測結(jié)果進行水質(zhì)評價等都沒有明確的技術(shù)規(guī)范。

2019年1月，生態(tài)環(huán)境部與發(fā)展和改革委委員會在發(fā)布的《長江保護修復攻堅戰(zhàn)行動計劃》中明確提出，提升監(jiān)測預警能力，開展天地一體化長江水生態(tài)環(huán)境監(jiān)測調(diào)查評估，完善水生態(tài)監(jiān)測指標體系，開展水生生物多樣性監(jiān)測試點，逐步完善水生態(tài)環(huán)境監(jiān)測評估方法。

沉積物是水環(huán)境的重要組成部分，是污染物的源和匯，和上覆水體的水質(zhì)密切相關(guān)，對水生生物的生存和水產(chǎn)品安全有重要影響。所以，近年來沉積物監(jiān)測也開始得到重視。但現(xiàn)行的GB3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》沒有涉及沉積物監(jiān)測;在HJ/T91-2002《地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》中的第6.1.2.3節(jié)（底質(zhì)監(jiān)測項目）中規(guī)定地表水體的底質(zhì)監(jiān)測項目分為必測項目（11項）和選測項目（8項）;SL219-2013《水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》中列出了沉積物監(jiān)測的相關(guān)技術(shù)規(guī)范。但沉積物質(zhì)量監(jiān)測和評價仍是一個薄弱環(huán)節(jié)。

2 國際水環(huán)境監(jiān)測概況

2.1 美國

19世紀末，美國水質(zhì)污染尚屬早期，對環(huán)境并未構(gòu)成明顯危害;分析技術(shù)也比較落后，直到20世紀30年代，只采用化學法（重量法、容量法、比色法），20世紀40年代，逐步引入分光光度法、電化學法（玻璃電極法、電流滴定法、電解電導法、光電檢測法），但仍以化學法為主。至20世紀40年代末，美國開展的水質(zhì)監(jiān)測項目有50余項，包括物理指標、有機物綜合指標、非金屬無機物、金屬類等，但有害有機物少。

早在19世紀80年代末，美國有關(guān)專家就認識到水質(zhì)分析方法需要統(tǒng)一。由此，1899年發(fā)布了《水的標準分析方法》，這就是《水和廢水標準檢驗法》（以下簡稱《標準檢驗法》）第一版。這套標準方法不僅在美國具有權(quán)威性，在世界上也受到高度重視，基本5a修訂1次，其演變和發(fā)展基本反映了不同時期美國水質(zhì)監(jiān)測的狀況和水平。第一版僅包括水質(zhì)物理化學檢驗、微生物和細菌學檢驗兩部分。

20世紀50-70年代是美國水質(zhì)污染最嚴重的時期。隨著化工、石化、農(nóng)藥等工業(yè)行業(yè)的發(fā)展及城市人口的快速增長，生活污水和工業(yè)廢水排放量持續(xù)增加，大量有毒有害物質(zhì)未經(jīng)有效處理進入地表水體，超過了水體的自凈能力。當時水體污染的特征是耗氧有機污染，特別是氨氮、石油類、TSS、COD、BOD、酚類等水質(zhì)參數(shù)。1965年的《水和廢水標準檢驗法》第十二版已包含：放射性檢驗;含氯農(nóng)藥;鐵細菌和硫細菌的鑒別;工業(yè)廢水對魚類的急性毒性評價。這一時期是紫外一可見分光光度法的全盛時期，分光光度法成為水質(zhì)分析的首選方法;GC法已開始用于測定含氯農(nóng)藥，紅外分光光度法用于測陰離子表面活性劑，極譜法用于測銅、鉛等重金屬。盡管原子吸收分光光度法尚未納入正式標準，但在污水重金屬的測定中已開始應用。

20世紀70年代是美國水質(zhì)監(jiān)測向高級階段過渡的重要時期，根據(jù)國會要求，美國環(huán)境保護署（EPA）開發(fā)、研制與其配套的標準分析方法系列，出現(xiàn)了EPAl00～EPA600系列，是環(huán)境領域第一部納入聯(lián)邦法規(guī)的系統(tǒng)的標準方法系列。它的推出標志著美國水質(zhì)監(jiān)測逐步向法規(guī)化、標準化、規(guī)范化過渡。由此開始，美國水質(zhì)監(jiān)測逐漸向以EPA方法系列為主導的方向過渡。1972年，美國國會通過了著名的《聯(lián)邦水污染控制修正法》（即后來的“清潔水法”），使美國水污染控制和水環(huán)境監(jiān)測進入了新的歷史時期。1972年的“水法”中提出了對廢水中毒性污染物的控制，特別是1977年的“清潔法”，進一步強化了對廢水中含量很低（一般在微量級、痕量級、甚至在超痕量級水平）但毒性大、特別是具有“三致”（致癌、致畸、致突變）的毒性污染物的控制。以此為導向，美國水質(zhì)監(jiān)測向更深的層次發(fā)展，即重點向以毒性有機污染物為主的毒性污染物監(jiān)測的方向發(fā)展。這種情況充分顯現(xiàn)《標準檢驗法》的局限性，促使EPA600系列的發(fā)展。特別是在有毒有機物監(jiān)測領域，EPA600系列成為主導。20世紀70年代美國水質(zhì)自動監(jiān)測站發(fā)展很快，在全國范圍內(nèi)建成了上千個水質(zhì)自動監(jiān)測站，基本覆蓋各大水系。自動監(jiān)測項目包括水溫、pH、濁度、電導、溶解氧、氨氮、BOD、COD等。

20世紀80年代之后，美國水質(zhì)監(jiān)測在標準化、規(guī)范化、程序化等方面繼續(xù)推進，監(jiān)測儀器進一步大型化和現(xiàn)代化，USEPA500和USEPA600等分析方法標準發(fā)揮越來越重要的作用。USEPA500系列應用了很多新的分析技術(shù)，使用GC分析的方法有16項，使用GC/MS和HPLC分析的方法各有5項。USEPA600有17項分析方法，可分析217種有機物，其分析手段主要是GC、GC/MS、HPLC等，其檢測限在ug/L或ng/L級別。美國水質(zhì)監(jiān)測項目逐步向痕量、超痕量化發(fā)展，分析過程也更為迅速。

美國在水質(zhì)基準和標準方面具有強大完備的體系，在理念和技術(shù)方面都處于領先地位。在1976年和1986年相繼發(fā)布了具有廣泛影響的水質(zhì)基準“紅皮書”和“金皮書”。至2019年11月底，美國仍在使用2009年美國環(huán)保局發(fā)布的《國家推薦的水質(zhì)基準》。該基準中列出了190個水質(zhì)項目的基準，其中包括120項優(yōu)先污染物，47項非優(yōu)先污染物的濃度限值及23項感觀舒適度水質(zhì)基準。從水體類型來說，包括淡水基準和海水基準;從保護對象來說，包括針對人體健康的水質(zhì)基準和針對生物保護的水質(zhì)基準。另外，美國大部分州有自己的水質(zhì)基準和標準。

目前，美國的地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測指標依水體指定功能而確定。對于每一種功能，都分為核心指標和補充性指標。核心指標包括物理、棲息地、化學、毒性、生物等指標，主要反映了水體功能的需要;補充性指標是當核心指標顯示水體功能受到了破壞、有跡象表明受到了特定污染物污染時所監(jiān)測的指標，主要用于功能受到破壞的水體的污染原因和污染源調(diào)查，目標是為水污染控制措施的實施提供更為充分的信息。

美國在水生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測方面處于領先地位，覆蓋面大，而且監(jiān)測技術(shù)、方法和手段先進，建有長期生態(tài)研究網(wǎng)絡及在流域尺度上的密西西比河長期資源監(jiān)測計劃（LTRMP）等。在這些生態(tài)監(jiān)測項目中，除部分陸地監(jiān)測系統(tǒng)外，大部分監(jiān)測系統(tǒng)均涉及到對水域生態(tài)的監(jiān)測。同時，許多對河流、湖泊等水域的監(jiān)測也往往包含對陸地生態(tài)系統(tǒng)要素的監(jiān)測。