“水专项”开展科学研究 保障太湖水生态健康

时间：2020-06-03 09:18:24 来源：中国环境报 作者：童克难

因此，太湖水生态健康保护工作刻不容缓。伴随太湖流域经济快速发展，重金属、农药、内分泌干扰物等大量有毒有害物质进入水体，长期滞留，呈复合型污染特征，难降解，易富集，具急慢性毒性/致癌/致畸/致突变/内分泌干扰效应，对水生生物危害巨大，某些污染物还可通过食物链传递作用（甲基汞）进一步影响人体健康。如双酚A和壬基酚等内分泌干扰物可导致鱼类等水生生物发生雌性化、甚至雌雄同体现象，其污染水平与环境效应受到国际社会广泛关注，国际上将其列为水环境污染重点关注物质，严格监管其在水环境中的含量。而我国目前尚未发布保护水生生物水质标准，导致对水生生物生境中有毒有害污染物管控力度不够，部分污染物水生态风险高，严重威胁水生态健康与安全。因此，迫切需要制订保护水生生物水质标准，严格管控有毒有害物质的污染水平。

在我国现行水质标准相关文件中，没有专门为保护水生生物设立的水质标准。与水生生物保护相关的水质标准零散分布于《渔业水质标准》（GB 11607-1989）和《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）中。上述标准的保护目标和对象不一致，污染物项目及其标准限值也不一致，不能有效保障水生生物生态用水安全，水生态健康保护缺乏科学依据。《渔业水质标准》（GB 11607-1989）适用于鱼虾类的产卵场、索饵场、越冬场、洄游通道和水产增养殖区等海水、淡水的渔业水域，自制定以来历经30年，尚未修订。

《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）全面支撑了我国不同历史时期的水质保护战略，是国家水污染防治政策法规、总量控制措施、污染物排放标准的制定依据，在国家水生态环境质量持续改善中发挥了重要支撑作用，成效十分显著，人民群众确实感受到了水环境质量改善的幸福感。《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）依据水域环境功能和保护目标，按功能高低划分为五类水域功能，不同功能类别分别执行相应类别的标准值，《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）综合了环保、卫生、水利等部门的管理需求，污染物指标数量与发达国家相当，标准限值充分借鉴当时发达国家成果，具有一定的科学性与客观性。

《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）在水生生物目标保护方面亟需进一步升级完善，简述如下：

1.《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）中同一类别水体兼有多种使用功能，如Ⅱ类和Ⅲ类水体兼顾保护饮用水水源地（集中式生活饮用水地表水源地一级、二级保护区）和保护水生态安全（包括珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场等渔业水域）及游泳多重功能。保护目标或保护受体不同，污染物对其产生的毒性效应和致毒机制具有很大差异，因此，不同功能水体（如水源地和渔业）采用一套完全相同的污染物项目和标准限值，导致对相应功能水体保护不足。

2.《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）中金属铜、锌、硒、砷、汞、六价铬和铅Ⅱ类和Ⅲ类标准值均依据美国人体健康基准或国外饮用水标准值制定。我国与其他国家在水生生物物种分布、水生态环境特征、水污染状况等方面均存在较大差异，决定了水质标准具有区域性，因此不能直接采纳发达国家水质基准或标准值。

发达国家经验表明：适时制定保护水生生物水质标准是良策。国际上，美国、欧盟、日本等制定并实施了较完善的地表水环境质量标准体系，体现出对人体健康和水生生物全面保护的理念及动态更新机制，值得借鉴。

美国已建立了比较完善的水质标准体系，体现出对人体健康和水生生物全面保护的理念。美国的水质标准包括指定用途、水质基准、反退化政策3个核心元素，保护水生生物水质基准、人体健康基准和营养物基准由美国环保局统一颁布，水质标准则由各州参照国家水质基准和水体指定用途制定，不同指定用途的水质标准存在较大差异，具有不同的污染物项目与标准限值。指定用途包括保护饮用水水源地、水生生物、特殊鱼类、贝类和野生生物等，如亚利桑那州针对冷水水生生物、温水水生生物用途的水体均制定了急性和慢性标准值。各州的水质标准值可以直接采用国家水质基准值，也可以采用本州根据辖区内水域的水质参数和生物物种分布特征自行制定的标准值。此外，欧盟和日本也制定了符合自身水环境污染特征和水生态保护需求的保护水生生物水质标准。

因此，借鉴美国、欧盟等国际保护水生生物水质标准制订经验，结合太湖水生态管理需求，系统开展保护水生生物水质标准制订工作，严格管控有毒有害物的污染水平，完善水生态管理手段，有助于系统推进水污染防治、水资源管理和水生态保护“三水同治”。课题选择太湖为试点，先行先试，率先建立先进性、精细化的水质管理手段，支撑太湖流域以水生态健康为管理目标的现代化治理体系建设。

保护水生生物水质标准污染物项目如何确定？

《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）和《渔业水质标准》（GB 11607-1989）中涉及水生物保护的污染物项目共计41项，其中与水生生物保护相关的有毒有害污染物项目不足30项，重金属包括汞、镉、铅、铬/六价铬、铜、锌、镍、砷、硒；有机污染物包括丙烯腈、丙烯醛、DDT等13项，难以反映我国现阶段的水体污染特征。其缺乏对POPs、PBDEs、PFOS、内分泌干扰物等新型污染物的保护水生生物水质标准及管控依据。

课题借鉴国际上优控污染物筛选经验，以“十一五”以来我国重点流域水生态风险评价成果为科学基础，建立优控污染物筛选技术体系，提出太湖优控污染物清单，为保护水生生物水质标准污染物项目确定提供依据。

课题充分调研文献，结合野外补充调查，全面筛查太湖水体有毒有害污染物的种类、浓度水平和检出率；筛选太湖物种，评估筛查出的有毒有害污染物的生态毒理效应；以水生态风险评估为基础，结合熵值法、概率法和综合评分法三个层面构建了太湖保护水生生物优控污染物筛选技术方法，提出太湖保护水生生物优控污染物清单（水生态风险从高到低）：重金属为Pb、Cu、六价铬Cr、Zn和Cd；有机污染物为全氟化合物、林丹、五氯酚、苯并[a]芘、邻苯二甲酸酯类、内分泌干扰物(17α-乙炔雌二醇、壬基酚)、阿特拉津等，其中高风险有机污染物并未包括在我国与水生生物保护相关的标准中，因此亟待针对高风险污染物制订保护水生生物水质标准。污染物清单的提出，为保护水生生物水质标准污染物项目的确定提供了科技支撑。

保护水生生物水质标准推荐值如何科学制定？

在当时的历史条件下，《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）标准限值缺乏符合我国国情和生态环境特征的水质基准作为科技支撑，且执行全国统一的水质标准值，未考虑水质参数（pH值、硬度、DOC含量等）及生物物种分布的空间差异性，且强调健康优先。

我国北方湖泊水体硬度显著高于南方水体2~3倍。同一湖泊水体由于受自然和人类活动影响等因素，水化学特征也发生动态变化。与1950s相比，太湖水体硬度升高两倍。水质参数区域差异和动态变化过程直接影响污染物的生物有效性，从而影响保护水生生物水质标准值。另外，不同地区水生态系统和生物区系特征不同，不同物种对同一污染物的敏感性和毒性效应差异很大，决定了水质标准具有区域性。为了更加科学合理地保护太湖水生生物多样性，需要综合分析太湖水质参数和生物区系特征来制定太湖保护水生生物水质标准。

为解决上述科学问题，课题在充分考虑了太湖流域水质参数（pH值、硬度、DOC含量等）地域特征的基础上，选择太湖不同营养级的代表性水生生物（本土/敏感/濒危/经济物种）毒理学数据，科学制订重金属铜、镉、铅、锌、阿特拉津、壬基酚等水生态高风险污染物的保护水生生物短期和长期水质基准值，作为保护水生生物水质标准推荐值的科学基础和重要依据。依据保护水生生物水质基准值及其理论，借鉴美国欧盟等国际经验，建立保护水生生物水质标准双值框架体系，制定太湖保护水生生物水质标准长期和短期限值，分别应用于水生生物生态用水的日常管理与突发事故的应急处置工作。

水质标准的制定以太湖保护水生生物水质基准为依据，综合分析社会经济条件和技术可达性等因素，确定符合太湖地理特征的水质标准值，增强科学性、实用性和操作性，实现精细化的水质管理，切实保障水生生物生态用水安全。

太湖保护水生生物水质标准实施实行“动态调整，适时修订，逐步完善”的规划。水质达标受经济发展、处置技术等因素影响，在目前经济与社会发展条件下，优先选择太湖水生态风险较高的重金属（如Pb、Cu、Cr、Zn和Cd）和有机污染物（阿特拉津、壬基酚等）项目制定保护水生生物水质标准并试运行，每年定期评估其实施效果（达标率、成本与效益、可行性分析等），依据实施效果动态调整污染物项目及其标准限值，未来逐步纳入国家/地方水质标准体系中。

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