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地表水环境质量评价的问题及建议范文

时间:2022-01-24 09:34:37

地表水环境质量评价的问题及建议

《环境监测管理与技术杂志》2016年第6期

摘要:

分析了《地表水环境质量评价办法(试行)》在应用过程中显现的问题,提出了增加地区特征污染物污染情况说明,补充水质状况定性评价特殊情况说明和变化趋势评价方法的判断优先级别,明确数据修约方式、检出限以下测值的评价方法及水质类别不同而标准限值相同的指标评价方法等建议。

关键词:

地表水;环境质量;评价

国际上对于水环境质量监测评价方法的研究始于19世纪末期,而我国的水质监测评价工作起步于20世纪50年代末,之后得到了迅速发展[1]。水环境质量评价方法可归纳为3大类:单因子评价法、水质指数法和不确定性方法[1-8]。这些方法大多停留在理论研究层面,均为对部分水体的简单评价,而缺少一种官方公认的通用的具有可比性的评价方法,更没有形成一套完整的评价体系。因此,难以全面分析和掌握地表水环境质量的时空状态,公众对身边的地表水环境也难以形成一个定量认知的概念,不能满足环境管理的需要。为了客观反映全国地表水环境质量状况及其变化趋势,经过多年的研究和总结[9-14],环境保护部于2011年了《关于印发<地表水环境质量评价办法(试行)>的通知》(环办[2011]22号),统一规定了地表水环境质量的评价方法,并要求按照此方法编制各类环境质量报告,使得不同时段、不同地区的地表水环境质量具有可比性。然而,在近年的运用中,一些问题也随之浮现[15]。今针对在日常工作中采用《地表水环境质量评价办法(试行)》(以下简称《办法》)编制评价报告时发现的问题,提出相关的改进建议。

1存在的问题

1.1评价结果不能反映某些地区的特征污染情况

根据《办法》,地表水水质评价指标为《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)(以下简称《标准》)[16]表1中除水温、总氮和粪大肠菌群以外的21项指标,即pH值、溶解氧、化学需氧量、五日生化需氧量、高锰酸盐指数、氨氮、总磷、石油类、挥发酚、氟化物、氰化物、硫化物、铜、锌、镉、铬(六价)、铅、汞、硒、砷和阴离子表面活性剂。根据《办法》中计算断面超标率的方法,采用2012—2015年国家地表水环境质量监测网的监测数据年均值,统计主要污染指标的超标率。统计结果表明,近年来地表水国控网的主要污染指标均为化学需氧量、总磷、五日生化需氧量、高锰酸盐指数和氨氮(超标率>10%),包含在以上21项评价指标之内。然而,在“十二五”国控网涉及范围之外的某些地区还存在着不同于以上评价指标的特征污染物,而且随着“十三五”国家地表水环境质量监测网的扩展,新增的地表水质监测断面也可能存在不同于以上评价指标的特征污染物。在某些矿产资源丰富的地区,有冶炼厂或选矿场等,难免对下游水体造成污染,形成该地区水体的特征污染物。如北江某断面常见锑超标现象,原因是上游有锑矿,且发生过污染事故,而指标锑并不在《办法》目前规定的评价指标之列。

1.2水质状况定性评价有时存在矛盾

根据《办法》,断面和河流、流域(水系)在作水质状况定性评价时,分别按照水质类别和水质类别比例评价分级,其分级标准对比见表1。按照水质类别评价,当断面为Ⅰ~Ⅱ类水质时,定性评价分级为优;当断面为Ⅲ类水质时,定性评价分级为良好。按照水质类别比例评价,当河流、流域(水系)的断面总数在5个以上(含5个)时,Ⅰ~Ⅲ类水质断面比例≥90%,定性评价分级为优;Ⅰ~Ⅲ类水质断面比例在75%~90%之间,定性评价分级为良好。而在实际运用中,这2种判定方法有时会产生矛盾。如南水北调东线某段河流有6个监测断面,某月6个断面的水质类别均为Ⅲ类,按照评价方法,该河流Ⅰ~Ⅲ类水质断面比例为100%,定性评价分级为优。然而实际情况是该河流整体水质为Ⅲ类,定性评价分级应为良好,只有水体为Ⅰ或Ⅱ类水质时,定性评价分级才为优。如此产生了矛盾,且评价结果与公众的实际感受不符。此外,按照水质类别评价,当断面为Ⅳ类水质时,定性评价分级为轻度污染;当断面为Ⅴ类水质时,定性评价分级为中度污染。按照水质类别比例评价,当河流、流域(水系)的断面总数在5个以上(含5个)时,Ⅰ~Ⅲ类水质断面比例<75%且劣Ⅴ类水质断面比例<20%,定性评价分级为轻度污染;Ⅰ~Ⅲ类水质断面比例<75%且劣Ⅴ类水质断面比例<40%,定性评价分级为中度污染。而在实际运用中,这2种判定方法有时也会产生矛盾。如某段河流有6个监测断面,某月6个断面的水质类别均为Ⅴ类,按照评价方法,该河流Ⅰ~Ⅲ类水质断面比例为0,且劣Ⅴ类水质断面比例也为0,定性评价分级为轻度污染。然而实际情况是该河流整体水质为Ⅴ类,定性评价分级应为中度污染,只有水体为Ⅳ类水质时,定性评价分级才为轻度污染。如此也会产生矛盾,且评价结果与公众的实际感受不符。

1.3水质状况变化趋势评价有时存在矛盾

根据《办法》,对不同时段水质状况变化趋势评价有按水质状况等级变化和按组合类别比例变化2种方法。按水质状况等级变化评价时,水质状况等级不变,为无明显变化;水质状况等级发生一级变化,为有所变化(好转或变差);水质状况等级发生两级以上(含两级)变化,为明显变化(好转或变差)。按组合类别比例变化评价时,设ΔG为后时段与前时段Ⅰ~Ⅲ类水质百分点之差,ΔD为后时段与前时段劣Ⅴ类水质百分点之差。当ΔG-ΔD>0时,水质变好;当ΔG-ΔD<0时,水质变差。当│ΔG-ΔD│≤10时,为无明显变化;当10<│ΔG-ΔD│≤20时,为有所变化(好转或变差);当│ΔG-ΔD│>20时,为明显变化(好转或变差)。由于这2种评价方法没有给出适用条件或判断优先级别,所以在实际运用时会产生矛盾。如某河流2个月监测值的评价结果1月为轻度污染,2月为中度污染,而│ΔG-ΔD│≤10。2月与1月相比,按水质状况等级变化评价,应判定为有所变差;而按组合类别比例变化评价,应为无明显变化,评价结果产生了矛盾。

1.4数据修约方式不明确

根据《办法》,当周、旬、月有多次监测数据时,采用算术平均值评价;季度评价采用2次以上(含2次)监测数据的算术平均值;全国地表水环境质量年度评价采用每年12次监测数据的算术平均值。对于河流、流域(水系)水质评价,当断面总数少于5个时,要先计算所有断面各评价指标质量浓度的算术平均值。对于湖泊、水库水质评价,当1个湖泊、水库有多个监测点位时,要先计算多个点位各评价指标质量浓度的算术平均值;多次监测结果的水质评价要先按时间序列,计算各个点位各评价指标质量浓度的算术平均值,再按空间序列,计算所有点位各评价指标质量浓度的算术平均值。由此可见,评价指标质量浓度算术平均值的计算是水质评价中的重要步骤。而在多次算术平均值的计算过程中,采用全数值评价还是采用修约值评价往往会改变水体水质类别的判定结果。如某断面高锰酸盐指数计算出的平均质量浓度为6.05mg/L,直接采用计算值评价为Ⅳ类水质;采用修约值保留1位小数,根据《数值修约规则与极限数值的表示和判定》(GB/T8170—2008)[17],修约为6.0mg/L,评价为Ⅲ类水质;若与《标准》一致,修约值取整数,则修约为6mg/L,评价也为Ⅲ类水质。因此,对于平均值的计算,应有数据修约方式的明确说明,而目前《办法》中缺少与此相关的规定。此外,根据《办法》,在对河流、流域(水系)水质评价,以及按照组合类别比例变化判断水质变化趋势时,均需要计算各类水质类别的百分比。在计算过程中,有时会出现所有类别加和比例不等于100%的情况。因此,需要对水质类别百分比计算数值的修约方式作明确规定,而目前《办法》中缺少与此相关的说明。

1.5水质类别不同而标准限值相同的指标评价方法不明确

水质类别的评价依据是《标准》中表1各类水质对应的标准限值,而在其基本项目标准限值表中却存在着水质类别不同而标准限值相同的指标,见表2。相同的监测值可以评价为不同的水质类别,如此造成了评价标准的不一致。

1.6检出限以下测值的评价方法不明确

在实际地表水样监测中,有些水体水质优良,某些监测项目的测定值可能低于检出限,在数据上报时,直接报送检出限值并在其后标注“L”。对于同一个监测项目,不同的实验室会采用不同的分析方法,而不同的方法有不同的检出限,某些方法的检出限甚至高于《标准》中Ⅰ类水限值。如《标准》中铜的分析方法(2,9-二甲基-1,10-菲啰啉分光光度法)最低检出限为0.06mg/L,而铜Ⅰ类水质限值为0.01mg/L。若直接用检出限代表该项目的实际测值,则评价为Ⅱ类水质,若用1/6检出限值则评价为Ⅰ类水质。因此,不同的处理方式会产生差别。另外,在评价不同断面的综合水质状况时需要计算平均值。同一指标不同的检出限值作算术平均该如何取值,在《办法》中也没有明确规定,而不同的处理方式会导致不同的评价结果。

2建议

(1)增加地区特征污染物污染情况说明。由于某些地区存在21项评价指标之外的特征污染物,而《办法》只是针对地表水环境质量评价而非饮用水源地,目前对于特征污染物没有相应的评价标准,无法定类评价。因此,建议在评价地表水环境质量时增加特征污染物污染情况说明,待《标准》修订后再增加相应的特征污染评价指标。

(2)补充水质状况定性评价特殊情况说明。除了《办法》规定的评价方法外,建议补充说明河流、流域(水系)水质定性评价中断面总数超过5个(含5个),且每个断面均为Ⅲ类或Ⅴ类水质时,水质状况定性评价结果分别为良好和中度污染,使评价结果与公众的实际感受一致。

(3)补充水质状况变化趋势评价方法的判断优先级别。在评价不同时段的水质变化趋势时,若按水质状况等级变化和按组合类别比例变化2种方法的评价结果一致,则可采用任何一种方法评价;若评价结果不一致,则以变化大的为趋势评价的结果。如2种方法的评价结果分别为无明显变化和有所变化,采用的评价结果为有所变化。

(4)明确数据修约方式。根据相关标准[17],若规定采用修约值比较法,则应在标准或文件中说明。当测试或计算精度允许时,应先将获得的数值按指定的修约位数多1位或几位报出,再按照修约规则修约至规定的位数。因此,建议在《办法》中明确每个评价指标原始上报数据和均值过程计算数据需保留的小数位数,过程数据最好比《标准》中的限值至少多1位,评价数据则保留同样的小数位数。对于水质类别百分比的修约,建议遵循以下规则:四舍五入时,更为接近取舍数字的优先增减0.1%;比例相同的类别原则上不增减0.1%;当出现均有相同比例时,优先在Ⅳ类或Ⅴ类水质上增减0.1%,若无Ⅳ类或Ⅴ类水质,则在Ⅰ~Ⅲ类中较差的水质类别上增减0.1%。

(5)明确水质类别不同而标准限值相同的指标评价方法。对于《标准》表1中此类指标,建议评价结果采用最优水质类别。

(6)明确检出限以下测值的评价方法。由于每个评价项目都有不同的分析方法,同一种分析方法又有不同的检测仪器,检出限也会有所不同。因此,建议针对检出限以下测值,在单独评价或参与平均值计算时统一采用1/2检出限值。

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[17]国家质量监督检验检疫总局,国家标准化管理委员会.GB/T8170—2008数值修约规则与极限数值的表示和判定[S].北京:中国标准出版社,2008.

作者:嵇晓燕 刘雷 陈亚男 解鑫 刘允 白雪 单位:中国环境监测总站 江苏省环境监测中心

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