美國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制定研究及其對(duì)中國的借鑒意義

蘇海磊，李信茹，陶艷茹，時(shí)迪，魏源，沈亞琴，陳艷卿，孫福紅

中國環(huán)境科學(xué)研究院/環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100012

水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是國家水生態(tài)環(huán)境管理的基石與標(biāo)尺，是水環(huán)境污染治理與生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)與方向，是水質(zhì)監(jiān)測、質(zhì)量評(píng)估、排放許可、考核監(jiān)管、政策法規(guī)的重要依據(jù)，是引領(lǐng)水環(huán)境質(zhì)量提質(zhì)增效升級(jí)的發(fā)令槍與指揮棒?？茖W(xué)合理的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)保護(hù)人體與生態(tài)環(huán)境健康、綠色產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步都起到十分重要的作用。目前，中國已經(jīng)建立了比較完整的水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系，包括《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）（國家環(huán)境保護(hù)總局，2002）、《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3097—1997）、《漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 11607-89）、《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5084—2005）、《地下水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 14848—2017）、《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5749—2006）以及各種工業(yè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)等，在中國的環(huán)境保護(hù)工作中起著極其重要的作用。尤其是《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》在中國水污染防治和水生態(tài)安全保障以及地表水體水質(zhì)改善中發(fā)揮了無可替代的作用（張遠(yuǎn)等，2020）。但是，由于中國現(xiàn)行水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)主要參考國外的水質(zhì)基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)，具有一定的局限性，比如缺乏專門保護(hù)水生生物的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、污染項(xiàng)目和部分標(biāo)準(zhǔn)限值對(duì)水生生物保護(hù)不足、標(biāo)準(zhǔn)值全國統(tǒng)一沒有考慮區(qū)域性差異等。另外，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)具有時(shí)效性，應(yīng)根據(jù)科學(xué)技術(shù)條件和經(jīng)濟(jì)發(fā)展適時(shí)更新完善。因此，中國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)面臨著迫切的修訂需求（Sun et al.，2021；鄭丙輝等，2014）。

美國的水質(zhì)基準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)研究經(jīng)歷了幾十年的歷程，形成了一套較為完善和系統(tǒng)的體系，為國家的水質(zhì)改善起到了積極重要的作用，也為世界其他國家和地區(qū)的水質(zhì)基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)研究提供了借鑒和幫助。為了學(xué)習(xí)和借鑒美國的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，中國學(xué)者很早就開始研究美國的水質(zhì)基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)（夏青等，1990；夏青等，2004；聶蕊，2005；霍守亮等，2011；席北斗等，2011），并通過對(duì)比分別國內(nèi)外水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，提出中國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)研究的緊迫性和研究思路（Zhao et al.，2016；李會(huì)仙等，2012），嘗試性制定了中國部分污染物的標(biāo)準(zhǔn)值（Su et al.，2017）。同時(shí)，作為水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制訂的科學(xué)依據(jù)，中國水質(zhì)基準(zhǔn)的研究工作也逐步開展起來（Wu et al.，2010；吳豐昌等，2011；鄭欣等，2016；劉征濤，2018），取得了一系列成果。盡管如此，鑒于當(dāng)時(shí)的歷史局限性，對(duì)于美國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及其部分關(guān)鍵術(shù)語的理解和認(rèn)識(shí)還不夠準(zhǔn)確和完善。同時(shí)，美國的水質(zhì)基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)研究也在不斷更新進(jìn)步。因此，有必要回過頭來再次對(duì)美國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)法律法規(guī)、實(shí)施和應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)全面的整理和梳理，分析總結(jié)美國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)和應(yīng)用。本文對(duì)美國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制定的理念、目標(biāo)和相關(guān)法律法規(guī)進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，包括《清潔水法》、《水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)》、及《水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)》等重要內(nèi)容，凝練了它們對(duì)中國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)研究的啟示，以期為中國的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)研究及環(huán)境管理提供更好的學(xué)習(xí)和借鑒。

1 美國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)法律法規(guī)

1.1 《清潔水法》（Clean Water Act，CWA）

《清潔水法》（2002）作為美國水污染控制的主要法律，是美國水質(zhì)基準(zhǔn)和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的法律基礎(chǔ)，為美國各州制定和實(shí)施水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)奠定了法律依據(jù)。最新版《清潔水法》，共6章94條，確立了美國水域污染物排放管理和地表水質(zhì)量管理的基本法律要求，規(guī)定了國家水污染控制的目標(biāo)，即恢復(fù)和維護(hù)國家水體化學(xué)、物理和生物完整性，及實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的配套法律措施。同時(shí)，《清潔水法》中“標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)施”這一條款對(duì)排放限值、水質(zhì)相關(guān)的排放限值、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施計(jì)劃、信息和指南、水質(zhì)清單等內(nèi)容做了詳細(xì)規(guī)定，包括水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)定義、制定、審批等條款，為水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施提供了指導(dǎo)?！肚鍧嵥ā?04(a)（1）條款要求美國環(huán)保局（EPA）利用最新的科技知識(shí)來建立水質(zhì)基準(zhǔn)，旨在保護(hù)水生物安全和人體健康；《清潔水法》303(c)條款規(guī)定各州制定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，包括指定水體用途和制定保護(hù)該用途的水質(zhì)基準(zhǔn)。目前，美國各州與部落均制定并發(fā)布了適合本州水質(zhì)參數(shù)和生物區(qū)系特征的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 《水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)》（water quality standards regulation，40 CFR Part 131）

美國聯(lián)邦行政法典（code of federal rule，CFR）第40主題的第131部分法規(guī)條款（USEPA，1995）對(duì)美國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)做出了更詳細(xì)規(guī)定，稱為《水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)》（USEPA，2021）。最新版《水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)》共有四部分內(nèi)容：（1）一般條款，給出水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的范圍、目的、定義、州權(quán)限、EPA權(quán)限、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)提交的最低要求、爭議解決機(jī)制、以及印第安部落管理水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃的要求；（2）水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制訂，包括指定用途、基準(zhǔn)、反退化政策和標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施方法、通用規(guī)則、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)特殊許可、以及授權(quán)基于水質(zhì)的排放限值的使用計(jì)劃等；（3）審核和修訂水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的程序，包括各州對(duì)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的審核和修訂、EPA對(duì)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的審核和修訂、以及EPA發(fā)布水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)等；（4）聯(lián)邦發(fā)布的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

該法規(guī)明確指出，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是州或聯(lián)邦法律的條款，包括水體的指定用途和基于該用途的水質(zhì)基準(zhǔn)，旨在保護(hù)公共健康和福祉，改善水質(zhì)，和服務(wù)清潔水法。而水質(zhì)基準(zhǔn)是州水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的元素，以水質(zhì)參數(shù)或污染物項(xiàng)目的濃度、水平或敘述性陳述表示，表明水體的質(zhì)量可以支持指定用途。各州負(fù)責(zé)審核、制訂和修訂水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，而EPA負(fù)責(zé)審批各州制訂的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。如果EPA認(rèn)為州或部落的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)符合《清潔水法》的要求，則批準(zhǔn)該標(biāo)準(zhǔn)；反之則駁回該標(biāo)準(zhǔn)并發(fā)布聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)。

2 美國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的制定與應(yīng)用

為了執(zhí)行《清潔水法》和《水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)》的規(guī)定，美國環(huán)保局發(fā)布了《水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)》（water quality standards handbook），作為指導(dǎo)各州執(zhí)行并制定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)指南?！端|(zhì)標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)》第一版于1983年發(fā)布（USEPA，1983），1994年修訂為第2版（USEPA，1994）。之后，該手冊(cè)作為在線版本，各章節(jié)內(nèi)容單獨(dú)更新。最新的《水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)》共有七部分內(nèi)容，包括一般規(guī)定、指定用途、水質(zhì)基準(zhǔn)、反退化、一般規(guī)則、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的制定和審核程序、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和基于水質(zhì)的污染控制方法（https://www.epa.gov/wqstech/water-quality-standards-handbook）。

2.1 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的基本含義和主要組成

水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)《清潔水法》制定各種水質(zhì)管理計(jì)劃的基礎(chǔ)。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)可用于設(shè)定特定水體或其部分的水質(zhì)目標(biāo)，提供基于水質(zhì)的排放限值的管理基礎(chǔ)。另外，還可以作為受損水體最大日負(fù)荷（TMDLs）等恢復(fù)行動(dòng)的目標(biāo)。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的定義：水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)包括指定用途、水質(zhì)基準(zhǔn)、反退化和一般規(guī)則等 4個(gè)元素，用于恢復(fù)和保持國家水體的化學(xué)、物理和生物完整性；達(dá)到為魚類、貝類和野生生物提供保護(hù)和繁殖功能，以及提供娛樂功能的水質(zhì)條件。

2.1.1 指定用途

水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)通過指定水體的用途定義了水體或部分水體的水質(zhì)管理目標(biāo)。《清潔水法》規(guī)定了水體的指定用途，主要分為六大類：公共供水；魚類、貝類和野生生物的保護(hù)和繁殖；娛樂；農(nóng)業(yè)和工業(yè)；航運(yùn)；其他用途?？偟膩碚f，美國水體指定用途全面，分類明確。其中，魚類、貝類和野生生物的保護(hù)和繁殖用途體現(xiàn)了對(duì)水生態(tài)保護(hù)的重要理念。中國現(xiàn)階段也提出加強(qiáng)對(duì)水生態(tài)健康保護(hù)的重大需求，生態(tài)環(huán)境部印發(fā)了《重點(diǎn)流域水生態(tài)環(huán)境保護(hù)“十四五”規(guī)劃編制技術(shù)大綱》，明確提出要突出水資源、水生態(tài)、水環(huán)境“三水”統(tǒng)籌，實(shí)現(xiàn)“有河有水，有魚有草，人水和諧”的目標(biāo)。中國的地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB 3838—2002）也劃分了較為全面的功能類別，包括五類（見表1）。但是可以看出，不同功能類別有交叉，如II類水體，一方面是水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)（起保護(hù)人體健康作用），另一方面又是珍稀水生生物的棲息地、魚蝦類的產(chǎn)卵場、索餌場等（起水生生物保護(hù)的功能），不同功能采用同樣的水質(zhì)指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)限值，會(huì)對(duì)水生生物造成欠保護(hù)和過保護(hù)。另外，美國還引入了季節(jié)性用途的概念，用于有限的季節(jié)，可以在特殊季節(jié)內(nèi)保護(hù)易受傷害的生物體或生命階段?？梢哉f指定用途決定了水體的保護(hù)目標(biāo)，是水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制定的基礎(chǔ)。

表1 中美水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中水體用途（功能）對(duì)比Table 1 Water uses (functions) of water quality standards in the USA and China

2.1.2 水質(zhì)基準(zhǔn)

作為水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的核心要素之一，水質(zhì)基準(zhǔn)主要包括人體健康基準(zhǔn)、水生生物基準(zhǔn)、營養(yǎng)物基準(zhǔn)、生態(tài)基準(zhǔn)、野生生物水質(zhì)基準(zhǔn)、優(yōu)控污染物基準(zhǔn)等。水質(zhì)基準(zhǔn)有敘述性和數(shù)值型兩種形式，其中數(shù)值型水質(zhì)基準(zhǔn)又包括基準(zhǔn)量級(jí)、持續(xù)時(shí)間和最大允許超過頻率等3個(gè)要素。滿足基準(zhǔn)時(shí)，水質(zhì)一般可以保護(hù)指定用途；超過水質(zhì)基準(zhǔn)時(shí)，水質(zhì)可能會(huì)導(dǎo)致人體健康風(fēng)險(xiǎn)和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，需要采取保護(hù)和恢復(fù)措施。美國環(huán)保局發(fā)布的國家推薦基準(zhǔn)，根據(jù)最新科學(xué)知識(shí)、文獻(xiàn)綜述、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估程序、EPA政策、同行審議、和公眾參與制定，表示可以充分保護(hù)指定用途的水中污染物水平，但不具有法律效力。州和授權(quán)部落可以使用特定區(qū)域條件校正的水質(zhì)基準(zhǔn)（改變物質(zhì)生物有效性和毒性物理和化學(xué)特征，物種敏感性差異），但是必須科學(xué)合理，包含保護(hù)指定用途的充分參數(shù)和成分，支持水體的最敏感指定用途。對(duì)生物累積性物質(zhì)，基于生物組織的基準(zhǔn)更合理，而基于水相的基準(zhǔn)可以由基于生物組織的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)化獲得。

2.1.3 反退化

反退化也是水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的核心元素之一。反退化要求和執(zhí)行這些要求的方法是州水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中的最低條件。各州必須制定、采用和保留一個(gè)全州的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的反退化政策，并建立水質(zhì)管理過程中執(zhí)行該政策的程序。反退化的內(nèi)容已有學(xué)者進(jìn)行解讀（席北斗等，2011），這里不再進(jìn)行詳細(xì)討論。

2.1.4 影響水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用和實(shí)施的一般規(guī)則

水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)除指定用途、水質(zhì)基準(zhǔn)和反退化政策等3個(gè)核心要素外，還包括影響水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用和實(shí)施的一般規(guī)則。州和授權(quán)部落可以在水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中采取一般規(guī)則，它們會(huì)影響如何使用和執(zhí)行水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。這些一般規(guī)則包括混合區(qū)、低流量條件和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)特殊許可。

（1）混合區(qū)

混合區(qū)是一個(gè)有限區(qū)域或一定體積的水域，排放物在這里進(jìn)行初始稀釋且可能超過某些數(shù)值型水質(zhì)基準(zhǔn)。美國環(huán)保局認(rèn)為，在有限的明確水體區(qū)域中水生生物的暴露短時(shí)間內(nèi)超過基準(zhǔn)，可能不會(huì)影響整個(gè)水體指定用途的維持。這種情況下，可以允許某污染物的環(huán)境濃度超過基準(zhǔn)值。需要指出的是，水體的敘述型和/或數(shù)值型基準(zhǔn)仍然是混合區(qū)邊界內(nèi)的適用基準(zhǔn)，即混合區(qū)是可以超出基準(zhǔn)的區(qū)域，而非不適用基準(zhǔn)的區(qū)域?；旌蠀^(qū)通常適用于發(fā)生不完全混合的水體類型，雖有助于稀釋廢水排放中的污染物濃度，但也會(huì)增加水體污染物的負(fù)荷量。如果應(yīng)用不當(dāng)，混合區(qū)可能會(huì)對(duì)通過混合區(qū)的移動(dòng)物種以及排放口附近移動(dòng)性較小的物種（如底棲生物群落）產(chǎn)生不利影響。所以，混合區(qū)的使用應(yīng)謹(jǐn)慎，以免損害整個(gè)水體的指定用途。盡管州或部落有權(quán)選擇是否授權(quán)混合區(qū)，但美國規(guī)定了一些不適用混合區(qū)的情況，例如排放廢水含有生物累積性污染危害時(shí)，污染物濃度可能導(dǎo)致重大人體健康風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，或可能危及繁殖場、產(chǎn)卵場、瀕危物種棲息地等重要區(qū)域時(shí)等。

（2）臨界低流量

為確保所采用基準(zhǔn)能夠保護(hù)指定用途，州和部落通常建立臨界低流量值，以支持通過國家污染物排放清除系統(tǒng)（NPDES）許可證計(jì)劃實(shí)施基準(zhǔn)。臨界低流量條件對(duì)水生生物群落的完整性和人體健康的保護(hù)提出了特殊挑戰(zhàn)。因?yàn)榈土髁繒r(shí)可用于稀釋的水較少，從而導(dǎo)致污染物的流內(nèi)濃度較高，加劇廢水排放的影響。因此，為了確定基于水質(zhì)的排放限值（WQBEL），可用稀釋量應(yīng)確保在臨界低流量值下保護(hù)基準(zhǔn)。美國環(huán)保局歷來鼓勵(lì)各州和部落直接在水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定應(yīng)使用哪種臨界低流量值來確定可用稀釋量。這些臨界低流量值已作為新的或修訂的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過EPA審批，對(duì)它們的修訂也必須經(jīng)由EPA審批。EPA推薦了兩種方法計(jì)算臨界低流量值：美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）開發(fā)的基于傳統(tǒng)水文學(xué)的方法和美國環(huán)保局開發(fā)的基于生態(tài)學(xué)的方法。前者通過概率和極端值統(tǒng)計(jì)確定臨界低流量值，后者根據(jù)基準(zhǔn)相關(guān)的特定持續(xù)時(shí)間和頻率經(jīng)驗(yàn)確定臨界低流量。表2給出了EPA推薦的臨界低流量值。其中，1Q10代表平均每10年預(yù)計(jì)發(fā)生一次的最低一天平均流量事件，7Q10代表平均每10年預(yù)計(jì)發(fā)生一次的最低7天連續(xù)平均流量事件；1B3表示平均每3年發(fā)生一次的最低一天平均流量事件，4B3表示平均每3年發(fā)生一次的最低4天連續(xù)平均流量事件。

表2 美國環(huán)保局建議的水生生物和人類健康基準(zhǔn)的臨界低流量Table 2 EPA-recommended Critical low flows for aquatic life and human health criteria

（3）水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)特殊許可

水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)特殊許可（WQS variances）是指特定污染物或水質(zhì)參數(shù)的有時(shí)限的指定用途和基準(zhǔn)，反映了水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)特殊許可期間可達(dá)到的最高條件。有學(xué)者將variance譯為“變量”或“差異”，筆者認(rèn)為該詞應(yīng)理解為特殊許可，是指無法達(dá)到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，州所批準(zhǔn)的有時(shí)限的特殊許可。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)特殊許可適用于國家污染物排放清除系統(tǒng)允許的排放者或水體/水體段。特殊許可須被納入水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)并經(jīng)EPA批準(zhǔn)。特殊許可旨在作為一種機(jī)制，為州、部落和利益相關(guān)者提供時(shí)間，以便在當(dāng)前指定用途未得到滿足的情況下，在確定的時(shí)間段內(nèi)采取行動(dòng)改善水質(zhì)。當(dāng)使用特殊許可時(shí)，州或部落保留當(dāng)前的指定用途作為長期目標(biāo)。

2.2 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的制定和審核程序

《清潔水法》要求州和授權(quán)部落定期審核、適當(dāng)時(shí)采取新的或修訂的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，而EPA負(fù)責(zé)審批?！肚鍧嵥ā泛汀端|(zhì)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)》要求各州和授權(quán)部落至少每3年一次舉行公開聽證會(huì)，審查適用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，并酌情修改和采納水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。修訂水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的方式包括增加和修訂指定用途、水質(zhì)基準(zhǔn)、反退化政策等。各州和授權(quán)部落采用新的或修訂的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)需要提交給EPA審批，EPA區(qū)域辦公室審查州和部落提交的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，區(qū)域管理者負(fù)責(zé)批準(zhǔn)或否決水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。如果EPA確定提交的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)符合《清潔水法》和《水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)》的要求，須在60天內(nèi)通批準(zhǔn)；當(dāng)提交的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)僅有部分內(nèi)容符合要求時(shí)，只能批準(zhǔn)符合要求的部分；如果提交的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)不滿足要求則否決，同時(shí)指出需要作出的修訂。

雖然 EPA傾向于各州和授權(quán)部落采用自己的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但存在下列情況之一時(shí)，必須立即提出并頒布聯(lián)邦水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：（1）EPA認(rèn)定由州或部落提交的新的或修訂的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)不符合《清潔水法》和《水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)》的要求，且未在90天內(nèi)采用可接受的替代水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；（2）EPA認(rèn)定需要新的或修訂的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)來滿足《清潔水法》和《水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)》的要求。

2.3 美國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中的經(jīng)濟(jì)分析

《水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)》規(guī)定，制定、實(shí)施和變更水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的過程中，在不同的環(huán)節(jié)需要考慮經(jīng)濟(jì)因素。美國環(huán)保局發(fā)布了《美國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中臨時(shí)經(jīng)濟(jì)分析指南》（UAEPA，1995），幫助各州和申請(qǐng)人了解應(yīng)該考慮的經(jīng)濟(jì)因素，決定是否達(dá)到指定用途、是否授權(quán)“水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)特殊許可”、和是否批準(zhǔn)降級(jí)高質(zhì)水體水質(zhì)。經(jīng)濟(jì)分析主要有兩個(gè)目的，一個(gè)是為取消指定用途或獲得“水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)特殊許可”，必須證明達(dá)到指定用途可能造成嚴(yán)重和廣泛的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)影響；二是計(jì)劃降低高質(zhì)水體的水質(zhì)，必須證明降低水質(zhì)是滿足重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展所需要的。有學(xué)者研究了美國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制定中的經(jīng)濟(jì)分析的主要流程（席北斗等，2011），這里不再詳細(xì)敘述。但是需要指出的是，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)濟(jì)分析僅涉及為達(dá)到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)而改善水質(zhì)的成本或?yàn)榱吮３指哔|(zhì)水體水質(zhì)的成本；且 EPA使用成本-效益分析作為確定水質(zhì)基準(zhǔn)的一個(gè)因素，收到了很多質(zhì)疑。EPA沒有使用經(jīng)濟(jì)分析作為確定保護(hù)性水質(zhì)基準(zhǔn)的基礎(chǔ)?！端|(zhì)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)》，明確指出，基準(zhǔn)必須根據(jù)可靠的科學(xué)原理且必須保護(hù)指定用途。EPA也強(qiáng)調(diào)，盡管指定用途時(shí)可能考慮了經(jīng)濟(jì)因素，但不能用于證明基準(zhǔn)不能保護(hù)那些用途；另外，基準(zhǔn)只根據(jù)污染物濃度與環(huán)境和健康效益之間關(guān)系的數(shù)據(jù)和科學(xué)判斷，而不反映經(jīng)濟(jì)因素的考慮。

2.4 基于水質(zhì)的污染控制方法

基于水質(zhì)的污染控制方法是水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的主要應(yīng)用，該方法強(qiáng)調(diào)水體的總體水質(zhì)，基于水體的固有條件和確定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，為州和授權(quán)部落提供了進(jìn)入水體污染物數(shù)量的控制機(jī)制?；谒|(zhì)的污染控制方法主要包括：制定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；監(jiān)測水質(zhì)并評(píng)估達(dá)標(biāo)程度；識(shí)別受損水體并排序；確定污染負(fù)荷能力和分配；制定點(diǎn)源和非點(diǎn)源控制；監(jiān)測和確保遵守；測量過程。所以說，除了監(jiān)測水質(zhì)并評(píng)估達(dá)標(biāo)程度外，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的另一重要應(yīng)用就是制定基于水質(zhì)的排放標(biāo)準(zhǔn)。最初階段，美國一些州根據(jù)《1965年水質(zhì)法》制定了適合州內(nèi)水體的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)污染控制效果并不理想?！?972年聯(lián)邦水污染控制法修訂版》將水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃擴(kuò)展到了州際水體，并規(guī)定通過制訂排放許可來實(shí)施水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。美國的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)歷程表明，僅制定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于水污染控制和水質(zhì)改善的效果很不明顯，需要通過水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制定基于水質(zhì)的排放標(biāo)準(zhǔn)才能更好的實(shí)施和應(yīng)用，發(fā)揮水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的作用。

2.5 水質(zhì)監(jiān)測與評(píng)估

美國環(huán)保局和各州需要全面的水質(zhì)監(jiān)測和評(píng)估信息，以了解環(huán)境狀況和隨時(shí)間變化的情況，從而幫助設(shè)定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的保護(hù)水平，支持水質(zhì)問題的管理決策。EPA建議州水質(zhì)監(jiān)測和評(píng)估計(jì)劃包含10個(gè)要素，分別為監(jiān)測計(jì)劃、監(jiān)測目標(biāo)、監(jiān)測設(shè)計(jì)、核心水質(zhì)指標(biāo)和補(bǔ)充水質(zhì)水質(zhì)指標(biāo)、質(zhì)量保證、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析評(píng)估、報(bào)告、計(jì)劃評(píng)價(jià)、及支持和基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃等（USEPA，2003）。州的監(jiān)測計(jì)劃是一項(xiàng)長期實(shí)施計(jì)劃，應(yīng)包括一個(gè)不超過 10年的時(shí)間表，涵蓋溪流、河流、湖泊、胡庫、河口、濕地等所有水體類型。監(jiān)測目標(biāo)一般包括：幫助制定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、確定水質(zhì)狀態(tài)和趨勢、實(shí)施水質(zhì)管理計(jì)劃、評(píng)估計(jì)劃有效性等；監(jiān)測計(jì)劃需要提供滿足管理決策需求的數(shù)據(jù)。

各州通過分析化學(xué)、物理、生物、土地使用等各類數(shù)據(jù)，為州所有水體評(píng)估水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的達(dá)標(biāo)程度。然后，及時(shí)完整的將形成的報(bào)告和清單提交給EPA。報(bào)告需要包括監(jiān)測計(jì)劃、評(píng)估方法、評(píng)估結(jié)果、趨勢分析、公共健康問題等方面的內(nèi)容（USEPA，2005）。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo)程度的評(píng)估結(jié)果有五類：（1）支持所有指定用途，沒有用途受到威脅；（2）現(xiàn)有數(shù)據(jù)和/或信息表明，部分指定用途得到支持；（3）可用數(shù)據(jù)和/或信息不足，無法確定用途是否得到支持；（4）可用數(shù)據(jù)和/或信息表明至少有一個(gè)指定用途未被支持或受到威脅，但不需要確定最大日負(fù)荷量；（5）可用數(shù)據(jù)和/或信息表明至少有一個(gè)指定用途未被支持或受到威脅，需要確定最大日負(fù)荷量。

3 美國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)分析及對(duì)中國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制/修訂的啟示

通過前文對(duì)美國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制定的理念、目標(biāo)及相關(guān)法律法規(guī)和指南進(jìn)行分析討論后，凝練出了美國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的重要特點(diǎn)，并提出其對(duì)中國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制修訂的借鑒意義和參考價(jià)值。

3.1 水體功能與用途更加明確具體，依據(jù)不同使用功能制訂相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

（1）水體的功能與用途決定了水體的保護(hù)目標(biāo)，是水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制訂的基礎(chǔ)。中國《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》劃分的五類水體功能雖然全面，涵蓋了飲用水、水生生物用水、娛樂用水、農(nóng)業(yè)與景觀用水等，但不同功能類別有交叉，可能會(huì)造成過保護(hù)或欠保護(hù)問題。因此，可借鑒美國的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制訂經(jīng)驗(yàn)，依據(jù)水體的不同使用功能制訂對(duì)應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，不同使用功能水體在關(guān)注的水質(zhì)參數(shù)和污染物項(xiàng)目方面具有差異。

（2）水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制定要以水質(zhì)基準(zhǔn)為科學(xué)依據(jù)。美國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)作為一個(gè)法規(guī)而非具體的數(shù)值，水質(zhì)基準(zhǔn)是其核心要素之一。《清潔水法》中水質(zhì)基準(zhǔn)（criteria）的使用有兩處：一是用于 303(c) 中表示州水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)組成部分；一是用于304(a) 中表示國家推薦水質(zhì)基準(zhǔn)（USEPA，1991）。各州可以直接采用 EPA制定的國家推薦水質(zhì)基準(zhǔn)作為本州的水質(zhì)基準(zhǔn)，也可以依據(jù)本州的生物區(qū)系特征與水化學(xué)特征制訂區(qū)域的水質(zhì)基準(zhǔn)。中國近年來也加強(qiáng)了水質(zhì)基準(zhǔn)研究，并陸續(xù)發(fā)布了鎘、氨氮等幾種物質(zhì)的保護(hù)水生生物水質(zhì)基準(zhǔn)值及其制定文件（生態(tài)環(huán)境部，2020a；生態(tài)環(huán)境部，2020b），為中國的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制修訂和水生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)管理提供了強(qiáng)有力的科學(xué)依據(jù)。中國未來的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制訂須以中國水質(zhì)基準(zhǔn)研究為依據(jù)，才能科學(xué)地服務(wù)于中國水環(huán)境管理。

（3）水質(zhì)基準(zhǔn)值必須根據(jù)可靠的科學(xué)原理且必須保護(hù)指定用途。EPA強(qiáng)調(diào)水質(zhì)基準(zhǔn)僅根據(jù)污染物濃度與環(huán)境和健康效益之間關(guān)系的科學(xué)數(shù)據(jù)和專家判斷，而不考慮經(jīng)濟(jì)因素和達(dá)標(biāo)的技術(shù)可行性（USEPA，1999；USEPA，2000）。盡管經(jīng)濟(jì)分析是水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的重要內(nèi)容，用來評(píng)估水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制定所帶來的成本和預(yù)期取得的經(jīng)濟(jì)效益，但并不是水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制定的必需程序，也不能影響水質(zhì)基準(zhǔn)的數(shù)值確定。美國環(huán)保局沒有將經(jīng)濟(jì)分析作為制訂水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)，分析方法和檢測限也不能影響水質(zhì)基準(zhǔn)的制定（USEPA，2000）。美國的1985指南也指出，基準(zhǔn)不能基于分析方法的敏感性，設(shè)定可以提供足夠保護(hù)的水質(zhì)基準(zhǔn)會(huì)成為改進(jìn)分析方法檢測限的強(qiáng)制機(jī)制（UAEPA，1985）。因此，在現(xiàn)階段，考慮到中國的發(fā)展階段和技術(shù)水平，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的制定可能會(huì)受經(jīng)濟(jì)因素和分析方法檢測限等因素限制，在制修訂水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)過程中需要考慮經(jīng)濟(jì)分析，分析水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的成本和效益。但未來水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的制定應(yīng)該主要以水質(zhì)基準(zhǔn)作為科學(xué)依據(jù)，以生態(tài)環(huán)境和人體健康為主要保護(hù)目標(biāo)，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值不應(yīng)根據(jù)成本和效益的大小、分析方法檢測限的局限性進(jìn)行調(diào)整。

3.2 重視累積性物質(zhì)的水質(zhì)基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)的制訂

由于生物累積性物質(zhì)（如甲基汞、DDT、PFOS）可在水生食物鏈中進(jìn)行生物累積或生物放大，即使水中含量很低也可能對(duì)生態(tài)系統(tǒng)，尤其是高營養(yǎng)級(jí)生物造成嚴(yán)重的危害作用（Hung et al.，2006；Hinck et al.，2009；Han et al.，2017）。這種情況下，如果使用基于水中濃度表示的毒性數(shù)據(jù)推導(dǎo)水質(zhì)基準(zhǔn)，很可能會(huì)導(dǎo)致“欠保護(hù)”的問題。因此，對(duì)于生物累積性物質(zhì)，美國認(rèn)為需要制定基于生物組織的基準(zhǔn)，基于水相的水質(zhì)基準(zhǔn)要從基于組織的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)化而來，才能科學(xué)的保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)。美國EPA于2016年發(fā)布了硒的保護(hù)水生生物水質(zhì)基準(zhǔn)文件（USEPA，2016），制訂了硒基于魚類組織的保護(hù)水生生物水質(zhì)基準(zhǔn)，并通過基于魚類組織的基準(zhǔn)來推導(dǎo)基于水相的基準(zhǔn)，且規(guī)定并推薦優(yōu)先采用基于魚類組織的水質(zhì)基準(zhǔn)。中國目前的水質(zhì)基準(zhǔn)制定技術(shù)指南中，尚未對(duì)累積性物質(zhì)的水質(zhì)基準(zhǔn)做特殊規(guī)定和說明。因此，需要針對(duì)累積性物質(zhì)（如硒、甲基汞等）制定水質(zhì)基準(zhǔn)制訂技術(shù)指南并推動(dòng)相關(guān)研究。

3.3 加強(qiáng)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)與排放標(biāo)準(zhǔn)的銜接

水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的重要應(yīng)用之一是制定基于水質(zhì)的排放標(biāo)準(zhǔn)。美國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，僅制定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于水污染控制和水質(zhì)改善的效果有限，通過水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制定基于水質(zhì)的排放標(biāo)準(zhǔn)才能更好的實(shí)施和應(yīng)用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，有效發(fā)揮其在污染控制和水質(zhì)改善中的作用。另外，將水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)與排放標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)系起來，也是進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析的前提。通過水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制定排放標(biāo)準(zhǔn)，才能有效分析并計(jì)算為了達(dá)到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)而產(chǎn)生的污染控制的成本，包括污染控制成本、運(yùn)行和維護(hù)成本，以及水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的效益分析。中國目前尚未將水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和排放標(biāo)準(zhǔn)充分聯(lián)系起來，未來可能需要依據(jù)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，通過模型模擬、污染源總量控制、污染負(fù)荷分配等措施科學(xué)合理地制定排放標(biāo)準(zhǔn)，從而真正的將水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)落地，充分發(fā)揮水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的“指揮棒”作用。

3.4 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的制定與應(yīng)用還應(yīng)該考慮區(qū)域差異性和季節(jié)性變化

一方面，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)具有區(qū)域性，不同區(qū)域的水生生物優(yōu)勢物種與代表性物種差異較大，且由于地質(zhì)成因或者背景值等因素造成不同區(qū)域水體的 pH值、DOC濃度等差異也較大。因此，應(yīng)根據(jù)區(qū)域特征（水生生物物種分布特征和水化學(xué)特征如 pH、DOC等）制定和應(yīng)用適合本區(qū)域的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。另一方面，不同季節(jié)（豐水期、枯水期）由于流量差異較大等原因，可能導(dǎo)致部分指標(biāo)季節(jié)性超標(biāo)，也需要進(jìn)行特殊考慮。對(duì)于目前不能達(dá)到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域，可以參考美國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)特殊許可，制定一定期限內(nèi)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，并在此期限內(nèi)采取相應(yīng)措施改善水質(zhì)，最終實(shí)現(xiàn)水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

4 結(jié)論

美國水質(zhì)基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)研究經(jīng)過了幾十年的歷程，經(jīng)過不斷完善和修改，形成了比較完善的體系，為美國的水質(zhì)改善和水生態(tài)健康保護(hù)做出了積極的貢獻(xiàn)。相對(duì)來說，中國的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)特別是水質(zhì)基準(zhǔn)研究起步較晚，尚不成熟。美國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)有許多先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)值得我們學(xué)習(xí)借鑒，有助于中國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)研究跟國際接軌，少走彎路。中國未來水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂應(yīng)該以中國水質(zhì)基準(zhǔn)研究為依據(jù)，針對(duì)不同水體功能制定相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，重視累積性物質(zhì)的水質(zhì)基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)研究，加強(qiáng)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)與排放標(biāo)準(zhǔn)的銜接，考慮區(qū)域性差異和季節(jié)性變化等因素。但應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，美國的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)體系是個(gè)龐大完善的系統(tǒng)，非常有必要進(jìn)行全面系統(tǒng)的學(xué)習(xí)、研究和總結(jié)；同時(shí)，還應(yīng)該結(jié)合中國區(qū)域環(huán)境和生物區(qū)系特征，加強(qiáng)適合中國國情的水質(zhì)基準(zhǔn)和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)研究，為中國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制修訂和水生態(tài)環(huán)境管理提供科學(xué)支撐，助力中國水生態(tài)環(huán)境持續(xù)改善，早日實(shí)現(xiàn)美麗中國的美好愿景。