流域水质目标管理技术研究_控制单元的总量控制技术_孟伟

中国环境科学 2007,27(5):712~716 China Environmental Science 中国流域水环境污染综合防治战略孟伟*(中国环境科学研究院,北京 100012)摘要：目前我国流域水污染控制压力巨大,如何采取科学有效的污染防治战略是关键.对我国流域水环境污染与防治现状进行了深入评估,分析了造成水环境污染和环境保护滞后的主要原因.当前我国水污染防治缺乏流域尺度的综合防治理念指导,表现为污染控制指标单一、水环境特征区域差异不清、基准标准体系不够健全以及水环境保护与社会经济未能实现协调发展等问题.针对上述问题,提出了我国流域水环境污染防治的“分类、分区、分级、分期”控制原则,阐述了各类控制原则的具体内容,为国家流域水污染防治策略科学制定提供技术支持.关键词：中国；水污染防治；流域管理；战略对策中图分类号：X820 文献标识码：A 文章编号：1000-6923(2007)05-0712-05The strategy of comprehensive pollution prevention and cure of water environment in Chinese watershed. MENG Wei* (Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China). China Environmental Science, 2007, 27(5)：712~716Abstract：Watersheds in China are facing great pressure from water pollution at present. To formulate an effective and scientific-sound strategy has become a critical issue in water pollution prevention and cure.The author has thoroughly evaluated the current issues of pollution prevention and cure strategy in aquatic environment and analyzed these major factors that cause the shortfall of water pollution prevention and cure in China. They are the lack of the guidelines for water pollution prevention and cure in watershed scale, the lack of comprehensive prevention and cure measurements, the lack of the differentiation analysis of the diversified aquatic environments, the lack of a complete water quality criteria system and the lack of the coordination between water pollution prevention and social economic development. In response to these issues the author proposes the principle of “by categories, by regions, by classes and by phases”, which can apply to the pollution prevention and cure in aquatic environment of China. This principle is discussed in such details, so it can provide the scientific basis in the formulation of national strategy of water pollution prevention and cure of China.Key words：China; water pollution prevention and cure; watershed management; strategy水作为最重要的自然资源,为流域的社会经济发展提供了条件.但是,随着经济的高速发展和城市化进程的加速,我国流域水污染也日趋严重[1].20世纪70年代中期起,我国在一些重点流域展开了大规模的防治工作,取得了阶段性成果,部分河段水质有所改善[2].但是,由于污染物的排放未得到根本遏制,一些江河湖海的污染情况依然十分严重.近年来水污染问题更呈现暴发趋势,各种类型污染问题接踵而至[3],不仅造成巨大的经济损失,还严重破坏了人类的生存环境,威胁到人民群众的生命健康[4].目前,我国正在实施跨越式经济发展战略,面对更为巨大的社会发展压力,只有制定出有效的流域水污染防治战略体系,才能够从根本上解决我国流域水污染控制问题,这是影响我国未来发展能否成功的关键因素.为此,作者在综合评估我国水污染现状的基础上,对未来的流域水环境污染防治战略进行思考,并对其所包含的支撑技术体系进行探讨,为我国水污染防治的国家战略的科学制定与实施提供依据.1 中国流域水环境污染现状、特征与成因根据2005年的《中国环境状况公报》,全国收稿日期：2007-01-24基金项目：国家“973”项目(2002CB4124);国家“十五”科技攻关计划项目(2003BA614A-04)* 责任作者, 研究员, mengwei@5期孟伟：中国流域水环境污染综合防治战略 713七大水系的411个地表水监测断面中,Ⅰ~Ⅲ类、Ⅳ~Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的断面比例分别为41%、32%和27%,主要污染指标为NH3-N、BOD5、高锰酸盐指数和石油类[5].其中,工业较发达的城镇河段污染突出,78%的城市河段不适合做饮用水源.近年来,我国内陆水域水体普遍出现水华暴发现象,60%以上的大型湖泊已经不同程度富营养化,城市水体基本上全部富营养化,太湖、滇池、巢湖、白洋淀等大型湖泊水体严重富营养化,汉江、珠江等河流水域也出现水质富营养化[1].持久性有毒有害污染物的影响日益显现,一些新型污染物质不断出现,如抗生素、内分泌干扰物,藻类毒素和杀虫剂氧化副产物等.水生态系统与人体健康面临的潜在风险增大.我国水环境问题产生的根源在于经济增长方式粗放,企业单纯追求经济效益,忽视环境效益和生态效益,从而造成污染物排放量日趋增加.以2005年为例,工业和城镇生活废水排放量达到了524.5亿t,COD和NH3-N排放量分别达到1414.2万t和149.8万t,重点流域的污染物排放量明显超过其环境容量[5].其中,工业点源尚未得到有效控制,工业产业结构仍然不尽合理,造纸、酿造、化工、印染等一些高耗水、重污染行业仍占有一定比重.我国工业生产的资源消耗普遍高于发达国家水平,同行业单位产值下所产生的污染物数量大于国外企业.例如我国工业用水重复利用率仅为55%,比国外先进水平低25%;石化行业的吨油、吨产品排水、污染物排放量与国外先进水平相比差距为2~5倍等.随着城市化进程的加快,近年来城市生活污水排放量迅速增加,但全国城镇污水处理率仅为51.9%,大量生活污水直接或间接进入江河湖库等自然水体,而且由于运行费用不足,部分城市污水处理厂尚不能正常运转,使得城市生活污染问题更加突出.伴随着化肥农药的不断增加以及乡村养殖业的迅猛发展,非点源污染物对水体污染的贡献日益增加,已经成为我国水体氮、磷污染的主要因素,据调查,太湖、滇池和巢湖中约50%的TN和TP 来自农业非点源,但长期以来农村非点源污染一直缺乏有效控制,这使得湖泊水库富营养化问题未得到根本解决.2流域水环境污染综合防治战略存在的问题2.1缺乏流域尺度水环境污染综合防治的战略理念流域是一个完整的水文循环单元,自然作用和人类活动产生的点源、非点源污染物经由支流廊道汇入干流,从而对水环境和水生态系统产生重要影响.因此,流域作为一个相对完整的资源管理单元和人类活动的集中区域,不仅是人类需求和水生态系统生存的载体,也是资源供求、人与自然、发展与水环境保护的矛盾冲突集中体.水环境问题是一个涉及土地利用、上下游相互关系、多种水体类型、多种污染类型的综合性问题,所以基于流域尺度进行水环境管理势在必行.美国在20世纪80年代提出流域水环境保护的概念,强调流域生态系统的整体治理,在综合考虑流域水文和污染物质输移的基本规律以及水生态和社会经济子系统的构成与相互反馈作用的基础上,对地下水、地表水、湿地、水生态系统进行统筹规划、设计、实施和保护,制定综合性的流域水污染防治措施,这样有助于地区(部门)利益冲突内部化,缓解不同部门的冲突,提高流域水环境管理的效率和效益.这种水污染防治策略强调以流域水生态完整性为保护目标,重视流域内所有与水质有关的问题,例如毒性和常规污染物的控制;温度、水流、地下水与地表水的相互作用关系;水道形态、底质组成、河岸带特征、栖息地质量、物种丰度、多样性等生态健康状况,甚至深层土壤生物地质化学等.要求基于区域水生态特征实施针对性的污染控制行动:促进所有特定流域的机构、团体和个人参与流域水环境保护,利用多学科专家和多机构的专业技能、资源和权力综合解决水环境问题.而我国水环境管理仍然以区域污染控制为主,缺乏流域层面上的有效管理策略和方法,造成流域内行政区之间、上游与下游,左岸与右岸,河流与湖库,河流与海洋的跨界冲突现象极为突出.714 中国环境科学 27卷2.2缺乏对于常规指标外的有毒有害污染物的关注长期以来,我国在流域水污染防治领域关注的重点始终是COD、氨氮、重金属等污染分担率较高的指标.一些有毒有机污染物在环境介质中的浓度很低,在COD等指标中不易反映出来,但由于其特定的生物生理毒性和难降解、持久性和生物累积性等,往往对生态系统和人类健康造成更直接严重的危害.对于有毒有机污染物质,必须采取不同于常规污染物的控制措施,要以严格的排放标准为约束实行限制排放为主,而对于一些非常重要的有毒有机物质,要以零排放为约束的禁止排放为主要手段.2.3缺乏对水环境特征区域差异的研究不同流域或者区域水环境的环境承载力、水生态特征等都有较大差异,面临的污染特征也不尽相同,因此实行分区域管理是较为适宜的对策.美国于20世纪80年代制定水生态分区方案,并将其应用于水环境管理中,例如区域监测点的选择、营养物基准制定以及区域范围内受损水生态系统的恢复标准的制定等,为基于流域的TMDL 的制定奠定了基础[6].我国幅员辽阔,不同区域间的水环境特征差异较大,由于没有开展各流域不同河段(区域)的水环境特征的全面研究,更没有建立污染因子或干扰因素对水生态系统影响的作用关系,无法准确判断流域(区域)水环境承载力和水生态特征,污染源控制与水环境管理都存在很大的盲目性,难以实现有效保护.2.4水环境质量基准与标准体系尚不健全水质标准是污染控制的基础,科学识别水体的功能和制定不同的保护目标是成功实施污染控制的关键要素之一,而标准体系的完善能为污染物控制提供更好的技术支持.水质基准可分为两大类,一类是毒理学基准,是依据大量科学实验和研究制定的,例如人体健康基准、水生生物基准等;另一类是生态学基准,是在大量现场调查的基础上通过统计学分析而获得,如营养物基准等[7].美国目前已经建立了一个较为全面的水环境质量基准与标准体系,由水生生物毒理基准、人体健康毒理基准、营养物基准与水生态基准组成,能够综合反映水生态系统的质量状况.我国在水质基准研究方面较为匮乏,水质标准也仅包括水体理化指标,目前尚未制定出营养物标准、水生态标准和沉积物标准等,而且水体功能与水质标准不能科学匹配,难以满足水环境管理的需求.2.5 社会经济发展与水污染防治不相协调我国的水污染防治是在经济技术较低的基础上发展起来,污染控制水平与社会经济发展不相适应,经济决策与环境决策经常背道而驰,使得流域的水环境管理步履维艰,严重影响经济社会的可持续发展.目前,产业结构不够合理,经济增长为粗放式,若延续目前的社会经济发展模式将会对水环境直接构成威胁.因此,需要将生态环境保护目标置于人口、经济社会、环境的大系统中,根据流域水环境系统特征及其需求,综合运用技术、工程、法律、政策、行政、经济、公众参与、教育等各种手段,分阶段制定保障流域可持续发展的水污染控制措施,调控流域范围内的污染排放与水质,实现流域社会经济与污染控制的协调发展.3我国流域水环境污染防治的控制原则为系统解决我国水环境污染防治所存在的问题,成功制订“十一五”及未来水环境管理的战略对策,作者提出我国流域水环境污染防治的“分类、分区、分级、分期”的控制原则.3.1 污染物质的分类控制原则采取不同的污染控制措施,有针对性地防治不同特性的水污染物,污染物可以根据结构、毒性、功能要求和降解特性等进行分类.根据污染物质的结构和组成,可以将其分为合成有机物、金属、无机物和卫生学指标等;根据污染物的毒性特点,可以分为常规污染物(含氮、磷营养盐)与优先控制污染物;根据污染物对水体生态功能与资源用途的影响作用,可以分为淡水水生生物保护、海水水生生物保护、人体健康保护等方面的控制污染物;根据污染因子的降解特性,可以分为保守物质(包括重金属、难降解有毒有机物质等)和非保守物质(包括COD、NH3-N等).通过对5期孟伟：中国流域水环境污染综合防治战略 715上述特点的总结,结合水污染防治管理的需求,作者将其归结为5类控制指标,分别提出了相应的控制要求(表1).表1不同类型污染物质的控制措施Table 1 Control for different types of pollutants序号污染物质类型排放标准控制总量控制备注1 禁排有毒有机物质零排放否 POPs类2 限排有毒物质是讨论重金属等3 常规污染物质是是包括COD、氨氮等4 营养物质是是总氮、总磷5 卫生学指标否否粪大肠杆菌等3.2污染控制的分区原则针对我国地域广阔,水环境特征差异显著的特点,需要依据区域自然环境特征,制定不同的污染控制对象与控制标准,实施差异性的污染控制策略.分区要考虑到水文过程的完整性,生态系统的一致性以及水体功能的差异性,可采取水资源分区、水生态分区和水环境功能分区等多种分区形式,构建水污染物控制的分区体系.其中,水资源分区是根据水文循环单元进行划分,主要体现水文过程的完整性,表现出污染物输移转化规律,是实现水量水质综合管理的重要单元.水生态区主要是根据影响流域水生态特征的自然要素进行划分,例如气候、地形地貌、植被、土壤和土地利用等因素,其实质是一定尺度下的水体分类方法,主要用于识别水体生态功能和确定水体的生态完整性标准,是实施基于水生态安全的污染控制策略的重要控制单元.水环境功能分区是在水生态分区基础上,充分考虑我国水环境管理能力及地方差异性,在流域尺度和时间尺度上权衡人类需求功能与水生态需求功能所采取的一种分区方法.流域水环境功能区包括3种类型,即重要功能区、一般功能区和冲突协调区,功能区的管理目标不仅包括水质目标,还应包括水生生物和水量目标.在制定水环境功能区划时,采用冲突协调机制处理跨行政界、上下游、左右岸等冲突问题,需要统筹协调流域与海洋、河流与湖泊水质标准的冲突问题. 3.3水质目标的分级原则水体往往具有饮用水、休闲用水、捕鱼/食用、水生生物栖息地、农业用水和工业用水等多种功能,不同功能水体对水体污染程度要求不同,因此,需要制定不同级别的水质保护目标.我国正是依据地表水域使用功能和保护目标实施分级水质管理,将水体划分为5类功能区,即自然保护区、饮用水源地、渔业、工业和农业等用水水域.按照高功能区高要求、低功能区低要求的原则,分别赋予了Ⅰ类到Ⅴ类的水质标准,水域功能类别高的标准值严于水域功能类别低的标准值.但是我国的水质标准体系不够健全,尚不能支持水体功能的保护.以湖库富营养化保护为例,美国1998年开始制定区域性的营养物基准[8],2000年发布河流、湖库的营养化基准制定导则[9],至今已逐步颁布14个生态区的河流、湖库的营养物水质基准.但是我国尚未制定出针对湖泊、水库的营养状态标准,只是采用与地表水标准相同的毒理及耗氧类指标进行评价和管理,评价结果不能体现不同自然条件、不同水体类型之间的富营养化差异,也不能实施针对性的管理措施[10].3.4污染防治的分期保护原则分期包括两层含义,一是以季节特征为基础的污染控制,目的是体现控制中的水期差异;二是以年度特征为基础的污染控制,目的是体现控制目标与措施的分阶段实施.目前,污染控制没有体现出水期的差异,往往是选择枯水期水文条件作为水质安全的水文条件,确定污染控制方案.这种方法存在着一定的缺陷,一方面由于污染特征的差异,水污染控制可能危险段并不在枯水期,例如有些流域的排污期与径流特征不同步,以辽河干流为例,TP污染在丰水期最为严重,因此作为河流入海总量控制需要选择丰水期,实施TP负荷的总量控制;另一方面,由于缺乏对水期变化的考虑,造成污染控制缺乏灵活性,使得安全时段的剩余环境容量难以得到充分利用,对区域污染控制造成较大的压力.此外,污染控制的目标并不能一蹴而就,需要以流域水生态安全为最终目标,根据社会经济技术发展水平,分别制定近期、中期和远期的目标,716 中国环境科学 27卷并提出分阶段的污染实施方案,这不仅有利于政府针对性地采取措施,保障水污染防治与社会经济发展的协调.美国许多州都意识到对所有水域同时进行管理是不实际的,因此往往采取分步骤实施的方式,即对1/5水域进行监测,对另1/5水域进行评价并找出优先问题,用数学模型制定1/5水域的TMDL,同时制定1/5水域的管理计划,对最后1/5水域实施管理计划,这些计划在下一个年度管理中进行水域轮换[10].4结论4.1为从根本上解决我国水污染的复杂问题,就必须实施流域污染控制策略,在流域尺度上开展系统性、综合性、前瞻性的水污染控制技术体系研究,重点在于转变传统的污染控制理念.4.2根据流域地理、水文气象、生态一致性和社会经济发展水平,开展全国水环境生态分区方案研究,根据不同区域的水生态系统类型特征与水环境特征,提出不同分区的污染控制要求,从而为污染控制目标的分解提供支持,以水环境生态分区为基础进行污染负荷的计算和管理.4.3尽快开展水环境基准与水环境标准的研究工作,建立和完善适合我国国情的水环境基准、水环境质量标准与水污染物排放标准.将水生态系统健康保障作为污染控制的基本目标.4.4在分类、分区、分级和分期的理念支持下,以公平和效率的原则,合理配置污染物削减量,实现污染控制与社会经济的协调发展.4.5完善我国流域污染控制技术管理体系,根据社会经济发展水平,制定和颁布污染控制的相应技术规范,进一步加大监察、监管力度,推进环境保护法、水污染防治法的责任落实.参考文献：[1] 吴舜泽,夏青,刘鸿亮.中国流域水污染分析 [J]. 环境科学与技术, 2000,89(2):1-6.[2] 张昕.关于我国重点流域水污染防治问题的思考 [J]. 环境保护, 2001,(1):35-38.[3] 孟伟,苏一兵,郑丙辉.中国流域水污染现状与控制策略的探讨 [J]. 中国水利水电科学研究院学报, 2004, 2(4):242-246. [4] 杜梅,马中.流域水环境保护管理存在的问题与对策 [J].社会科学家, 2005,112(2):55-61.[5] 国家环境保护总局.2005年中国环境状况公报 [R]. 北京:国家环境保护总局, 2005.[6] Hughes R, Whittier T, Rohm C, et al. A regional framework forestablishing recovery criteria [J]. Environmental Management, 1990,14(5):673-683.[7] 孟伟,张远,郑丙辉.水环境质量基准、标准与流域水污染物总量控制策略 [J]. 环境科学研究, 2006,19(3):1-6.[8] U.S. EPA. Nationl strategy for the development of regionalnutrient criteria [R]. EPA-822-R-98-002. Washington DC: U.S.Environmental Protection Agency, 1998.[9] U.S. EPA. Nutrient criteria technical gruidance manual lake andreservoirs (first edition) [R]. EPA-822-B00-001. Washington DC: U.S. Environmental Protection Agency, 2000.[10] U.S. EPA. A review of statewide watershed managementapproaches [R]. Washington DC: U.S. Environmental Protection Ageney, 2002.作者简介：孟伟 (1956-),男,山东青岛人,研究员,博士,主要从事流域生态学、流域水污染物控制以及河口海岸环境科学等基础理论与应用科学的研究工作.出版专著4部,发表论文20余篇.。

欧盟流域水环境管理体系及水质目标
王海燕;孟伟
【期刊名称】《世界环境》
【年(卷),期】2009(000)002
【摘要】相对世界大多数地方来说，水资源短缺及水体污染情况在欧盟并不严重，但是由于长期持续开发利用及社会经济发展，其水体受工业及生活点源、农业面源污染，水电及航运利用等人类活动的影响非常大，而且不同区域面临的水问题也各不相同，水资源及水环境保护仍存在很大压力。

20世纪70年代以来，欧盟相继
出台了一系列的水政策，其目的是缓解、停止并逐步消除人类活动对水体的影响，保证人民群众和环境健康，促进经济社会的可持续发展。

【总页数】3页(P61-63)
【作者】王海燕;孟伟
【作者单位】中国环境科学研究院;中国环境科学研究院
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于GIS的流域水质目标管理TMYL构架研究——以赣江流域为例 [J], 谭斌;陈武权;谭广宇;李红华;曹茜;刘锐
2.流域水质目标管理技术研究(Ⅲ)——水环境流域监控技术研究 [J], 孟伟;秦延文;郑丙辉;张雷;张楠
3.流域水质目标管理技术研究(Ⅱ)——水环境基准、标准与总量控制 [J], 孟伟;刘征;张楠;胡林林
4.欧盟国家流域水环境监测与评价分析方法启示 [J], 张晶
5.《欧盟水框架指令》下的地表水环境管理体系及其对我国的启示 [J], 陶艳茹;苏海磊;李会仙;朱元荣;时迪;陈艳卿;孙福红
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流域水质目标管理技术研究(Ñ))))控制单元的总量控制技术孟 伟1,张 楠1,2,张 远1,郑丙辉11.中国环境科学研究院河流与海岸带环境研究室,北京 1000122.北京师范大学水科学研究院,北京 100875摘要:对国内外水污染防治技术体系进行了归纳总结,系统地介绍了美国水质管理技术)))T MD L 计划的技术框架和特点,指出TMD L 对我国水质目标管理的借鉴意义.在/以人为本,保护水生态0以及/分类、分区、分级、分期0理念的指导下,构建了以保持水生态系统健康为目标的流域水质目标管理技术体系,阐述了该体系的内涵和特点,研究了面向控制单元的总量控制技术方法,对水环境生态分区、水质标准体系的建立、水污染控制单元的选取、实际和允许负荷量的计算、污染负荷分配等关键技术进行了探讨,最后就如何实现流域水质目标管理体系提出了建议.关键词:流域水质目标管理;水生态;控制单元;总量控制;TMD L中图分类号:X-651 文献标识码:A 文章编号:1001-6929(2007)04-0001-08The Study on Technique of Basin Water Quality Target Manage me nt Ñ:Pol luta nt Total Amount Control Technique in Control UnitM E NG Wei 1,Z HA NG Nan 1,2,Z HA NG Yuan 1,Z HE NG Bing 2hui11.Riv er and Costal Environ mental Research Center,China Research Academy of Environ mental Sciences,Beijing 100012,China2.College of Water Sciences,Beijing Normal Universi ty,Beijing 100875,ChinaAbstr act :The current domestic and foreign sy stems o f w ater pollution co ntrol techno lo gy w ere sum marized.Emphatically,the technical framewo rk and advan tages o f T MDL prog ram of USEPA,regarded as the very typical technique of w ater quali ty management in the wo rld,were sy stematically i ntroduced,which can o ffer good reference to basin water quality target management in China.Based on the principles of /human fundamen tal,emphasis o n ecolo gical health 0and /by ty pe,by region,by grade and by term 0,the technique sy stem o f basin water q uality target management w as constructed with the goal of keeping the heal th o f water eco 2system.The implicatio ns and traits o f this technique sy stem were explained.The methods o f co ntrol uni t 2based pollutant to tal amount control were analyzed,such as the ecological zo ning of water enviro nment,the construction o f water quality standard system,the choice o f water po llution control uni t,the calculatio n o f actual and permitted po llutant load,the allocation o f po llutant load and so on.Finally,four suggestions were brought forward for actualizing the basin water quality target management sy stem.Key wor ds :basin w ater quality target management;water ecolo gy;control unit;con taminan t gross control;T MDL收稿日期:2007-06-06基金项目:国家/十五0科技攻关计划项目(2003BA614A-04);国家重点基础研究发展计划(973)项目(2002C B412409)作者简介:孟伟(1956-),男,山东青岛人,研究员,博士,m engwei@.我国流域水质管理技术研究可以追溯到20世纪70年代.多年来我国相继开展了有关水环境容量、水功能区划、水质数学模型、流域水污染防治综合规划以及排污许可证管理制度等的研究,将总量控制技术与水污染防治规划相结合,逐步形成了以污染物目标总量控制技术为主,容量总量控制和行业总量控制为辅的水质管理技术体系,为我国水环境管理基本制度的建立奠定了基础.在/九五0和/十五0期间,污染物排放总量控制的理论及应用技术不断得到深化与拓展,确定了/九五0期间污染物排放总量控制指标[1],标志着我国污染控制由浓度控制进入总量控制阶段,基于该技术体系,我国分别制定了/三河三湖0、南水北调、三峡库区、渤海等区域的水污染防治规划.实践证明,该项措施对于我国水污染物排放控制和缓解水质急剧恶化的趋势发挥了积极有效的作用.但是,由于实施的技术基础是一种基于目标总量控制的水质管理方法,没有在第20卷 第4期环 境 科 学 研 究Research o f Enviro nmental SciencesVol.20,No.4,2007真正意义上将水质目标与污染物控制紧密联系起来,因此难以满足我国未来水环境管理的需求.在过去几十年里,许多发达国家也针对本国水污染状况相继开展了水质管理技术的研究,如欧盟莱茵河总量控制管理[2],日本东京湾、伊势湾及赖户内海等流域的总量控制计划[3],以及美国TM D L计划[4]等.其中以美国T M D L计划最具代表性,该计划经过20多年的改进和发展,逐步形成了一套完整系统的总量控制策略和技术方法体系,成为美国确保地表水达到水质标准的关键手段.目前我国正在实施跨越式经济发展战略,建立有效的、基于水质目标的总量控制技术体系,将是决定我国未来发展成功与否的关键.与国外水质管理技术体系相比,我国的目标总量控制技术研究在一些方面仍然薄弱,且以行政区域为基本单位的水质管理体系无法解决日益严重的行政跨界污染纠纷问题,从而表现出与未来水质管理要求不相适应的缺点,严重制约着我国水环境管理工作的进一步发展.因此,急需在借鉴国外先进经验的基础上,开展符合我国国情的水质管理技术研究,实现从目标总量控制向基于流域控制单元水质目标的总量控制技术的转变[526].1国内外水质管理技术的内容与特点1.1美国T M D L的框架与技术特点1972年美国颁布实施了5清洁水法6,并着手实施基于技术和水质的点源污染物排放控制措施,削减了大量污染物.但是上述以排放标准为核心的污染控制并没有考虑到非点源以及多个点源在流域内累积效应作用,致使仍有大量水体无法满足相应水质标准,严峻的污染状况和沉重的环境治理压力催生了TM D L计划.根据美国1985年修订的5清洁水法6要求,如果各州的不达标水体在基于技术和水质的控制措施条件下,仍未能满足相应的水质标准,那么美国环境保护局(USEPA)就要求州政府对这类水体制定并实施T MD L计划.为了促进美国境内水体尽快全面达到水质标准,USEPA于1997年制定了T M D L计划实施的技术指南,其中对当前完善T MD L 计划所遇到的问题进行了分析.到目前为止,美国许多州已对各自行政区域内的水质受限水体实施了T M D L计划,仅在2005和2006年,被批准或实施的T M D L计划每年都超过4000个,而且其数量在1996)2006年已达22000多个.TM D L是指/在满足水质标准的条件下,水体能够接受的某种污染物的最大日负荷量,包括点源和非点源的污染负荷分配,同时要考虑安全临界值和季节性的变化,从而采取适当的污染控制措施来保证目标水体达到相应的水质标准0[8].其目标是识别具体污染控制单元及其土地利用状况,对单元内点源和非点源污染物的排放浓度和总量提出控制措施,从而引导整个流域执行最好的流域管理计划[9]. T MD L的实施步骤主要包括识别水质目标限制水体是否仍需要实施TM D L,对水质限制水体进行排序,确定T M D L,通过控制行动执行TM D L以及评价控制行动是否满足水质标准[10211].其主要包括3个要素:¹污染负荷核算.非点源部分是采用流域非点源数学模型进行模拟计算获得.º安全余量.考虑到可允许排放负荷的不确定性,要求预留一定比例的负荷作为安全余量.»排放分配.将排放负荷分配到各污染源.总体而言,T MD L技术包括5个方面的特点:¹T MD L计划的立足点是基于水体生态环境功能确定相应的污染物管理策略,即在综合考虑水环境功能、对生物活动的影响以及地域差异的基础上来确定水质标准值;ºTM D L计划从问题水体的识别、水质指标的确定,到污染控制措施的制定、实施与评估,对每一个技术环节都做了详细而具体的规定和解释,并将其纳入法律框架,使其在执行过程中有法可依;»T M DL计划是一个对流域水环境的全面分析过程,其中充分考虑了不同类型污染源的贡献,要求建立流域非点源排放负荷模拟体系,并且在确定安全余量的基础上进行点源与非点源负荷的分配,建立非点源控制的最佳管理技术研究;¼充分考虑了不同季节、不同用途水体的水质标准要求,不同季节是为了水体在满足水质标准下充分利用其自净能力,允许其在一年内不同季节的排污量有所变化,可根据水量、水温和pH等因素在各季节的差异来确定;½更加合理地分配日最大负荷,确定更加有效的污染控制方案.美国提出了20多种污染物公平分配方法,要求各州根据实际情况进行合理的分配.112欧盟水框架指令欧盟的水污染控制技术体系是通过5水框架指令6所体现的,该指令于2000年颁布实施,其核心思想是要求欧洲的所有水体在2015年都要达到良好的水生态状况或水生态潜力,要求为此采取和实施一系列的管理和技术措施.该指令在其水污染防治相关条款中,针对地表水体的污染特点,明确了点面源联合治理的方法,并且要求成员国最迟于2012年2环境科学研究第20卷按照最佳可行技术、相关排放限值、最佳环境实践等综合方式控制进入地表水体的污染物,执行新颁布的污染物排放控制标准,同时欧洲议会和理事会要采取措施,防止某种、某类污染物对水体的污染或危害,避免其对饮用水的威胁;并且要不断削减这些污染物,逐步停止或淘汰优先控制危险物质的排放[7].因此,欧盟水污染控制技术体系的实质是一种基于最佳技术的总量控制方法.113我国的总量控制技术我国的总量控制技术体系包括目标总量控制、容量总量控制以及行业总量控制3种类型.其中,目标总量控制是把允许排放污染物总量控制在管理目标所规定的污染负荷范围内,即目标总量控制的/总量0是基于源排放的污染不能超过管理上能达到的允许限额[1].该技术具有目标制定简单、便于操作和易分解落实的特点,能在短期内有效减少污染物排放量,是我国目前所采用的总量技术方法.容量总量控制是指把允许排放的污染物总量控制在受纳水体设定环境功能所确定的水质标准范围内,即容量总量控制的/总量0系指基于受纳水体中的污染物不超过水质标准所确定允许排放限额.该方法的主要特点是强调水体功能以及与之相对应的水质目标和管理目标的一致性,通过水环境容量计算方法直接确定水体纳污总量.行业总量控制是指从行业生产工艺着手,通过控制生产过程中的资源和能源的投入以及控制污染物的产生,使排放的污染物总量限制在管理目标所规定的限额之内,即行业总量控制的/总量0是基于资源、能源的使用水平以及/少废0、/无废0工艺的发展水平.在上述国内外水污染控制技术体系中,T MD L 计划经实践证明是一个先进的、有效的水环境管理技术,其充分体现了恢复和维持水体的物理、化学及生物完整性,注重对水生态系统健康保护的目标要求,是国际水环境管理技术的发展趋势.我国虽然也提出了容量总量控制技术方法,但是与美国T M D L计划相比仍然存在一定的缺陷,主要表现在:¹管理理念落后.我国总量控制是以满足水资源的使用功能为主要目标,更多地关注水污染物的削减,缺乏体现水生态系统保护目标,水质目标与水体保护功能关系并不明确.º技术手段仍然不够完善,尚未建立基于水生态系统分区体系以及体现水生态系统健康保障的水质基准与标准体系,不能对面向水生态安全的总量控制技术提供支持.为了适应未来流域水环境管理的发展要求,在我国推进目标总量控制向容量总量控制转变的过程中,要立足于彻底改变流域水污染现状,创新水环境管理理念,探索新的理论方法,构建基于水生态系统健康并符合我国国情的流域水质目标管理技术体系.其中美国T MD L计划的管理思想和技术精髓值得借鉴.2我国控制单元的总量控制技术研究211内涵与特点流域水质目标管理技术应是一种在原有总量技术体系上发展而来,强调以追求人体健康和水生态系统安全为水环境目标,在/分区、分级、分类、分期0水环境管理模式指导下,以先进的、规范的技术方法体系为支撑,所建立的一种以水质目标为基础的水环境管理技术体系.具有如下特点.a.更加强调以水生态安全和人体健康保护为最终目标,将流域污染负荷削减和流域水质与水生态安全有机结合,从而实现在流域尺度水生态系统结构与功能评价的基础上制定污染控制总体方案.其中,水生态分区以及基于分区的水质标准体系是该总量控制技术体系的基础,也是建立水体功能与保护目标的主要依据;而环境容量则是总量控制方案制定的出发点,通过确定区域污染物的限定排放量,制定出流域水污染物削减技术方案,完善排污许可证制度.b.遵循着/分类、分区、分级、分期0的水污染防治原则.分类是指明确流域的优先控制目标污染物,针对不同类型污染物分别制定污染控制方案;分区是指基于流域水环境生态系统的特征差异,有针对性地制定水环境保护方案;分级是指基于水体功能差异性以及与其相适应的水环境质量标准体系,实施水环境质量的不同目标管理;分期是指通过分析水污染防治与社会经济技术发展水平的相适应性,实施与社会经济发展同步的污染防治阶段控制策略.c.强调流域尺度的总量控制技术体系的建立.在流域尺度下,建立统一的污染物总量控制技术体系,不仅要求充分考虑点源的控制,而且还要考虑到非点源污染负荷的削减.但由于非点源污染负荷模型存在不确定性以及可移植性、参数难以确定等问题,使得非点源污染负荷模拟及其污染控制方案制定技术还不够成熟,这已成为我国流域尺度总量控制技术体系构建的制约因素之一.d.强调污染负荷分配的合理性和公平性.分3第4期孟伟等:流域水质目标管理技术研究(Ñ))))控制单元的总量控制技术配允许排放量实质上是确定各排污者利用环境资源的权利,确定各排污者削减污染物的义务,即利益的分配和矛盾的协调.应在科学、公平、效率、经济的原则下考虑采用新的分配方法,并经过严格合理性检验后进行污染负荷削减措施的制定,要充分考虑经济、资源、环境、管理方面存在的区域差异性以及总量控制系统中的不确定性,其中包括点、面源之间以及点源之间的污染负荷分配.基于上述研究,笔者提出了控制单元的总量控制技术体系(见图1),该技术体系包括流域水环境生态功能分区、流域水环境质量基准与标准体系建立、控制单元划分、水环境污染负荷计算与分配、水环境监管技术等.其中,水环境生态功能分区、水环境质量基准与标准是总量控制的基础,为问题水体识别和水质目标确定提供依据;控制单元划分明确了水质目标管理的实施单元;水环境污染负荷计算与分配制定日最大排放负荷,并分配到各种类型污染源;污染负荷削减监管技术方案则是对水质目标管理的实施进行监管.2.2流域水环境生态功能分区流域水环境生态功能分区实质上是指反映水生态系统空间特征差异与环境相互关系的区域单元,是在流域水生态系统空间差异特征分析的基础上,利用气候、水文、土地利用、土壤、地形、植被、水质以及水生生物等要素,结合人类活动因子来划分的.水环境生态功能分区是水环境管理的重要单元,具图1控制单元的总量控制技术体系框架Fig.1The technical framew ork of the con trol2unit2based p ollutant total amount control4环境科学研究第20卷体表现:在大尺度上可以反映水生态系统的特征差异,为确定水环境质量基准参考条件提供依据;在小尺度上可以体现河流水体功能差异,为水质目标的确定与环境容量的计算提供空间单元.美国是世界上最早提出水生态分区概念的国家,认为水生态分区是具有相对同质的淡水生态系统或生物体及其与环境相关的土地单元.在20世纪80年代末美国提出了3级水生态区划方案,该区划主要是根据地貌、土壤、植被和土地利用等要素进行划分,目前该体系已发展到5级区划[12].美国水生态区划已经在水环境管理中特别是区域监测点的选择、营养物基准制定以及区域范围内受损水生态系统恢复标准的制定等方面得到广泛应用,为美国基于流域的TM D L的制定奠定了基础[13].我国虽已完成全国水环境功能区划的工作,但从生态管理的角度出发,水环境功能区划并不是基于区域水生态系统特征所建立的,缺乏对区域水生态功能的考虑,也难以在其基础上建立体现区域差异的水质标准体系,不能满足面向水生态系统保护的水质目标管理技术的要求.因此,应当结合我国流域自然环境、流域社会经济开发的特点与环境管理需求,在分析国外水生态分区方法在我国的适用性和可操作性的基础上,尽快建立适宜于我国的流域水环境生态分区理论与方法体系,制定我国的水生态分区方案.2.3基于区域差异的水环境质量评价指标与标准体系水质指标不仅是衡量目标水体水质是否健康的基本依据,也是制定污染物削减措施的立足点,目前采用指标主要包括营养物指标、水化学指标、有毒物质指标以及生物指标等.在选择上述水质指标时,要考虑到污染物对人类和生态系统健康的影响,以及水体在使用功能和区域特性上的差异,可以直接采用或调整修改各种水质基准,确定能够反映这些功能和区域差异的定量指标的目标值.美国T MD L计划水质目标的发展主要体现在水质基准的发展上.特别是针对长期以来严重的富营养化问题,美国根据水生态区划开展了湖库、河流、湿地的富营养化基准的制定工作[14215],其控制指标为总氮、总磷、叶绿素a和透明度.基准主要采用统计方法,充分注意地域的特殊性.USEPA在2001年发布了基于生态区的营养物基准,其中的总氮、总磷为定量的水质指标,可直接进入水质标准作为水环境容量计算的水质约束条件.水质指标目标值可以通过对比水质资料、参考现有分类系统以及专业人员判断等方法来确定.笔者认为,水质指标目标值的确定应当在充分考虑目标水体的生态结构及功能以及影响水质标准的各项因素的条件下,尽量以现时的监测、实验数据以及模型模拟的结果作为确定依据,排除主观干扰,力求客观、科学和规范.由于季节等自然因素的影响,河道流量以及水体纳污自净能力会发生规律性变化,如果不考虑这些动态变化过程,很容易导致局部水污染突发事件,因此水质指标目标值除应明确浓度大小外,还应明确在特定时间内可接受的超标次数(频率)以及持续时间,增强水质指标本身的可操作性,严格控制污染物的排放.2.4水体特征识别与控制单元的选取问题水体的特征识别和评价是水体污染控制的基础.评价过程要求制定者利用相关资料(包括水质、水体物理特性、流域下垫面等)对目标水体的使用功能、污染物对水体功能的影响、主要污染因素(如排放强度、排放时间及排放途径等)对水体水质的影响机理以及目标水体发生污染的不确定性进行分析和综合判定,然后,针对不同的目标水体功能以及需要削减的污染物种类,制定不同的削减措施.控制单元作为水污染控制的基本单位,其尺度差异会影响目标水体问题的识别.USEPA在制定针对营养物的T MD L计划草案中,探讨了选取不同尺度下控制单元的优缺点(见表1).美国T M DL技术导则建议,如果问题水体位于流域底部,如湖泊、水库等,应将整个目标水体视为一个T M DL控制单元;如果问题水体分布于整个流域,则需要将整个流域划分为更小的控制单元来进行研究,而不是将其视为一个集总的流域单元[16].因此,在实际案例研究中,需要以流域水环境生态区及其水质标准为依据,综合考虑流域下垫面状况、污染发生情况、监测数据完整状况以及计划制定成本等因素,对T M DL研究的空间单元进行具体划分.2.5污染源评估与污染排放负荷的计算污染源评估与污染排放负荷的计算,是控制单元总量控制技术体系的主要内容,其核心思想是利用数学模型,科学地认识污染物排放与水体用途的作用关系,制定出科学的水污染控制方案:¹通过现有数据、报告以及野外调查确认污染源类型、数量和空间位置,对污染源进行评估,为污染排放负荷5第4期孟伟等:流域水质目标管理技术研究(Ñ))))控制单元的总量控制技术表1不同尺度控制单元的优缺点Table1The advantages and disadvan tages of the control uni ts at different scales特点较大TMDL控制单元(>130km2)较小TMDL控制单元(<130km2)优点¹能够在较大尺度下揭示流域污染过程º容易反映确定的污染物累积效应»无须对支流进行单独研究¹易于揭示小尺度下的污染源与污染效应之间的作用关系以及必要的控制措施º能够使用更为精确的、对数据要求更高的方法来估算污染排放负荷和日最大负荷缺点¹参数过多使得污染物和纳污水体之间的响应关系不够明晰º对具有不同特性的水体制定量化目标更加困难»复杂的土地利用P覆被类型的空间分布加大对污染源的评价难度¼营养物从进入水体到产生河道效应的时间延长,因而很难合理评价污染源控制措施的有效性½可能会忽略小尺度下污染源与污染效应之间的关系¹容易忽略污染物的累积效应º容易造成一个流域内实施多个TMD L计划的计算提供依据;º根据资料的完整状况、可用性以及控制单元的大小,采用监测数据统计、流域模型等多种方式,估算不同污染源的污染物实际负荷量;»利用水质模型对日最大负荷总量进行估算.数学模型是制定水质目标管理方案的必要条件.一般而言,数学模型的选取要考虑环境管理目标、研究区特征以及是否有足够的数据来支撑等3个方面的因素[17].详细数学模型的建立和使用费用高,运行时间长,且不能保证减少不确定性,实际上却把预测的不确定性结合起来.因此,数学模型要与科学理论相一致,应该能够说明其预测的不确定性,要适合于问题的复杂程度,并与可得到的数据量相适应,具有足够的可信度和灵活性,允许更新和改进.大尺度流域一般具有复杂的土地空间异质性以及社会活动,因此在制定水质目标管理措施时,必须采用适合下垫面条件的流域非点源模型来计算非点源污染负荷.美国的SW AT模型是目前较为流行的非点源模拟工具,已在多个国家进行了广泛的验证,也有研究者利用它来进行T M D L计划的实际研究工作[18219].随着模型开发技术的发展,又出现了以水质为中心的流域管理模型,如B ASINS[20]和W ARM F[21]等.这些模型的最大特点是将流域分析、评价、总量控制、污染治理与费用效益分析综合于一体,实现数据与分析工具的集成,为流域水质管理提供便利[22].但是无论什么模型,在其开发过程中都是依据特定的研究区域,其适应性和可移植性会随流域下垫面的变化而降低.因此,作为水质目标管理最重要的内容之一,水质模型特别是大尺度流域水质模型的开发工作应受到更大的关注.2.6污染负荷的分配按分配的受体不同,污染负荷总量分配可分为流域分配和控制单元内分配2个层次.流域层次的污染负荷分配是将污染物排放总量分配到独立的行政区或水系等,主要是用于区域污染控制目标的制定,具有明确的管理意义,但没有具体的实施意义;而控制单元内总量分配则需要分配到各种具体污染源,其具有明确的实施意义.控制单元内总量分配又包含非点源和点源之间的负荷分配以及点源之间的负荷分配.在美国T M DL计划中,针对一个水污染物控制单元,污染负荷的分配通过下式来计算.TM D L=W L A+L A+BL+M OS(1)式中,TM DL为污染负荷容量;W L A为允许的现存和未来的点源污染负荷;L A为允许的现存和未来的非点源污染负荷;B L为水体自然背景值;M O S为安全余量.该分配公式的关键因子是安全余量(M O S).它通过一个保守假设分析得到,以此抵消污染负荷削减过程中由污染负荷与受纳水体水质关系产生的不确定性.总体而言,TM D L的分配方法简单清晰,特别是安全余量的设置,保证了T M DL计划最终能达到所要求的水质目标.但是,受实际经验和数据等条件所限,在确定安全余量值时,有可能会由于过高估计导致最终要实现的水质目标脱离实际而无法实现,过小估计则可能使水质无法达标[23225].另外, T MD L计划使用的分配方法在实际操作过程中缺乏有效的验证,仅仅依据贡献率来分配点源个体之间的污染负荷也缺乏公平合理性.因此,在建立我国水质目标管理技术体系时,一方面要比较准确地估算非点源污染实际负荷量,另一方面要在此基础上6环境科学研究第20卷。

流域控制单元水质目标管理技术规范1 范围本标准规定了流域控制单元水质目标管理技术的工作流程、控制单元划定、水质目标确定、调查分析与评估、污染负荷核算、水环境问题识别、污染排放与水质响应关系建立、水环境容量计算、允许排放量分配与削减、水环境保护方案制定、水质目标可达性分析和绩效评估。

本标准适用于流域控制单元水质目标管理和技术工作。

2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注明日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB 3838 地表水环境质量标准GB 18596 畜禽养殖业污染物排放标准GB/T 25173 水域纳污能力计算规程GB 50014 室外排水设计规范HJ 2.3—2018 环境影响评价技术导则地表水环境HJ/T 91 地表水和污水监测技术规范HJ/T 355 水污染源在线监测系统运行与考核技术规范（试行）HJ/T 356 水污染源在线监测系统数据有效性判别技术规范HJ/T 373 固定污染源监测质量保障与质量控制技术规范（试行）HJ 630 环境监测质量管理技术导则SL 26—2012 水利水电工程技术术语DB41/T 385 工业与城镇生活用水定额DB41/ 1820 农村生活污水处理设施水污染物排放标准《地表水环境质量评价办法》环境保护部2011年《水体达标方案编制技术指南（试行）》环境保护部2016年3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

3.1流域地表水及地下水的分水线所包围的集水或汇水区域。

注：因地下水分水线不易确定，习惯指地表径流分水线所包围的集水区域。

3.2控制单元综合考虑水体、汇水范围、控制断面和行政区划而划定的水环境空间管控单元。

注：因水质目标管理需要考虑行政边界，增加控制单元考虑行政区划的要求。

3.3水质目标河流或控制断面水质预期要达到的水质标准。

3.4水质目标管理根据水体的自然条件和自净能力，将污染负荷控制在最大允许排放量范围之内的水环境管理技术方法。

40CHINA TOP BRANDS本刊记者/宋首屹“将2000年作一个基数，如果想减轻国内的环境负担，我们必须把资源利用效率提高到4倍以上。

而要让环境质量得到明显的改善，则要将资源利用效率提高到8倍以上。

”第九届中国循环经济发展论坛上，中国工程院院士、中国环境科学研究院院长孟伟用一组形象的数字向与会的代表阐述了当下发展循环经济的必要和紧迫性。

作为国家“十一五”科技重大专项“水体污染控制与治理”实施方案的编写组专家组长，孟伟一直致力于流域水污染控制与水环境管理方面的研究。

孟伟指出，治理流域水环境的污染难题，不仅要关注流域周边城市的产业布局，同时要兼顾政府监管机制上的创新以及法治体系的完善，“多管齐下”才能根除“顽疾”。

水循环利用仍面临挑战数据统计显示，“十一五”期间我国万元工业增加值取水量由178立方米下降到90立方米，降低了39%，在水资源的节约方面取得了明显的效果，同时，全国工业用水的重复利用率也明显提高。

然而，在孟伟看来，我国的经济增长与资源消耗的现状依然面临着严峻的考验，水资源的循环利用方面更是面临着巨大的压力和挑战。

“从权威机构对太湖、滇池、巢湖、鄱阳湖以及丹江口水库等水域的调查结果来看，这些水域的水质状况基本上是逐年下降。

”孟伟指出，积极发展循环经济，提孟伟：破解流域水污染难题需多措并举Multiple Measures to Adopt in Tackling RiverBasin Pollutions封面文章COVERSTORYCopyright©博看网 . All Rights Reserved.41据了解，近年来，辽河流域的GDP 从1.3万亿元增加到3万亿元，年均增长11%以上，城镇化率提高到了65%，但产业结构与生产力布局的不合理以及城镇人口的骤增，却给辽河流域的水环境带来了巨大的影响。

辽河流域的COD 容量为17万吨，但其实际排放量为92万吨；氨氮容量为4.08万吨，实际排放量却为7.5万吨，远远超过了辽河流域本身的承载能力。

作者： 无
作者机构： 不详
出版物刊名： 中国工程科学
页码： F0002-F0002页
年卷期： 2013年 第3期
主题词： 中国环境科学研究院 中国海洋大学 水污染控制 流域生态 水环境保护 重点科技项目 环境质量评估 目标管理技术
摘要：流域水污染控制专家。

1956年9月22日出生，山东省青岛市人。

1982年毕业于山东海洋学院，后获中国海洋大学博士学位。

中国环境科学研究院院长。

长期从事流域水污染控制与水环境保护科学研究。

主持完成流域水污染物总量控制技术、重点流域生态环境质量评估技术等国家重点科技项目，推动流域水环境由单纯的水质保护向水质与水生态保护相结合转变。

水环境质量基准、标准与流域水污染物总量控制策略孟伟;张远;郑丙辉【期刊名称】《环境科学研究》【年(卷),期】2006(019)003【摘要】辨析了水环境质量基准与标准的概念差异,指出了它们对水污染物总量控制的作用.全面总结了美国水环境质量基准与标准的制定过程与方法,并对比分析了国内外水质标准体系在组成、保护功能、制定方法上的不同,以及水质标准在水污染物总量控制的应用情况.分析表明:水质标准是在水质基准基础上依据水体功能来确定的,水质基准是制定标准的基本依据.当前水质基准主要包括毒理学基准和生态学基准2类,基准值主要采用生态毒理学、调查统计分析方法确定,水生态分区是制定生态学基准的区域单元.从水质标准与总量控制的关系上看,基于水质标准的总量控制是当前水污染控制的发展趋势,并且水质标准体系的内容和组成正在不断发展和完善,保障水生态系统和人体健康安全将是水质标准要保护的核心功能.最后,提出了我国水环境质量基准和标准的发展对策及方向.【总页数】6页(P1-6)【作者】孟伟;张远;郑丙辉【作者单位】中国环境科学研究院,北京,100012;中国环境科学研究院,北京,100012;中国环境科学研究院,北京,100012【正文语种】中文【中图分类】X-651【相关文献】1.流域水质目标管理技术研究(Ⅱ)——水环境基准、标准与总量控制 [J], 孟伟;刘征;张楠;胡林林2.地表水环境质量标准有机物指标检测分析方法整合 [J], 肖洋;王新娟;韩伟;崔静;刘建国3.SPME-GC同时测定地表水环境质量标准特定项目中硝基苯类和氯苯类化合物[J], 黄卫;万群;符哲;连花;周泓;刘小艳4.北部湾涠洲岛原油污染物的海水环境质量基准研究 [J], 张继伟;王伟莉;蔡靳;郑欣;王晓南;武江越;闫振广;刘征涛5.关于制订地表水环境质量悬浮物标准的建议 [J], 贾生元;张向红因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

环境工程开题报告范文(2)环境工程开题报告范文篇2一、选题背景改革开放以来，伴随着国民经济的飞速发展，我国的水污染问题日益严重。

2010年《中国环境状况公报》[1]显示，全国地表水污染形势依然严峻。

七大水系(长江、黄河、珠江、淮河、海河、辽河和松花江)总体呈轻度污染。

204条河流409个国控断面中，各级别水质断面对应的比例分别为：Ⅰ至Ⅲ类(59.9%)、Ⅳ至Ⅴ类(23.7%)和劣Ⅴ类(16.4%)。

首先，长江、珠江总体水质良好，淮河、松花江呈轻度污染，黄河、辽河呈中度污染，海河呈重度污染;其次，湖泊(水库)富营养化问题依然突出，对26个湖泊(水库)营养状态的监测显示，富营养化状态的占42.3%;第三，全国部分流域水生态系统的功能有所改善，但依然存在着主要生态环境问题，尚未能有效遏制生物多样性的下降趋势。

此外，我国农村生态环境问题日渐凸显，农业非点源污染物的控制处于低级阶段，污染负荷较大，据研究[2-5]，在我国，北京密云水库、天津于桥水库、云南洱海和滇池、上海淀山湖、安徽巢湖、江苏太湖等水域，非点源污染负荷所占比例均高于点源污染。

我国的水生态环境污染呈现多元化、复合型、结构性的特征，给人体健康和生态安全带来严重威胁，已逐渐成为制约经济和社会发展的瓶颈[6]，总体形势仍十分严峻。

国务院温家宝在2007年《政府工作报告》中指出：2006年全国所有“十一五”规划指标，除了环保指标没能实现年初确定的主要污染物排放总量控制，其它指标均超额完成;在2011年《政府工作报告中》指出：2011年要加快重点流域水污染治理、大气污染治理、重点地区重金属污染治理和农村环境综合整治，控制农村面源污染;“十二五”期间要加大耕地保护、环境保护力度，加强生态建设和防灾减灾体系建设，全面增强可持续发展能力。

主要污染物排放总量减少8%至10%，切实加强水利基础设施建设，推进大江大河重要支流、湖泊和中小河流治理。

然而，与上述严峻的水污染形势和美好的愿景形成鲜明对比的是，我国从上世纪70年代开始的水环境总量控制理念的发展依旧处在探索和变革的阶段，并没有形成一套完备的理论体系，可以被证实为高效的控制了水环境污染。

流域水环境污染物总量控制技术及运用分析流域水环境污染一直是人们关注的问题，随着社会经济的发展和城市化进程的加速，流域水环境污染问题日益突出。

在解决流域水环境污染问题的过程中，控制污染物总量是一种重要的技术手段。

本文将就流域水环境污染物总量控制技术及其运用进行分析和探讨。

流域水环境污染物总量控制技术是指通过对流域范围内所有污染源进行统一管理，控制和削减污染物排放总量，从而达到对流域水环境保护和改善的技术手段。

该技术主要包括以下几个方面：1. 污染物排放总量控制的制度建设。

通过建立完善的排放许可制度和流域环境容量分配制度，明确各种污染物的排放总量限额，并对各企业和单位进行排放许可管理，确保实现对污染物排放总量的有效控制。

2. 污染物总量控制的监测和评估技术。

通过建立完善的流域水环境质量监测网络，对流域水环境进行定期监测和评估，掌握各种污染物的排放情况和污染物对水环境的影响，为制定污染物总量控制措施提供科学依据。

3. 污染物排放总量控制的技术手段。

通过对各类污染源进行技术改造和提升，采用先进的污染防治技术和设备，降低排放浓度，减少污染物的排放总量，实现对流域水环境污染的有效控制。

1. 技术适用范围分析流域水环境污染物总量控制技术适用于多种类型的污染源，包括工业废水、生活污水、农业面源污染等。

通过对各类污染源的排放总量进行统一管理和控制，可以有效降低流域水环境的污染程度，改善水质状况，保护水资源健康。

3. 技术存在问题分析在实际应用过程中，流域水环境污染物总量控制技术也存在一些问题和难点。

流域范围内各类污染源分布不均，治理难度较大；污染物排放总量的监测和评估技术还不够成熟，存在一定的技术难度和成本压力；各污染源管理单位对污染物排放总量控制的重视程度和执行力度不一，管理难度较大。

三、流域水环境污染物总量控制技术的发展趋势为了进一步推动流域水环境污染物总量控制技术的发展和应用，可以从以下几个方面加以完善和推进：3. 推动技术创新和应用。

第31卷第7期2011年7月环境科学学报Acta Scientiae CircumstantiaeVol．31，No．7Jul．，2011基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项项目（No．2008ZX07526）Supported by the Major National Sci-Technology Project of Water Pollution Control and Treatment of China （No．2008ZX07526）作者简介：孟伟（1956—），男，研究员（博士），E-mail ：mengwei@craes．org．cn ；*通讯作者（责任作者）Biography ：MENG Wei （1956—），male ，professor （Ph．D．），E-mail ：mengwei@craes．org．cn ；*Corresponding author孟伟，张远，张楠，等．2011．流域水生态功能分区与质量目标管理技术研究的若干问题［J ］．环境科学学报，31（7）：1345-1351Meng W ，Zhang Y ，Zhang N ，et al ．2011．Study on aquatic ecological function regionalization and water quality target management in the river basin ［J ］．Acta Scientiae Circumstantiae ，31（7）：1345-1351流域水生态功能分区与质量目标管理技术研究的若干问题孟伟*，张远，张楠，田自强，刘征涛，雷坤中国环境科学研究院，北京100012收稿日期：2010-04-07修回日期：2011-02-24录用日期：2011-03-18摘要：制定中国的水生态功能分区方案、提出流域水环境质量目标管理技术体系是解决中国流域污染控制的重大科技需求，不仅可以提升我国水污染控制的科技水平，而且对于我国流域水生态安全保障具有现实意义．本文对水生态功能分区与质量目标管理的意义、概念、研究现状以及未来发展趋势进行了研究．阐述了流域水生态功能分区与质量目标管理技术研究的迫切性和科学意义，指出其是构建“分区、分类、分级、分期”多维水污染控制模式的基础．在此基础上详细回顾了流域水生态功能分区、水环境质量管理技术的研究历史、现状和存在的关键科学问题，并提出了我国流域水环境质量目标管理技术的研究方向和发展趋势．关键词：流域；水污染；水生态功能分区；水环境质量目标管理文章编号：0253-2468（2011）07-1345-07中图分类号：X32文献标识码：AStudy on aquatic ecological function regionalization and water quality target management in the river basinMENG Wei *，ZHANG Yuan ，ZHANG Nan ，TIAN Ziqiang ，LIU Zhengtao ，LEI KunChinese Research Academy of Environmental Sciences ，Beijing 100012Received 7April 2010；received in revised form 24February 2011；accepted 18March 2011Abstract ：Aquatic ecological function regionalization and water quality object management system are the scientific requirements to tackle water pollution problem in China ，which not only can improve ability of water pollution control ，but also have practical significance in ensuring the security of aquatic ecosystem．The significances ，concepts ，progress and developing trends of aquatic ecological function regionalization and water quality objects management were elaborated in this study．Aquatic ecological function regionalization and water quality object management are the basis to develop a multi-dimensional water pollution management model based on the concept of “regionalizing ，classifying ，grading and staging ”．The history ，present situation and key scientific issues of aquatic ecological function regionalization and water quality object management were reviewed in detail ，and research trends of water quality object management technology in China are proposed in this study．Keywords ：river basin ；water pollution ；aquatic ecological function regionalization ；water quality object management1引言（Introduction ）30年来，随着中国社会经济和城市化的快速发展，河流水环境问题也随之日益突出，化学污染、富营养化、微生物及有毒有机物污染等都有发生．《中国环境状况公报》显示，2008年我国七大水系地表水监测断面中，Ⅰ Ⅲ类，Ⅳ Ⅴ类和劣Ⅴ类水质断面的比例分别为55．0%、24．2%和20．8%，可以预见到随着我国社会经济的进一步发展，流域水环境必将承受更大的压力，这对流域污染控制理念和方法都提出了较高的要求．因此，需要遵循“分区、分类、分级、分期”的先进理念，建立以水环境质量为目标制定系列的污染控制手段，形成科学的管理技术体系支撑国家未来水污染控制策略（孟伟，2007a ）．本文提出了基于水生态功能分区的流域水环境质量目标管理技术体系，并对水生态功能分区环境科学学报31卷与水环境质量管理的意义、概念、研究现状以及未来发展趋势进行了阐述，旨在为中国流域水污染控制技术发展提供参考．2流域水生态功能分区与水环境质量目标管理技术研究的必要性（Necessity of aquatic ecological function regionalization and water quality target management technique in the river basin）2．1流域水生态系统健康保护与恢复的需求河流健康是水环境保护的最终目标．美国清洁水法设定了“恢复和维持美国水体的化学、物理和生物完整性”的目标，《欧洲水框架指令》也提出了“更加清洁、更加完整和健康的河流”的管理目标，并期望2015年实现良好的河流状态，指出未来的河流管理将从调整河流满足人类需求，转向调整人类利用满足河流生态系统健康（European Union Commission，2000）．水生态功能分区是开展河流健康评价的基础，它将生态系统划分为不同的功能区，来识别水生态系统的特征与功能状况，以此反映河流生态系统健康状况及其所面临的潜在压力，并针对不同河流系统特点，分别制定相应保护措施和持续的资源利用规划．从20世纪末期开始，许多国家都开始实施基于分区的水环境管理模式，例如美国提出了全国水生态分区方案，并在此基础上开展参考区识别、生态完整性评价以及水污染控制方法研究（Omernik，1987）；欧盟在生态区的基础上建立了以水生生物指标为核心的生态质量评价方法，通过“压力-状态-响应”关系分析，判断水体受损状况，分别针对受损水体和未受损水体明确保护目标．我国虽然从1988年就提出了水环境功能区划方案，并将其作为科学确定和实施水污染物容量总量控制的基础，但这种区划的着眼点在于保护水体的使用与服务功能，较少考虑水生态系统特征与功能需求，难以满足河流健康评价的要求．因此，需要尽快提出中国的水生态功能分区体系，将其作为识别河流水环境问题、确定保护目标以及制定生态恢复方案的基础．2．2“分区、分类、分级、分期”多维水环境管理模式的要求不同流域/区域具有不同的水生态系统结构与功能，并承受不同类型的环境压力，例如有机污染、富营养化、生境破坏等．因此，根据水环境特征，实行“分区、分类、分级、分期”的水环境管理模式是水生态保护的必然选择（孟伟等，2007b），这就要求必须打破常规行政区划的限制，以流域为基本单元对流域水生态系统进行功能分区，在不同生态功能区内对环境问题进行分类，依据水生态服务功能要求确定适用的保护标准，结合区域经济发展和技术水平制定分期实施的污染控制策略．2．3新型流域水污染控制技术体系构建的需求我国的水污染控制最初是以浓度控制方式为主，后来意识到仅对污染源实行排放浓度控制，是无法达到确保环境改善的目标的，还必须对污染物实行总量控制．于是，从“九五”开始实施目标总量控制技术，即根据管理上能达到的允许限额，来确定允许排放的污染物总量．这种总量控制方案虽然较传统的浓度控制有较大进步，但没有将污染控制与水质目标的对应关系建立起来，导致水环境质量不能得到保障．当前，世界上多个国家都实施了容量总量控制技术，尤其以美国TMDL计划的应用最为广泛．TMDL从根本上体现了以水环境质量为根本的管理理念，包括了问题水体识别、水环境质量基准标准的制定、污染排放与水质响应关系建立、日最大排放负荷计算与分配等技术，成为支撑国家水环境管理以及排放许可证发放的基础．3流域水生态功能分区与水环境质量目标管理的概念与研究现状（Concept and progress of aquatic ecological function regionalization and water quality target management in the river basin）3．1流域水生态功能分区的概念、发展历程与研究现状过去几十年里，生态分区研究从最初的局部地区逐步扩展到整个国家，进而上升到对全球的陆地系统、淡水系统、生物多样性以及沿海大陆架和海洋系统的划分（Bailey，1976，1998；Omernik，1987；Dinerstein，1995）．水生态功能分区是以淡水生态系统及其周围环境为研究对象，以淡水生态系统的空间层级为划分基础，旨在反映水生态系统的分类学特征，揭示水生态系统类型与功能的区域差异性，从而为水环境的分区分级管理提供依据．Frissell等（1986）在河流时空尺度研究基础上，提出了真正意义上的河流等级层次体系．Omernik（1987）提出水生态分区的概念和方法，并指出土壤、自然植被、地形和土地利用4个区域性特征指标是影响水生态系统特征、反映水生态系统与周围陆地相关关系的关键性要素．在此基础上，美国于1987年完成了全国的三级分区方案．此后，美国的水生态分区体系向64317期孟伟等：流域水生态功能分区与质量目标管理技术研究的若干问题着更小的尺度方向发展，目前大多数州都已完成了4级分区方案，个别州还开展了5级区划体系研究．随着区域尺度的越来越小，水体的化学和生物指标逐渐成为重要的分区指标．欧盟在水框架指令中也建立了不同尺度的分区体系，其中大尺度的生态分区是基于地形学、生物学或生态学相似性描述而制定的，与北美的生态分区方法相似，例如，奥地利利用US-EPA的模型将整个国家划分为17个水生态区．小尺度分区可以根据数据完整程度采用“自上而下”和“自下而上”两种方式进行划分，其受到大尺度生态格局划分的制约，奥地利在17个水生态分区的基础上，采用水质和大型无脊椎动物等指标，通过聚类分析等手段将大尺度区域进一步划分为更小尺度生态区．在世界自然基金会（World Wildlife Fund，WWF）和美国大自然保护协会（The Nature Conservancy，TNC）的联合资助下，200多位来自世界各地的生物保护学家耗时10年成功绘制了首张基于淡水鱼类生物多样性空间差异的世界淡水生态分区图．该项研究依据全球范围内淡水鱼类资源的组成及空间差异将全球淡水系统分成426个生态区，各个生态区面积各异；同时，在记录到的13400种鱼中，有超过6900种仅出现在某一个生态区内．该项研究成果由28位科学家联合署名发表在科学期刊“Bioscience”2008年第5期上（Abell et al．，2008）．其中，中国区域内的水生态分区界限与我国水资源一级分区边界是基本吻合的，由于中国的水生态分区研究基础薄弱，许多结果还需要进一步讨论．中国目前有生态水文区划、水文分区、淡水鱼类分布区划、生态功能区划、水环境功能区划和水功能区划等多个不同类型的淡水分区，孟伟等（2007c）以辽河流域为案例，根据水文格局、地形地貌、植被和土壤等作为区划指标，提出了辽河流域层次的一级二次分区方案，首次对中国水生态分区问题进行了探索，但是该研究尚局限于局部地区．水生态区在水体问题诊断、参考区域识别和保护目标设定等方面已得到了广泛应用．只有对位于同一生态区的干扰与未干扰河流的差异进行对比分析，才能反映出人类活动对河流生态的影响．由于水生态区内的水体具有同一性质和生态背景，从而可将区域内的研究成果进行推广．通过建立分区与监测点之间的关系，可以精确预测那些没有大量进行现场监测水域的状况，并识别其生态背景．因此，Gannon（1996）研究指出，建立以水生态区为基础的水污染防治方法体系，将比单纯以工程技术为主的污染防治体系更具有前景，而且认为水生态区还可作为非点源污染标准制定的空间体系．为了更好地满足制定具有空间差异性的水环境管理方案的要求，流域水生态功能分区在水生态区的基础上充分考虑流域水生态系统功能空间分布的特点，不仅反映了水生态空间分布格局的差异，也在一定程度上考虑了人类活动对水生态系统的影响，实现了自然要素与功能要素的结合，提出了面向水生态保护的管理区域，因而更具管理意义．目前中国现行的水功能区划更多地是以水体使用功能作为主要划分对象，水环境功能区则是综合了水域环境容量、社会经济发展需要以及污染物排放总量控制要求而划定的水域分类管理功能区，较之上述两种区划方案，流域水生态功能分区突破了单纯把恢复和保护水体服务功能作为制定水污染控制方案主要依据的传统模式，重点体现了保护水生态的理念，从根本上推动了从水环境管理向水生态管理理念的转变，进一步丰富和深化了中国未来水环境管理的内涵．3．2水环境质量目标管理的概念、发展历程与研究现状水环境质量目标管理技术是水污染物总量控制技术的进一步发展，强调以“分区、分级、分类、分期”理念为指导，以流域水生态功能保护为核心，以水环境质量改善为目标，以容量总量控制为主线的管理技术体系（孟伟等，2007b，2008a，2008b，2008c，2008d），核心部分包括水生态功能分区、水质基准与标准、水生态承载力以及控制单元总量控制等（图1）．水环境质量基准和标准是确定水环境质量目标的主要依据．20世纪60年代美国就开始进行水环境基准的研究工作，目前已建立了完善的基准推导方法学体系，形成了较为完整的环境基准体系，包括保护水生生物的水质基准、保护人体健康的水质基准以及感观基准、营养物基准、微生物基准、沉积物基准、细菌基准等（吴丰昌等，2008）．环境标准是在环境基准的基础上，考虑自然条件和国家或地区的人文社会、经济水平、技术条件等因素，经过一定的综合分析所制定的，由国家有关管理部门颁布并具有法律效力的管理限值或限度（孟伟等，7431环境科学学报31卷2006）．近年来，水环境质量基准和标准在实验手段、研究层次以及研究对象等方面有了很大的发展．具体表现在：①在研究手段上，不仅研究污染物对生物体的基因致突变性、致畸性和致癌性毒性（WHO ，1994；Backhaus ，2000；Awadhesh ，2004；Barber ，2006），而且通过快速检测污染物与生物靶分子DNA 、RNA 及功能蛋白表达以及细胞或个体器官、生态种群或群落变异特征等指标，来识别环境污染物的致突变、致畸、致癌性毒性和内分泌干扰毒性、神经毒性、生态种群变异毒性等效应（Chen et al．，2005；Cleuvers ，2003；Fernie et al．，2005；Foster et al．，2005）；②在研究层次上，开始从分子、细胞、器官、个体、种群、群落和生态系统不同尺度水平来系统整合研究污染物的单一和联合毒性效应，实现由小尺度个体效应向大尺度的生态管理应用转换（Boyd et al ．，2003；Audreen ，2003）；③在环境对象方面，从水体物理化学向沉积物、营养物方面扩展，例如，美国、加拿大、澳大利亚、新西兰和荷兰等国家已经提出了淡水沉积物的环境质量基准（Long et al ．，2006），另外美国还提出了营养物基准（US EPA ，2000）；④在生物毒理效应上，从单一污染效应向复合污染效应和联合污染效应转变，关注新型污染物的毒理效应，例如，多溴联苯醚（PBDEs ）等溴化阻燃剂、药物和个人防护品污染物（PPCPs ）、全氟化合物等（Waters ，2004；Bloom ，2004）．迄今为止，我国尚未建立本国的水质基准体系，由于水生生物区系具有地域性特征，代表性物种不同，其他国家的水质基准不能够完全反映中国水生生物保护的要求，所以如果参考其他国家的水质基准制定我国的水质标准，将会降低我国水质标准的科学性，导致保护不够或过分保护的可能性（孟伟等，2006）．图1流域水生态功能分区与水环境质量目标管理技术体系框架图Fig．1Framework on aquatic ecological function regionalization and water quality object management system in the river basin水生态承载力是协调流域尺度水环境保护与社会经济协调关系的主要手段．生态承载力最初都是从种群生态学角度出发界定的，是指在现有状况下生态系统所能容纳的最大种群数量，例如Smaal 等（1998）认为，生态系统承载力是在特定时间内特定生态系统所能支持的最大种群数．近年来，生态承载力的概念已经从传统的种群承载力，逐渐发展到资源承载力（包括土地资源承载力、水资源承载力等）、环境承载力，并向现在的生态系统承载力发展，更加突出了系统的作用和地位，强调生态系统对人类、社会经济的可持续承载，强调人类和生态健康的条件，强调生态系统的自我维持、自我调节和自我发展的能力．生态承载力概念有狭义与广义2种（杨贤智，1990），狭义的生态承载力是指生态系统对污染的承受能力，用环境要素的容量来表示；广义的生态承载力则包括自然资源、社会经济和污84317期孟伟等：流域水生态功能分区与质量目标管理技术研究的若干问题染承受能力等的指标．影响水生态系统完整性的因素有多种，以鱼类为例，水文过程和水环境质量是影响其生存的2个重要方面，目前，从水量和水质角度出发已经分别提出了水资源承载力和水环境承载力的概念，但不能全面反映水生态承载力的内涵．从生态学角度出发，狭义的水生态承载力概念应该是水资源承载力和水环境承载力概念的综合，表述为水生态系统对水量和水质条件恶化的承受能力．广义的水生态承载力应该是在保证水生态系统健康发展前提下可以承载的人口和社会经济规模的能力．由于广义的生态承载力是一个抽象的概念，受众多因素和不同时空条件制约，直接度量是非常困难的，所以目前都是采用狭义的概念进行实践，但是国内外学者们正在发展直接或间接地度量广义生态承载力的方法．从现有国内外研究成果来看，具有代表性的生态承载力的估算与评价方法一般有供需平衡法、资源环境承载力模型、生态承载力综合评价模型、状态空间法、自然植被净第一生产力、生态足迹法等．从研究对象上来说，目前几乎所有的生态承载力研究内容都是针对于陆地生态系统，专门研究水生态系统的承载力几乎是空白，如何开展针对该方向的研究工作，是下一步需要深入思考的．控制单元总量控制方案是确定区域尺度污染削减方案的主要手段．美国采用TMDL技术来实施水环境质量管理（US EPA，1996），该技术不但考虑了点源和非点源的负荷分配，更为重要地是提出了安全余量（MOS）的概念（US EPA，1991），将实施过程中季节变化、忽略的因素及不确定性数量都通过MOS得到体现（Zhang et al．，2005）．TMDL成为保护水生态系统健康的重要手段，例如Lemly（2002）以保护鱼类和水生鸟类繁殖作为制定硒元素TMDL 的基本目标，将该计划分为识别水文单元，评估硒元素生物风险，确定硒元素排放源与排放浓度、排放量及水体硒负荷，估算水文单元硒环境容量，计算允许排放负荷及削减量、允许负荷分配，对负荷削减实施监控等7个步骤，通过制定TMDL方案，对硒元素在生物中的富集以及对鱼类和其他野生动物繁殖产生的毒性提出了具有针对性的控制办法．近年来，流域生态风险评估（WERA）的概念被用于TMDL计划制定，具体是在TMDL水体问题识别过程中使用较为全面的流域生态风险评估模型，根据管理目标和水体功能通过规范的过程来制定水环境质量标准，基于概念模型分析导致功能受损的污染物交互作用，定量分析模拟过程中产生的不确定性，因此，流域生态风险评估方法对那些水环境质量标准难以定量化的流域更具有实用性（Serveiss et al．，2005）．4中国流域水生态功能分区与水环境质量管理研究的关键问题与发展方向（Key issues and development direction of aquatic ecological function regionalization and water quality target management system in China）4．1关键的科学问题流域水生态功能分区和水环境质量管理技术是一个系统工程，涉及到分区指标的筛选、基准推导方法、水环境数值模拟以及环境系统优化等内容，其中的关键科学问题如下：（1）流域水生态系统区域分异性特征与主要控制因子识别．流域水生态系统具有时空上的连续性和异质性，表现为在不同气候、地貌以及水文条件下的区域水生态系统特征存在差异；水生态功能特征不仅受到陆地生态系统特征的影响，也受到河流水系特征、水体生物、水质背景等因素的影响．识别水生态系统的区域性差异及其主要控制因子，是制定适合不同流域水生态功能分区的基础，也是当前流域水生态保护和恢复所要解决的主要科学问题．（2）流域水生态功能退化机制及其安全阈值识别．流域水生态系统具有调蓄洪水、蓄积水资源、持留土壤、净化环境、固定碳、提供生境、维持生物多样性、提供产品和文化娱乐等功能，不同功能的发挥需要拥有明确的水环境质量标准进行保障．只有揭示人类污染排放对水生态系统的影响机制，科学确定各种特征污染物在分子、细胞、个体及种群、群落等不同尺度水平上的水生态效应，才能够制定出科学的水环境基准，揭示出水环境基准的区域性差异规律．（3）流域水生态承载内涵与评价指标．水生态系统对于人类活动具有显著的抵抗能力与恢复潜力，因此具有一定的承载能力．如何评估和充分利用水生态系统的承载能力是人们关注的一个重要问题，也是人类对自身活动进行优化决策的基础．但是关于流域水生态承载力的基本内涵尚有待于明确，人类活动与水生态承载力之间的作用机制和内在关系尚未得到深入揭示，水生态承载力评价方法和指标也没有提出，因此制约了以水生态承载力9431环境科学学报31卷为基础的管理模式的构建．4．2发展方向（1）流域水生态功能评估与分区技术研究．研究典型流域的水生态系统、水环境质量、区域环境要素等的空间异质性规律，识别影响水生态系统分布格局、功能状况的主要因子，揭示流域水生态系统区域性差异的形成机理与水生态功能退化机理．在此基础上，提出我国流域水生态功能区划的一级、二级和三级分区体系、分区原则、分区指标和定量化分区方法，最终形成我国流域水生态功能分区的基本理论、技术方法与划分方案．（2）流域水环境质量基准与标准技术研究．在流域水生态功能分区的基础上，揭示特征污染物的环境分布与演变规律，确立环境毒理学与水生态风险评估表征方法，构建我国水环境安全质量基准的指标框架体系．同时，探索污染物在水环境、生物体及水生态系统不同营养级等多介质中的迁移、蓄集、释放、损害等特征规律，从而制定我国的流域水生生物毒理学基准、水生态学安全基准、沉积物质量控制基准等方法．进而阐明水环境污染的关键效应过程，识别流域特征污染物的水质安全控制指标，研究基准向标准转化的方法，构建我国制定流域水环境标准的关键方法，为我国制订环境标准提供科学依据．（3）流域水环境模拟与生态承载力研究．分析流域水环境系统结构与内在关联，形成以水质改善为重点的流域水环境系统模拟分析平台；提出流域水生态承载力评价标准和评价技术方法体系，研究流域总量控制目标与分配技术，初步形成以“流域水生态健康保障目标-流域水污染关键胁迫过程解析-流域水生态承载力约束-双总量控制分配”为主线的流域水污染防治管理技术体系，在流域层面上协调上下游、水量与水质、社会经济发展与水环境保护的平衡关系．（4）控制单元总量控制技术研究．针对不同类型的控制单元，分别选择化学需氧量、氨氮、总磷、总氮等不同类型污染物为控制指标，建立控制单元水环境问题诊断、污染物控制指标筛选、污染源排放总量核算，污染源负荷与水环境质量之间的输入响应关系建立、污染物总量分配等关键技术，制定控制单元污染物削减方案，保证区域水环境质量得到改善．致谢：本论文在整理过程中得到中国环境科学研究院郑丙辉、北京师范大学江源、中国水利水电学院彭文启、辽宁环境科学研究院胡成、中国科学院地理科学与资源研究所闵庆文、江西省环境保护科学研究院方红亚等同志的指导和帮助，在此一并表示感谢．责任作者简介：孟伟（1956—），博士，中国工程院院士．现任中国环境科学研究院院长，主要从事流域水污染控制原理与技术、河口与海岸带生态环境保护科学研究，担任国家“水体污染控制与治理”科技重大专项技术总师．获得国家科技进步二等奖1项，省部级奖7项，发表文章百余篇，出版著作6部．参考文献（References）：Abell 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river basin management for Europe［OL］．2008-12-14．0531。

第2卷 第4期2004年12月中国水利水电科学研究院学报Journal of C hina Institute of Water Resources and Hydropo wer Research Vol 2 No 4December,2004收稿日期:2004 10 10作者简介:孟伟(1956-),男,山东青岛人,研究员,从事水环境保护科学研究。

E mail:M engwei@craes org cn 文章编号:1672 3031(2004)04 0242 05中国流域水污染现状与控制策略的探讨孟伟,苏一兵,郑丙辉(中国环境科学研究院,北京 100012)摘要:本文简要介绍中国各流域水环境质量现状,分析当前各流域经济发展与水环境保护的关系,探讨流域水污染防治与水环境综合管理的主要问题,提出流域水污染控制的策略与原则。

关键词:流域水环境质量;水环境管理;水污染控制策略中图分类号:X52文献标识码:A1 中国流域水污染状况经近20年的改革开放使经济迅猛发展,同时也带来了诸多环境问题,尤其是流域水污染十分突出,严重制约着流域社会经济和环境的可持续发展。

1 1 中国水环境监测网络 全国水环境质量监测站网分4级控制,分别为国控测点、省控测点、市控测点站和县级测点,省控以上地表水监测网络共有:1868条河流、182个湖泊和440个水库,共设置监测断面9000多个。

国家地表水监测网络共有:由260个重点监测站组成,监测250条河流、18个湖泊和10个水库,监测断面759个。

目前已初步形成水质自动监测能力,其中有国家投资建设82个,地方投资建设79个,总数已达161个。

1 2 流域水污染状况[1] 2003年度7大水系409个重点监测断面中,38 1%的断面满足 ~ 类水质要求,32 2%的断面属 、 类水质,29 7%的断面属劣 类水质。

其中七大水系干流的118个国控断面中, ~ 类水质断面占53 4%, 、 类水质断面占37 3%,劣 类水质断面占9 3%。

控制单元水质目标管理技术及应用案例研究雷坤;孟伟;乔飞;富国;苏保林【期刊名称】《中国工程科学》【年(卷),期】2013(000)003【摘要】在研究国内外流域水环境管理技术的基础上，提出了控制单元水质目标管理技术方法，剖析了其内涵、特征，并全面阐述了控制单元划分、控制单元水质目标核定、控制单元水环境问题诊断、控制单元水质响应特征分析、控制单元允许纳污量计算与总量分配、控制单元污染物减排方案制订、控制单元污染物总量监控与评估7项核心技术环节。

在此基础上，将控制单元水质目标管理技术方法在辽河流域南沙河控制单元进行技术示范，形成完整的技术方案，为流域水环境管理提供技术支撑。

【总页数】8页(P62-69)【作者】雷坤;孟伟;乔飞;富国;苏保林【作者单位】中国环境科学研究院环境保护河口与海岸带环境重点实验室，北京100012;中国环境科学研究院环境保护河口与海岸带环境重点实验室，北京100012;中国环境科学研究院环境保护河口与海岸带环境重点实验室，北京100012;中国环境科学研究院环境保护河口与海岸带环境重点实验室，北京100012;北京师范大学水科学研究院，水沙科学教育部重点实验室，北京 100875【正文语种】中文【中图分类】X-65【相关文献】1.流域水质目标管理技术研究(Ⅳ)——控制单元的水污染物排放限值与削减技术评估 [J], 孟伟;王海燕;王业耀2.流域水质目标管理技术研究(Ⅰ)——控制单元的总量控制技术 [J], 孟伟;张楠;张远;郑丙辉3.水质目标管理技术的研究--比弗河流域TMDL计划执行案例研究 [J], 王道涵;李晓旭;冯思静;孟晔;何宇姝;王永刚4.我国首次公布343个水质需改善控制单元信息实施水质改善清单式管理 [J],5.“十三五”水质需保持控制单元清单出炉断面水质需保持不下降 [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。