欧盟优先水污染物与环境质量标准制定及其对我国的借鉴作用
周林军, 张芹, 石利利     
环境保护部南京环境科学研究所,江苏 南京 210042
摘要: 综述了欧盟水框架指令和水政策环境质量标准指令框架下,水环境优先污染物和优先危害物质的确定方法、程序和清单,以及地表水质量标准与生物体质量标准的制定方法及监测要求。提出,我国可借鉴欧盟水框架指令和水政策环境质量标准指令,明确水环境管理和污染物控制目标,制定优先污染物筛选评估技术规范及质量标准,持续评估确定地表水优先污染物,同时,建立潜在高风险物质监测监控制度,进一步完善地表水环境质量标准的指标体系,使得水环境的保护更加科学合理。
关键词: 优先污染物    优先危害物质    环境质量标准    水环境    欧盟    
The Formulation Methods of Priority Water Pollutants and Environmental Quality Standards in the EU and Their Reference Significance to China
ZHOU Lin-jun, ZHANG Qin, SHI Li-li     
Nanjing Institute of Environmental Sciences, Ministry of Environmental Protection, Nanjing Jiangsu 210042, China
Abstract: This paper has summarized the defining methods, procedures and lists of the priority pollutants and priority hazardous substances in water environment under the EU Water Framework Directive and Directive on Environmental Quality Standards, as well as the formulation methods of surface water quality standards and biological quality standards and their monitoring requirements. It is proposed that China learn from the above Directives, clarify water environmental management and pollutant control objectives, formulate technical specifications for priority substances screening and evaluation, assess and determine surface water priority substances continuously, establish a monitoring and surveillance system for potential high-risk substances, improve the elements system for surface water environmental quality standards, so that the protection of water environment is more scientific and reasonable.
Key words: Priority pollutants    Priority hazardous substances    Environmental quality standards    Water environment    European Union    
0 前言

2000年12月22日,《欧洲议会与欧盟理事会关于建立欧共体水政策领域行动框架的2000/60/EC号指令》正式颁布,即《欧盟水框架指令》(Water Framework Directive,WFD),它是欧盟水资源管理中的重要法规文件,也是国际水资源领域享有盛誉的一部法律。WFD是欧盟整合许多零散的水资源管理法规后形成的统一的水资源管理框架,要求所有欧盟成员国必须按照指令的各项要求或为实现指令所规定的目标,规范本国的水资源管理体系和法律。

WFD共包括26章(目的,定义,河流流域地区行政协调,环境目标,流域特征、人类活动对环境的影响回顾和用水经济分析,保护区登记,饮用水源水,地表水、地下水和保护区水质监测,供水服务费用的收取,点源与面源的综合防治,措施执行计划,成员国无法处理的问题,河流流域管理计划,公共信息和咨询,报告,水污染防治战略,地下水污染防治战略,委员会报告,共同体未来措施计划,技术可行性,监管委员会,条款的废止和过渡,处罚,执行,生效,发送至成员国)、11个附件(主管机构清单中所需信息,水体特征鉴定,经济分析,保护区,水质状况分类及监测,措施计划清单,流域管理规划,主要污染物清单,排放限值和环境质量标准,优先污染物清单,水体生态区域图)。

WFD建立了一个保护欧洲内陆地表水、过渡性水域、沿海水域和地下水的管理框架,并对已有的水资源指令作了补充。它将水资源管理的重点放在目标的设定上,并且注重对不同水体的目标进行区别对待,并运用综合和创新的方法以实现目标,这就使得WFD与其他指令的具体要求不相冲突。作为水资源管理的统一立法,WFD首先规定了管理的总目标:(1)防止水陆生态系统恶化并改善其状况;(2)促进水资源可持续利用;(3)减少有害物质造成的污染;(4)逐步减少地下水污染;(5)减少洪灾与旱灾的影响。关键目标则是在2015年以前使欧洲所有水域达到良好状态。

1 优先污染物和优先危害物质的确定方法及清单

为了达到良好状况的水体管理目标,WFD将化学指标作为评价水体质量的重要内容,要求欧盟委员会针对具有显著水生环境风险的物质制定优先污染物(Priority pollutants)和优先危害物质(Priority hazardous substances)清单,提交关于逐渐消除释放和排放的控制建议及时间表,采取特别的污染防控措施。

优先污染物主要涉及淡水和滨海环境,其目标是削减其排放,并每6年对优先污染物清单进行更新。优先污染物识别后,要求在2年内制定地表水、沉积物和生物体环境质量标准(EQS),以及排放标准和控制措施。优先污染物主要从12类污染物中筛选,包括有机卤素化合物以及可能来源于此类化合物的物质,有机磷酸酯化合物,有机锡化合物,已被证明具有致癌或致突变性或具有影响类固醇激素、甲状腺激素、生殖或其他内分泌干扰作用的物质、制剂或者分解产物等,持久性有机物或者持久性、生物蓄积性、有毒物质(PBT),氰化物,金属及其化合物,砷及其化合物,杀菌剂及生物保护剂,悬浮物,引起富营养化的物质(如氮和磷),对氧平衡有不利影响的物质(可使用生化需氧量、化学需氧量测定)。

优先危害物质指具有PBT特性及同等关注的物质,是为了实施更严格的防控措施,以防止对淡水、滨海,尤其是对海洋环境的污染影响。对于优先危害物质,要求在20年内停止释放或逐步淘汰。

1.1 优先污染物的确定方法

WFD要求优先污染物的筛选应基于预防原则,并通过以下方式识别对水生环境的风险或由水生环境引发的风险:(1)根据793/93/EEC指令、91/414/EEC指令、98/8/EC指令确定;(2)针对水生生态毒性和经由环境的人体健康靶向风险评估(按照793/93/EEC指令规定的方法)确定;(3)简化的风险评估程序确定:a.发现具有固有危害的证据,尤其是关于水生生态毒理及水生暴露途径导致的健康毒性;b.环境中广泛检出;c.其他可证明导致环境普遍污染的因素,如生产和使用量、使用方式等;(4)其他有关法律及国际公约中涉及的有害物质。

欧盟对于优先污染物的筛选过程,综合考虑化学物质的危害性和暴露水平2个方面。WFD主要关注化学物质对水生态系统的危害性,同时考虑人体健康影响,二次中毒(通过饮用水或者摄入水产品造成的生物蓄积及潜在人体健康影响)也是关注的重点。为此,欧盟制定了一套监测和模型相结合的筛选程序(COMMPS)[1-2],用于筛选优先污染物,包含以下步骤:

步骤A:根据各种管制清单以及监测计划,选择用于排序的候选物质。(1)首先从管制清单中选出658个候选物质;(2)排除部分无机化合物、具有加和性质的有机物,如双对氯苯基三氯乙烷(DDT),选出314个地表水监测物质;(3)选择欧盟范围内相关和具有代表性的监测物质,选择标准为至少在3个成员国检出,且总共至少在5个点位检出。基于该标准,选出95个物质监测排序。

步骤B:计算暴露得分。分别基于监测数据和模型数据(基于Macky I分配模型)构建2个排序清单,即监测清单、模型清单。(1)在监测数据赋分中,分别将所有物质监测数据的第10百分位和第90百分位数据作为下限值和上限值,根据某物质的监测平均浓度在下限值和上限值中的相对位置赋分;(2)在模型数据赋分中,主要考虑排放量、水中分配量和水中生物降解性。

步骤C:计算效应得分。效应得分基于实验数据。首先确定所有物质的预测无效应浓度(PNEC),然后确定PNEC的最小值和最大值,根据某物质的PNEC在最小值和最大值中的相对位置作为该物质的效应得分。

步骤D:计算风险得分。将暴露得分乘以效应得分得到风险得分,获得分别基于监测数据和模型数据风险得分清单。

步骤E:确定优先污染物。根据风险得分排序情况确定优先污染物,将得分靠前的污染物选定为优先污染物。一般根据监测清单选定优先污染物,模型清单用于辅助判断。

上述方法需要大量的监测数据,选出314个物质的监测数据来自15个国家,数据量达到700 000条,适合于具有大量监测数据的物质筛选。Ozgun等[3]提出了一种需要较少监测数据的总危害值和总影响值筛选方法,使用该方法从5 000个物质中筛选出52个优先污染物,并结合COMMPS程序确定了195种土耳其国家优先污染物。

模型方法可作为监测方法的补充,适合优先污染物的初步筛选。刘臣辉等[4]借鉴COMMPS程序中的模型筛选方法,尝试开展了我国水环境优先控制污染物的筛选。Daginnus等[5]对COMMPS程序中的模型筛选方法作了进一步完善和应用,从2 034个物质的风险得分排序中筛选出78个高关注物质,对筛选优先污染物具有一定的指导意义。

1.2 优先危害物质的确定方法

优先危害物质识别程序[6]采用7步确认法,见图 1,其本质是一种清单核查方法。

图 1 优先危害物质识别程序

从步骤①优先污染物清单核查开始;步骤②核查《奥斯陆巴黎保护东北大西洋海洋环境公约》管制的物质;步骤③核查根据有关法规定义的具有水生物危害分类和三致效应物质;步骤④核查国际公约管制的持久性有机污染物(POPs);步骤⑤核查最终风险评估认为对水生环境或经由水生环境具有风险的物质;步骤⑥核查76/464/EEC指令清单Ⅰ中的物质。

使用步骤②—⑥,将优先污染物分为5类:1类(红色),为最高关注组,如POPs、PBT,并已被限制广泛生产和使用的物质,此类物质无须特殊关注,因其已经被相关公约和立法管制,检查步骤②③④;2类(橙色),如POPs、PBT,但未限制其广泛生产和使用,需进一步关注,筛查步骤②③④,确认步骤⑤⑥⑦;3类(黄色),满足PBT筛选标准Ⅲ的高关注物质,筛查步骤②③④,确认步骤⑤⑥⑦;4类(淡黄色),未列入1~3类但有相关法规管制的危害物质,筛查步骤②③④,确认步骤⑤⑥⑦;5类(绿色),未列入危害物质的优先污染物,筛查步骤②③④,确认步骤⑤⑥⑦。其中红色和橙色类物质将被确定为优先危害物质。

1.3 优先污染物清单及更新机制

2001年11月20日Decision 2455/2001/EC第一次发布了优先污染物清单,共包含33种化学物质。2013年欧盟发布水框架优先污染物修订指令(Directive 2013/39/EC),将优先污染物种类调整至45种,其中包含优先危害物质共21种,具体清单见表 1

表 1 《欧盟水框架指令》优先污染物和优先危害物质名单
序号 化学物质登记号(CAS编号) 中文名称 英文名称 是否为优先危害物质
1 15972-60-8 甲草胺 Alachlor
2 120-12-7 Anthracene
3 1912-24-9 莠去津 Atrazine
4 71-43-2 Benzene
5 溴代联苯醚 Brominated diphenylethers
6 7440-43-9 镉及其化合物 Cadmium and its compounds
7 85535-84-8 C10-13氯代烃 Chloroalkanes, C10-13
8 470-90-6 毒虫畏 Chlorfenvinphos
9 2921-88-2 毒死蜱 Chlorpyrifos (Chlorpyrifos-ethyl)
10 107-06-2 1, 2-二氯乙烷 1, 2-dichloroethane
11 75-09-2 二氯甲烷 Dichloromethane
12 117-81-7 邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯 Di(2-ethylhexyl)phthalate (DEHP)
13 330-54-1 敌草隆 Diuron
14 115-29-7 硫丹 Endosulfan
15 206-44-0 荧蒽 Fluoranthene
16 118-74-1 六氯苯 Hexachlorobenzene
17 87-68-3 六氯-1, 3-丁二烯 Hexachlorobutadiene
18 608-73-1 氯代环烷烃 Hexachlorocyclohexane
19 34123-59-6 异丙隆 Isoproturon
20 7439-92-1 铅及其化合物 Lead and its compounds
21 7439-97-6 汞及其化合物 Mercury and its compounds
22 91-20-3 Naphthalene
23 7440-02-0 镍及其化合物 Nickel and its compounds
24 壬基酚 Nonylphenols
25 辛基酚 Octylphenols
26 608-93-5 五氯苯 Pentachlorobenzene
27 87-86-5 五氯苯酚 Pentachlorophenol
28 多环芳烃 Polyaromatic hydrocarbons (PAH)
29 122-34-9 西玛津 Simazine
30 三丁基锡化合物 Tributyltin compounds
31 12002-48-1 三氯苯 Trichlorobenzenes
32 67-66-3 三氯甲烷 Trichloromethane (chloroform)
33 1582-09-8 氟乐灵 Trifluralin
34 115-32-2 三氯杀螨醇 Dicofol
35 1763-23-1 全氟辛烷磺酸及其衍生物 Perfluorooctane sulfonic acid and its derivatives (PFOS)
36 124495-18-7 喹氧灵 Quinoxyfen
37 二噁英及类二噁英物质 Dioxins and dioxin-like compounds
38 74070-46-5 苯草醚 Aclonifen
39 42576-02-3 甲羧除草醚 Bifenox
40 28159-98-0 2-叔丁氨基-4-环丙氨基-6-甲硫基-s-三嗪 Cybutryne
41 52315-07-8 氯氰菊酯 Cypermethrin
42 62-73-7 敌敌畏 Dichlorvos
43 六溴环十二烷 Hexabromocyclododecanes (HBCDD)
44 76-44-8/1024-57-3 七氯化茚及环氧七氯 Heptachlor and heptachlor epoxide
45 886-50-0 特丁净 Terbutryn

根据清单可以看出,优先污染物以化学农药、重金属(镉、铅、汞、镍及其化合物,三丁基锡化合物)、POPs(溴代联苯醚、C10-13氯代烃、硫丹、六氯苯、五氯苯酚、全氟辛烷磺酸及其衍生物、二噁英及类二噁英物质、六溴环十二烷、七氯化茚及环氧七氯)、多环芳烃类(蒽、荧蒽、萘、多环芳烃)、芳烃与卤代芳烃(苯、三氯苯、五氯苯)、卤代烃(1, 2-二氯乙烷、二氯甲烷、六氯-1, 3-丁二烯、氯代环烷烃、三氯甲烷)、环境激素[邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、壬基酚、辛基酚]为主。优先危害物质以POPs为主。

欧盟在现有化学物质的风险评估过程中,识别出大量的潜在高风险化学物质,但是由于这些潜在高风险物质未列入监测项目,缺乏系统且高质量的监测数据,因此其风险无法评估。鉴于此,欧盟水框架优先污染物修订指令(Directive 2013/39/EC)提出了一种新机制,即观察清单(Watch list),要求建立不超过10种潜在高风险物质的观察清单,并确定监测介质,选择若干监测站开展不超过4年的环境监测,并每隔2年更新一次观察清单,排除无风险的优先污染物[7]。该机制为欧盟实时掌握水体其他优先污染物的风险状况,动态调整水环境监管污染物提供了科学依据。

2 优先污染物的环境质量标准制定 2.1 环境质量标准制定方法

EQS的制定与风险评估中的PNEC估测具有相同之处,但也存在一些差异,比如,EQS关注所有受体和暴露途径的总阈值,而PNEC则不关注总阈值;风险评估中,可以使用新数据完善风险评估结果,但EQS推导中只使用可获得的现有数据;在EQS推导中,野外数据和中宇宙数据是制定标准的重要依据,但并不视作高层级数据并代替实验室生态毒理学数据。

基于以上差异,在制定EQS时不能简单采用PNEC值。EQS制定主要步骤[8]图 2

图 2 EQS制定主要步骤

2.1.1 识别风险受体和介质

欧盟规定EQS应基于保护淡水和海洋生态系统及人体健康(通过饮水和摄入水产品),需要考虑浮游生物、底栖生物、高级捕食者和人体健康等风险受体。在识别风险受体和介质时,根据污染物的环境行为和环境归趋,可选择单一介质或所有3种介质进行评估。如果污染物没有生物蓄积性,则没有二次中毒风险,就无须制定生物体EQS标准。如果污染物不仅在水体中具有风险,还通过食物链导致高级捕食者的风险或对底栖生物具有风险,则需要同时开展水体、生物体和沉积物评价。

通常水环境是优先介质,水环境EQS评价主要考虑污染物对浮游生物的直接毒性。如果吸附系数(lgKoc)或正辛醇/水分配系数(lgKow)≥3,则需要制定沉积物EQS。此外,如果有证据显示污染物对底栖生物高毒或者通过监测发现污染物主要蓄积在沉积物中,也需要制定沉积物EQS。

如果对捕食者具有二级毒性风险,或对人体因摄入鱼类而具有风险,则需要确定生物EQS。从某种意义上来说,生物EQS主要关注间接风险。对于有机污染物,制定生物EQS的主要触发标准为判断其是否会在食物链产生蓄积及相应的危害,具体触发标准为:(1)生物放大系数(BMF)>1或生物富集/蓄积系数(BCF,BAF)≥1 000;(2)如果无BMF和BCF数据,则lgKow≥3;(3)或对哺乳动物和鸟类具有高毒(致癌性除外)。

对于是否需要制定金属EQS,应审核其有机和无机形态是否会在食物链产生富集或二级毒性。由于金属的生物富集和放大系数受外界水体浓度变化影响巨大,因此BCF和BAF不能判定金属在食物链的传递作用,需根据具体情况逐例判定。

如果同时开展了多个评估时,则最低的阈值浓度将被作为总EQS。

2.1.2 地表水EQS制定

获得EQS需要从现有数据外推估计阈值浓度,并考虑因种内、种间差异及实验室到田间外推的不确定性。外推方法有2种,分别为评估因子法和概率法。

评估因子法使用评估因子(AF)表述现有数据的不确定性,外推得到最低可信毒性基准(Credible toxicity datum)。

概率法使用物种敏感度分布模型(SSD),将所有可靠的毒性数据排序并进行模型拟合,最终计算保护一定比例物种(一般为95%)的浓度(HC5)。SSD方法可以解释物种之间的敏感性差异,如果SSD方法使用条件满足,则优先使用SSD方法,如果概率法中数据不充分时,应使用评估因子法。

根据化学品的释放方式和环境行为,化学物质的暴露可能是长期的或短期的,为了涵盖因暴露时长导致的长期效应和短期效应,应制定长期和短期2种形式的EQS。长期标准,用年平均浓度(AA-EQS)表示,基于慢性毒性数据,水体的每个代表性监测点,在一年中多次监测浓度的算术平均值不能超过该标准;短期标准,用最大可容许浓度(MAC-EQS)表示,基于急性毒性数据,水体任何监测点的测定浓度都不得超过该标准。

如果推导出的MAC-EQS<AA-EQS,在深入分析并详细阐述原因后,应将AA-EQS值作为MAC-EQS,使两者相等。

(1) AA-EQS推导方法。AA-EQS推导方法与“关于化学品注册、评估、许可和限制的法规”(REACH)相同,采用评估因子法,评估因子见表 2

表 2 使用水生毒性数据推导AA-EQS
现有数据 评估因子
3个营养级生物(鱼、无脊椎动物、藻)每1级至少有1项短期L(E)C50 1 000
1项长期EC10或NOEC(鱼或者溞) 100
代表 2个营养级生物(鱼、溞、藻)的2项长期结果(EC10或NOEC) 50
3个营养级生物(鱼、溞、藻)每1级至少有1项长期试验结果(EC10或NOEC) 10
SSD法 5~1(逐例分析)
野外数据或模拟生态系统数据 逐例分析

SSD法推导AA-EQS需要收集最大无效应浓度(NOEC)或10%效应浓度(EC10)数据,如果NOEC或EC10数据达到15个以上,推导出的结果可靠性强。至少需涵盖8种门类的10个物种的NOEC或EC10数据,8种门类生物通常包括:鱼类(如鲑鱼、米诺鱼、蓝鳃太阳鱼、鲶鱼等)、脊索动物门第二科(如鱼类、两栖类等)、甲壳动物(如鳄鱼纲、副足纲、辐鳍鱼纲、等足纲、两栖类、螯虾等)、昆虫(如蜉蝣、蜻蜓、蜻蛉、石蝇、石蛾、蚊子、摇蚊等)、节肢动物或脊索动物以外的一个科(如环节动物、软体动物、轮虫等)、任何昆虫科或未包含的动物门、藻类、高等植物。

使用SSD方法至少需要了解特定的毒作用方式,用于阐述分布的差异性。该法将筛选出的物种平均毒性数据由小到大排列并设定相应的序数R,根据序数计算出累计概率P,计算公式为P = R/(N + 1),其中N为物种平均毒性数据总数。然后将累计概率P和物种平均毒性数据对数值拟合出累计概率分布函数,即物种敏感度分布曲线。其中的拟合模型可选用Sigmoid,Weibull,Gompertz,Hill等函数,拟合优度采用决定系数R2和图像综合判别。确定最佳拟合模型后推算出累计概率为5%的毒性值,即保护95%以上的物种不受污染物影响的HC5值。用得到的HC5值除以AF,即可得到AA-EQS。采用SSD法时,AF默认为5。

(2) MAC-EQS推导方法。评估因子法推导MAC-EQS见表 3。3个营养级生物(鱼、甲壳类动物、藻)每1级至少有1项短期半数(效应)致死浓度L(E)C50,AF取100。如果物质无特定的毒作用模式,但种间差异较小[L(E)C50对数值标准偏差<0.5],则AF取10。如果具有特定的作用模式,则能预测得到最敏感物种的置信限,AF也可以取10。在任何情况下,使用短期L(E)C50,AF都不得<10。

表 3 使用水生毒性数据推导MAC-EQS
现有数据 其他信息 评估因子
3个营养级生物(鱼、甲壳类动物、藻)每1级至少有1项短期L(E)C50 100
3个营养级生物(鱼、甲壳类动物、藻)每1级至少有1项短期L(E)C50 每1营养级生物的急性毒性数据的标准偏差<3(或对数值<0.5);或已知毒作用模式且数据集里包含了最敏感的物种 10
①收集3个营养级生物的所有L(E)C50数据,并使用最低的L(E)C50数据值;如果每个营养级水平的L(E)C50对数值<0.5,则AF可取10。

SSD法推导MAC-EQS与推导AA-EQS类似,只不过基础数据使用急性L(E)C50,而非NOEC数据,AF通常取10。

2.1.3 生物EQS制定

WFD要求制定生物EQS,以保护高级捕食者,如鸟类和哺乳动物,防止其摄入含有毒物质的食物(鱼)而产生次生毒性。如果化学品通过间接毒性产生显著风险,且在生物基质内易于分析时,适宜制定生物EQS(等同于PNEC)。对于水溶解度极低或容易通过食物链生物蓄积的化学品,不适应制定水环境EQS。目前欧盟针对鸟类和哺乳动物制定了生物EQS,并认为该生物EQS也可以保护底栖生物和浮游生物。

生物EQS的制定步骤见图 3。首先需要可获得的毒性数据推导出可接受水平,即无可见有害作用水平(NOAEL)或最大无作用经口浓度(NOECoral),然后使用评估因子法外推得到预测无效应经口浓度(PNECoral)。

图 3 生物EQS推导步骤

由于猎物被捕食者(包括人)摄入,因此生物EQS对应鱼的浓度,生物EQS(QSbiota, fw)制定同样使用评估因子法,见公式(1),评估因子见表 4。如果可以得到多个物种的EQS,最终的生物EQS取最低值。

表 4 从哺乳动物和鸟类毒性数据外推得到生物EQS的评估因子
毒性数据(TOXoral) 试验周期 AForal
NOECoral, birds 慢性 10
NOECoral, mammals 28 d 100
90 d 30
慢性 10

对于海洋生物EQS(QSbiota, sw),需要考虑生物放大作用,见公式(2)。

$ {\rm{Q}}{{\rm{S}}_{{\rm{biota, fw}}}}{\rm{ = }}\frac{{{\rm{TO}}{{\rm{X}}_{{\rm{oral}}}}}}{{{\rm{A}}{{\rm{F}}_{{\rm{oral}}}}}} $ (1)
$ {\rm{Q}}{{\rm{S}}_{{\rm{biota, sw}}}}{\rm{ = }}\frac{{{\rm{TO}}{{\rm{X}}_{{\rm{oral}}}}}}{{{\rm{A}}{{\rm{F}}_{{\rm{oral}}}}{\rm{ \times BM}}{{\rm{F}}_{\rm{2}}}}} $ (2)
2.2 优先污染物环境质量标准及监测要求

2008年,水政策环境质量标准指令(Directive 2008/105/EC),规定了33个优先污染物的EQS,涵盖内陆地表水体和其他地表水体的AA-EQS及MAC-EQS。

2013年欧盟发布水框架优先污染物修订指令(Directive 2013/39/EC),修订原有7个物质的EQS,并增加至45个优先污染物的EQS, 见表 5。此外,针对极难溶于水导致水中难以检测,且具有生物蓄积性的物质,增加了生物EQS值。

表 5 优先污染物环境质量标准
序号 名称 CAS编号 AA-EQS/(μg·L-1) MAC-EQS/(μg·L-1) EQS生物/(μg·kg -1)
内陆地表水 其他地表水 内陆地表水 其他地表水
1 甲草胺 15972-60-8 0.3 0.3 0.3 0.7
2 120-12-7 0.1 0.1 0.1 0.1
3 莠去津 1912-24-9 0.6 0.6 2.0 2.0
4 71-43-2 10 8 50 50
5 溴联苯醚 32534-81-9 0.14 0.014 0.008 5
6 镉及其化合物(根据水的硬度分类以CaCO3计,mg/L)
1类:< 40
2类:40 ~ 50
3类:50 ~ 100
4类:100~ 200
5类:≥200
7440-43-9 ≤ 0.08(1类)
0.08(2类)
0.09(3类)
0.15(4类)
0.25(5类)
0.20 ≤0.45(1类)
0.45(2类)
0.6(3类)
0.9(4类)
1.5(5类)
≤0.45(1类)
0.45(2类)
0.6(3类)
0.9(4类)
1.5(5类)
6a 四氯化碳* 56-23-5 12 12 / /
7 C10-13氯代烃 85535-84-8 0.4 0.4 1.4 1.4
8 毒虫畏 470-90-6 0.1 0.1 0.3 0.3
9 毒死蜱(乙基毒死蜱) 2921-88-2 0.0 0.0 0.1 0.1
9a 环戊二烯类杀虫剂:
艾氏剂*
狄试剂*
异狄试剂*
异艾氏剂*
309-00-2
60-57-1
72-20-8
465-73-6
Σ = 0.01 Σ = 0.005 / /
9b 总DDT* 0.025 0.025 / /
para-para- DDT* 50-29-3 0.010 0.010 / /
10 1, 2-二氯乙烷 107-06-2 10 10 / /
11 二氯甲烷 75-09-2 20 20 / /
12 邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯 117-81-7 1.3 1.3 / /
13 敌草隆 330-54-1 0.2 0.2 1.8 1.8
14 硫丹 115-29-7 0.005 0.005 0.01 0.004
15 荧蒽 206-44-0 0.006 3 0.006 3 0.12 0.12 30
16 六氯苯 118-74-1 0.05 0.05 10
17 六氯-1, 3-丁二烯 87-68-3 0.6 0.6 55
18 氯代环烷烃 608-73-1 0.02 0.002 0.04 0.02
19 异丙隆 34123-59-6 0.3 0.3 1.0 1.0
20 铅及其化合物 7439-92-1 1.2 1.3 14 14
21 汞及其化合物 7439-97-6 0.07 0.07 20
22 91-20-3 2 2 130 130
23 镍及其化合物 7440-02-0 4 8.6 34 34
24 壬基酚 84852-15-3 0.3 0.3 2.0 2.0
25 辛基酚 140-66-9 0.1 0.01 / /
26 五氯苯 608-93-5 0.007 0.000 7 / /
27 五氯苯酚 87-86-5 0.4 0.4 1 1
28 多环芳烃(PAH) / / / /
苯并(a)芘 50-32-8 1.7 × 10-4 1.7 × 10-4 0.27 0.027 5
苯并[b]荧蒽 205-99-2 / / 0.017 0.017 /
苯并[k]荧蒽 207-08-9 / / 0.017 0.017 /
苯并(g, h, i)苝 191-24-2 / / 8.2 × 10-4 8.2 × 10-4 /
茚并[1, 2, 3-cd]芘 193-39-5 / / / / /
29 西玛津 122-34-9 1 1 4 4
29a 四氯乙烯* 127-18-4 10 10 / /
29b 三氯乙烯* 79-01-6 10 10 / /
30 三丁基锡化合物 36643-28-4 0.000 2 0.000 2 0.001 5 0.001 5
31 三氯苯 12002-48-1 0.4 0.4 / /
32 三氯甲烷 67-66-3 2.5 2.5 / /
33 氟乐灵 1582-09-8 0.03 0.03 / /
34 三氯杀螨醇 115-32-2 1.3 × 10-3 3.2 × 10-5 / / 33
35 全氟辛烷磺酸及其衍生物 1763-23-1 6.5 × 10-4 1.3 × 10-4 36 7.2 9.1
36 喹氧灵 124495-18-7 0.15 0.015 2.7 0.54
37 二噁英及类二噁英物质 / / ∑TEQ0.006 5
38 苯草醚 74070-46-5 0.12 0.012 0.12 0.012
39 甲羧除草醚 42576-02-3 0.012 0.001 2 0.04 0.004
40 2-叔丁氨基-4-环丙氨基-6-甲硫基-s-三嗪 28159-98-0 0.002 5 0.002 5 0.016 0.016
41 氯氰菊酯 52315-07-8 8 × 10-5 8 × 10-6 6 × 10-4 6 × 10-5
42 敌敌畏 62-73-7 6 × 10-4 6 × 10-5 7 × 10-4 7 × 10-5
43 六溴环十二烷 0.001 6 0.000 8 0.5 0.05 167
44 七氯化茚及环氧七氯 76-44-8/1024-57-3 2 × 10-7 1 × 10-8 3 × 10-4 3 × 10-5 6.7 × 10-3
45 特丁净 886-50-0 0.065 0.006 5 0.34 0.034
①表中“*”为非优先污染物,适用于2009年1月13日之前的法规;“/”为不适用。

对于表 5中的第5、15、16、17、21、28、34、35、37、43和44号物质,要求实施生物EQS,至少每年开展1次监测。生物EQS之外的物质,实施水体EQS,每月开展1次监测。对于表中第2、5、6、7、12、15、16、17、18、20、21、26、28、30、34、35、36、37、43和44号优先污染物,要求开展长期趋势分析,在沉积物和相关底栖生物体内浓度不得显著上升。

3 对我国的借鉴作用

一个完整的水生态系统通常由水体、水生生物和沉积物构成,水质的变化及其变化趋势与污染物在水体、沉积物及水生生物之间的分布及转化息息相关,我国《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中的监测指标及标准值主要参照国外的相关标准,并非基于经过系统的优先污染物筛选及评估结果而定,同时,沉积物监测及生物体监测指标被忽视,不利于对水环境质量进行综合性监测评价,水体有毒有害物质的环境健康风险也不能得到客观的反映。2017年我国发布了《淡水水生生物水质基准制定技术指南》(HJ 813—2017),主要针对水生生物的直接风险,其本质与欧盟地表水EQS制定方法类似,但缺乏保护高级捕食者的生物标准制定方法。此外,对于一些极难溶解并易蓄积在生物体内,且即使使用最先进的分析技术也无法测定水中浓度的物质,制定生物EQS显得尤为重要[4]

根据化学物质的释放/排放行为,化学物质的暴露可能是长期的或短期的,暴露时长对水环境质量的要求和风险有较大区别。目前我国水环境质量标准只有单一的标准限值,未考虑暴露时长的影响,欧盟针对暴露时长分别制定的AA-EQS和MAC-EQS,对于水环境的保护更加科学合理。

欧盟对于优先污染物和优先危害物质实施不同的管理目标,其中,优先污染物主要是削减其排放,而优先危害物质则是在20年内停止排放或逐步淘汰。我国《GB 3838—2002》未区分优先污染物和优先危害物质,也未对相关物质的排放削减或淘汰做出明确规定。环境质量标准和排放标准存在一定的脱节,造成相关污染物的削减和淘汰目标不明,也影响了有关指标的动态更新。《GB 3838—2002》中的控制指标亟待更新已成为业界的普遍共识[9-10]

鉴此,借鉴欧盟水框架指令的先进经验,提出以下建议:

(1) 明确水环境管理目标与污染物控制目标,并将水环境管理与化学品环境管理关联起来,在充分调研分析我国化学品的生产使用状况的基础上,制定优先污染物筛选评估技术规范,建立潜在高风险物质清单与优先水污染物清单;引入化学品风险评估的方法和理念,持续评估确定地表水优先污染物,并制定质量标准。

(2) 建立潜在高风险物质监测监控制度。在地表水环境质量标准规定的监测项目以外,选择一定数量的潜在高风险物质,在典型区域和典型流域开展定期监测和监控,掌握污染状况及其发展趋势,为水环境管理目标与污染控制目标的制定提供源源不断的基础信息。

(3) 完善地表水环境质量标准的相关指标体系。科学评估现行的《地表水环境质量标准》指标体系的合理性,在水体环境质量标准的基础上,增加生物体环境质量标准,并制定保护高级捕食者的水生生物环境基准制定技术指南。同时,进一步评估农药、POPs、PBT、CMR(三致效应)、EDC(环境内分泌干扰物)等高风险物质,实施更加科学、更加严格的质量标准与削减、淘汰等控制目标。

参考文献
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OZGUN O K, BASAK B, EROPAK C, et al. Prioritization methodology of dangerous substances for water quality monitoring with scarce data[J]. Clean Technologies & Environmental Policy, 2017, 19(1): 105-122.
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廖岳华, 樊娟, 陈世雄, 等. 我国地表水环境质量评价存在的问题与建议[J]. 安全与环境工程, 2010, 17(3): 55-58. DOI:10.3969/j.issn.1671-1556.2010.03.015