T_CSES 13-2020 水生态学基准制定技术指南.pdf

ICS 13.020.01 CCS Z 00 团体标准 T/CSES 132020 水生态学基准制定技术指南 Technical guidelines for deriving aquatic ecological criteria 2020 - 10 -10 发布 2020 - 10 - 15 实施中国环境科学学会 发 布 T/CSES 132020 I 目 次 前言 . II引言 . III1 范围 . 12 规范性引用文件 . 13 术语和定义 . 24 技术流程与质量保证 . 35 水环境参照状态选择 . 46 基准参数指标筛选 . 67 参数指标调查 . 88 基准推导 . 89 基准审核 . 910 基准应用 . 9附录 A（资料性） 理化和生物学指标分析方法 . 11附录 B（规范性） 水生态学基准推导方法 . 13参考文献 . 18 T/CSES 132020 II 前 言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国环境科学研究院提出。 本文件由中国环境科学学会归口。 本文件起草单位：中国环境科学研究院、南开大学、南京大学、南昌大学、中国海洋大学。 本文件主要起草人：刘征涛、朱琳、冯剑丰、李霁、闫振广、王晓南、王遵尧、葛刚、李正炎、 祝凌燕、周涛、高强、闫政、张中华。 库七七 w w w .k q q w .c o m 标准下载T/CSES 132020 III 引 言 国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定明确提出了“科学确定环境基准”的要求，将其作为建立和完善环境保护长效机制的重要内容之一。 在水环境基准的理论研究与应用领域， 相对国际上一些发达国家现状，我国虽起步较晚，但近十余年来组织开展了大量相关的研究，取得了较好的工作进展。 从国家 “十一五” 规划期间开始， 研究人员主要依托国家水体污染控制与治理科技重大专项 （ “水专项”）的相关课题支持，切实推进了适合我国流域水环境特征的水生态学基准研究，在借鉴先进方法技术的基础上，建立了较科学的流域水生态学水质基准方法。 2017年，生态环境部发布国家环境基准管理办法（试行），该办法规范了环境基准管理工作。为落实对于环境基准工作标准化和制度化的要求， 开展了水生态学基准制定技术指南的编制工作。 依据中华人民共和国环境保护法 、 国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定 和生态环境部 国家环境基准管理办法（试行）等法律法规文件的有关要求，以先进性、科学性、系统性和实用性为原则，制定本文件。 库七七 w w w .k q q w .c o m 标准下载T/CSES 132020 1 水生态学基准值制定技术指南 1 范围 本文件规定了基于流域水生态分区的水生态学基准制定的技术流程、 质量保证、 水环境参照状态选择、基准参数指标筛选、参数指标调查、基准推导、基准审核和基准应用。 本文件适用于指导我国水生态分区的河流、湖库（湖泊及水库的总称）及河口水体的水生态学基准的推导。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 6920 水质 pH值的测定 玻璃电极法 GB/T 7489 水质 溶解氧的测定 碘量法 GB/T 7493 水质 亚硝酸盐氮的测定 分光光度法 GB/T 11893 水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法 GB/T 11901 水质 悬浮物的测定 重量法 GB/T 12763.4 海洋调查规范 第4部分: 海水化学要素调查 GB/T 12763.6 海洋调查规范 第6部分: 海洋生物调查 GB/T 14581 水质 湖泊和水库采样技术指导 GB 17378.4 海洋监测规范 第4部分: 海水分析 HJ/T 91 地表水和污水监测技术规范 HJ/T 195 水质 氨氮的测定 气相分子吸收光谱法 HJ/T 197 水质 亚硝酸盐氮的测定 气相分子吸收光谱法 HJ/T 198 水质 硝酸盐氮的测定 气相分子吸收光谱法 HJ/T 199 水质 总氮的测定 气相分子吸收光谱法 HJ/T 346 水质 硝酸盐氮的测定 紫外分光光度法（试行） HJ/T 399 水质 化学需氧量的测定 快速消解分光光度法 HJ 506 水质 溶解氧的测定 电化学探头法 HJ 535 水质 氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法 HJ 536 水质 氨氮的测定 水杨酸分光光度法 HJ 537 水质 氨氮的测定 蒸馏-中和滴定法 HJ 636 水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法 HJ 665 水质 氨氮的测定 连续流动-水杨酸分光光度法 HJ 666 水质 氨氮的测定 流动注射-水杨酸分光光度法 HJ 670 水质 磷酸盐和总磷的测定 连续流动-钼酸铵分光光度法 HJ 671 水质 磷酸盐和总磷的测定 流动注射-钼酸铵分光光度法 库七七 w w w .k q q w .c o m 标准下载T/CSES 132020 2 HJ 710.7 生物多样性观测技术导则 内陆水域鱼类 HJ 710.8 生物多样性观测技术导则 淡水底栖大型无脊柱动物 HJ 828 水质 化学需氧量的测定 重铬酸盐法 HJ 838 湖泊营养物基准制定技术指南 HJ 897 水质 叶绿素a的测定 分光光度法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 生物完整性 biological integrity 一定水生态系统内部物种、种群、群落维持自身平衡、保持结构完整和功能正常的能力，包含该生态系统在某地区的自然栖息地中所具有的物种或种群的组成、多样性和功能组织等特征。 3.2 生态完整性 ecological integrity 自然水生态系统内部物理、化学和生物属性特征的综合表征，使水生态系统维持物种、种群及群落的正常结构和功能所需要的物质和能量达到自然平衡状态。 3.3 水生态学基准 aquatic ecological criteria 用于描述满足指定水生生态系统达到生态完整性平衡状态，生态系统内部物种、种群、群落保持结构完整和功能正常的要求，制定的水环境中污染物的浓度限值。 3.4 生态完整性指数 index of ecological integrity，IEI 对某一水体生态状态进行表征的综合度量值。 3.5 参照状态 reference condition 用以描述特定区域内不受损害或受到极小损害水体的特征度量或条件的集合。 3.6 参照点 reference site 不受损害或受到极小损害的水体或邻近水体的生态完整性具有代表性的具体地点。 3.7 压力源 stressor source 对自然水体的水生生物造成不利影响的物理、化学、生物或人为影响等胁迫因素。 3.8 压力-响应关系 stressor-response relationship 库七七 w w w .k q q w .c o m 标准下载T/CSES 132020 3 自然水体中，水生生态系统及水生生物对压力源变化梯度的响应过程及水平。 4 技术流程与质量保证 4.1 技术流程 本文件所指流域水环境生态类型主要包括河流、湖库与河口水体。基准制定的技术流程见图1，包括7个步骤。 图1 基准制定的技术流程 4.2 质量保证 4.2.1 样品采集与分析 相关环境及水生生物样品的采集与分析按以下原则进行： a) 样品采集与水环境监测按相应的技术规范执行，质量控制要求参照 HJ/T 91 和水和废水监测分析方法（第四版）； b) 河口水环境质量监测按照 GB 17378.4 的规定执行； c) 淡水生物资源调查按照关于发布全国生物物种资源调查相关技术规定（试行）的公告（环境保护部公告 2010 年第 27 号）中附件全国淡水生物物种资源调查技术规定执行；河口水体的生物资源调查及质量控制按照 GB/T 12763.6 的规定执行； 库七七 w w w .k q q w .c o m 标准下载T/CSES 132020 4 d) 样品采集和分析过程中， 若国内标准不适用， 可参照发达国家或国际组织 （如美国环保署 USEPA或经济合作与发展组织 OECD）等相关标准方法执行。 4.2.2 数据统计 对工作过程中涉及的数据资料的处理原则如下： a) 需对实验数据进行可靠性和代表性分析。主要包括：监测数据的记录整理、监测数据有效性检查、监测数据离群性检查、监测数据统计检验、监测数据方差分析和监测数据回归分析； b) 资料（地理底图、原始资料、图件等）的数字化应按照相关技术标准进行。 5 水环境参照状态选择 5.1 选择原则 5.1.1 参照点的选择原则 在参照点的调查采样过程中，参照点应选择流域水体最接近自然状态的位点，遵循以下2个原则： a) 受人类的干扰最小； b) 具有水生态系统的代表性。 当没有合适的自然参照点供选择时，可考虑采用水生态模型方法来模拟的参照点特征参数。 5.1.2 参照状态的确定方法 针对每类水体选择合适的参照状态。参照状态的选择确定主要包括以下4种方法： a) 历史数据估计； b) 参照点调查采样； c) 模型预测； d) 专家研判。 实际工作中需依据具体情况， 选择合适的方法或联合使用几种方法来确定目标参照状态。 确定参照状态的技术路线见图2。 T/CSES 132020 5 图2 确定参照状态的技术路线 5.2 河流参照状态 河流参照状态的选择信息按重要性排序如下： a) 没有较大的污水排放口； b) 没有其它污染物的排放； c) 没有已知的泄露或污染事件； d) 较低的人口密度； e) 较少的农业活动； f) 道路或高速公路密度较低； g) 最低限度的非点源污染（农业、城市、砍伐、采矿、饲养、酸沉降）； h) 没有已知的水产品养殖或其它可能改变群落组成的活动。 5.3 湖库参照状态 湖库参照状态的选择方法具体包括以下内容： a) 历史数据 T/CSES 132020 6 一些湖库有大量的历史数据库，这些数据包括水质、浮游藻类、浮游动物和游泳动物。认真检查这些生物学数据及其附加的历史信息，以保证其代表的条件优于目前的条件； b) 参照点采样评价 根据“受人类影响最小”原则进行参照点的选择。如果在目标区域内不存在或无法找到足够的受损程度最小的参照点，可以扩大调查区域选取参照状态； c) 模型方法 当无法选择实际参照点时， 可以利用一些成熟的数理模型方法进行参照点的模拟选择。 基于物理和化学理论的数学模型原则上可以预测河流和水库的水质， 但预测结果具有一定的不确定性， 可能需要实际验证； d) 专家咨询 通常在进行参照状态选择之前需设立咨询专家小组，可包括水生物学、水文学、污染生态学、生态毒理学及渔业与水资源学等领域的专家，作为目标水生态参照点选择的专业顾问开展咨询分析。 5.4 河口参照状态 5.4.1 河口参照状态的理想特征 河口参照状态的理想特征主要包括以下内容： a) 沉积物及水体无大量污染物； b) 自然水体深度、颜色及气味正常； c) 自然环流及潮汐作用未受影响； d) 代表未受破坏的河口及岸线（一般覆盖有植被，岸线未受侵蚀）。 5.4.2 河口参照状态的确定 由于河口及近岸水体的复杂性，参照状态的确定方法差别较大，需根据具体情况进行分析，主要有以下四种情况： a) 河口生态环境情况完好，参照点容易确定。需大量时空数据支持，参照状态一般取参照点相应指标的频率分布曲线的中值； b) 河口生态环境部分退化，但参照点可寻。可以取参照点生态学指标频率分布曲线的上 25%的百分点对应值，或所有观测点生态学指标频率分布曲线的下 25%的百分点对应值； c) 河口生态环境严重退化，参照点不可寻。可通过以下三种途径实现： 1) 历史记录分析(包括水质数据、水文数据、水生物数据等)；