环办[2011]22号
关于印发《地表水环境质量评价办法(试行)》的通知
各省、自治区、直辖市环境保护厅(局),新疆生产建设兵团环境保护局,解放军环境保护局,各派出机构、直属单位:
为客观反映全国地表水环境质量状况及其变化趋势,规范全国地表水环境质量评价工作,依据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)和有关技术规范,我部制定了《地表水环境质量评价办法(试行)》。现印发给你们,请遵照执行。
本办法主要用于评价全国地表水环境质量状况,地表水环境功能区达标评价按功能区划分的有关要求进行。
附件:地表水环境质量评价办法(试行)
二○一一年三月九日
主题词:环保 地表水 评价 办法 通知 抄送:机关各部门。
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附件:
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地表水环境质量评价办法(试 行)
二○一一年三月
目 录
一、基本规定……………………………………………………………………………6 (一)评价指标………………………………………………………………………6 1.水质评价指标…………………………………………………………………6 2.营养状态评价指标……………………………………………………………6 (二)数据统计……………………………………………………………………6 1.周、旬、月评价…………………………………………………………………6 2.季度评价………………………………………………………………………6 3.年度评价………………………………………………………………………6 二、评价方法…………………………………………………………………………7 (一)河流水质评价方法…………………………………………………………7 1.断面水质评价…………………………………………………………………7 2.河流、流域(水系)水质评价………………………………………………7 3.主要污染指标的确定…………………………………………………………8 (二)湖泊、水库评价方法………………………………………………………9
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1.水质评价………………………………………………………………………9 2.营养状态评价…………………………………………………………………10 (三)全国及区域水质评价………………………………………………………1
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三、水质变化趋势分析方法…………………………………………………………12 (一)基本要求……………………………………………………………………12 (二)不同时段定量比较…………………………………………………………12 (三)水质变化趋势分析…………………………………………………………13 1.不同时段水质变化趋势评价………………………………………………13 2.多时段的变化趋势评价……………………………………………………14 附录一:污染变化趋势的定量分析方法…………………………………………15 附录二:术语和定义…………………………………………………………………17
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为客观反映地表水环境质量状况及其变化趋势,依据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)和有关技术规范,制定本办法。本办法主要用于评价全国地表水环境质量状况,地表水环境功能区达标评价按功能区划分的有关要求进行。
一、基本规定 (一)评价指标 1.水质评价指标
地表水水质评价指标为:《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)表1中除水温、总氮、粪大肠菌群以外的21项指标。水温、总氮、粪大肠菌群作为参考指标单独评价(河流总氮除外)。
2.营养状态评价指标
湖泊、水库营养状态评价指标为:叶绿素a(chla)、总磷(TP)、总氮(TN)、透明度(SD)和高锰酸盐指数(CODMn)共5项。
(二)数据统计 1.周、旬、月评价
可采用一次监测数据评价;有多次监测数据时,应采用多次监
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测结果的算术平均值进行评价。
2.季度评价
一般应采用2次以上(含2次)监测数据的算术平均值进行评价。
3.年度评价
国控断面(点位)每月监测一次,全国地表水环境质量年度评价,以每年12次监测数据的算术平均值进行评价,对于少数因冰封期等原因无法监测的断面(点位),一般应保证每年至少有8次以上(含8次)的监测数据参与评价。全国地表水不按水期进行评价。
二、评价方法
(一)河流水质评价方法 1.断面水质评价
河流断面水质类别评价采用单因子评价法,即根据评价时段内该断面参评的指标中类别最高的一项来确定。描述断面的水质类别时,使用“符合”或“劣于”等词语。断面水质类别与水质定性评价分级的对应关系见表1。
表1 断面水质定性评价
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水质类别 Ⅰ~Ⅱ类水质 Ⅲ类水质 Ⅳ类水质 Ⅴ类水质 劣Ⅴ类水质 水质状况 优 良好 轻度污染 中度污染 重度污染 表征颜色 蓝色 绿色 黄色 橙色 红色 水质功能类别 饮用水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等 饮用水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区、游泳区 一般工业用水和人体非直接接触的娱乐用水 农业用水及一般景观用水 除调节局部气候外,使用功能较差
2.河流、流域(水系)水质评价
河流、流域(水系)水质评价:当河流、流域(水系)的断面总数少于5个时,计算河流、流域(水系)所有断面各评价指标浓度算术平均值,然后按照“1.断面水质评价”方法评价,并按表1指出每个断面的水质类别和水质状况。
当河流、流域(水系)的断面总数在5个(含5个)以上时,采用断面水质类别比例法,即根据评价河流、流域(水系)中各水质类别的断面数占河流、流域(水系)所有评价断面总数的百分比来评价其水质状况。河流、流域(水系)的断面总数在5个(含5个)以上时不作平均水质类别的评价。
河流、流域(水系)水质类别比例与水质定性评价分级的对应
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关系见表2。
表2 河流、流域(水系)水质定性评价分级
水质类别比例 Ⅰ~Ⅲ类水质比例≥90% 75%≤Ⅰ~Ⅲ类水质比例<90% Ⅰ~Ⅲ类水质比例<75%,且劣Ⅴ类比例<20% Ⅰ~Ⅲ类水质比例<75%,且20%≤劣Ⅴ类比例<40% Ⅰ~Ⅲ类水质比例<60%,且劣Ⅴ类比例≥40% 水质状况 优 良好 轻度污染 中度污染 重度污染 表征颜色 蓝色 绿色 黄色 橙色 红色
3.主要污染指标的确定
(1)断面主要污染指标的确定方法
评价时段内,断面水质为“优”或“良好”时,不评价主要污染指标。
断面水质超过Ⅲ类标准时,先按照不同指标对应水质类别的优劣,选择水质类别最差的前三项指标作为主要污染指标。当不同指标对应的水质类别相同时计算超标倍数,将超标指标按其超标倍数大小排列,取超标倍数最大的前三项为主要污染指标。当氰化物或铅、铬等重金属超标时,优先作为主要污染指标。
确定了主要污染指标的同时,应在指标后标注该指标浓度超过
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Ⅲ类水质标准的倍数,即超标倍数,如高锰酸盐指数(1.2)。对于水温、pH值和溶解氧等项目不计算超标倍数。
超标倍数某指标的浓度值该指标的Ⅲ类水质标准该指标的Ⅲ类水质标准
(2)河流、流域(水系)主要污染指标的确定方法
将水质超过Ⅲ类标准的指标按其断面超标率大小排列,一般取断面超标率最大的前三项为主要污染指标。对于断面数少于5个的河流、流域(水系),按“(1)断面主要污染指标的确定方法”确定每个断面的主要污染指标。
断面超标率某评价指标超过Ⅲ类标准的断面(点位)个数100%断面(点位)总数
(二)湖泊、水库评价方法 1.水质评价
(1)湖泊、水库单个点位的水质评价,按照“(一)1.断面水质评价”方法进行。
(2)当一个湖泊、水库有多个监测点位时,计算湖泊、水库多个点位各评价指标浓度算术平均值,然后按照“(一)1.断面水质评价”方法评价。
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(3)湖泊、水库多次监测结果的水质评价,先按时间序列计算湖泊、水库各个点位各个评价指标浓度的算术平均值,再按空间序列计算湖泊、水库所有点位各个评价指标浓度的算术平均值,然后按照“(一)1.断面水质评价”方法评价。
(4)对于大型湖泊、水库,亦可分不同的湖(库)区进行水质评价。
(5)河流型水库按照河流水质评价方法进行。 2.营养状态评价 (1)评价方法
采用综合营养状态指数法(TLI(∑))。 (2)湖泊营养状态分级
采用0~100的一系列连续数字对湖泊(水库)营养状态进行分级:
TLI(∑)<30 贫营养 30≤TLI(∑)≤50 中营养 TLI(∑)>50 富营养
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50<TLI(∑)≤60 轻度富营养 60<TLI(∑)≤70 中度富营养 TLI(∑)>70 重度富营养
(3)综合营养状态指数计算 综合营养状态指数计算公式如下:
TLI()Wj•TLI(j)j1m
式中:TLI()——综合营养状态指数;
Wj——第j种参数的营养状态指数的相关权重; TLI(j)——代表第j种参数的营养状态指数。 以chla作为基准参数,则第j种参数的归一化的相关权重计算公式为:
Wjrij2mrj1ij2
式中:rij——第j种参数与基准参数chla的相关系数; m——评价参数的个数。
中国湖泊(水库)的chla与其他参数之间的相关关系rij及rij2
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见表3。
表3 中国湖泊(水库)部分参数与chla的相关关系rij及rij2值
参数 rij rij 2chla 1 1 TP 0.84 0.7056 TN 0.82 0.6724 SD -0.83 0.6889 CODMn 0.83 0.6889
(4)各项目营养状态指数计算 TLI(chla)=10(2.5+1.086lnchla) TLI(TP)=10(9.436+1.624lnTP) TLI(TN)=10(5.453+1.694lnTN) TLI(SD)=10(5.118-1.94lnSD)
TLI(CODMn)=10(0.109+2.661lnCODMn)
式中:chla单位为mg/m3,SD单位为m;其他指标单位均为mg/L。
(三)全国及区域水质评价
全国地表水环境质量评价以国控地表水环境监测网全部监测断面(点位)作为评价对象,包括河流监测断面和湖(库)监测点位。
行政区域内地表水环境质量评价以行政区域内同级环境保护行
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政主管部门确定的所有监测断面(点位)作为评价对象,包括河流监测断面和湖(库)监测点位。评价方法参照本办法执行。
全国及行政区域整体水质状况评价方法采用断面水质类别比例法,水质定性评价分级的对应关系见表2。
全国及行政区域内主要污染项目的确定方法按照“(一)3.(2)河流、流域(水系)主要污染指标的确定”方法进行。
三、水质变化趋势分析方法 (一)基本要求
河流(湖库)、流域(水系)、全国及行政区域内水质状况与前一时段、前一年度同期或进行多时段变化趋势分析时,必须满足下列三个条件,以保证数据的可比性:
(1)选择的监测指标必须相同; (2)选择的断面(点位)基本相同; (3)定性评价必须以定量评价为依据。 (二)不同时段定量比较
不同时段定量比较是指同一断面、河流(湖库)、流域(水系)、全国及行政区域内的水质状况与前一时段、前一年度同期、或某两
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个时段进行比较。比较方法有:单因子浓度比较和水质类别比例比较。
(1)断面(点位)单因子浓度比较
评价某一断面(点位)在不同时段的水质变化时,可直接比较评价指标的浓度值,并以折线图表征其比较结果。
(2)河流、流域(水系)、全国及行政区域内水质类别比例比较 对不同时段的某一河流、流域(水系)、全国及行政区域内水质的时间变化趋势进行评价,可直接进行各类水质类别比例变化的分析,并以图表表征。
(三)水质变化趋势分析 1.不同时段水质变化趋势评价
对断面(点位)、河流、流域(水系)、全国及行政区域内不同时段的水质变化趋势分析,以断面(点位)的水质类别或河流、流域(水系)、全国及行政区域内水质类别比例的变化为依据,对照表1或表2的规定,按下述方法评价。
按水质状况等级变化评价:
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①当水质状况等级不变时,则评价为无明显变化;
②当水质状况等级发生一级变化时,则评价为有所变化(好转或变差、下降);
③当水质状况等级发生两级以上(含两级)变化时,则评价为明显变化(好转或变差、下降、恶化)。
按组合类别比例法评价:
设△G为后时段与前时段Ⅰ~Ⅲ类水质百分点之差:△G=G2-G1,△D为后时段与前时段劣Ⅴ类水质百分点之差:△D=D2-D1;
①当△G-△D>0时,水质变好;当△G-△D<0时,水质变差; ②当│△G-△D│≤10时,则评价为无明显变化;
③当10<│△G-△D│≤20时,则评价有所变化(好转或变差、下降);
④当│△G-△D│>20时,则评价为明显变化(好转或变差、下降、恶化)。
2.多时段的变化趋势评价
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分析断面(点位)、河流、流域(水系)、全国及行政区域内多时段的水质变化趋势及变化程度,应对评价指标值(如指标浓度、水质类别比例等)与时间序列进行相关性分析,可采用Spearman秩相关系数法,(具体内容详见附录一),检验相关系数和斜率的显著性意义,确定其是否有变化和变化程度。变化趋势可用折线图来表征。
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附录一:
污染变化趋势的定量分析方法——秩相关系数法
衡量环境污染变化趋势在统计上有无显著性,最常用的是Daniel的趋势检验,它使用了spearman的秩相关系数。使用这一方法,要求具备足够的数据,一般至少应采用4个期间的数据,即5个时间序列的数据。给出时间周期Y1…YN,和它们的相应值X(即年均值C1…CN),从大到小排列好,统计检验用的秩相关系数按下式计算:
rs1[6di2]/[N3-N]
i1ndi=Xi-Yi
式中:di-变量Xi与Yi的差值;Xi-周期I到周期N按浓度值从小到大排列的序号;Yi-按时间排列的序号。
将秩相关系数rs的绝对值同spearman秩相关系数统计表(见附表1)中的临界值Wp进行比较。
当rs>Wp则表明变化趋势有显著意义:
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如果rs是负值,则表明在评价时段内有关统计量指标变化呈下降趋势或好转趋势;
如果rs为正值,则表明在评价时段内有关统计量指标变化呈上升趋势或加重趋势;
当rs≤Wp则表明变化趋势没有显著意义:说明在评价时段内水质变化稳定或平稳。
附表1 秩相关系数rs的临界值(Wp)
Wp N 显著水平(单侧检验)0.05 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 22 0.900 0.829 0.714 0.643 0.600 0.564 0.506 0.456 0.425 0.399 0.377 0.359 显著水平(单侧检验)0.1 1.000 0.943 0.893 0.833 0.783 0.746 0.712 0.645 0.601 0.564 0.534 0.508
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24 26 28 30 0.343 0.329 0.317 0.306 0.435 0.465 0.448 0.432
附录二:
术 语 和 定 义
1.干流
在一个水系中,直接注入海洋或内陆湖泊的河流。 2.支流
直接注入干流的支流叫做干流的一级支流,直接注入一级支流的则称为干流的二级支流,依次类推。支流的级别是相对的,而非绝对的。
3.水系
河流的干流及全部支流构成脉络相通的系统,称为水系,又称河系或河网。与水系相通的湖泊也属于水系之内。
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4.流域
指江河湖库及其汇水来源各支流、干流和集水区域总称。 5.劣Ⅴ类
对《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)基本项目的浓度值不能满足Ⅴ类标准的称为劣Ⅴ类。—
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