地表水质量评价规范.docx
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地表水质量评价规范
中华人民共和国环境保护行业标准
HJ/T□□□-2007
地表水环境质量评价技术规范
TechnicalGuidelineforSurfaceWater
EnvironmentQualityAssessment
2007-□□-□□发布2007-□□-□□实施
国家环境保护总局发布
目录
1适用范围3
2规范性引用文件3
3术语和定义3
3.1水系3
3.2湖泊、水库3
3.3水环境功能区3
3.4劣Ⅴ类水体3
4地表水环境质量评价的分类3
4.1地表水环境质量评价分类3
4.2地表水环境质量评价的技术流程4
5地表水水质评价要求和方法4
5.1地表水水质评价的基本要求4
5.2地表水水质类别评价5
5.3地表水水质评价方法——水质综合评分法5
6湖泊、水库营养状态评价要求和方法7
6.1营养状态评价的基本要求7
6.2湖泊、水库营养状态评价方法——综合营养状态指数法7
7水环境质量综合评价8
7.1河段、水系水环境质量综合评价9
7.2湖泊、水库水环境质量综合评价10
7.3地表水环境质量达到良好以上级别比例11
7.4地表水属重度污染水体的百分率比较11
7.5主要污染指标的确定12
8水环境功能区达标评价13
8.1水环境功能区达标评价指标13
8.2水环境功能区达标评价标准13
8.3地表水环境功能区达标评价方法14
8.4水环境功能区评价时主要污染指标的确定方法14
9地表水环境质量趋势分析15
9.1基本要求15
9.2不同时段定量比较15
9.3水环境质量变化趋势定性分析16
10水质变化原因分析17
附录A(规范性附录)地表水环境质量评价基本指标类别与评分限值16
附录B(规范性附录)污染变化趋势的定量分析方法——秩相关系数法19
前言
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》,科学、准确、全面地评价地表水环境质量状况,改善环境质量,制定本标准。
本标准规定了地表水环境质量状况评价、水环境功能区达标评价方法、水环境质量变化趋势及其原因分析的基本方法。
本标准为首次发布。
本标准为指导性标准。
本标准由国家环境保护总局科技标准司提出。
本标准起草单位:
中国环境科学研究院、中国环境监测总站。
本标准国家环境保护总局2007年□□月□□日批准。
本标准自2007年□□月□□日起实施。
本标准由国家环境保护总局解释。
地表水环境质量评价技术规范
1适用范围
本标准规定了地表水环境质量评价的要求和方法。
本标准适用于全国地表水体(河流、湖泊和水库,不包括近岸海域)的水环境质量状况评价。
2规范性引用文件
本标准内容引用了下列文件中的条款。
凡是不注日期的引用文件,其有效版本适用于本标准。
GB3838-2002地表水环境质量标准
HJ/T91地表水和污水监测技术规范
GB5084农田灌溉水质标准
GB11607渔业水质标准
3术语和定义
3.1水系
由河流的干流和各级支流,流域内的湖泊、沼泽或地下暗河形成彼此连接的一个系统。
3.2湖泊、水库
湖泊是在地质、地貌、气候、流水等因素的综合作用下形成的陆地封闭水体,其水力滞留时间一般大于300天,平均流速一般小于1cm/s。
水库是通过水工建筑物将水拦蓄形成的水体,如果其水力滞留时间大于300天或断面平均流速小于1cm/s,则作为湖泊进行环境管理。
3.3水环境功能区
为保证地表水水生态系统基本健康,并满足水体一定的使用功能而划定水域环境功能区,按功能高低依次划分为:
自然保护区、饮用水水源保护区、渔业用水区、工业用水区、农业用水区、景观娱乐用水区等水环境功能区,以及混合区、过渡区等管理区,统称为水环境功能区。
3.4劣Ⅴ类水体
根据GB3838-2002,对水质指标值不能满足Ⅴ类标准值的水体,统称为劣Ⅴ类水体。
4地表水环境质量评价的分类
4.1地表水环境质量评价分类
河流水体暂不进行水体营养状态评价。
干涸的河流和季节性河流的断流期不作评价,但要说明断流时段情况。
地表水环境质量评价分类如下。
4.1.1河流、湖泊、水库水质评价。
4.1.2湖泊、水库营养状态评价。
4.1.3河流、湖泊、水库水环境质量综合评价。
4.1.4水环境功能区达标评价。
4.1.5河流、湖泊、水库水环境质量变化趋势评价及其原因分析。
4.2地表水环境质量评价的技术流程
5地表水水质评价要求和方法
5.1地表水水质评价的基本要求
5.1.1水质评价指标选择
5.1.1.1总氮和总磷作为湖泊水库水体营养状态的评价指标,不作为湖库水质评价指标。
总磷作为河流水质评价指标。
5.1.1.2粪大肠菌群不参与河流及湖库水质类别评价。
5.1.1.3水温(℃)指标不参与评价。
5.1.1.4表2和表3规定的指标只作为饮用水源地功能区达标评价。
5.1.2地表水质量旬报评价指标要求
5.1.2.1参与评价的水质指标是:
pH值、溶解氧、高锰酸盐指数(化学需氧量)、五日生化需氧量、氨氮、汞、铅、挥发酚、石油类9项。
(注:
当高锰酸盐指数大于50mg/L时用化学需氧量评价)
5.1.2.2每年1月和7月,按照GB3838-2002表1的要求和5.1.1节的规定进行评价。
当其他指标超过GB3838-2002Ⅲ类标准限值时参与评价,同时注明参加评价的水质指标名称。
5.1.3地表水质量年度评价指标
5.1.3.1河流、湖库水质评价按GB3838-2002中表1的要求和5.1.1节的规定进行评价。
若监测项目不全时,应保证5.1.1节规定的9项参加评价。
当监测项目少于9项时,监测结果不足以反映水体水质状况,不作评价。
5.1.3.2地表水水质季报或枯、丰、平水期报评价项目参照本节执行。
5.1.4评价时段
水质常规评价根据水质发布的周期确定评价时段,一般可分旬、月、水期、季度、年度评价。
以季度和年度评价为主。
5.1.5评价监测数据的频次要求
5.1.5.1地表水水质监测的采样点位布设、采样频次执行HJ/T91。
5.1.5.2地表水水质旬报、月报等对水质进行短期评价时,可采用一次监测的数据评价,旬内、月内有多次监测数据时,应采用多次监测结果的算术平均值进行评价;
5.1.5.3地表水水质季度评价、水期评价应采用2次以上(含2次)的监测数据的算术平均值进行评价;
5.1.5.4地表水水质年度评价应采用6次以上(含6次)的监测数据的算术平均值进行评价,应保证丰、枯、平每个水情期有至少一次的监测数据。
计算多次监测结果的平均值时,应采用评价时段内采样频次分隔相对均匀的监测结果。
5.2地表水水质类别评价方法
每个地表水水质断面水质类别,应根据评价时段内该水质断面的水质评价项目中类别最高的一项来确定。
描述水质断面的水质类别时,使用“符合”或“劣于”等词语。
5.3地表水水质综合评分法
5.3.1在采用水质类别评价地表水水质的基础上,采用水质综合评分法对地表水水质状况进行定量评价。
反映地表水水质状况的定量评价指标称作水质综合评分值(WPI)。
水质类别与水质综合评分值的对应关系见表1。
表1水质类别与评分值对应表
水质类别
Ⅰ类
Ⅱ类
Ⅲ类
Ⅳ类
Ⅴ类
劣Ⅴ类
水质综合评分值
(WPI)
0<WPI≤20
20<WPI≤40
40<WPI≤60
60<WPI≤80
80<WPI≤100
WPI>100
5.3.2水质综合评分法的评价方法
5.3.2.1首先依据各项水质单个指标的浓度值,按照表1规定,用内插方法计算得出断面(或测点)每个参加水质评价项目的评分值。
5.3.2.1.1单个评价项目水质评分值的计算公式如式
(1)所示:
(1)
式中:
C(i)为第i个水质指标的监测值;
Cl(i)为第i个水质指标所在类别标准的下限值;
Ch(i)为第i个水质指标所在类别标准的上限值;
WPIl(i)为第i个水质指标所在类别标准下限值所对应的评分值;
WPIh(i)为第i个水质指标所在类别标准上限值所对应的评分值;
WPI(i)为第i个水质指标所在类别对应的评分值。
5.3.2.1.2当GB3838-2002中两个等级的标准值相同,则按低分数值区间插值计算。
5.3.2.1.3pH值(属于无量纲值)的计算方法:
如果6≤pH值≤9时,则取评分值20分;
pH值在0~6或9~14范围内时,采用100~140之间内差,分别按式
(2)和式(3)计算。
(2)
(3)
5.3.2.1.4溶解氧的计算方法:
若溶解氧监测值C(DO)≥7.5mg/L时则取评分值20分;
若C(DO)≥2.0mg/L,且≤7.5mg/L时,按式(4)计算:
(4)
若C(DO)≤2.0mg/L时,按式(5)计算;
(5)
5.3.2.1.5其它水质指标的监测值为劣Ⅴ类时,C(i)
C5(i)时,按式(6)计算:
(6)
式中:
C5(i)为GB3838-2002中Ⅴ类标准限值。
5.3.2.2根据各单项指标的水质评分值,取其最高评分值即为该断面(或垂线)的水质综合评分值。
水质综合评分值计算如式(7)所示:
WPI=MAX(WPI(i))(7)
6湖泊、水库营养状态评价要求和方法
6.1营养状态评价的基本要求
6.1.1营养状态评价指标选择
湖泊、水库营养状态评价选择以下指标:
叶绿素a(chla)、总磷(TP)、总氮(TN)、透明度(SD)和高锰酸盐指数(CODMn)。
6.1.2营养状态评价的要求
6.1.2.1湖泊、水库营养状态评价针对表层0.5米水深测点的营养状态指标值进行评价。
6.1.2.2根据湖泊、水库营养状态发布的周期,湖泊、水库营养状态评价一般可按照旬、月、水期、季度、年度评价。
以季度和年度评价为主。
6.1.2.2.1短期评价(旬报、月报等)时,可采用一次监测的结果进行评价,旬内、月内有多次监测数据时,应先将评价区内所有监测点位的监测值作空间算术平均,再作时间算术平均,分别对平均结果进行评价。
6.1.2.2.2季度评价、水期评价有2次以上(含2次)的监测数据,先做空间算术平均,再作时间算术平均,分别对其结果进行营养状态评价。
6.1.2.2.3年度评价应采用6次以上(含6次)的监测数据,先做空间算术平均,再作时间算术平均,分别对其结果进行营养状态评价。
6.2湖泊、水库营养状态评价方法——综合营养状态指数法
6.2.1综合营养状态指数计算公式
湖泊、水库综合营养状态指数的计算采用卡尔森指数方法,计算公式如下:
(8)
式中:
TLI(∑)—综合营养状态指数;
TLI(j)—代表第j种参数的营养状态指数。
m—评价参数的个数。
Wj—第j种参数的营养状态指数的相关权重,根据中国湖泊(水库)的chla与其它参数之间的相关关系得到:
叶绿素a(chla)的权重W1=0.266;
总磷(TP)的权重W2=0.188;
总氮(TN)的权重W3=0.179;
透明度(SD)的权重W4=0.183;
高锰酸盐指数(CODMn)的权重W5=0.183。
6.2.2单个指标营养状态指数计算公式
TLI(chla)=10(2.5+1.086lnchla)
TLI(TP)=10(9.436+1.624lnTP)
TLI(TN)=10(5.453+1.694lnTN)(9)
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;其它指标单位均为mg/L。
6.2.3湖泊水库营养状态分级
采用0~100的一系列连续数字对湖泊营养状态进行分级,包括:
贫营养、中营养、轻度富营养、中度富营养和重度富营养。
水体营养化程度与评分值以及污染程度定性评价的对应关系见表2。
表2水质类别与评分值对应表
评分值TLI(∑)
营养状态分级
定性评价
0<TLI(∑)≤30
贫营养
优
30<TLI(∑)≤50
中营养
良好
50<TLI(∑)≤60
(轻度)富营养
轻度污染
60<TLI(∑)≤70
(中度)富营养
中度污染
70<TLI(∑)≤100
(重度)富营养
重度污染
7水环境质量综合评价
河流的水质评价结果即可认为水环境质量评价结果。
对于湖泊、水库需在水质评价的基础上,进行湖泊水库营养状态评价,并对水质和营养状态两项评价结果综合得到湖泊、水库水环境质量。
为满足水环境质量状况发布的需要,将地表水环境质量的定性描述等级分为:
优、良好、轻度污染、中度污染、重度污染五个等级,分别对应的表征颜色为:
蓝色、绿色、黄色、橙色和红色。
7.1河段、水系水环境质量综合评价
7.1.1断面水环境质量评价
当监测断面有多个测点时,根据断面水质综合评分值(或水质类别),确定水环境质量状况。
断面水质综合评分值(或水质类别)与水质定性评价分级的对应关系见表3。
表3断面水质定性评价
水质综合评分值(G)
水质定量分级
水质定性评价
表征颜色
0Ⅰ或Ⅱ类
优
蓝色
40Ⅲ类
良好
绿色
60Ⅳ类
轻度污染
黄色
80Ⅴ类
中度污染
橙色
WPI>100
劣Ⅴ类
重度污染
红色
7.1.2城市河段水质类别
对于城市河段(一般包含入境断面、控制断面和出境断面)分别指出河段内各个断面的水质综合评分值(或水质类别)。
在比较各个城市河段的水质状况时,可采用平均水质综合评分值(或水质类别),即将河段所有断面各个污染项目浓度分别计算算术平均值,其中污染最重的指标所达到的水质综合评分值(或水质类别),即为该河段的水质综合评分值(或水质类别),然后比较各个河段的水质状况。
7.1.3河流、水系水质状况评价
7.1.3.1当河流、水系的断面总数在5个(含5个)以上时,在断面水质类别评价的基础上,采用断面水质类别比例法,即根据评价河流、水系中各水质类别的断面数占河流、水系所有评价断面总数的百分比来表征评价河流、水系的水质状况,不作整体水质类别的评价。
7.1.3.2评价河流、水系水质类别时,可分干、支流分别进行评价。
7.1.3.3当河流、水系的断面总数少于5个时,不采用断面水质类别比例法,而分别指出每个断面的水质综合评分值(或水质类别)。
7.1.4河流、水系水质定性评价
在评价河流、水系整体水质状况时,按照断面类别比例计算出各水质类别所占的百分比。
河流、水系水质定性评价分级及比例的对应关系见表4。
对于断面数少于5个的河流、水系,按表3直接指出每个断面的水质状况。
表4河流、水系水质定性评价
断面水质定性比例
水质定性评价
表征颜色
良好以上断面比例≥90%
优
蓝色
75%≤良好以上断面的比例<90%,且重度污染的断面比例<5%
良好
绿色
良好以上的断面比例≥75%,且重度污染的断面比例<20%
轻度污染
黄色
良好以上的断面比例<75%,且重度污染的断面<40%
中度污染
橙色
良好以上的断面比例<60%,或重度污染断面比例≥40%
重度污染
红色
7.2湖泊、水库水环境质量综合评价
7.2.1湖泊、水库水质评价
7.2.1.1湖泊、水库单个测点水质评价,参照7.1.1条要求进行。
7.2.1.2湖泊、水库的水质评价,即将湖(库)所有点位(垂线)各个污染指标浓度分别计算算术平均值,其中污染最重的指标所达到的水质综合评分值(或水质类别)即为该湖(库)的水质综合评分值(或水质类别)。
计算多次监测的平均值时,则先按时间序列计算湖(库)各个点位各个污染指标浓度的算术平均值,再按空间序列计算湖(库)所有点位各个污染指标浓度的算术平均值,然后计算该湖(库)该时段的水质综合评分值(或水质类别)。
7.2.1.3对于大型湖泊、水库,亦可分不同的湖(库)区分别评价。
7.2.2湖泊、水库营养状态评价
7.2.2.1对于单个测点,采用6.1~6.2条计算方法,得到表层0.5米水深测点的营养状态评分值。
7.2.2.2湖泊、水库的营养状态评价,即将湖(库)所有测点(垂线)各个营养状态参数分别计算算术平均值,然后计算得到该湖(库)的营养状态指数。
计算多次监测的平均值时,则先按时间序列计算湖(库)各个点位各个营养状态参数浓度的算术平均值,再按空间序列计算湖(库)所有点位各个营养状态参数浓度的算术平均值,然后计算该湖(库)该时段的营养状态指数。
7.2.2.3大型湖泊、水库可分不同的湖(库)区分别评价。
7.2.3湖泊、水库测点水环境质量综合评价
综合测点水质综合评分值和营养状态值得到湖泊水库水环境质量评价结果,见表5。
表5湖泊、水库测点水环境质量综合评价
水质评分和营养状态评分
水环境质量定性评价
表征颜色
水质评价为优,且营养状态评分为0~50
优
蓝色
水质评价为良好,且营养状态评分为0~50
良好
绿色
水质评价为轻度污染,或营养状态评分为50~60
轻度污染
黄色
水质评价为中度污染,或营养状态评分为60~70
中度污染
橙色
水质评价为重度污染,或营养状态评分为70~100
重度污染
红色
7.2.4湖泊(湖区)、水库整体水环境质量状况
在评价湖泊、水库整体水环境质量状况时,按照湖泊、水库测点的分级计算出各级别所占的百分比。
湖泊、水库综合评价及分级比例的对应关系见表6。
对于测点数少于5个的湖泊、水库,按表5直接指出每个测点的水质状况。
表6湖泊(湖区)、水库水环境质量综合评价
水质类别比例和营养状态
水环境质量
定性评价
表征颜色
水质评价为优,而且中营养以上的测点比例≥90%
优
蓝色
水质评价为良好,而且中营养以上测点的比例≥75%
良好
绿色
水质评价为轻度污染,或者轻富营养以上测点的比例≥75%
轻度污染
黄色
水质评价为中度污染,或者中度富营养以上测点的比例≥75%
中度污染
橙色
水质评价为重度污染,或者重度富营养测点的比例≥25%
重度污染
红色
7.3地表水环境质量达到良好(Ⅲ类)以上级别比例
地表水水质达到良好(Ⅲ类)以上级别(评分值小于60分)的断面占总监测次数或河流、水系的比例。
主要用于不同行政区、河流、湖泊水库间的水质比较
7.3.1断面(测点)、河段(湖区)达到良好(Ⅲ类)以上级别的测次百分率(%)
对单个监测断面(测点)或河段(湖区)而言,在多次监测中断面(测点)或河段(湖区)水质达到良好(Ⅲ类)以上级别的监测次数占总监测次数的百分比的计算方法如式(7)所示:
(10)
7.3.2河流、水系(或湖泊、水库)达到良好(Ⅲ类)以上级别的百分率(%)
对同一评价时段,比较不同河流、水系(或湖泊、水库)水质达标情况和空间分布规律,评价方法采用断面比例法,即评价河流、水系(或湖泊、水库)达良好以上级别的监测断面(测点)数占总监测断面(测点)数之百分比,计算方法如公式(8)所示:
(11)
7.4地表水属重度污染水体的百分率比较
地表水水质重度污染(评分值超过100分)的断面占总测次或河流、水系的比例。
主要用于不同行政区、河流、湖泊水库间的水质比较。
7.4.1断面(测点)、河段(湖区)重度污染测次的百分率(%)
对单个监测断面(测点)或河段(湖区)而言,在多次监测中断面(测点)或河段(湖区)重度污染(评分值超过100分)的次数占总监测次数的百分比。
(12)
7.4.2河流、水系(或湖泊、水库)重污染断面的百分率(%)
对同一评价时段,比较不同河流、水系(或湖泊、水库)水质达标情况和空间分布规律,评价方法采用断面比例法,即评价河流、水系(或湖泊、水库)重度污染(评分值超过100分)的断面(测点)数占总监测断面数(测点)之百分比。
(13)
7.5主要污染指标的确定
评价时段内,断面(测点)、河段、湖库、水系水质为“优”和“良好”时,或者属于“贫营养”、“中营养”和“轻富营养”时,不评价主要污染指标。
7.5.1主要污染指标的筛选方法
7.5.1.1将断面(测点)水质超过Ⅲ类标准的指标按其超标倍数大小排列,取超标倍数最大的前三项作为主要污染指标(溶解氧不考虑)。
7.5.1.2确定了主要污染指标的同时,应在指标后标注该指标浓度最大值超过Ⅲ类水质标准的倍数,即最大超标倍数,如CODMn(1.2)。
对于水温、pH值和溶解氧等指标不计算最大超标倍数,其污染程度视污染源排放特征而定。
(14)
河流、湖库、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,取断面超标率最大的前三项为主要污染指标。
(15)
对于断面(测点)数少于5个的河流、水系,分别说明每个断面(测点)的主要污染指标。
7.5.2湖泊水库主要污染指标确定
如果湖泊、水库水质综合评分值大于60,并且富营养化评分值小于60,则表明水体污染以化学污染为主,则按7.5.1节方法筛选主要污染指标。
如果湖泊、水库水质综合评分值大于60,并且富营养化评分值大于60,则表明水体污染的化学污染和富营养化问题同时存在,按7.5.1节方法筛选主要化学污染指标,氮、磷也为主要污染指标。
如果湖泊、水库水质综合评分值小于60,并且富营养化评分值大于60,则表明水体污染以富营养化为主,且氮、磷为主要污染指标。
8水环境功能区达标评价
水环境功能区达标评价必须在水环境功能区划分的基础上进行。
依照《中华人民共和国水污染防治法》和GB3838-2002,各级环境保护行政主管部门针对水域使用功能、社会经济发展以及污染物排放总量控制的要求,组织划定的水环境功能区包括:
自然保护区、饮用水水源保护区、渔业用水区、工业用水区、农业用水区、景观娱乐用水区,以及混合区、过渡区等管理区。
水环境功能区达标评价的目的在于评价各类功能水域的主要水环境质量指标是否满足功能要求。
混合区和过渡区暂不作水环境功能区达标评价。
8.1水环境功能区达标评价指标
根据不同环境功能区对水环境质量要求,评价指标至少包括表7的要求。
表7水环境功能区达标评价指标
环境
功能区类型
评价指标
备注
自然保护区
按5.1.1节规定的10个指标,并增加本地区特征污染因子;湖泊水库应包括营养状态。
其它指标超过Ⅲ类标准时应加密监测并参加评价
饮用水源保护区
pH值、溶解氧、氨氮、石油类、高锰酸盐指数、汞、铅、挥发酚、五日生化需氧量;
GB3838-2002中表2和表3规定的指标;
湖泊水库应包括营养状态。
其它指标超过Ⅲ类标准时应参加评价
集中供水水源可以不考虑卫生学指标。
渔业用水区
pH值、溶解氧、氨氮、石油类、高锰酸盐指数、挥发酚、汞、镉、铜。
其它指标超过GB11607的标准限值时应参加评价,
工业用水区
pH值、氨氮、石油类、化学需氧量;
湖泊水库应包括营养状态。
其它重金属浓度超