1. 引言
《地表水环境质量标准》(GB3838) (以下简称“《标准》”)是我国最基础的水环境质量标准之一。其颁布实施以来，在我国水环境污染防治、水生态安全保障等方面发挥了非常重要的作用。随着生态文明建设的不断推进，我国地表水环境状况总体上不断改善；水环境管理要求也不断提高，一些新的形势和要求也随之出现。现行的2002版的《标准》已经实施了20余年，某些方面已难以适应当下监测评价管理要求。因而，《标准》修订的需求也变得日益迫切。
目前，国内外对于地表水环境质量评价标准的选取和规定不尽相同。美国地表水评价首先需要确定其水域使用功能，再按功能可达性进行评价 [1] 。美国水质标准体系分“基准”和“标准”两个层次 ，其中水质基准由美国环保局(EPA)发布，水质标准则由各州参照水质基准和本州的水体功能制定，分特定水资源、极好、优质、良好、普通等5级 [2] 。欧盟地表水环境质量标准是欧盟水框架指令的一部分，其包含生物质量、水文形态、物理化学等方面的要素，生态质量分为极好、良好、中等、差和极差5级。但欧盟成员国众多，各国面临形势和管理能力等也不尽相同，所以其执行也存在较大差异。我国，则由国家制定统一的水质标准，全国各地负责实施和应用。目前我国地表水分Ⅰ~Ⅴ类及劣Ⅴ类等级别。
国内有学者比较了历次版本的《标准》的差别，比较了监测项目和项目限值的变化 [3] ，并对执行中存在的问题进行了探讨；也有学者讨论了标准历次修订版本之间污染物限值的差异 [4] [5] ，还有的针对氨氮、总氮等氮元素指标限值相互之间的限值相互关系，指出其存在一定的不合理性 [6] [7] 。郑丙辉等对地表水环境质量标准在指标体系、标准限值和推荐监测方法等方面存在的不足进行了讨论，指出《标准》修改的必要性 [8] 。尹海龙、徐祖信等通过比较多种不同的水质综合评价方法，对我国单因子水质评价方法提出了改进建议 [9] [10] 。这些研究从各个角度，对《标准》的不足进行了多方面的探讨，部分观点较为中肯，但尚不够全面，而且难以反映当下出现的一些新的情况和要求。本工作对其执行以来遇到的若干问题进行了再次梳理、总结和探讨，力求全面和细致，以为地表水环境质量的修订提供参考。
2. 制定修订历史
《标准》从首次发布至今，共经历了三次修订。《地面水环境质量标准》(GB3838-83)为首次发布；1988年第一次修订，1999年第二次修订，2002年第三次修订，历次修订基本情况见表1。
Table 1. The basic situation of the surface water standard project revision
表1. 地表水标准项目历次修订基本情况
经过多次修订，评价项目不断扩充，由最初的20项增加到目前的109项，进一步强化了水域功能划分，修订了部分指标的限值，基本反映我国当时水环境污染特点，形成了符合我国国情状况和管理特点的水环境质量标准体系 [4] 。
此后，关于标准的修订也一直在不断推进。2009年，环保部印发了关于征集对修订《地表水环境质量标准》等标准意见的通告(环办函〔2009〕726号)，对《标准》修订问题征求了意见。2016年，国家标准委向环保部下达了关于《地表水环境质量标准》等12项国家标准制修订计划的通知(国标委综合〔2016〕18号)。2019年2月27日，生态环境部组织召开了《标准》修订专家研讨会。但至今，《标准》的第四次修订尚未完成。
3. 存在的主要问题
3.1. 指标体系有待完善
我国地表水环境评价常规项目为24项。主要涉及了物理指标、重金属、耗氧有机物、酚、氰、石油、粪大肠菌群等指标。然而, 这些指标多局限在水体水质本身。而水环境除了水体本身，还应该包括与之相影响的泥沙等悬浮物、沉降物和水生生物等。另外，水质指标方面，也有很多在当下很常见，或未来十分重要的污染物，标准尚未涉及或较少涉及，例如营养评价类指标和一些新兴痕量有机物类指标等。
水生生物其与人类生命密切相关，又一定程度上能反映水体水质健康状况 [1] 。目前《标准》涉及到的生物类指标，主要是粪大肠菌群。且在通常评价时，未纳入评价。而美国保护水生生物基准共60项，欧盟保护水生生物基准共45项，可见，我国水生生物保护的项目类型明显不足 [11] [12] 。
碳氮磷等营养评价类指标方面，《标准》中只有湖库型水体有总氮的限值，而河流总氮不参与评价。总磷方面，河流和湖库采用不同的限值。这种同一指标采用不同尺度的标准进行评价，有其合理性，但是，也存在一些问题。例如对总氮进行评价时，许多水库上游呈河流流态，河流总氮不参与评价，即使其总氮很高，也不会影响其水质类别；而与之相连的下游河段一旦呈湖泊型水库，同样的总氮含量，就可能呈现严重超标情况。同样，总磷在相连接的水库河流段、过渡段和湖库段因限值不同，得到的水质类别差异很大。
高锰酸盐指数和化学需氧量都是有机物及还原性无机物质的表征，同时测定则稍显重复。而高锰酸盐指数测定范围为0.5~4.5 mg/L，适用于大多数的饮用水、水源水和一般地表水等较清洁的水体，化学需氧量测量范围较广，更适合与污染物含量较高的水体。两者可以互补，但是同时测定意义不大 [13] 。
考虑到水体富营养化是我国水环境目前面临的最主要的问题之一。因此，《标准》中关于总氮、总磷、高锰酸盐指数等富营养状态分级的相关指标有待补充或修订 [14] 。
另外，痕量有机物类指标有待调整。尽管标准中有80项特定选测项目，其中大部分是痕量有机物，但是由于种类太多，且抗生素、环境激素、染发剂等个人护理品中含有的新型持久性污染物(POPs)等容易接触到风险污染物，在标准中尚未涉及 [8] [11] 。
此外，金属汞、镉、铬(六价)、氰化物等部分已纳入的指标，在大多数地表水断面的日常监测中常年未检出；而且在监测分析中还可能造成二次污染 [15] 。因此，可以考虑从《标准》基本项目中予以降级，可降低其监测频次，或者移至补充项目或特定项目中。
3.2. 部分指标涵义有待明晰
现行《标准》中铜、锌、铅、镉、铁、锰、汞、砷、硒9项指标前面未加“总”字，也未加“可溶性”前缀。在《标准》的修订说明对此进行了解释，指标的前6项为可溶性，后3项为总量。但由于在正文中未说明 [1] ，修订说明也并未随地表水质量标准一起发布，因此这一解释并不易被大部分从业人员所获取、理解、区分和执行。对铜、锌、铅、镉的样品，有些机构采用自然沉降30 min取澄清样，有些则按照修订说明做“可溶性”物质监测，采用0.45 μm的过滤样，这会在很大程度上影响结果的可比性。另外，氰化物、挥发酚、石油类等指标的含义也有待明晰。
3.3. 监测方法有待更新
对于各监测项目的分析方法，《标准》要求优先选用表4~6中规定的方法，也可以采用ISO等体系的等效方法，但需要经过适用性检验。这样的原则是合理的，但是这些方法多采用2002年前的国家标准或行业标准，经过20多年的发展，很多方法进行了改版更新，或者已经逐渐淘汰，取而代之的是一些新的方法。
以重金属为例，《标准》中多采用原子吸收等方法，这通常要求对不同元素采用相对应的光源，因而不同元素需要单独测量，或采用多通道进行同时测量，效率不高。而现在以等离子体发射光谱法为基础的方法，能够一次测定多个指标，极大的提高了工作效率。又以石油类指标为例，《标准》中石油类采用的是红外法，而2019年1月1日起，石油类采用新标准，使用紫外分光光度法，萃取剂又四氯化碳变为正己烷。因此标准中的监测方法有待更新。
此外，对于同一指标，有多种检测方法的，不同的检测方法，其检测精度和测量范围可能有所不同，此时，还可增加方法适用性的描述，以提高监测数据的准确性和可比性。
3.4. 标准限值不尽合理
《标准》24项基本项目中，有多项指标在评价中可操作性差，或意义不大，目前已经使用较少。有部分指标限值划分跳跃性大，或同元素的相关限值存在一定的矛盾。还有部分指标，其不同水质类别标准限值相同，执行中也存在一些问题。
以水温为例，表1中水温的评价要求是采用人为造成的环境水温周平均变化，而日常采样通常是定期采样，非连续采样监测或自动监测，难以进行周平均水温的计算。此外，水温变化是由人为造成和自然变化带来也难以界定。而且，很多水体，水温一天内变幅就可能达到5℃以上。因此水温标准一定程度上缺乏可操作性。
pH值限值方面，在GHZB1-1999中，pH值Ⅰ~Ⅳ类的标准限值是6.5~8.5；Ⅴ类水限值为6~9。GB3838-2002中，则统一为6~9。这一方面放宽了标准限值，也统一了尺度，便于执行。但是，pH结果为9.0和9.1时，水质类别就变为一个未超标，一个劣Ⅴ类。监测值只有0.1的小幅变化，而水质类别却相差很远。
而溶解氧，则由于受水温、气压等影响，在不同季节或海拔条件下，其绝对含量差异较大。例如在西藏等高海拔地区，在水温较高时，水体饱和溶解氧甚至达不到Ⅲ类水标准限值5 mg/L。而在水体出现富营养化，或剧烈掺混导致气体过饱和时，但气体过饱和也有可能导致水体中鱼类等水生生物出现气泡病，甚至导致死亡。此时溶解氧绝对值很高，含量可能高于Ⅰ类水限值，但是未必是水体健康的表现。因此，溶解氧的限值除了设置下限，还应该适当设置上限。
氮素方面，总氮、氨氮限值几乎一致，但自然水体中还大量的硝酸盐氮存在。水源地补充项目中硝酸盐氮的限值为10 mg/L。总氮包含氨氮、硝酸盐氮等，这使得三者的限值存在一定的冲突。
此外，重金属指标等指标其不同水质类别标准限值相同，例如金属砷，Ⅰ~Ⅲ类水标准限值均为0.05 mg/L，Ⅳ~Ⅴ类水标准限值均为0.1 mg/L。若砷含量从0.049变为0.055 mg/L，其绝对含量变化不大，但水质等级却从Ⅰ类跳跃为Ⅳ类。除了重金属指标，这种情况还存在于氟化物、氰化物、挥发酚等多个指标。
3.5. 水质等级区分度不高的问题
《标准》将水体划分Ⅰ~Ⅴ类及劣Ⅴ类，不同等级的水质便于比较，但对于同一等级的水体，必须通过具体指标含量才能进行比较，而参与评价的指标又较多，这客观上给管理带来一定的不便。例如氨氮1.01 mg/L和1.49 mg/L，都处于Ⅳ类水，但其污染程度明显不同。此时，水质等级评价的区分度就显得不够。
3.6. 单因子评价方法的不足
《标准》采用单因子评价的方法，即一票否决制。这一定程度上减轻了评价的工作难度。但是，某项指标超标和多项指标超标，可能评价得到相同的水质等级，这不便于精细化的污染防。另一方面，某些指标超标，并不一定意味着该水体完全失去其对应的水体功能。水体功能是否受损，与污染因子的影响程度有关，不应该认为一项污染因子超标，则水体丧失了使用功能。因此，单因子评价，容易导致保护不足或者过保护的问题。
4. 修订建议
4.1. 调整评价指标
首先，评价指标体系可以适当增加水生生物、悬浮物、沉积物等相关指标，突出保护自然生态及人体健康的重要功能。例如水生生物指标方面，可以考虑增加浮游植物(藻类)细胞密度等。一方面，浮游植物的过度生长富营养化的主要表现，可以根据浮游植物生物量进行水质评价；另一方面，浮游植物的具体种类的监测，有利于判断水体是否存在藻毒素等健康风险，这对于人们生活饮用水的保护十分重要。
其次，为表征水体营养等级可以增加指标叶绿素a为常规指标 [16] ，或者参考《地表水环境质量评价办法》(试行)，采用综合营养状态指数法，选取叶绿素a、总磷、总氮、透明度和高锰酸盐指数等作为富营养化水体补充指标。
对于痕量有机物指标，建议在特定项目中剔除部分常见未检出或未开展的项目，适当增加微囊藻毒素、POPs、抗生素、微塑料等指标。
此外，对于24项基本指标中长期未检出的指标，可以调整到补充指标或特定指标中，或者降低其监测频次。目前，生态环保部，在“十四五”国家地表水监测及评价方案(试行)中试用了“9 + X”监测方式、“5 + X”评价方式。这种方式能降低监测成本，同时还可以较好的利用自动监测的数据结果。当然，对于部分重点断面或水质变化幅度较大的断面，这种方式能起真正涵盖我国地表水主要污染指标，做到科学防治，尚有待观察和验证。因此，根据具体需要，按照一定周期进行表1中全指标的分析，依然是有必要的。
4.2. 明晰指标含义
生态环保部在2017年《国家地表水环境质量监测网监测任务作业指导书》和2020年修订的《国家地表水环境质量监测网采测分离采样技术导则》中，明确铜、锌、铅、镉是指溶解态含量；明确了砷、汞、硒为总量；明确了氰化物、挥发酚、石油类等涵义。这一定程度上有利于规范这些项目的监测，下一步，可将作业指导书和技术导则，纳入标准正文。
另外，对于总磷的前处理，中国环境监测总站于2019年12月印发《地表水总磷现场前处理技术规定(试行)》的通知，根据浊度的不同，采用不同的前处理方式 [17] ，并于2022年4月，将这一规定作为附录，写入了《地表水环境质量监测技术规范》(HJ 91.2—2022)，并于8月正式实施，这也有利于规范总磷监测前处理过程，增加数据可比性 [18] 。
4.3. 更新监测方法
建议首先可以将《标准》表4~6可将方法来源中的年份信息删除，以最新版的为准，这样可以避免经常引用过期标准。
第二，对于具体项目，更新监测方法，补充一批新的精度好，效率高的监测方法，以改善检测精度或者提高检测效率；剔除一些不再常用的，或者过时的方法，逐步实现监测方法的更新。例如重金属元素监测方法中，除了有原子吸收分光光度法以外，还应纳入效率更高的等离子体电感耦合发射光谱法等。而溶解氧目前基本上均是采用仪器在现场直接测得，碘量法基本上已经不用了，则可以考虑删除。适时跟踪国际、国家和行业等关于各指标监测的方法，选取权威、稳定、准确、易实施的监测方法，提高监测效率和精度，以确保水质监测结果的准确性和可比性。
此外，对于同一指标，有多种监测方法的，还应增加方法适用性的描述。
4.4. 修订指标限值
对于限值不甚合理，存在矛盾，或不够完善的，需要调整限值。对于水温、pH值建议修订指标限值。对于溶解氧，可更多的采用饱和度进行监测评价，并且建议增加过饱和状态的限值，例如，达到130%甚至更高的过饱和状态，也应认为处于超标状态。对于重金属、石油类等指标，根据最新的研究，调整其限值，尽量避免多个等级，同一限值的情况。
此外，还应该根据水域功能要求，从饮用水安全、人体健康、水生生物保护、富营养化治理等角度，研究指标阈值，根据水域不同功能要求和阈值分别设置限值。目前，我国已经相继发布了人体健康、湖泊营养物、淡水水生生物的水质基准制定技术指南；以及镉、氨氮、苯酚的淡水水生生物水质基准，及中东部湖区总磷、总氮、叶绿素a的湖泊营养物基准等水质基准。这些基准中的阈值，将对标准指标限值的修订起到指导作用。
4.5. 改进评价方式
为避免对于不同绝对含量，但相同的水质等级，不便于比较其优劣的情况，可以引入单项水质污染指数 [10] 。对于非溶解氧指标(不包括pH)可以采用以下公式：
引入污染指数，可以对同一水质等级不同浓度的情况进行比较，对于劣Ⅴ类水的比较方面，更能体现其优越性。
此外，为了改进单因子评价方法的不足，可以引入综合污染指数法 [8] 。综合污染指数法，则需要对不同水质指标赋予一定的权重系数，然后在单项水质污染指数的基础上，通过加权平均的方法计算。可以参考以下公式：
——综合污染指数；
——水质指标 的权重系数。
这种评价的好处是，避免因单一指标的超标而否定了水体的其他功能。例如某水体总磷超过Ⅲ类水标准，处于Ⅳ类水标准，但是其他指标均正常。此水体依然有较好的使用价值。
4.6. 完善评价体系
建议《标准》由单标准向系列标准转变，构建“1 + N”水环境标准体系 [9] 。针对富营养化水体、黑臭水体、饮用水等特殊状态或特殊用途的水，制定不同的指标体系。
例如新版的《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2022)，于2023年4月1日正式实施。其指标体系、限值等都发生了一些变化，这实际上也是对地表水环境质量标准的一种补充和修订；对于富营养化水体，可以设置采用总磷、总氮、叶绿素a、高锰酸盐指数、透明度等项目作为富营养化水体补充项目集；对于黑臭水体，设置化学需氧量、色度、浊度等指标，结合臭和味、氨氮等指标构成黑臭水体的补充项目集。
此外，对于《地表水环境质量评价办法》(试行)中关于河流、流域(水系)的评价方法，以及水质时空变化趋势分析的内容，也可以考虑纳入《标准》中。
4.7. 小结
综上所述，可以从以下方面对《标准》展开修订：
1) 适当增加水生生物、悬浮物、沉积物等相关指标，关注富营养化和痕量有机物等指标，将部分长期未检出的指标从基本指标中调出，突出保护自然生态及人体健康的重要功能；
2) 规范统一指标的名称，明晰其含义，以便于准确理解和执行；
3) 删除所用监测方法的年份版本信息，跟踪国际、国家和行业新方法，适时更新调整监测方法，有必要时增加方法适用性的描述；
4) 参考最新水质基准或阈值成果，修订优化指标限值；
5) 改进单因子评价方法的不足，并纳入河流、流域评价和时空变化趋势分析的内容；
6) 尝试构建“1 + N”水环境标准体系，实现单标准向系列标准转变。
5. 结论
现行《地表水环境质量标准》已经执行了20余年，在指标体系、指标定义、监测方法、指标限值、评价方式等方面的某些内容，已难以适应当下监测评价管理要求，亟待修订。建议通过增加水生生物、悬浮物、沉积物等相关介质的监测，调入富营养化等指标，调出长期未检出的指标等方式来优化调整评价标准，规范统一指标名称，明晰指标含义，修订指标限值，规范更新监测方法、改进单因子评价方法的不足、完善多系列评价体系等方式，对《标准》展开修订。这些修订将更好的适应当下和未来的形势，更好的指导我国环境监测与管理。
基金项目
本文由中国三峡建工(集团)有限公司技术服务项目资助(合同号：JG/18091B)。
NOTES
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#通讯作者。