第五節 水環境標準

一、水質指標

各種天然水體是工業、農業和生活用水的水源。作為一種資源來說，水質、水量和水能是度量水資源可利用價值的三個重要指標，其中與水環境污染密切相關的則是水質指標。在水的社會循環中，天然水體作為人類生產、生活用水的水源，需要經過一系列的凈化處理，滿足人類生產、生活用水的相應的水質標準；當水體作為人類社會產生的污水的受納水體時，為降低對天然水體的污染，排放的污水都需要進行相應的處理，使水質指標達到排放標準。

水質指標是指水中除去水分子外所含雜質的種類和數量，它是描述水質狀況的一系列指標，可分為物理指標、化學指標、生物指標和放射性指標。有些指標用某一物質的濃度來表示，如溶解氧、鐵等；而有些指標則是根據某一類物質的共同特性來間接反映其含量，稱為綜合指標，如化學需氧量、總需氧量、硬度等［1，4，15］。

1.物理指標

（1）水溫。

水的物理化學性質與水溫密切相關。水中的溶解性氣體（如氧、二氧化碳等）的溶解度、水中生物和微生物的活動、非離子態氨、鹽度、pH值以及碳酸鈣飽和度等都受水溫變化的影響。

溫度為現場監測項目之一，常用的測量儀器有水溫計和顛倒溫度計，前者用于地表水、污水等淺層水溫的測量，后者用于湖泊、水庫、海洋等深層水溫的測量。此外，還有熱敏電阻溫度計等。

（2）臭。

臭是一種感官性指標，是檢驗原水和處理水質的必測指標之一，可借以判斷某些雜質或者有害成分是否存在。水體產生臭的一些有機物和無機物，主要是由于生活污水和工業廢水的污染物和天然物質的分解或細菌活動的結果。某些物質的濃度只要達到零點幾微克/升時即可察覺。然而，很難鑒定臭物質的組成。

臭一般是依靠檢查人員的嗅覺進行檢測，目前尚無標準單位。可以采用文字描述法和臭閾值法對臭的測定結果進行描述和分類。文字描述法的臭強度等級見表3-4。臭閾值是指用無臭水將水樣稀釋至可聞出最低可辨別臭氣的濃度時的稀釋倍數，如水樣最低取25mL稀釋至200mL時，可聞到臭氣，其臭閾值為8。臭閾值與稀釋倍數的關系見表3-5。

（3）色度。

色度是反映水體外觀的指標。純水為無色透明，天然水中存在腐殖酸、泥土、浮游植物、鐵和錳等金屬離子能夠使水體呈現一定的顏色。紡織、印染、造紙、食品、有機合成等工業廢水中，常含有大量的染料、生物色素和有色懸浮微粒等，通常是環境水體顏色的主要來源。有色廢水排入環境水體后，使天然水體著色，降低水體的透光性，影響水生生物的生長。

水的顏色定義為改變透射可見光光譜組成的光學性質。水中呈色的物質可處于懸浮態、膠體和溶解態，水體的顏色可以真色和表色來描述。真色是指水體中懸浮物質完全移去后水體所呈現的顏色。水質分析中所表示的顏色是指水的真色，即水的色度是對水的真色進行測定的一項水質指標。表色是指沒有去除懸浮物質時水體所呈現的顏色，包括懸浮態、膠體和溶解態物質所產生的顏色，只能用文字定性描述，如工業廢水或受污染的地表水呈現黃色、灰色等，并以稀釋倍數法測定顏色的強度。

我國生活飲用水的水質標準規定色度小于15度，工業用水對水的色度要求更嚴格，如染色用水色度小于5度，紡織用水色度小于10～12度等。水的顏色的測定方法有鉑鈷標準比色法、稀釋倍數法、分光光度法。水的顏色受pH值的影響，因此測定時需要注明水樣的pH值［15，17］。

（4）濁度。

濁度是表現水中懸浮性物質和膠體對光線透過時所發生的阻礙程度，是天然水和飲用水的一個重要水質指標。濁度是由于水中含有泥土、粉砂、有機物、無機物、浮游生物和其他微生物等懸浮物和膠體物質所造成的。我國飲用水標準規定濁度不超過1度，特殊情況不超過3度。測定濁度的方法有分光光度法、目視比濁法、濁度計法。

（5）殘渣。

殘渣分為總殘渣（總固體）、可濾殘渣（溶解性總固體）和不可濾殘渣（懸浮物）3種。它們是表征水中溶解性物質、不溶性物質含量的指標［16］。

殘渣在許多方面對水和排出水的水質有不利影響。殘渣高的水不適于飲用，高礦化度的水對許多工業用水也不適用。我國飲用水中規定總可濾殘渣不得大于1000mg/L。含有大量不可濾殘渣的水，外觀上也不能滿足洗浴等使用。殘渣采用重量法測定，適用于飲用水、地面水、鹽水、生活污水和工業廢水的測定。

總殘渣是將混合均勻的水樣，在稱至恒重的蒸發皿中置于水浴上，蒸干并于103～105℃烘干至恒重的殘留物質，它是可濾殘渣和不可濾殘渣的總和。可濾殘渣（可溶性固體）指過濾后的濾液于蒸發皿中蒸發，并在103～105℃或180±2℃烘干至恒重的固體，包括103～105℃烘干的可濾殘渣和180℃烘干的可濾殘渣兩種。不可濾殘渣又稱懸浮物，不可濾殘渣含量一般可表示廢水污染的程度。將充分混合均勻的水樣過濾后，截留在標準玻璃纖維濾膜（0.45μm）上的物質，在103～105℃烘干至恒重。如果懸浮物堵塞濾膜并難于過濾，不可濾殘渣可由總殘渣與可濾殘渣之差計算。

（6）電導率。

電導率是表示水溶液傳導電流的能力。因為電導率與溶液中離子含量大致呈比例地變化，電導率的測定可以間接地推測離解物質總濃度。電導率用電導率儀測定，通常用于檢驗蒸餾水、去離子水或高純水的純度、監測水質受污染情況以及用于鍋爐水和純水制備中的自動控制等。

2.化學指標

（1）pH值。

pH值是水體中氫離子活度的負對數，。pH值是最常用的水質指標之一。由于pH值受水溫影響而變化，測定時應在規定的溫度下進行，或者校正溫度。通常采用玻璃電極法和比色法測定pH值。天然水的pH值多在6～9范圍內，這也是我國污水排放標準中的pH值控制范圍。飲用水的pH值規定在6.5～8.5范圍內，鍋爐用水的pH值要求大于7。

（2）酸度和堿度。

酸度和堿度是水質綜合性特征指標之一，水中酸度和堿度的測定在評價水環境中污染物質的遷移轉化規律和研究水體的緩沖容量等方面有重要的意義。

水體的酸度是水中給出質子物質的總量，水的堿度是水中接受質子物質的總量。只有當水樣中的化學成分已知時，它才被解釋為具體的物質。酸度和堿度均采用酸堿指示劑滴定法或電位滴定法測定。

地表水中由于溶入二氧化碳或由于機械、選礦、電鍍、農藥、印染、化工等行業排放的含酸廢水的進入，致使水體的pH值降低。由于酸的腐蝕性，破壞了魚類及其他水生生物和農作物的正常生存條件，造成魚類及農作物等死亡。含酸廢水可腐蝕管道，破壞建筑物。因此，酸度是衡量水體變化的一項重要指標。

水體堿度的來源較多，地表水的堿度主要由碳酸鹽和重碳酸鹽以及氫氧化物組成，所以總堿度被當作這些成分濃度的總和。當水中含有硼酸鹽、磷酸鹽或硅酸鹽等時，則總堿度的測定值也包含它們所起的作用。廢水及其他復雜體系的水體中，還含有有機堿類、金屬水解性鹽等，均為堿度組成部分。在這些情況下，堿度就成為一種水體的綜合性指標，代表能被強酸滴定物質的總和。

（3）硬度。

總硬度指水體中Ca2+、Mg2+離子的總量。水的硬度分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度兩類，總硬度即為二者之和。碳酸鹽硬度也稱暫時硬度。鈣、鎂以碳酸鹽和重碳酸鹽的形式存在，一般通過加熱煮沸生成沉淀而除去。非碳酸鹽硬度也稱永久硬度。鈣、鎂以硫酸鹽、氯化物或硝酸鹽的形式存在時，該硬度不能用加熱的方法除去，只能采用蒸餾、離子交換等方法處理，才能使其軟化。

水中硬度的測定是一項重要的水質分析指標，與日常生活和工業生產的關系十分密切。如長期飲用硬度過大的水會影響人們的身體健康，甚至引發各種疾病；含有硬度的水洗衣服會造成肥皂浪費，鍋爐若長期使用高硬度的水，會形成水垢，既浪費燃料還可能引起鍋爐爆炸等。因此對各種用途的水的硬度做了規定，如飲用水的硬度規定不大于450mg/L（以CaCO3計）。

硬度的單位除以mg/L（以CaCO3計）表示以外，還常用mmol/L、德國度、法國度表示。它們之間的關系是：

1mmol/L硬度=100.1mg CaCO3/L=5.61德國度=10法國度

1德國度=10mg CaO/L

1法國度=10mg CaCO3/L

我國和世界其他許多國家習慣采用的是德國度，簡稱度。

（4）總含鹽量。

總含量鹽又稱礦化度，表示水中全部陰陽離子總量，是農田灌溉用水適用性評價的主要指標之一。一般只用于天然水的測定，常用的測定方法為重量法。

（5）有機污染物綜合指標。

因為水中的有機物質種類繁多、組成復雜、分子量范圍大、環境中的含量較低，所以分別測定比較困難。常用綜合指標來間接測定水中的有機物總量。有機污染物綜合指標主要有高錳酸鹽指數、化學需氧量（COD）、生物化學需氧量（BOD）、總有機碳（TOC）、總需氧量（TOD）和氯仿萃取物等。這些綜合指標可作為水中有機物總量的水質指標，在水質分析中有著重要意義。

3.生物指標

水中微生物學指標主要有細菌總數、總大腸菌群、游離性余氯等。

（1）細菌總數。

細菌總數是指1mL水樣在營養瓊脂培養基中，37℃培養24h后生長出來的細菌菌落總數。主要作為判斷生活飲用水、水源水、地表水等的污染程度。我國規定生活飲用水中細菌總數≤100 CFU/mL。

（2）總大腸菌群。

大腸菌群是指那些能在37℃、48h內發酵乳糖產酸產氣的、兼性厭氧、無芽孢的革蘭氏陰性菌。總大腸菌群的測定方法有多管發酵法和濾膜法。水中存在病原菌的可能性很小，其他各種細菌的種類卻很多，要排除一切細菌而單獨直接檢出某種病原菌來，在培養技術上較為復雜，需要較多的人力和較長的時間。大腸菌群作為腸道正常菌的代表其在水中的存活時間和對氯的抵抗力與腸道致病菌相似，將其作為間接指標判斷水體受糞便污染的程度。我國飲用水中規定大腸菌群不得檢出。

（3）游離性余氯。

游離性余氯是指飲用水氯消毒后剩余的游離性有效氯。飲用水消毒后為保證對水有持續消毒的效果，我國規定出廠水中的限值為4mg/L，集中式給水廠出水游離性余氯不得低于0.3mg/L，管網末梢水不低于0.05mg/L。

4.放射性指標

水中放射性物質主要來源于天然放射性核素和人工放射性核素。放射性物質在核衰變過程中會放射出α、β和γ射線，而這些放射線對人體都是有害的。放射性物質除引起體外照射外，還可以通過呼吸道吸入、消化道攝入、皮膚或黏膜侵入等不同途徑進入人體并在體內蓄積，導致放射性損傷、病變甚至死亡。我國飲用水規定總α放射性強度不得大于0.5Bq/L，總β放射性強度不得大于1Bq/L。

二、水質標準

水質標準是由國家或地方政府對水中污染物或其他物質的最大容許濃度或最小容許濃度所作的規定，是對各種水質指標作出的定量規范。水質標準實際上是水的物理、化學和生物學的質量標準，為保障人類健康的最基本衛生分為水環境質量標準、污水排放標準、飲用水水質標準、工業用水水質標準。

1.水環境質量標準

目前，我國頒布并正在執行的水環境質量標準有《地表水環境質量標準》（GB 3838—2002）、《海水水質標準》（GB 3097—1997）、《地下水質量標準》（GB/T 14848—93）等。

《地表水環境質量標準》（GB 3838—2002）將標準項目分為地表水環境質量標準項目、集中式生活飲用水地表水源地補充項目和集中式生活飲用水地表水源地特定項目。地表水環境質量標準基本項目適用于全國江河、湖泊、運河、渠道、水庫等具有使用功能的地表水水域；集中式生活飲用水地表水源地補充項目和特定項目適用于集中式生活飲用水地表水源地一級保護區和二級保護區。《地表水環境質量標準》（GB 3838—2002）依據地表水水域環境功能和保護目標，按功能高低依次劃分為5類。

Ⅰ類：主要適用于源頭水、國家自然保護區。

Ⅱ類：主要適用于集中式生活飲用水地表水源地一級保護區、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產場、仔稚幼魚的索餌場等。

Ⅲ類：主要適用于集中式生活飲用水地表水源地二級保護區、魚蝦類越冬場、洄游通道、水產養殖區等漁業水域及游泳區。

Ⅳ類：主要適用于一般工業用水區及人體非直接接觸的娛樂用水區。

Ⅴ類：主要適用于農業用水區及一般景觀要求水域。

對應地表水上述5類水域功能，將地表水環境質量標準基本項目標準值分為5類，不同功能類別分別執行相應類別的標準值。水域功能類別高的標準值嚴于水域功能類別低的標準值。同一水域兼有多類使用功能的，執行最高功能類別對應的標準值。地表水質量分類指標見附錄1。

《海水水質標準》（GB 3097—1997）規定了海域各類使用功能的水質要求。該標準按照海域的不同使用功能和保護目標，海水水質分為四類。

Ⅰ類：適用于海洋漁業水域，海上自然保護區和珍稀瀕危海洋生物保護區。

Ⅱ類：適用于水產養殖區、海水浴場、人體直接接觸海水的海上運動或娛樂區，以及與人類食用直接有關的工業用水區。

Ⅲ類：適用于一般工業用水、海濱風景旅游區。

Ⅳ類：適用于海洋港口水域、海洋開發作業區。

各類海水水質標準見附錄2。

《地下水質量標準》（GB/T 14848—93）適用于一般地下水，不適用于地下熱水、礦水、鹽鹵水。根據我國地下水水質現狀、人體健康基準值及地下水質量保護目標，并參照了生活飲用水、工業用水水質要求，將地下水質量劃分為五類。

Ⅰ類：主要反映地下水化學組分的天然低背景含量，適用于各種用途。

Ⅱ類：主要反映地下水化學組分的天然背景含量，適用于各種用途。

Ⅲ類：以人體健康基準值為依據，主要適用于集中式生活飲用水水源及工農業用水。

Ⅳ類：以農業和工業用水要求為依據，除適用于農業和部分工業用水外，適當處理后可作生活飲用水。

Ⅴ類：不宜飲用，其他用水可根據使用目的選用。

地下水質量分類指標見附錄3。

2.污水排放標準

為了控制水體污染，保護江河、湖泊、運河、渠道、水庫和海洋等地面水以及地下水水質的良好狀態，保障人體健康，維護生態環境平衡，國家頒布了《污水綜合排放標準》（GB 8978—1996）和《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）等。

《污水綜合排放標準》（GB 8978—1996）根據受納水體的不同劃分為三級標準。排入GB 3838中Ⅲ類水域（劃定的保護區和游泳區除外）和排入GB 3097中的Ⅱ類海域執行一類標準；排入GB 3838中Ⅳ、Ⅴ類水域和排入GB 3097中的Ⅲ類海域執行二級標準；排入設置二級污水處理廠的城鎮排水系統的污水執行三級標準。排入未設置二級污水處理廠的城鎮排水系統的污水，必須根據排水系統出水受納水域的功能要求，執行上述相應的規定。GB 3838中Ⅰ、Ⅱ類水域和Ⅲ類水域中劃定的保護區，GB 3097中Ⅰ類海域，禁止新建排污口，現有排污口應按水體功能要求，實行污染物總量控制，以保證受納水體水質符合規定用途的水質標準。同時該標準將污染物按照其性質及控制方式分為兩類，第一類污染物不分行業和污水排放方式，也不分受納水體的功能類別，一律在車間或車間處理設施排放口采樣，最高允許濃度必須達到該標準要求；第二類污染物在排污單位排放口采樣，其最高允許排放濃度必須達到本標準要求。《污水綜合排放標準》（GB 8978—1996）見附錄4。

《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）規定了城鎮污水處理廠出水、廢氣排放和污泥處置（控制）的污染物限值，適用于城鎮污水處理廠出水、廢氣排放和污泥處置（控制）的管理。該標準根據污染物的來源及性質，將污染物控制項目分為基本控制項目和選擇控制項目兩類。根據城鎮污水處理廠排入地表水域環境功能和保護目標，以及污水處理廠的處理工藝，將基本控制項目的常規污染物標準值分為一級標準、二級標準、三級標準。一級標準分為A標準和B標準。一類重金屬污染物和選擇控制項目不分級。城鎮污水處理廠的污染物排放標準見附錄5。

3.生活飲用水水質標準

《生活飲用水衛生標準》（GB 5749—2006）規定了生活飲用水水質衛生要求、生活飲用水水源水質衛生要求、集中式供水單位衛生要求、二次供水衛生要求、涉及生活飲用水衛生安全產品衛生要求、水質監測和水質檢驗方法。

該標準主要從以下幾方面考慮保證飲用水的水質安全：生活飲用水中不得含有病原微生物；飲用水中化學物質不得危害人體健康；飲用水中放射性物質不得危害人體健康；飲用水的感官性狀良好；飲用水應經消毒處理；水質應該符合生活飲用水水質常規指標及非常規指標的衛生要求（附錄6）。該標準項目共計106項，其中感官性狀指標和一般化學指標20項，飲用水消毒劑4項，毒理學指標74項，微生物指標6項，放射性指標2項。

4.農業用水與漁業用水

農業用水主要是灌溉用水，要求在農田灌溉后，水中各種鹽類被植物吸收后，不會因食用中毒或引起其他影響，并且其含鹽量不得過多，否則會導致土壤鹽堿化。漁業用水除保證魚類的正常生存、繁殖以外，還要防止有毒有害物質通過食物鏈在水體內積累、轉化而導致食用者中毒。相應地，國家制定頒布了《農田灌溉水質標準》（GB 5084—2005）和《漁業水質標準》（GB 11607—1989）。

《農田灌溉水質標準》（GB 5084—2005）適用于以地表水、地下水和處理后的養殖業廢水以及農產品為原料加工的工業廢水作為水源的農田灌溉用水，水質要求見附錄7。

《漁業水質標準》（GB 11607—1989）適用于魚蝦類的產卵場、索餌場、越冬場、洄游通道和水產增養殖區等海、淡水的漁業水域，各項水質指標的限值見附錄8。