TCSES 70-2022 河口营养物基准制定技术指南

ICS13.020.40CCSZ00团体标准T/CSES70—2022河口营养物基准制定技术指南Technicalguidelinesforderivingecologicalnutrientcriteriainestuarywaterbasin2022-11-08发布2022-11-08实施中国环境科学学会发布T/CSES70—2022I目次前言.................................................................................II引言................................................................................III1范围...............................................................................12规范性引用文件.....................................................................13术语和定义.........................................................................14河口营养物基准制定程序.............................................................15河口分区...........................................................................26数据收集与质量控制.................................................................27营养状态指标筛选...................................................................38水生态健康评估.....................................................................49营养物基准值推导...................................................................410营养物基准值审核..................................................................711营养物基准值应用..................................................................7附录A（规范性）河口水生态健康评估方法...............................................9附录B（规范性）压力-响应模型法.....................................................13附录C（资料性）河口营养物基准技术报告编制大纲......................................15T/CSES70—2022II前言本文件按照GB/T1.1—2020《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、中国海洋大学、南开大学、南京大学、南昌大学。本文件主要起草人：刘征涛、李正炎、王蕾、李霁、闫振广、王晓南、朱琳、王遵尧、葛刚、周俊丽、周涛、高强、闫政、张中华。T/CSES70—2022III引言国务院《关于落实科学发展观加强环境保护的决定》（国发〔2005〕39号）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。从国家“十一五”规划期间开始，研究人员依托国家水体污染控制与治理科技重大专项（水专项）相关流域水质基准研究课题（“重点流域优控污染物水环境质量基准研究”、“流域水环境基准及标准制定方法技术集成”等）的实施，切实推进了流域水环境生态学营养物基准的相关研究，在借鉴先进方法技术的基础上，建立了流域河口水体的营养物基准制定方法。生态环境部发布《国家环境基准管理办法（试行）》（2017年第14号），进一步加强和规范环境基准管理工作，该办法对环境基准研究、制定、发布、应用与监督等工作提出了详细的要求。为贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》和《水污染防治行动计划》，科学、规范制定流域河口水体营养物水质基准，制定本文件。T/CSES70—20221河口营养物基准制定技术指南1范围本文件规定了流域河口水体营养物基准制定程序、方法、数据收集与技术要求。本文件适用于我国流域河口水体生态学营养物基准的制定。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/T11893水质总磷的测定-钼酸铵分光光度法GB17378.1海洋监测规范第1部分：总则HJ636水质总氮的测定-碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。河口estuary流域河流与海洋的交汇区域，也称入海河口，入海河口起始于河流潮区界上限，终止于口外拦门沙前缘。营养物nutrient用于评价或预测目标水体的水生态系统营养状态及其环境效应的物质指标。河口营养物基准nutrientcriteriainestuary河口水体中营养物质对水生态系统不产生有害影响的最大浓度阈值或限度水平。参照状态referencecondition未受人类活动影响或受影响较小的良好水生态系统状态。营养物敏感性nutrientsensitivity水生态系统对营养物干扰或变化的响应敏感程度。4河口营养物基准制定程序河口水体营养物基准制定主要包括以下六个步骤，技术流程见图1。a)河口分区；b)数据收集与质量控制；c)营养状态指标筛选；d)生态健康评估；T/CSES70—20222e)营养物基准值推导；f)营养物基准值审核。图1河口营养物基准制定流程5河口分区河口水生态分区取决于河口水体的规模，自感潮段至拦门沙前缘的水域面积超过2000km2或者延伸距离在200km以上的河口水域，宜对河口水生态区域进行分区。主要是河口水生态系统对营养物响应的敏感性分区，体现河口水体的自然属性，同时考虑行政管理上的便利性。河口水生态区域的地理形态和盐度分布等特征影响流体动力学和生物地球化学过程，是河口水体营养物敏感性的主要影响因素，也是河口分区的重要依据。根据保护水生态系统的化学、物理、生物完整性的基本原理，确定分区等级，绘制各因素的空间分布图，采用图层叠加、归类等方法确定分区范围。运用统计学方法，通常对不同分区之间的氮、磷等营养物（化学因子）水平、叶绿素（生物因子）含量、透明度或浊度（物理因子）等生态学完整性因素进行差异显著性检验，以验证分区的合理性。6数据收集与质量控制数据来源河口水体的营养物基准数据一般包括氮、磷、叶绿素a、透明度、盐度等，其来源主要为生态环境管理部门、科研院所等机构以规范化方法采集公布的数据。对于其它来源的数据，如公开发表的文献、公开网络资料等，应检查其支持文件的科学有效性，确保采样、测量及分析方法及过程符合相关标准规范。数据筛选质量控制河口营养物基准制定所需数据筛选应符合以下质量原则：a)完整性原则：对于检测数据丰富的河口区域，若已有数据满足河口水生态健康评价和基准制定需求，则其工作主要为现有数据的收集、分析和筛选；对于检测数据缺乏的区域，则其工作主要为开展补充监测，以满足数据要求；T/CSES70—20223b)最低需求原则：检测数据至少包括总氮、总磷和叶绿素a。其它可用数据包括水温、盐度、透明度、溶解氧、无机氮、无机磷、浮游植物、浮游动物、鱼类、底栖动物、生物多样性指数等。数据质量评价科学数据是指检测机构采用标准方法采集的数据，通过以下原则评价数据质量：a)检测站点：具有明确的站点信息，包括经纬度等地理位置信息；b)检测指标与分析方法：对于同一检测指标，应使用统一有效的标准方法；c)实验室质量控制：符合实验室质量控制要求的检测数据可以采用；d)数据时限：过去10年至少有连续3年的监测数据，若不满足需进行补充监测；e)检测频次：一个自然年内需要至少在丰水期、平水期和枯水期各检测一次，若条件允许可开展逐月检测。7营养状态指标筛选河口水体营养状态指标的分类河口水体营养状态指标主要包括：营养物化学指标、水华相关的生物学指标及水质相关的物理化学辅助类等指标。营养物化学指标7.2.1总氮总氮（TN）是指水体中所有形态氮的总和，包括无机氮（硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮）和有机氮。总氮是水环境营养物基准的必选指标，硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮及总无机氮可作为营养物基准的备选指标。主要按照GB17378.1规定的方法采集分析河口水样中总氮的含量，按照HJ636规定的方法分析水样中无机氮的含量。7.2.2总磷总磷（TP）是指样品中所有形态磷的总和，包括无机磷和有机磷。总磷是水环境营养物基准的必选指标，无机磷可作为营养物基准的备选指标。按照GB17378.1规定的方法采集分析河口水样中总磷的含量，按照GB/T11893规定的方法分析水样中无机磷的含量。生物学指标叶绿素a（Chl-a）主要反映河口水体浮游植物（藻类）的生物量，可作为表征水环境富营养化状态的生物学指标。物化辅助指标7.4.1透明度透明度（SD）能反映河口水体的水质和浮游生物生长等信息，可作为反映水体富营养化水平或水华状态的辅助指标。7.4.2溶解氧溶解氧（DO）是河口水生态系统健康评估的重要指标，底层水体中的溶解氧可反映底栖动物健康及底栖环境质量状况，可作为反映富营养状态的辅助指标。河口水生态健康评价还需考虑其它辅助指标，包括温度、盐度、pH、悬浮物、水位、水流等。指标筛选采用相关性分析、主成分分析等方法，筛选与叶绿素a显著相关、能反映河口水体营养状态的主要指标，所选主成分的方差累积贡献率应在70%以上。主要指标筛选原则有：a)总氮、总磷作为水环境富营养化压力指标，为河口水体营养物基准制定的必选指标；T/CSES70—20224b)考虑气候、地理、历史等因素，确定河口水环境营养状态的主要影响因素，可适当增加其他指标；c)所采用的指标应有标准检测或监测分析方法，并易于社会第三方普及应用。8水生态健康评估河口水生态健康由河口水环境质量、生物生态特征和栖息地环境质量共同决定。根据河口水生态健康评估方法（应符合附录A规定），河口水体可分为完好、部分退化和严重退化三类。健康等级为完好；较健康及亚健康等级为部分退化；不健康及病态等级为严重退化。9营养物基准值推导营养物基准方法确定流程河口营养物基准值的推导方法选择，应综合考虑实际河口的水生态健康状况及历史数据的丰富程度确定；方法确定流程见图2。图2河口营养物基准值推导方法确定流程参照点的选择参照点是指不受人为活动损害，或者受到的损害很小，能够反映水体营养状态，且生态学完整性能够代表水体特征的点位。参照点的数量决定频数分布法所使用站位数据的范围。可根据以下特征，确定具有河口水体代表性的参照点。a)沉积物及水体中不存在较多或有环境风险的污染物；b)通常水位为自然水深；c)自然河流河口及有潮汐作用；d)河口及岸线未受破坏；e)水体颜色及气味自然。频数分布法根据流域河口水生态健康状况，水生态环境完好或部分退化，可采用频数分布法推导营养物水质基准。推荐的河口营养物基准技术流程如下（见图3）：a)参照点选择：根据河口水域检测站位分布