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摘 要： 摘要：美國是海陸協(xié)同治理的先行者，其流域和近海一體化綜合治理經(jīng)驗(yàn)對我國具有借鑒價值。文章從政策法規(guī)、TMDL計(jì)劃、監(jiān)測評估和典型案例等方面，梳理了美國流域和近海綜合治理進(jìn)程、趨勢和經(jīng)驗(yàn)。基于此，提出完善我國流域和近海綜合治理的對策建議：(1)加強(qiáng)
摘要：美國是海陸協(xié)同治理的先行者，其流域和近海一體化綜合治理經(jīng)驗(yàn)對我國具有借鑒價值。文章從政策法規(guī)、TMDL計(jì)劃、監(jiān)測評估和典型案例等方面，梳理了美國流域和近海綜合治理進(jìn)程、趨勢和經(jīng)驗(yàn)。基于此，提出完善我國流域和近海綜合治理的對策建議：(1)加強(qiáng)污染物總量控制技術(shù)支撐體系建設(shè);(2)提升污水處理廠等環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施水平;(3)健全排污許可證制度;(4)建立和完善水質(zhì)交易制度;(5)加大非點(diǎn)源污染治理力度。
關(guān)鍵詞：污染物總量控制;水質(zhì)交易;最佳管理實(shí)踐;切薩皮克灣;美國
0引言
要實(shí)現(xiàn)流域和近海環(huán)境質(zhì)量的根本改善，需要從污染物源頭治理、污水處理系統(tǒng)升級改造，以及流域和近海水污染治理、水生態(tài)修復(fù)等方面協(xié)同發(fā)力。近年來我國開展了水污染防治行動計(jì)劃、山水林田湖草沙生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程、藍(lán)色海灣工程，以及以渤海為代表的近海綜合治理攻堅(jiān)戰(zhàn)行動計(jì)劃等，取得了積極成效，但長期以來流域和近海環(huán)境污染及生態(tài)破壞等累積問題依然突出，沿海地區(qū)依然是我國開發(fā)與保護(hù)矛盾最集中的區(qū)域之一[1]。“十四五”規(guī)劃明確提出探索建立沿海、流域、海域協(xié)同一體的綜合治理體系，構(gòu)建流域、河口、近岸海域污染防治聯(lián)動機(jī)制[2]，陸海協(xié)同治理成為“十四五”時期重點(diǎn)探索推進(jìn)的新方向。
美國是陸海協(xié)同綜合治理的先行者，并逐步實(shí)現(xiàn)以重要海灣參照環(huán)境要素的環(huán)境容量為基礎(chǔ)[3]，對陸海緊密關(guān)聯(lián)的流域和近海的高效、精準(zhǔn)化綜合治理。本文系統(tǒng)梳理了美國流域和近海綜合治理的法律法規(guī)及其完善歷程、TMDL計(jì)劃、監(jiān)測評估和典型案例，以期為我國陸海協(xié)同治理提供參考和借鑒。
1逐步完善相關(guān)領(lǐng)域法律法規(guī)建設(shè)
美國憑借直面太平洋和大西洋的區(qū)位優(yōu)勢，于20世紀(jì)初率先完成了工業(yè)化和城鎮(zhèn)化，然而伴隨其快速的粗放式發(fā)展而來的是其流域和近海環(huán)境污染和生態(tài)破壞，為此美國不斷強(qiáng)化相關(guān)法律法規(guī)建設(shè)，從各類污染物排放管理、陸海管理、污染物排放總量管理和水質(zhì)交易等方面不斷完善政策法律體系。
點(diǎn)源污染治理方面。1948年，美國頒布實(shí)施《水污染控制條例》[4]，在1956年和1961年兩次修訂后將氨氮納入污染物排放管理，然而并未因此改變水質(zhì)惡化的趨勢。20世紀(jì)60年代至70年代，美國立法行動加快，逐步形成了較為完善的環(huán)境政策框架[5]。1969年頒布了《國家環(huán)境政策法》，使環(huán)境管理權(quán)力開始從分散到集中。1972年頒布實(shí)施了《清潔水法》，在控制氨氮排放的基礎(chǔ)上開始控制總氮，并規(guī)定圍填海、水利工程、采礦項(xiàng)目等的疏浚物、廢棄物排入地表水必須獲得許可證，排放前需采取措施避免對水體造成污染，要將潛在影響減至最低，并為其他不可避免的影響進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)償[6]。1976年6月，美國環(huán)保署(EPA)頒布了優(yōu)先監(jiān)測的65類129種污染物名單，列入《清潔水法》修正案，要求各州按照優(yōu)先的水體監(jiān)測方案實(shí)施業(yè)務(wù)化監(jiān)測。1977年《清潔水法》修正案確立了國家污染物排放消除系統(tǒng)(NPDES)[7-8]，要求每個點(diǎn)源污染排放到地表水必須獲得排污許可證，規(guī)定地下水排污的權(quán)力屬于各州(由于地下水排污監(jiān)管難度較大，各州可自主決定是否實(shí)施地下水排污權(quán)許可)，頒發(fā)排污許可證可基于技術(shù)、水質(zhì)和健康等三類通用標(biāo)準(zhǔn)。
面源污染治理方面。《清潔水法》要求各州對水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的水體實(shí)施日最大負(fù)荷總量計(jì)劃(TotalMaximumDailyLoads,TMDL)，要求制定和實(shí)施各類廢棄物處理規(guī)劃，并提出非點(diǎn)源污染治理。1983年，正式立法實(shí)施以水質(zhì)限制為基礎(chǔ)的污染物排放總量控制。1987年，《清潔水法》修正案劃分了點(diǎn)源和面源兩類污染類型，要求必須同時控制兩類污染，鼓勵各州實(shí)施“最佳管理實(shí)踐”措施(BMPs)[9]，改變土地利用方式，減少農(nóng)業(yè)面源污染。1972年，《海岸帶管理法》修正案增加了應(yīng)對海岸帶農(nóng)業(yè)面源污染的規(guī)定，初步制定海岸帶非點(diǎn)源污染控制機(jī)制。1990年，《海岸帶管理法重新授權(quán)與修正案》要求各州必須制定科學(xué)的海岸帶污染治理方案和具體的污染治理管理措施，由環(huán)保署(EPA)和國家海洋與大氣管理局(NOAA)聯(lián)合制定近岸污染治理法案。1993年，《沿海地區(qū)面源污染管理措施指南》明確規(guī)定了海岸帶地區(qū)水污染管理辦法，強(qiáng)化了各州政府環(huán)境治理和保護(hù)的聯(lián)系。《清潔水法》授權(quán)EPA執(zhí)行面源污染管理計(jì)劃，EPA相繼頒布了《農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染控制管理措施》(2003年)、《林業(yè)非點(diǎn)源污染控制管理措施》(2005年)、《城市非點(diǎn)源污染控制管理措施》(2005年)、《水文變化引起的非點(diǎn)源污染控制管理措施》(2006年)等，都強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)農(nóng)業(yè)面源污染防治、流域治理的方法和最佳管理實(shí)踐，尤其是《農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染控制管理措施》中針對農(nóng)藥和施肥管理、灌溉、畜禽養(yǎng)殖、土壤侵蝕和淤泥控制等方面提出具體措施要求，專章提供了污染物負(fù)荷流域模型等評估技術(shù)方法。
污染物減排環(huán)境經(jīng)濟(jì)政策方面。水質(zhì)交易是美國水污染總量控制的主導(dǎo)政策，EPA通過NPDES許可支持和實(shí)施水質(zhì)交易。水質(zhì)交易的實(shí)施受到《清潔水法》(CWA)和NPDES實(shí)施法規(guī)的現(xiàn)有要求約束，這些CWA法規(guī)和規(guī)定包含具有法律約束力的要求[10]。2003年1月，EPA發(fā)布了《最終水質(zhì)交易政策》，為點(diǎn)源和非點(diǎn)源排污權(quán)交易提供了法律基礎(chǔ)，該政策不是監(jiān)管規(guī)則，但是為水質(zhì)交易計(jì)劃設(shè)定了目標(biāo)和指南，規(guī)范化地推進(jìn)了全國范圍內(nèi)的水質(zhì)交易工作。NPDES計(jì)劃是美國水質(zhì)法規(guī)的核心內(nèi)容，它設(shè)定了污染物排放到地表水中時必須滿足的數(shù)量和技術(shù)排放標(biāo)準(zhǔn)[10]。2004年11月EPA發(fā)布《水質(zhì)交易評價手冊》，2006年EPA下屬水辦公室(EPAOW)與農(nóng)業(yè)部自然資源保護(hù)局簽署《伙伴協(xié)議》，EPAOW為點(diǎn)源與非點(diǎn)源水質(zhì)信用交易提供財政支持、業(yè)務(wù)培訓(xùn)和指導(dǎo)。2007年，EPA發(fā)布了《國家污染物排放消除系統(tǒng)水質(zhì)交易許可證編寫者工具包》，這是美國首部關(guān)于設(shè)計(jì)和實(shí)施水質(zhì)交易項(xiàng)目的工具包手冊。該手冊將NPDES水質(zhì)交易條款納入排污許可證規(guī)定中，從而提升了全國范圍內(nèi)所有水質(zhì)交易項(xiàng)目的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化水平。水質(zhì)交易計(jì)劃必須與《水質(zhì)交易政策》和《國家污染物排放消除系統(tǒng)水質(zhì)交易許可證編寫者工具包》保持一致[11]。2008年發(fā)布的《水質(zhì)交易評價最終報告》提出了水質(zhì)交易的一些推薦性指導(dǎo)意見，《水質(zhì)交易評價最終報告》和《國家污染物排放消除系統(tǒng)水質(zhì)交易許可證編寫者工具包》使水質(zhì)交易更加規(guī)范化和更具可執(zhí)行性。
EPA通過與CWA及其實(shí)施法規(guī)一致的方式制定和實(shí)施水質(zhì)交易計(jì)劃，支持海灣TMDL的實(shí)施，不支持任何會影響海灣TMDL實(shí)施或與TMDL要求不一致的交易活動，也不支持導(dǎo)致交易涵蓋的點(diǎn)源和非點(diǎn)源組合負(fù)載超過適用的TMDL負(fù)載上限的交易。一些州允許項(xiàng)目在本州范圍內(nèi)的水質(zhì)信用交易，包括濕地都可作為水質(zhì)信用交易的來源。2015年以來，EPA一直在努力擴(kuò)大水質(zhì)交易市場，并與美國農(nóng)業(yè)部合作開展交易[11]。
2實(shí)施海灣TMDL計(jì)劃
在流域尺度上保護(hù)水資源、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能和重要自然棲息地是科學(xué)、理想的方式[12]，解決水質(zhì)問題的計(jì)劃措施應(yīng)側(cè)重于水文而不是地理界限[13-15]。海灣TMDL計(jì)劃將NPDES排污許可證制度、面源污染治理和水質(zhì)交易政策等緊密連接起來。1972年，CWA要求制定全國削減污染物排放量的計(jì)劃，并開始基于污染物排放濃度標(biāo)準(zhǔn)來管理陸源污染物排放，由于沒有建立起陸源污染物排放與受納海域的水質(zhì)響應(yīng)關(guān)系，難以達(dá)到有效改善海域水質(zhì)的目的。此后，EPA跟據(jù)CWA第303節(jié)規(guī)定，要求各州實(shí)施每日最大排放總量(TMDL)計(jì)劃[16-18]。1983年美國開始正式實(shí)施以水質(zhì)限制為基礎(chǔ)、參考水生生物產(chǎn)卵期等生態(tài)要素、突出季節(jié)和用途差異的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，識別具體污染區(qū)域和土地利用狀況，從而對污染區(qū)域的點(diǎn)源或非點(diǎn)源污染物濃度和總量提出減排目標(biāo)。
TMDL計(jì)劃提出的非點(diǎn)源污染控制技術(shù)措施和最佳管理實(shí)踐(BMPs)最具有代表性[9,19-20]。CWA第208節(jié)要求制定和實(shí)施區(qū)域非點(diǎn)源污染治理規(guī)劃，第309節(jié)建立了非點(diǎn)源地表水污染控制項(xiàng)目。美國關(guān)于有效控制非點(diǎn)源污染的BMPs是一系列獨(dú)立BMP的綜合，其核心是防止或減少非點(diǎn)源污染排放，控制氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)施用量和提高肥料利用率，并進(jìn)行控制效率評估，實(shí)施BMPs組合措施的環(huán)境效應(yīng)、費(fèi)效比評估等[21-23]，從而保護(hù)土壤環(huán)境質(zhì)量及改善流域和近海的水質(zhì)[9,24]。制定有效的BMPs系統(tǒng)時，需要綜合考慮流域的自然條件、土地利用類型、污染物類型、環(huán)境和氣候等多方面因素。按污染物遷移路徑主要包括源頭控制削減[25]、傳輸阻斷[26-32]和末端修復(fù)治理等措施[9,33,34]。BMPs在美國CEAP、加拿大WEBs等流域非點(diǎn)源污染綜合控制項(xiàng)目中取得了良好效果[35-36]。
TMDL要求各州識別不符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水體，以確定治理優(yōu)先級和適宜的改進(jìn)措施。TMDL規(guī)則和流域級規(guī)劃通過構(gòu)建一種初始分配機(jī)制來完善水質(zhì)交易，該機(jī)制根據(jù)環(huán)境條件設(shè)置總負(fù)荷上限并進(jìn)行初始分配[10]。TMDL計(jì)劃流程如圖1，其核心目標(biāo)是確保到2025年有效實(shí)施所有污染控制措施，全面恢復(fù)海灣及河口區(qū)的生態(tài)功能。
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美國已先后在切薩皮克灣、特拉華河、阿米特河等流域?qū)嵤┝私?5000個TMDL污染物總量控制項(xiàng)目，通過監(jiān)測海灣及流域的重要棲息地、魚類和貝類以及DO、Chl-a和透明度等水質(zhì)指標(biāo)來評估海灣的健康狀況。依據(jù)污染物傳輸過程在全流域公平分配污染物控制指標(biāo)，使水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，然后根據(jù)河流貢獻(xiàn)程度實(shí)現(xiàn)局部分配達(dá)標(biāo)，最后跟蹤污染物減排數(shù)量計(jì)算最終的總量分配載荷。同時還跟蹤沿岸人口的增長、營養(yǎng)鹽和沉積物等污染排放，以及各類影響海灣健康的行為，從而有效改善了水體水質(zhì)和生態(tài)狀況[15,38-40]。
3不斷提高海洋監(jiān)測與評估水平
《清潔水法》將保護(hù)和恢復(fù)水質(zhì)的主要職責(zé)賦予美國各州，各州對水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測和評估，其結(jié)果作為判定水質(zhì)狀況的標(biāo)準(zhǔn)，確定出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)及做出改善此問題的決策，例如TMDL、NPDES許可、執(zhí)行非點(diǎn)源管理等。監(jiān)測評估信息和環(huán)保工作進(jìn)展還向EPA和州決策者、國會、公眾和其他利益相關(guān)者報告，以確定優(yōu)先事項(xiàng)[41]。
3.1制定各類監(jiān)測計(jì)劃
1972年，美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)制定了《海洋污染監(jiān)測指南》，提出了污染物在大氣、河流、海洋和排污口的輸運(yùn)通量監(jiān)測方法。為了應(yīng)對包括河口在內(nèi)的地表水水質(zhì)下降的問題，1972年《清潔水法》實(shí)施后在全國各地的河口系統(tǒng)制定實(shí)施多項(xiàng)監(jiān)測和研究計(jì)劃，其中包括1984年的切薩皮克灣、長島灣、納拉甘西特灣、巴扎德灣和普吉特海灣監(jiān)測和研究計(jì)劃;1985年啟動的國家河口計(jì)劃，在常規(guī)污染指標(biāo)監(jiān)測的基礎(chǔ)上，增加了對沉積物、生物、群落結(jié)構(gòu)、魚類和貝類病理學(xué)、生物富集和微生物的監(jiān)測方法，并應(yīng)用于切薩皮克灣和普吉特海灣環(huán)境的監(jiān)測[38]。
盡管花費(fèi)巨大，EPA和其他聯(lián)邦機(jī)構(gòu)還是無法準(zhǔn)確評估河口的環(huán)境狀況，監(jiān)管機(jī)構(gòu)也無法掌握污染控制立法的有效性[42]。因此EPA在1990年啟動了環(huán)境監(jiān)測與評估計(jì)劃(EMAP)以監(jiān)測生態(tài)環(huán)境狀況和變化趨勢，并開發(fā)創(chuàng)新了環(huán)境評估方法[43]。所有環(huán)境監(jiān)測與評估-河口計(jì)劃(EMAP-Estuaries)項(xiàng)目均采用物理、生物和化學(xué)核心指標(biāo)，側(cè)重于響應(yīng)變量，也包括暴露和生境變量[42,44-46]。但是，EMAP-Estuaries提供的統(tǒng)一區(qū)域評估方法存在一些局限性。河口分為大河口、小河口和潮汐支流三大類，監(jiān)測站位太少則無法評估大河口或支流。1992年EPA制定了《河口環(huán)境監(jiān)測指南》，EPA研究與發(fā)展辦公室(ORD)于1995年與EPA三區(qū)辦公室建立了合作伙伴關(guān)系，建立了美國中部大西洋地區(qū)[47]研究、監(jiān)測和評估計(jì)劃。聯(lián)邦、州和地方組織匯集了他們的監(jiān)測計(jì)劃和數(shù)據(jù)，以進(jìn)行多資源評估，被稱為中大西洋綜合評估(MAIA)。MAIA的河口部分被稱為MAIA-Estuaries，在1997年和1998年夏季對特拉華河口、切薩皮克灣、馬里蘭州和弗吉尼亞州各海灣，以及Albemarle-Pamlico河口系統(tǒng)(APES)等較大系統(tǒng)中的12個較小河口進(jìn)行了采樣，以評估本地條件和可變性。
按照《清潔水法》305(b)的要求，EPA于2001年開始定期發(fā)布《全國近岸狀況報告》(NCCR)[48-51]，2006年起發(fā)布《全國河口計(jì)劃近岸狀況報告》(NEPCCR)[52]，評估重要河口近岸海域的環(huán)境狀況。通過NCCR系列報告可以了解美國近海生態(tài)環(huán)境狀況的時空變化，并可以比較不同地區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況，這些生態(tài)指標(biāo)和組成指標(biāo)的全國統(tǒng)一數(shù)據(jù)集可用于生態(tài)狀況的估算，并建立州、地區(qū)或國家尺度的沿海狀況歷史圖景。
3.2優(yōu)化監(jiān)測設(shè)計(jì)
2002年前后，紐約州制定了包括溪流、河流、湖泊、水庫、河口、濕地、地下水和近海在內(nèi)的全面監(jiān)測計(jì)劃，以滿足水質(zhì)管理需求目標(biāo)，這是一項(xiàng)持續(xù)近十年的長期計(jì)劃。監(jiān)測計(jì)劃整合多種監(jiān)測設(shè)計(jì)，監(jiān)測設(shè)計(jì)包括一個基于概率的網(wǎng)絡(luò)，用于長期監(jiān)測各類水質(zhì)狀況數(shù)據(jù)，并對此分析、評判，以滿足全方位的決策需求[53]。監(jiān)測設(shè)計(jì)還包含一項(xiàng)涵蓋多個水域和多個指標(biāo)的綜合評估方法[54-55]。EPA鼓勵各州考慮EPA環(huán)境監(jiān)測與評估計(jì)劃(EMAP)(使用簡單的隨機(jī)、分層或嵌套式設(shè)計(jì)進(jìn)行概率選址)和美國地質(zhì)調(diào)查局的國家水質(zhì)評估所使用的監(jiān)測設(shè)計(jì)計(jì)劃(基于土地利用、地質(zhì)環(huán)境以及其他自然和人為因素的針對性判斷設(shè)計(jì))。使用適當(dāng)?shù)臅r空尺度對不同指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測，并將操作監(jiān)測分為篩查或驗(yàn)證程序，按照DPSIR理論，重點(diǎn)是驅(qū)動力、壓力、狀態(tài)和響應(yīng)之間的關(guān)系[41,53,56]。
3.3完善監(jiān)測方案
監(jiān)測方案包括評估水質(zhì)達(dá)標(biāo)的實(shí)現(xiàn)路徑，確定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整的必要性，描述損害的原因和來源，開發(fā)基于水質(zhì)的水源控制系統(tǒng)，并評估該系統(tǒng)是否支持物理、化學(xué)和生物的完整性。監(jiān)測方案為每種水資源類型確定一套核心指標(biāo)(例如水質(zhì)參數(shù))，包括適當(dāng)?shù)奈锢?棲息地)、化學(xué)(毒理學(xué))和生物(生態(tài)學(xué))指標(biāo)，通過該核心指標(biāo)數(shù)據(jù)，可以掌握關(guān)于水生環(huán)境基本屬性的全部流域信息。監(jiān)測方案還確定識別補(bǔ)充指標(biāo)的程序，以監(jiān)測何時在流域中有合理預(yù)期存在某種特定污染物，何時核心指標(biāo)存在損害或需要開展一項(xiàng)支持篩選潛在污染物的專項(xiàng)研究。補(bǔ)充指標(biāo)通常是確定損害的原因和來源，是針對來源進(jìn)行適當(dāng)控制的關(guān)鍵，這些補(bǔ)充指標(biāo)可能是由國家污染物排放消除系統(tǒng)(NPDES)控制的任何污染物。——論文作者：段克1，2，劉崢延3，梁生康4，袁國華1，2，魯棟梁5，許玉萍6