劉征濤
中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院

　　一、 水資源的環(huán)境安全性問題

　　目前，我國(guó)主要水系流域與沿海地區(qū)是人口最為密集、經(jīng)濟(jì)和文化最為發(fā)達(dá)的地帶，國(guó)民生產(chǎn)總值占全國(guó)的80%以上，其中湖泊水資源總量達(dá)6380億m3，地下水可開采量2900億m3，占我國(guó)城鎮(zhèn)飲用水水源的70%以上，水系內(nèi)各類資源豐富；另一方面，我國(guó)的近海水資源也非常重要，我國(guó)海岸線長(zhǎng)達(dá)18000多公里，全國(guó)人口的1/3集中在沿海省市，工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到了全國(guó)的60%以上，是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展和國(guó)家穩(wěn)定的重要保證。因此，我國(guó)主要水資源的保護(hù)直接涉及我國(guó)今后人口健康素質(zhì)的變化和國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?fàn)顩r，有必要從國(guó)家的安全性的戰(zhàn)略角度重視水資源的環(huán)境保護(hù)問題。
　　近二十年來(lái)，隨著工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，由于越來(lái)越多的外源環(huán)境污染物直接排放、轉(zhuǎn)換、遷移進(jìn)入水生態(tài)環(huán)境，已使我國(guó)主要淡水水系的部分流域或近海水域環(huán)境出現(xiàn)了不同程度的污染失衡現(xiàn)象，較大面積的水環(huán)境災(zāi)害性事件時(shí)有發(fā)生，水域的環(huán)境污染危害有加劇趨勢(shì)。水環(huán)境中氮、活性磷酸鹽、石油類、芳烴類、農(nóng)藥類、有害合成聚合物或中間體類及某些水生生物分泌的藻毒素類等有害物質(zhì)已成為產(chǎn)生我國(guó)水環(huán)境災(zāi)害的主要污染物。水體的環(huán)境污染失衡及災(zāi)害已成為制約社會(huì)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步持續(xù)發(fā)展的重要因素。
　　“九五”期間，在國(guó)家規(guī)劃確定的環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)內(nèi)容“33211”工程中，與水環(huán)境污染控制相關(guān)的包括：太湖、滇池、巢湖的水污染防治規(guī)劃和淮河、遼河、海河水污染防治規(guī)劃。截止目前為止，淮河流域、太湖流域工業(yè)水污染源主要污染物已實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放；滇池草海底泥清淤一期工程也已完成；巢湖、遼河、海河流域的水污染防治規(guī)劃也正在抓緊實(shí)施。但是，從水環(huán)境質(zhì)量的現(xiàn)實(shí)情況看，我國(guó)水環(huán)境污染與水資源緊缺的矛盾并未得到有效緩解，部分流域和區(qū)域的水環(huán)境污染甚至有加重的趨勢(shì)，預(yù)計(jì)“十五”期間面臨的重大水環(huán)境問題將包括：
　　● 城市地下水污染與飲用水安全
　　針對(duì)我國(guó)44個(gè)城市地下水的調(diào)查表明，有42個(gè)城市地下水已受到污染，并已發(fā)現(xiàn)數(shù)百種有害有機(jī)污染物。全國(guó)地下水水質(zhì)超標(biāo)面積大于200平方公里的城市占11.1%，超標(biāo)面積在100-200平方公里的占18.5%，超標(biāo)在20-100平方公里的占48.2%。地下水受污水體修復(fù)不但需要巨大的資金，而且技術(shù)上也有待進(jìn)一步研究。由于地面水和地下水受到不同程度的污染，飲用水安全問題目前受到極為廣泛的注意。據(jù)對(duì)上海等市自來(lái)水濃縮物的細(xì)胞染色體試驗(yàn)，多呈陽(yáng)性反應(yīng)，提示了城市飲用水確實(shí)潛在安全性問題。目前常規(guī)給水工藝中產(chǎn)生的多種微量有機(jī)污染物，具有免疫毒性、遺傳毒性和致突變活性，因而飲用水的安全性以及微污染水的凈化處理研究，不但對(duì)保護(hù)人體健康有積極的意義，而且將帶動(dòng)一大批水相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
　　●飲用水資源緊缺與水資源浪費(fèi)
　　集中供水水源有2種類型，即地表水（包括河流、湖泊、水庫(kù)）和地下水。從全國(guó)供水水源情況看，近年我國(guó)利用的地表水源約占全社會(huì)水廠綜合生產(chǎn)能力的70%。不同省份因其水資源特征差異，供水水源類型有較大差異。長(zhǎng)江沿岸及以南省市主要以地表水為主，如上海、江蘇、浙江、福建、湖北和廣東等省地表水供水比例高達(dá)90％以上；而華北、西北城市則以地下水為主，如北京、河北、山西、山東、河南和陜西等省的地下水供水比例均在70％以上。我國(guó)是世界上水資源最為匱乏的13個(gè)國(guó)家之一，在全國(guó)640個(gè)大中城市中，有300個(gè)城市缺水，其中100個(gè)嚴(yán)重缺水。盡管我國(guó)水資源緊缺，但水資源的浪費(fèi)仍十分嚴(yán)重。1997年，全國(guó)僅有123個(gè)城市建成307座不同處理等級(jí)的污水處理廠，日處理能力僅在1292萬(wàn)M3，污水處理率僅為13.4%；我國(guó)目前5萬(wàn)多個(gè)小城鎮(zhèn)、370多萬(wàn)個(gè)鄉(xiāng)村，9億多人口居住地基本沒有污水處理實(shí)施，從而直接導(dǎo)致了地表水的廣泛污染，使水資源匱乏的矛盾更加尖銳；而目前我國(guó)城市工業(yè)用水重復(fù)利用率也只有50-60%，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家的90%以上的水平。1989年對(duì)全國(guó)49個(gè)環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)城市主要飲用水的地表水源和地下水源保護(hù)情況進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有48％的地表水源、20％的地下水源達(dá)不到飲用水標(biāo)準(zhǔn)；而1996年對(duì)全國(guó)204個(gè)地級(jí) 以上城市的調(diào)查結(jié)果表明，這一數(shù)字已分別上升至約83％和27％。對(duì)其中可比的20個(gè)重點(diǎn)城市進(jìn)行的全面調(diào)查表明：1989～1996年間，盡管經(jīng)過多方努力，但飲用水源地水質(zhì)仍呈惡化趨勢(shì)，如所有水源地的COD指標(biāo)均有不同程度的上升。目前日趨嚴(yán)重的水污染又進(jìn)一步加劇了水資源缺乏或不合理利用的矛盾。特別象遼河流域、海河流域、淮河流域內(nèi)的廣大地區(qū)， 嚴(yán)重的水污染使當(dāng)?shù)厝彼芗怃J化，給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p失。近年來(lái)的檢測(cè)還表明，我國(guó)主要江河水域如漢江、珠江、長(zhǎng)江葛洲壩段也出現(xiàn)了水環(huán)境污染富營(yíng)養(yǎng)化生態(tài)失衡的危害狀況，黃河近年來(lái)經(jīng)常處于斷流狀態(tài)，淮河、松花江某些流域的水質(zhì)嚴(yán)重污染等；我國(guó)近海水域的環(huán)境污染失衡現(xiàn)象主要以發(fā)生較大范圍的赤潮災(zāi)害較為突出，近年來(lái)發(fā)生頻率、危害程度均呈上升變化。由于陸源污染物和海上污染物的直接排放，已使我國(guó)部大部分港口和近海地區(qū)的水資源環(huán)境受到了不同程度的污染，且海洋水域的環(huán)境生態(tài)污染危害尤為加劇，總氮、活性磷酸鹽、石油類、芳烴類及某些水生微生物等有害生物、化學(xué)物質(zhì)已成為我國(guó)沿岸海域水體中的主要污染物。據(jù)統(tǒng)計(jì)，自1972～1994年，在我國(guó)近海共記錄到有害藻華(HAB)256次。如1992年渤海發(fā)生了裸甲藻有害藻華造成的直接經(jīng)濟(jì)損失超過2億元，而1998年9月渤海赤潮發(fā)生的延續(xù)時(shí)間比1992年更長(zhǎng)、強(qiáng)度和經(jīng)濟(jì)損失更大；1998年4月在廣東近海也發(fā)生了有害藻華災(zāi)害，造成了更大的經(jīng)濟(jì)破壞和人畜傷亡事件。從目前情況看，我國(guó)水體環(huán)境污染失衡進(jìn)程之快和災(zāi)害之嚴(yán)重屬世界罕見。因此，研究控制我國(guó)水資源的污染災(zāi)害的發(fā)生及失衡水環(huán)境的修復(fù)機(jī)理仍屬于我國(guó)目前迫切需解決的重大環(huán)境安全性基礎(chǔ)問題。

　　二、研究現(xiàn)狀

　　自80年代以來(lái)，我國(guó)在水資源環(huán)境生態(tài)污染災(zāi)害研究方面已有一定的發(fā)展，先后由國(guó)家基金委資助開展了“長(zhǎng)江口海域赤潮形成原因的研究”、“南海赤潮發(fā)生規(guī)律研究”、“東南沿海赤潮發(fā)生機(jī)理研究”及有關(guān)湖泊淡水水體的環(huán)境污染富營(yíng)養(yǎng)化研究等項(xiàng)目。近年來(lái)，國(guó)際上有關(guān)水資源污染災(zāi)害的研究合作研究十分活躍，我國(guó)也積極參與了一些國(guó)際性研究計(jì)劃，如聯(lián)合國(guó)教科文組織政府間海委會(huì)(UNESCOIOC)的有害藻華研究計(jì)劃，亞太經(jīng)濟(jì)合作組織(APEC)有害藻華/赤潮管理計(jì)劃，國(guó)際間還開展了中美、中日、中菲等雙邊國(guó)際合作防治水環(huán)境污染效應(yīng)的研究。這些研究重點(diǎn)主要在污染危害的生物學(xué)基礎(chǔ)研究、增殖實(shí)驗(yàn)生態(tài)研究、現(xiàn)場(chǎng)自然生態(tài)研究及數(shù)學(xué)模型等方面。我國(guó)至今尚未形成全面系統(tǒng)的水環(huán)境污染危害控制與災(zāi)害恢復(fù)的環(huán)境安全性基礎(chǔ)理論及行之有效的水污染災(zāi)害控制技術(shù)體系，如水環(huán)境藻華/赤潮控制理論；災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)技術(shù)；毒性藻類的異常增殖和產(chǎn)毒機(jī)制；藻毒素生態(tài)毒理學(xué)效應(yīng)、環(huán)境分子遺傳毒理效應(yīng)；水生態(tài)微污染的健康危害及控制學(xué)等方面的生物化學(xué)與生物物理學(xué)藕合多學(xué)科交叉的環(huán)境遙感檢控技術(shù)等都急需研究。國(guó)外對(duì)水資源中污染化學(xué)物質(zhì)對(duì)環(huán)境生物和人體的危害極為關(guān)注。在過去的20年間，歐、美、日等一些發(fā)達(dá)國(guó)家相繼制定了化學(xué)物質(zhì)的審查與管理法規(guī)，列出了各自的優(yōu)先控制的化學(xué)物質(zhì)名錄，如美國(guó)在水清潔法中列出了129種優(yōu)先控制的污染物質(zhì)，飲用水中需重要控制的痕量有害有機(jī)物達(dá)50多種，并在環(huán)境調(diào)查、毒性鑒別與分析方法、曝露劑量-響應(yīng)等環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法、污染機(jī)理、風(fēng)險(xiǎn)特性以及污染控制等方面進(jìn)行了一系列深入的基礎(chǔ)研究。我國(guó)過去對(duì)一些局部地面水、地下水做過一些調(diào)查，發(fā)現(xiàn)有數(shù)百種有害有機(jī)物污染，且全國(guó)約有三分之二的大中型城市的水源已受到不同程度的環(huán)境污染。據(jù)上海、沈陽(yáng)等市自來(lái)水濃縮物的環(huán)境毒理學(xué)細(xì)胞染色體試驗(yàn)，多呈陽(yáng)性“三致”性反應(yīng)，提示了飲用水源對(duì)人體有潛在的環(huán)境健康安全性問題。
　　一些發(fā)達(dá)國(guó)家和國(guó)際組織，如OECD、EEC、美國(guó)、日本等，已建立或正在建立水體有害化學(xué)物質(zhì)的環(huán)境安全性研究技術(shù)體系，并致力于化學(xué)品的分子毒理學(xué)和生態(tài)效應(yīng)機(jī)制的研究，如近年國(guó)際上從分子水平上應(yīng)用定量分子結(jié)構(gòu)/活性相關(guān)（QSAR）的方法來(lái)篩選大量化合物已取得一定成果，目前美國(guó)EPA的有毒化學(xué)品控制法規(guī)TSCA中已承認(rèn)可用QSAR結(jié)果進(jìn)行化學(xué)品的生態(tài)與健康毒理學(xué)預(yù)測(cè)、篩選，進(jìn)而更準(zhǔn)確地控制現(xiàn)有化學(xué)品和篩選開發(fā)新的安全性替代化學(xué)品，以盡快提高環(huán)境質(zhì)量。
　　我國(guó)系統(tǒng)的水環(huán)境微污染的環(huán)境安全性研究正在起步，尚未有通用的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試評(píng)價(jià)方法。但在污染物化學(xué)、生態(tài)毒理學(xué)研究方面已有一定成果，部分研究測(cè)試方法如BCF、Kow測(cè)定及多種健康毒理學(xué)試驗(yàn)指標(biāo)(LC50、LD50、EC50、LOEC、AMES試驗(yàn)、SCE試驗(yàn)、微核試驗(yàn)等)和一些特效研究技術(shù)（如DNA堿基測(cè)定技術(shù)、PCR擴(kuò)增技術(shù)、質(zhì)?；蚱畏肿涌寺〖夹g(shù)、原生質(zhì)與細(xì)胞的酶融合技術(shù)、印跡分子雜交鑒定技術(shù)及同位素原子示蹤電鏡觀測(cè)等技術(shù)）已基本掌握，QSAR的研究也有一定的工作基礎(chǔ)。為使化學(xué)品管理和環(huán)境科研水平與國(guó)際接軌并有所特殊貢獻(xiàn)，我國(guó)作為一個(gè)化學(xué)品生產(chǎn)和使用大國(guó)，一些典型的有毒化學(xué)品如DDT、多氯聯(lián)苯(PCBs)、PAH等還在大量生產(chǎn)和使用，面向21世紀(jì)，我國(guó)將面臨有毒化學(xué)品對(duì)生態(tài)環(huán)境污染和人體健康影響的巨大壓力和嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因此，當(dāng)務(wù)之急是盡快充分利用現(xiàn)有條件，建立適合我國(guó)國(guó)情的化學(xué)品環(huán)境安全性研究體系，通過相關(guān)機(jī)制及處置對(duì)策技術(shù)的研究和開發(fā)，盡快解決水質(zhì)的污染問題。我國(guó)已加入PRC（Priority Chemical）公約，并考慮加入POP（Persistent OrganicChemical）公約，另外我國(guó)的“有害化學(xué)品”法也將頒布實(shí)施，但由于缺乏系統(tǒng)全面的水環(huán)境中污染物的環(huán)境安全性基礎(chǔ)理論方法與技術(shù)支持，目前對(duì)有毒有害污染物在全國(guó)各水環(huán)境中的污染狀況底數(shù)不清，多數(shù)又未加控制，主要引發(fā)水資源環(huán)境污染災(zāi)害的污染物環(huán)境安全性特征尚不清楚，急待開展系統(tǒng)的基礎(chǔ)性研究。

　　三、防治對(duì)策探討

　　1．加強(qiáng)基礎(chǔ)性研究。環(huán)境污染水體中有毒有機(jī)污染物的環(huán)境行為特征及高效生物處置、降解技術(shù)，定量(分子)結(jié)構(gòu)-活性相關(guān)機(jī)制預(yù)測(cè)模型系統(tǒng)的研究屬環(huán)境基礎(chǔ)科學(xué)前沿；水體環(huán)境富營(yíng)養(yǎng)化災(zāi)害的監(jiān)控、評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)和控制等高、新技術(shù)的研究是目前國(guó)際上十分活躍的研究開發(fā)熱點(diǎn)，中國(guó)作為一個(gè)國(guó)際大國(guó)應(yīng)快速加強(qiáng)，重點(diǎn)投入。
　　2．積極開展水污染新問題研究。污染水體中，近年發(fā)現(xiàn)具有改變生物體正常內(nèi)分泌效應(yīng)的各類污染物(如環(huán)境雌激素)在水體中的環(huán)境微污染現(xiàn)象，主要有PCB、PAH、農(nóng)藥、有機(jī)烷烴類等化合物對(duì)人類及生態(tài)系統(tǒng)的危害與控制技術(shù)的研究已在國(guó)際上倍受關(guān)注，但在我國(guó)基本上仍屬空白，我國(guó)應(yīng)在研究領(lǐng)域大力扶植。由于水資源污染測(cè)控方法尚未有效提出，至今我國(guó)仍不能科學(xué)地建立水體污染災(zāi)害控制及其預(yù)測(cè)預(yù)警的有效技術(shù)體系，這嚴(yán)重制約了污染防制工程技術(shù)的發(fā)展，影響了國(guó)家綜合治理海洋污染與充分開發(fā)利用海洋生物資源的效果和進(jìn)展。因此，必須系統(tǒng)地開展水體污染災(zāi)害學(xué)理論技術(shù)體系的綜合研究，解決一批相關(guān)學(xué)科的重大科學(xué)技術(shù)問題，如水體富營(yíng)養(yǎng)化的生物地球化學(xué)行為特征的高效、精確測(cè)控技術(shù)；水體污染災(zāi)害中主要藻華藻種的分子生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特征鑒定技術(shù)、大分子DNA/RNA生物探針技術(shù)；有毒藻類的生物化學(xué)與行為學(xué)特征生物電、光監(jiān)控檢測(cè)技術(shù)；藻毒素的生態(tài)健康效應(yīng)快速預(yù)測(cè)生物傳感器技術(shù)；污染水體中環(huán)境雌激素類物質(zhì)的分子生物化學(xué)與物理學(xué)高效測(cè)控技術(shù)；重要海洋污染物如石油烴類、多環(huán)芳烴類、農(nóng)藥類有害物質(zhì)的高效控制與降解生物菌的質(zhì)粒轉(zhuǎn)基因克隆技術(shù)、細(xì)胞融合技術(shù)、生物酶反應(yīng)調(diào)控新技術(shù)；水體污染災(zāi)害控制的生態(tài)動(dòng)力學(xué)衛(wèi)星光電遙感監(jiān)控體系等。建立我國(guó)污染水體災(zāi)害防治學(xué)的理論與方法，并在此基礎(chǔ)上，以高新技術(shù)為依托，提出一些技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行的水體災(zāi)害控制技術(shù)體系，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)對(duì)我國(guó)水資源污染災(zāi)害的預(yù)防、預(yù)測(cè)和有效控制在理論和技術(shù)上邁進(jìn)一大步，并開辟新途徑。
　　4．大力加強(qiáng)水資源環(huán)境保護(hù)管理的技術(shù)監(jiān)督體制及社會(huì)公眾參與力度。建議從國(guó)家環(huán)境安全性的戰(zhàn)略角度，成立專職性的國(guó)家級(jí)水資源保護(hù)利用執(zhí)行委員會(huì)，配合國(guó)家有關(guān)法律/規(guī)定的制訂與頒布，專職監(jiān)督、管理、考核全國(guó)各省、市或地區(qū)的保護(hù)、利用執(zhí)行情況。使我國(guó)的水資源環(huán)境保護(hù)政策、措施、研究成果能正真盡快發(fā)揮作用。
　　5．建立適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的創(chuàng)新水環(huán)境管理體系，完善水環(huán)境立法、政策、標(biāo)準(zhǔn)和管理制度。法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)家實(shí)施環(huán)境監(jiān)督管理的基本依據(jù)，國(guó)家根據(jù)本國(guó)的環(huán)境發(fā)展需求，技術(shù)條件及環(huán)境特點(diǎn)，建立相應(yīng)的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)體系。幾十年來(lái)，我國(guó)在環(huán)境立法、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn) 的制訂和實(shí)施方面做了大量工作，取得明顯的成果，但是，隨著環(huán)境問題的不斷出現(xiàn)和國(guó)情變化，法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)不夠用（有缺空）和現(xiàn)有法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)不能適應(yīng)新的環(huán)境形勢(shì)和情況普遍存在。為此，建立和完善水環(huán)境法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)體系。如：1）制訂飲用水源保護(hù)長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，2）建立城市飲用水源保護(hù)目標(biāo)責(zé)任制和定量考核管理辦法，3）實(shí)行污染物總量控制，限期治理工業(yè)污染源，重視治理生活污染源，4）制定相關(guān)政策，對(duì)保護(hù)飲用水源地的地區(qū)進(jìn)行補(bǔ)償，5）建立有效的水源保護(hù)區(qū)監(jiān)督機(jī)構(gòu)，6）劃分水環(huán)境功能區(qū)，優(yōu)先保護(hù)好飲用水水源地，在堅(jiān)持水源區(qū)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的條件下，才可兼顧其它功能區(qū)的開發(fā)使用。目前應(yīng)特別注意不要片面追求短期的經(jīng)濟(jì)效益，盲目發(fā)展旅游業(yè)、水產(chǎn)業(yè)或其它工農(nóng)業(yè)等生產(chǎn)活動(dòng)而忽視了對(duì)居民飲水源區(qū)長(zhǎng) 期基本利益的保護(hù)。
　　6．重點(diǎn)加強(qiáng)重大流域水環(huán)境保護(hù)與綜合治理可以長(zhǎng)江、黃河為主要對(duì)象，以生態(tài)工業(yè)圈發(fā)展模式和自然資源減退防治為綜旨，提出控制可持續(xù)性的流域污染防治，保護(hù)流域生態(tài)環(huán)境的技術(shù)對(duì)策、技術(shù)方法和工程對(duì)策，如城市化、工業(yè)化與人口、資源，環(huán)境相互制約關(guān)系及調(diào)控目標(biāo)值，城市化發(fā)展速度、方式以及影響公眾生活質(zhì)量的飲用水和自然水體防治措施，耕地資源、土壤質(zhì)量保護(hù)技術(shù)節(jié)水灌溉技術(shù)；區(qū)域植被 （森林、草地）恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)等。