美国排水综合毒性在有毒污染物排放控制中的应用方法与启示

王宏洋，赵鑫，曲超，余若祯，胡洪营，李敏，赵丽娜，王海燕*，钱小平

1.环境基准与风险评估国家重点实验室，中国环境科学研究院，北京 100012 2.中国农工民主党中央委员会，北京 100011 3.环境模拟与污染控制国家重点实验室，国家环境保护环境微生物利用与安全控制重点实验室，清华大学环境学院，北京 100084



美国排水综合毒性在有毒污染物排放控制中的应用方法与启示

王宏洋1，赵鑫1，曲超2，余若祯1，胡洪营3，李敏1，赵丽娜1，王海燕1*，钱小平1

1.环境基准与风险评估国家重点实验室，中国环境科学研究院，北京 100012 2.中国农工民主党中央委员会，北京 100011 3.环境模拟与污染控制国家重点实验室，国家环境保护环境微生物利用与安全控制重点实验室，清华大学环境学院，北京 100084

简要介绍了排水综合毒性(whole effluent toxicity，WET)在美国的发展概况和相关技术指南、规范等内容，剖析了WET在美国水中有毒污染物排放控制中的应用方法，主要包括确定适用的WET基准与标准、表征废水特性以评价排水潜在毒性、计算WET排放限值和进行毒性削减评价。美国针对以上每个环节的工作都建立了一套科学的方法体系，为我国开展水中有毒污染物的排放控制管理提供了重要借鉴，即明确排污许可的核心地位，完善我国水中污染物排放控制管理制度；建立基于水环境质量的水污染物排放控制管理体系及方法；加强WET监测研究工作，确定WET用于水中有毒污染物排放控制的方法体系。

排水综合毒性；有毒污染物；排污许可；基于水环境质量

有毒污染物是指直接或者间接被生物摄入体内后，可能导致该生物或者其后代发生病变、行为异常、遗传异变、生理机能失常、机体变形或者死亡的污染物[1]。目前，我国的主要江、河、湖等水域已经受到严重的污染，一些有毒污染物含量甚至超过了地表水环境质量标准[2]。这些水质问题主要是人为的污染物排放造成的，如农业源废水中的有机氯农药、杀虫剂等，工业源废水中的多氯联苯、稠环芳香烃、重金属等，生活源污水中的医药品及个人护理品等有毒污染物的排放[3-4]。

针对农业源污染，无论是我国还是美国等西方国家，都依赖于规划和经济手段，本文对此不进行讨论。针对工业和生活2类点源水污染物，我国主要利用政策制度和水污染物排放标准等进行控制管理。前者为体现国家污染防治总体思路进行原则性规定，主要包括《环境保护法》、《水污染防治法》和各级文件中规定的政策制度，如水污染防治行动计划、城市黑臭水体整治等政策，环境影响评价、总量控制等制度。排放标准则是为贯彻落实各政策制度而制定的，是当前环境保护部门开展环境执法的基本依据[5]。

我国水污染物排放标准中给出了综合控制指标和部分需要针对性控制的单项指标，对于有毒有害污染物，一般主要采用特定化学物质指标进行控制，如总铅、六价铬等，仅在制药工业系列排放标准(GB 21903—2008～GB 21908—2008)中引入了发光细菌法测得急性毒性(以HgCl2毒性当量计)的综合毒性指标进行排放控制[6-11]。此外，主要表征有机污染的综合性指标COD、BOD等对有毒物质的排放控制也起到了一定作用。但是这些指标均存在一定的局限性[12-13]，仅控制现有指标并不能完全控制废水的毒性，因为：1)相同COD、BOD的不同废水，污染物组成差异大，毒性差异也很大；2)有毒物质种类繁多，近日美国化学学会宣称，已知化学物质信息数据库收录了超过1亿种化学物质，其中大多数都属于有毒物质[14]，应用有限的特定化学物质指标不能全面管控有毒物质，而且从监管的技术可行性及经济成本来看也不具可行性；3)毒理学效应复杂，有毒污染物对生物的综合效应存在相加作用、独立作用、协同作用、加强作用和拮抗作用，此外其毒性还与其存在形态有关系，单纯应用特定化学物质指标，可能出现废水中毒性过严或过松控制的情况。实际工作中确实发现一些行业的废水即使达标排放，仍不能确保排放废水无毒，如符合国家水污染物排放标准的电子厂、电镀厂、综合污水处理厂、印染厂、化工厂、制药厂等排水均对受试生物表现出了一定的毒性[15]。

综上，污染物排放特别是有毒污染物的排放对我国水体造成了严重污染。目前，我国主要依据排放标准中特定化学物质指标对点源有毒污染物排放进行控制。一些行业废水即使达标排放，仍表现出了生物毒性。亟需制定有毒污染物控制的综合指标，确保更严密地控制废水排放。排水综合毒性(whole effluent toxicity，WET)是符合这一环境管理需求的有毒污染物综合指标。美国是世界上第一个提出排水综合毒性控制的，也是应用其指标最为成功的国家之一，对我国在水污染物排放控制管理中引入综合毒性指标和科学制定指标限值具有借鉴意义。笔者对美国综合排放毒性及其应用进行了分析，并提出对我国相关工作的启示及建议。

1 WET在美国的发展概况

1.1 WET用于污染物排放控制的必要性

WET是指利用水生生物直接测量排水的综合毒性，即用一组来自淡水、海水和河口的标准化植物、无脊椎动物和脊椎动物来评估排水和受纳水体的急性和慢性综合毒性。最早的排水毒性测试的历史可以追溯到1945年，Hart[16]率先利用生物监测方法研究排水对环境造成的负面影响，随后Doudoroff等[17]利用鱼类测定了排水毒性。在1975年，美国国家环境保护局(US EPA)正式发布了排水急性毒性的测定方法文件。这一时期，研究者主要测定了各种化学物质的毒性。基于这些毒性信息，US EPA于1978年发布了用以控制有毒物质排放的水质基准。但是这一水质基准不能囊括所有可能造成毒性的物质，引发了研究人员对于测定WET用于控制污染物排放必要性的思考[18]。另一方面，1975—1982年的研究发现，尽管污水处理厂采用了基于技术的污染物排放控制办法，仍有62%的污水处理厂出水检测出了急性毒性[18]，这更加凸显了WET测定的必要性。

1.2 WET的发展历程及主要技术指南概况

《清洁水法》[19]是美国水污染控制的基本法规，从其修订历程也可以看出WET在美国的应用与发展。1972年，美国制定了《清洁水法》，对有毒物质实行排放总量上的限制。1977年，《清洁水法》将控制常规污染物拓展到了控制有毒物质排放。1984年，US EPA发布法规[20]提出了除基于技术排放限值进行污染物控制，美国亟需采用其他的方案用以控制常规和有毒物质的排放，明确了WET作为控制排放的一种途径，并在1985年发布了相应的技术指南(于1991年进行修订[21])。经过4年多经验的积累，1989年美国在《清洁水法》中正式提出了用WET方法从总量上控制有毒物质的排放。同年，US EPA发布了实施策略文件[22]，在法律层面上阐述了WET的实施细则。

WET不仅可以用于废水的毒性评价，还可以用于毒性鉴别评价(toxicity identification evaluation，TIE)、毒性削减评价(toxicity reduction evaluation，TRE)。TIE的主要目的是识别造成排水毒性的物质；TRE是在识别造成排水毒性的物质后，对该物质的来源进行追踪，评价毒性控制方法的有效性，然后对排水毒性削减情况进行评价的研究[21]。TRE的最终目的是控制有毒物质排放，TIE是为了达到这一目的进行的一部分工作。为规范指导WET指标用于污染物排放控制，US EPA发布了一系列技术指导文件，包括水生态TIE方法文件[23-26]、沉积物TIE指南[27]、工业废水TRE方法[28]、城镇污水处理厂废水TRE指南[29]。为指导TRE、TIE的实施，US EPA还发布了指南[30]，阐述了相关技术问题，包括确定何种情况需要进行TIE和TRE，TIE的技术局限性，TIETRE的不确定性等。此外，US EPA还发布了一系列WET测试方法的文件，国内已有文章[31]进行了较为详细的介绍，本文对此不再赘述，仅主要针对WET在水污染物排放控制管理中的应用进行探讨研究。

2 WET在美国水中有毒污染物排放控制中的应用方法

2.1 美国水中有毒污染物排放控制管理概述

美国《清洁水法》明确水污染防治目标是恢复和维持国家水域的化学、物理和生物的完整性。为了达到该目标提出的一项重要举措是有毒污染物的控制，在101(a)(3)部分规定“禁止有毒污染物以有害的量排放”[19]。同时，在402部分提出任何点源排污者欲向水体直接排放污染物，都必须取得国家污染物排放许可证，即NPDES(National Pollutant Discharge Elimination System)许可证[19]。NPDES许可证中污染物排放限值是有毒污染物排放控制的核心[21]。其中排放限值有2种：1)基于技术的排放限值，即根据现有技术结合经济可行性评价而确定的排放限值；2)基于水环境质量的排放限值，即为达到既定水环境质量而确定的排放限值。《清洁水法》的302部分及NPDES法规(40CFR122.44)规定，当发现基于技术的排放限值已不足以满足当地水环境质量要求时，须采用更为严格的、基于水环境质量的排放限值[32]。

基于技术的有毒污染物控制，US EPA与我国的形式类似，主要通过对已发现具有毒性的特定化学物质制定国家统一排放限值的形式进行，此外COD、BOD5这类综合性指标也起到了一定的作用。针对基于水环境质量的有毒污染物控制，排放限值制定方法较为复杂，US EPA印发了相应的技术指南[21]，详细介绍了控制的目标、方法及实施方案。控制的目标有保护水生生物和保护人体健康。控制的方法有特定化学物质控制法、WET控制法和生物学评估法3种，各自的优缺点见表1。

目前，人体健康保护主要利用特定化学物质控制法而实现。水生态保护则可以综合利用以上3种方法，应用最广泛的为特定化学物质控制法，该方法具有可精确测定单个化学物质含量、测定费用较低(仅出现几种污染物的情况下)的优点。但是利用该方法进行有毒污染物控制的前提是已经制定了该污染物的水质基准，由于美国一些州水质基准较少，可能发生水生态的保护程度很低的情况。对于WET控制法，虽然利用该方法可以测定所有污染物的综合毒性效果，对水生态的保护程度很高，但是测定费用较高。生物学评估法通过生物调查和其他针对生物群落的直接测定方法，评估水体的生物状况，其测定结果涵盖了多种生物影响，可以进行历史趋势分析，但是测定费用最高。3种方法各有利弊，任何一种方法都没有特别显著的优势，因此，为实现更为全面的水生态保护，US EPA建议相对独立地采用以上3种方法进行有毒污染物的控制，即独立运用以上3种办法提出控制措施，最后采用最严格的控制措施。

表1 基于水环境质量的有毒污染物控制方法的优缺点[21]

2.2 WET在美国水中有毒污染物排放控制中的应用方法

US EPA主要通过核发NPDES许可证进行有毒物质的排放控制，以排污许可制定程序为主线介绍WET应用方法，具体流程见图1。主要包括确定适用的WET相关基准与标准、废水特性描述、WET排放限值计算和毒性削减评价等步骤。

图1 WET在美国有毒污染物排放控制的应用方法Fig.1 Application methodology of WET for toxics control in United States

2.2.1 确定受纳水体适用的WET相关基准与标准

《清洁水法》304(a)要求US EPA制定、发布水质基准，该基准只是依据污染物浓度与环境和人体健康效应之间关系的数据和科学判断，并不考虑达到环境水体中的化学物质浓度的经济影响或技术可行性。目前美国没有制定提出国家层面的WET水质基准值，但是发布了制定方法相关的一般性指导文件(TSD)[21]。WET基准包括基准浓度、持续时间和频率3个因素。WET浓度采用“毒性单位(TU)”进行表达，分为急性毒性单位“TUa”和慢性毒性单位“TUc”2类。对于基准浓度值，TSD建议将0.3倍的TUa作为急性毒性水质基准，将1倍的TUc作为慢性毒性水质基准。持续时间指以取得有效水质WET数值需要连续监测进行平均数值计算的时间。针对急性毒性持续时间，US EPA建议采用1 h；对于慢性毒性持续时间，US EPA建议采用4 d作为持续时间。频率是指在满足水生生物安全性的条件下，水体WET可以超过基准的频率。US EPA建议急性和慢性毒性超过基准的频率均不能超过3 a一次。

《清洁水法》303(b)规定，各州和已授权的部落应制定水质标准以保护水体的特定用途。制定的依据主要为水质基准和各州、部落水体的水体功能。笔者对US EPA批准发布实施的州和部落水质标准进行了详细梳理，发现仅Alaska州和Fond du Lac Band of Chippewa (MN)部落制定了WET标准值。Alaska州水质标准仅对慢性毒性做了规定：混合区边缘处和废水排放点位(若不存在混合区)的标准值为1.0 TUc。MN部落针对急性和慢性毒性均规定了WET标准值，对于急性毒性：若存在混合区，混合区边缘处标准值为0.3 TUa；若不存在混合区，排放点位置的标准值则为1.0 TUa。对于慢性毒性：混合区边缘处和废水排放点位置(不存在混合区的情况下)的标准值为1.0 TUc。其他州及部落的水质标准均以“水体中不存在致毒剂量的有毒物质”的叙述型标准进行有毒污染物的排放控制，此时可以采用TSD建议的WET基准值作为依据进行排放控制。各州或部落的水质标准中WET相关标准，包括标准值和叙述型标准，即为NPDES许可证中WET排放限值的计算依据。

2.2.2 排水特征描述

排水特征描述的目的在于评价排水的潜在毒性，进而确定是否需要制定WET排放限值[21]。联邦法规40CFR122.44(d)(1)分2种情况进行了规定：1)对于已有WET水质基准情况，依据WET标准值进行评定；2)对于没有WET标准限值的情况，则依据“水体中不存在致毒剂量的有毒物质”等叙述型标准进行评定。如果排水具有潜在毒性可能导致WET标准值叙述型标准超标，或者对超标具有一定的贡献，则必须设定WET排放限值。按照40CFR122.44(d)(1)(ⅱ)规定，如果可以确定通过实施特定化学物质排放限值，能够保证排水满足WET数值型和叙述型标准，则可以不设定WET排放限值。

由上述规定内容可知，潜在毒性是决定是否需要制定WET排放限值的一个非常重要的指标，下面分别针对没有或者已有排水WET监测数据2种情况，阐述潜在毒性的评定方法。

2.2.2.1 没有排水WET监测数据的情况

NPDES许可证审批机关主要根据排水及受纳水体的基础信息，并结合经验进行判断排水是否存在潜在毒性。此过程中需要全面考虑40CFR122.44(d)(1)列出的影响因素，笔者对这些影响因素进行归类，并对如何利用这些影响因素进行排水潜在毒性评定进行简要说明(表2)。

表2 没有排水WET监测数据情况下进行潜在毒性评价需要考虑的影响因素汇总及分析

如果判断得出排水可能造成潜在毒性时，审批机关需要考虑对排水制定WET排放限值，但需提供充足的理由以支持其制定WET排放限值的决定。如果在对所有可获取信息评价之后，审批机关不能判断排水是否存在潜在毒性，可以要求排水单位提供WET信息。

2.2.2.2 已有WET监测数据情况

根据获得的WET数值，在极端水力条件下，利用物料平衡公式采用静态或者动态模型导出受纳水体毒性数据，包括急性毒性数值和慢性毒性数值计算。下面以完全混合状态下利用静态模型计算为例，给出某点源排水进入一条河流导致下游水体毒性数值计算的公式：

Cr=(QpCp+QsCs)(Qp+Qs)

(1)

式中：Cr为河流下游的WET数值；Qp为某点源排水的水量；Cp为某点源排水的WET数值；Qs为河流上游的流量〔US EPA建议急性毒性数值计算时可按1Q10(10 a最枯连续1 d的平均水量)，慢性毒性数值计算可按7Q10(10 a最枯连续7 d的平均水量)取值〕；Cs为河流上游的毒性数值(一般条件下均为0，即上游水体对水生生态没有毒性作用)。

当Cp和Cs取急性毒性数值时，计算得到的Cr即为河流下游的急性毒性数值；当Cp和Cs取慢性毒性数值时，计算得到的Cr即为河流下游的慢性毒性数值。如果Cr(急性慢性毒性数值)超过WET标准值(急性慢性毒性数值)，则排水存在潜在毒性。

通过上述方法判断，可以得出排水不存在潜在毒性或者排水存在潜在毒性2种结论。

如果得出排水不存在潜在毒性的结论，则不需要制定WET排放限值。但是NPDES许可证需要对有关WET监测及适时增加WET排放限值等要求进行规定，如：1)需要对排水定期进行WET监测以保证水质安全，并为下一次颁发许可证进行潜在毒性评定提供必要的数据；2)超出NPDES排放许可中设定的WET监测触发限值(即为达到水体WET标准值，反推算出来的排水允许最高WET排放值)的情况下需要提高WET监测频率(通常为14 d内进行6次监测)，并进行毒性削减评价(TRE)；3)注明重新激活或修改许可证的条款以便适时增加WET排放限值。

如果得出排水存在潜在毒性的结论，则需要设定WET排放限值。这种情况下，有2点注意事项：1)进行排水潜在毒性评价工作需要至少10个有效WET数据点，但是如果使用少于10个WET数据点就确定排水潜在毒性进而制定了WET排放限值，则需要在18个月内补充10个数据点而重新进行毒性评定，根据此结果可以对已设定的WET排放限值进行修正甚至取消设定；2)如果审批机关能够证明特定化学物质排放限值能够保证排水满足WET水质基准，则可以仅设定化学物质排放限值并配合定期的WET监测。

2.2.3 WET排放限值计算

WET排放限值包括WET日最大限值(MDL)和WET月平均限值(AML)2种，为得到这2个限值需要经3个步骤的计算，流程见图2。

图2 WET排放限值计算流程Fig.2 Calculation flow of WET permit limits

具体的计算方法及公式简述如下，其中式(4)、式(5)、式(7)及式(8)为经验公式，其前提为WET数据互相独立，且满足正态分布。

第一步是基于WET标准，依据物料平衡公式，分别计算得出毒性污染负荷分配值(WLA)。以完全混合状态下利用静态模型计算为例，给出某点源排水进入一条河流，为达到WET标准，计算该点源WLA的公式：

(2)

式中Crb为WET标准值。

当Cp、Cs和Crb取急性毒性数值时，计算得到的WLA即为急性毒性污染负荷分配值(WLAa)；当Cp、Cs和Crb取慢性毒性数值时，计算得到的WLA即为慢性毒性污染负荷分配值(WLAc)。

第二步是确定污染负荷值长期平均值(LTA)。首先根据WLAa乘以急慢性毒性比(ACR)得到以慢性毒性单位表示的急性毒性污染负荷分配值(WLAac)〔式(3)〕，然后分别按照WLAac和WLAc反推计算得出以慢性毒性单位表示的急性毒性污染负荷分配值的长期平均值(LTAac)〔式(4)〕及慢性毒性污染负荷分配值的长期平均值(LTAc)〔式(5)〕，并选取较低的值作为LTA〔式(6)〕。

WLAac=WLAa×ACR

(3)

LTAac=WLAac×e[0.5σ2-zσ]

(4)

LTAc = WLAc×e[0.5σ42-zσ4]

(5)

LTA=min(LTAc,LTAac)

(6)

第三步是根据LTA进行日最大限值(MDL)和月平均限值(AML)的计算。

MDL=LTA×e[zσ-0.5σ2]

(7)

AML = LTA×e[zσ4-0.5σ42]

(8)

式中：z=1.645(95%置信概率下数值)；z=2.326(99%置信概率下数值)；σ=ln(CV2+1)；σ4=ln(CV24+1)；CV为WET数据的变异系数值。

2.2.4 排污许可证中各类要求

NPDES许可证审批机关必须针对施行该许可证所必需的内容进行明确说明，该步骤主要是明确WET测定方法。联邦法规40CFR122.44(i)(1)(ⅳ)规定，要求使用40CFR136批准的方法进行达标监测，没有批准的方法时，许可文件必须详细说明所使用的方法，并明确稀释度、使用的受试生物、测试终点、数据的分析统计方法、质量保证等重要信息，以确保WET测试符合排污许可要求。需要说明的是，WET达标监测采用急性还是慢性测试方法的依据为实际情况和测定方法的检出水平，而不是WET排放限值计算选用的LTAac还是LTAc。如对于5 TUc的WET排放限值，当排水ACR为20时，5 TUc对应的急性毒性数值为0.25 TUa，急性测试可能不够灵敏，在这种情况下测不出污水毒性，因此选用慢性毒性测定方法。但是当ACR为2时，5 TUc对应的急性毒性数值为2.5 TUa，则可使用急性测试。

2.2.5 毒性削减评价

当排水的WET数值不能满足NPDES许可证确定的要求时，有必要找出排水中的哪一(些)关键组分导致其产生毒性，从而排污单位可以有目的地选取有效的处理技术削减其毒性[21,33]。为了解决这一现实要求，排污单位需组织进行TIE和TRE，以鉴别出致毒原因，筛选适当的处理工艺用以保证水质标准的实现[21]。

TIE的主要目的是识别造成排水毒性的有毒物质，通常包括3个阶段：1)依次经过一系列的处理改变排水的成分、特性，结合水生生物毒性追踪技术从而对有毒物质进行特性表征，如可滤性、络合性、溶解性和挥发性等；2)根据有毒物质的基本特征，进一步分离有毒物质，减少涉及有毒物质分析的化合物数量，使最终的化学分析得以简化和顺利进行，并结合生物毒性及化学物质测定技术鉴别出有毒物质；3)进行有毒物质的验证试验，通过分析方法，如相关性分析法、症状比较法、不同受试生物毒性的比值法、添加试验和物料平衡法等，验证第二阶段鉴别出的有毒物质是否是排水中的关键有毒物质，并可计算出其对排水毒性的贡献率。

TRE是逐步操作并根据具体案例定制的研究，即在识别出排水中的有毒物质后，对该物质的来源进行追踪，并评价各种毒性控制方法的有效性，然后确定排水毒性削减方法及其效果[21]。TRE的最终目的是控制有毒物质的排放，可见TIE是为了达到这一目的进行的部分工作。目前US EPA已经针对工业[28]和城镇污水处理厂[29]分别制定发布了相应的TRE技术指南，但TRE实施方案需要根据现场实际情况进行个案设计。其基本的实施程序包括：搜集整理有关历史数据；评价生产工艺及污水处理工艺；确定造成排水毒性的可能原因；利用TIE技术鉴定造成排水毒性的物质；进行有毒物质溯源追踪；评价、筛选和实施控制方法。

2.2.6 颁发最终许可证及监测要求

当排水的WET数值可以满足NPDES许可证确定的要求时，NPDES许可证审批机关需颁布最终许可证[21,33]，明确排放监测方案、达标判别方法、监测记录报告、污染源监督核查以及环保设施监管等各方面的规定，以确保有毒污染物排放可核查、可问责。

2.2.7 监督实施许可证

NPDES许可证颁布后，获得许可的排污单位有责任按照许可的各项要求进行排污。《清洁水法》308授权给US EPA和许可证管理机关对此进行监督。监督的手段主要有3种，即排污单位的自行监测报告、DMRQA(discharge monitoring reportquality assurance)计划和现场检查。

排污单位的自行监测报告是监督的主要手段，包括排水的监测报告(取样方法、取样频率、取样点位和监测结果)和实施许可的进展报告。这些信息录入许可证合规系统(permit compliance system)后，US EPA和许可证管理机关可自动检测该排污单位排污的合规性。

现场检查则是许可证管理机关或者其授权单位用于核实具体的违规情况或者再次核实排污单位排污的合规性。通过现场检查可以审阅历史记录、检查处理设施、核查实施许可的进展、评价试验设施情况、采样并进行检测等。

3 启示与建议

NPDES作为点源污染物排放控制管理体系的核心，对于美国水中有毒污染物排放控制发挥了至关重要的作用。特别是通过应用WET控制法，可以监测并控制排水对水生态系统造成的综合毒性效应，进一步保障了纳污水体的水生态安全。此外，美国针对排水潜在毒性评价以及标准限值的确定都建立了一套科学的方法体系，为我国开展有毒水污染物的排放控制管理提供了重要的借鉴意义。

3.1 完善我国水中污染物排放控制管理制度

我国现有针对点源水中污染物排放控制管理的相关政策很多，包括水污染物排放标准、总量控制、环境影响评价、“三同时”制度、排污许可制度等，但污染物排放控制效果不理想。究其原因主要有：1)各政策具有一定的局限性，如污染物排放标准的制定依据为技术及经济可行性，没有与水环境质量直接衔接；总量控制按照行政区和年度为主要空间和时间尺度，没有细化到河段和污染源，停留在行政目标的层面；环境影响评价和“三同时”制度属于预防类政策，相对较为完善，但是未涉及企业运行阶段的环境管理；排污许可制度虽然经过了试点实践，但没有树立其核心地位，缺乏有效的顶层设计和具体的实施办法，不能切实发挥作用。2)各项政策较为独立和分散，没有确定核心的政策，缺乏互相配合与协调，水环境保护目标难以实现。与此同时，排污许可被美国、欧洲等国家和地区广泛应用，并且对控制和减少污染排放起到了重要作用。因此，亟需明确排污许可的核心地位，并以排污许可制度为基础对现有相关政策进行修改、补充和改建，整合完善我国水中污染物排放控制管理制度。

3.2 建立基于水环境质量的水污染物排放控制管理体系及方法

美国水污染防治经验表明采用基于水环境质量的污染物排放限值进行水污染物排放管理的重要性，并建立了系统的管理体系，包括保护水生生物和保护人体健康的目标，独立运用特定化学物质控制法、WET控制法和生物学评估法的控制措施等。我国正在构建以环境质量改善为核心的环境管理模式，目前基于技术经济的水污染物排放标准和基于目标总量的排放量控制要求，未能真正从环境质量出发规定水污染物排放限值，不能为实施水环境质量目标管理提供有力的支撑。因此，我国可以借鉴美国经验，提出基于水环境质量的水污染物排放控制管理的总体框架，确立我国基于水环境质量的水污染物排放限值制定方法，提高水污染物排放控制的科学性和系统性，改善水环境质量。

3.3 加强WET监测研究工作，确定WET用于水中有毒物质排放控制的方法体系

依据美国经验，需要在分析大量排污单位基本情况和WET数据的相关性基础上，明确在没有WET监测数据情况下确定排水潜在毒性判定方式；在WET统计分布规律和WET水质基准标准的研究基础上，确定WET排放限值制定方法；在规范的TRE操作程序的基础上，配合排污许可制度，提高有毒物质排放控制管理水平。但是我国关于WET的监测研究工作开展不多，尚无排水潜在毒性判定方式、WET基准和WET排放限值制定方法的相关研究，TRE工作也处于探索研究阶段。因此，我国需要加强WET监测研究工作，全面系统开展以上工作，积累相关资料信息，确定WET用于水中有毒物质排放控制的方法体系。

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Application and Enlightenment of Whole Effluent Toxicity for Toxics Control in United States

WANG Hongyang1, ZHAO Xin1, QU Chao2, YU Ruozhen1, HU Hongying3, LI Min1, ZHAO Lina1,WANG Haiyan1, QIAN Xiaoping1

1.State Key Laboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment, Chinese Research Academy of Environmental Sciences,Beijing 100012, China 2.Chinese Peasants and Workers Democratic Party, Beijing 100011, China 3.Environmental Simulation and Pollution Control State Key Joint Laboratory, State Environmental Protection Key Laboratory of Microorganism Application and Risk Control (SMARC), School of Environment, Tsinghua University, Beijing 100084, China

The situation of Whole Effluent Toxicity (WET) development history and relevant government documents published in the United States were briefly introduced. The application methods of WET for water toxics control in the United States were discussed in details, including defining water quality criteria and standards for WET, characterizing effluent thus evaluating reasonable potential to cause or contribute to an excursion above water quality criteria or standards, calculating WET permit limits, conducting Toxicity Reduction Evaluation (TRE) and so on. For all these works, the United States have established scientific methodology. It presents important reference meanings for water toxics control and management in China, including clarifying the importance of discharging permits and thus improving the regulation systems of water pollutants control and management, establishing water quality-based pollutants control and management systems and methodologies, strengthening WET monitoring and setting up methodologies of toxics control using WET.

whole effluent toxicity; toxics; pollutants discharge permit; water quality-based

2016-05-04

中央级公益性科研院所基本科研业务专项(2006001001004021)

王宏洋(1983—)，女，助理研究员，博士，主要从事环境保护标准、政策，环境管理研究，wanghongyang@craes.org.cn

*责任作者：王海燕(1976—)，女，副研究员，博士，主要从事环境保护标准、政策，环境管理研究，wanghaiyan@craes.org.cn

X-65

1674-991X(2016)06-0636-09

10.3969j.issn.1674-991X.2016.06.091

王宏洋，赵鑫，曲超,等.美国排水综合毒性在有毒污染物排放控制中的应用方法与启示[J].环境工程技术学报,2016,6(6):636-644.

WANG H Y, ZHAO X, QU C, et al.Application and enlightenment of whole effluent toxicity for toxics control in United States[J].Journal of Environmental Engineering Technology,2016,6(6):636-644.