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高源
12月30日，生態環境部發布了《湖泊營養物基準—中東部湖區(總磷、總氮、葉綠素a)》(2020年版)，這是我國第一個湖泊營養物基準。國家生態環境基準專家委員會委員和有關專家就湖泊營養物基準相關問題進行了解答。
問：您長期從事湖泊富營養化相關研究工作，想請您給大家介紹一下我們為什么要制定自己的湖泊營養物基準？這對新時期我國湖泊生態環境保護有什么重要意義？
中國科學院水生生物研究所 劉永定 研究員： 新中國成立以來，特別是改革開放以來，我們用幾十年時間走完了發達國家幾百年走過的工業化歷程，社會生產力快速增長的同時，污染物處理處置的任務也空前繁重。新時期黨中央統籌推進“五位一體”總體布局，把生態環境保護擺上更加重要的戰略位置，突出精準治污、科學治污和依法治污；十九屆五中全會提出加強大江大河和重要湖泊濕地生態保護治理。
氮、磷過量輸入導致的湖泊富營養化和生態系統退化問題非常突出，嚴重威脅了湖泊流域生態安全和飲用水安全。湖泊富營養化控制的主要依據是湖泊總磷、總氮標準，而現行的總磷、總氮標準主要參考國外的基準值，未考慮我國湖泊氮、磷營養物的自然本底和生態環境效應及其區域差異。歐美等國家已出臺基于區域差異的分區營養物基準，在控制湖泊富營養化、恢復湖泊水生態系統健康方面發揮了重要作用。制定適合我國湖泊生態環境特征的分區營養物基準，是制修訂湖泊總磷、總氮標準，實現湖泊科學化、差異化管理的科學依據，為改善湖泊生態環境質量提供了理想目標，是國家湖泊生態環境保護工作努力的方向。
問：湖泊富營養化是當今世界各國普遍關注的一個重要生態環境問題，作為《湖泊營養物基準—中東部湖區(總磷、總氮、葉綠素a)》(2020年版)的起草人，想請您給大家介紹一下有關背景，比如水體營養物基準主要包括哪幾類？為什么要先制定湖泊營養物基準？湖泊營養物基準為什么要分區制定？關于水體營養物基準，后續還有什么考慮嗎？
中國環境科學研究院 霍守亮 研究員：富營養化是當前水環境面臨的嚴峻問題之一，氮、磷等營養物是引起水體富營養化的主要因素，許多國家和組織將其納入水體基本監測指標，總磷、總氮是我國《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)的基本項目。上按照水體類型將營養物基準分為湖泊、河流、濕地、河口與近岸海域營養物基準。不同水體水文、水生態環境等特征差異導致其營養物生態效應存在顯著差異，需要按照水體類型分別制定營養物基準。
湖泊營養物基準指對湖泊產生的生態效應(藻類生長)不危及其水體功能或用途的大營養物濃度，是對湖泊富營養化進行評估、預防和治理的科學基礎，也是營養物標準制修訂的主要依據。現階段我國的生態環境監測網絡積累了大量湖泊監測數據，為制定湖泊營養物基準奠定了數據基礎。經過十多年的系統研究，在參考美國湖泊營養物基準制定技術方法的基礎上，我國發布了《湖泊營養物基準制定技術指南》(HJ 838—2017)，為制定適合我國生態區特征的湖泊營養物基準奠定了方法學基礎。
湖泊營養物自然本底和生態效應區域差異大，鑒于地理、氣候等因素對營養物效應的影響，歐美等國家普遍采取分區制定湖泊營養物基準的做法，美國將境內湖泊劃分為14個一級生態區，歐洲劃分為5個一級生態區。從目前掌握的數據及研究結果看，我國湖泊營養物基準可以按中東部湖區、云貴湖區、東北湖區、內蒙湖區、新疆湖區、青藏湖區和東南湖區7個分區制定。
后續將會對河流、河口與近岸海域等營養物基準研究進行全面回顧和系統梳理，啟動河流、河口與近岸海域的營養物基準制定技術規范的編制工作，規范不同類型水體營養物基準制定程序、技術和方法，全面推動我國河流、河口與近岸海域的營養物基準制定。此外，隨著我國湖泊調查的不斷深入以及營養物基準研究的不斷充實、豐富和發展，結合氣候變化對湖泊富營養化和生態系統演替的影響，營養物基準也將適時修訂和更新。
問：從《湖泊營養物基準技術報告—中東部湖區(總磷、總氮、葉綠素a)》(2020年版)可以看到，不同國家和地區、同一國家在不同區域制定的湖泊營養物基準值都存在較大差異，為什么會出現這些差異呢？這說明了什么？上已經制定了營養物基準的國家和地區，是怎么應用基準的呢？
北京大學 劉永 研究員：不同區域基準值的差異主要是由湖泊地理、氣候等因素導致的營養物效應差異引起的。湖泊所處的經度、緯度和海拔等地理特征，可以反映地帶尺度的地形對湖泊營養物效應的宏觀影響。在相同的營養物濃度水平下，氣溫升高會促進藻類生長，將顯著增加藻類對營養物的利用效率。不同地理、氣候特征條件下，營養物藻類利用效率存在顯著差異，需要分區制定營養物基準。上的常用做法是根據不同區域和不同湖泊生態類型的特點，制定區域湖泊營養物基準，以更好地反映湖泊環境的差異，滿足湖泊的管理需求，并提高制定相應水質標準的科學性。
營養物基準的區域差異說明全國湖泊采用統一的總磷、總氮標準值進行富營養化控制和管理，易導致湖泊的“過保護”或“欠保護”。因此，需要根據不同湖泊特征制定營養物基準，分區控制、分類管理，構建符合我國國情和區域特征的湖泊營養物標準體系，為全國湖泊水生態環境保護工作提供重要的科學依據。
美國和歐洲分別制定發布了一級湖泊生態區的營養物基準，建議有條件的地區制定各自的湖泊營養物基準，支撐標準的制修訂。我國發布了一級生態區營養物基準后，可以引導有條件、有數據的地區制定區域或者單個湖泊的營養物基準。
問：我們了解到，您在美國期間就開始從事湖泊營養物基準研究工作，想請您談談，營養物基準推導對于入選指標和數據質量有什么樣的要求？為什么上營養物基準制定主要選用壓力變量總磷、總氮和響應變量葉綠素a、透明度？營養物基準指標中是否需要考慮大型水生植物和生物群落結構指標？
中國科學院城市環境研究所 徐耀陽 研究員：湖泊營養物基準指標之間應該有直接明確的響應關系，獲得的數據應該是采用標準分析方法監測并滿足實驗室質量控制要求的多年連續監測數據。湖泊的形成和演變經歷了漫長的歷史時期，對湖泊每個階段進行標準化的數據積累往往很難實現。基于現階段積累的大量監測數據推導的湖泊營養物基準值，能夠更好地指導當前湖泊生態系統的管理。
總磷、總氮、葉綠素a和透明度是上普遍采用的營養物基準指標，數據可依據標準方法進行連續監測獲取，壓力—響應關系的擬合也有成熟的統計學方法，這在科學上已經得到認可并在實際中普遍應用。對于水體色度或無機懸浮物濃度較高的湖泊，透明度不適合作為營養物基準指標。由于中東部湖區湖泊的無機懸浮物濃度較高，基準推導因而就采用了總磷、總氮和葉綠素a這3個指標。后續湖區營養物基準推導是否納入透明度這個指標，將根據湖泊水體色度或無機懸浮物濃度確定。大型水生植物及其生物群落結構，數據獲取方法標準不一致、缺少可比性，而且受水深、光照和底質等因素的影響，對水體營養物的響應復雜多變，科學上尚未提出據此制定營養物基準的理論和方法。
問：作為《地表水環境質量標準》(GB 3838—88、GHZB 1—1999和GB 3838—2002)的主要編寫人，想請您談談在我國《地表水環境質量標準》制修訂過程中，對生態環境基準有什么樣的需求？國家層面僅制定湖泊一級生態區營養物基準，對《地表水環境質量標準》的制修訂有什么參考作用？未來是否需要在小一些的空間尺度研制湖泊營養物基準？
中國環境科學研究院 陳艷卿 研究員：我國《地表水環境質量標準》(GB3838—2002)在水生態環境管理和保護方面發揮了極為重要的作用，隨著水生態環境的精準、精細化管理要求的提高，水質標準也需要適時修訂，而生態環境基準是環境質量標準修訂的重要科學依據。我國發布的生態環境基準，體現了我國多年科學研究成果得以轉化應用，更是向生態環境風險管控邁出的重要一步。
湖泊營養物基準是基于客觀規律得出的科學結論，不考慮社會、經濟及技術等方面因素，不具有法律強制力，可為我國地表水環境質量標準中總磷、總氮等標準值的制修訂提供科學依據。國家層面的湖泊營養物基準不宜過于細化，發布了一級生態區營養物基準之后，可以引導有條件、有數據的地區制定區域或者單個湖泊的營養物基準。
問：今年，我國已經連續發布了《淡水水生生物水質基準—鎘》(2020年版)、《淡水水生生物水質基準—氨氮》(2020年版)、《淡水水生生物水質基準—苯酚》(2020年版)和《湖泊營養物基準—中東部湖區(總磷、總氮、葉綠素a)》(2020年版)4項生態環境基準，您是國家生態環境基準專家委員會主任委員，請您談一談在“十四五”時期如何更好地發揮基準專家委員會的作用，組織更多力量參與這項工作？
中國環境科學研究院 吳豐昌 院士：國家生態環境基準專家委員會是連接環境科研與管理應用之間的橋梁，是我國生態環境基準研究、評價、成果應用轉化和國內外學術交流的智庫。“十四五”時期，專家委員會將繼續發揮技術支撐作用，起草《“十四五”生態環境基準發展規劃(建議稿)》，提出工作目標和水(淡水、海水)、土壤、大氣等領域的重點任務，為有計劃、有重點、有步驟推動國家生態環境基準工作向前發展提供依據。與此同時，要繼續團結全社會優秀科研力量，共同推動生態環境基準縱深發展，發布一批水生態環境基準，組織開展大氣、土壤基準理論和方法學案例研究，在探索實踐中進一步深化科學認識，豐富技術儲備。此外，專家委員會將結合國家重大科技需求持續跟蹤科研新動向和前沿研究進展，明確制約我國生態環境基準發展的基礎科研“瓶頸”和薄弱環節，向科技部和自然基金委提出重大科研立項需求和建議，推動我國生態環境基準科研和管理向一流水平邁進，發揮基準在國家生態環境保護工作中的基礎性、支撐性和性作用。
原標題：《湖泊營養物基準—中東部湖區(總磷、總氮、葉綠素a)》專家解答
