摘要：美国是海陆协同治理的先行者，其流域和近海一体化综合治理经验对我国具有借鉴价值。文章从政策法规、TMDL计划、监测评估和典型案例等方面，梳理了美国流域和近海综合治理进程、趋势和经验。基于此，提出完善我国流域和近海综合治理的对策建议：(1)加强污染物总量控制技术支撑体系建设;(2)提升污水处理厂等环境基础设施水平;(3)健全排污许可证制度;(4)建立和完善水质交易制度;(5)加大非点源污染治理力度。
关键词：污染物总量控制;水质交易;最佳管理实践;切萨皮克湾;美国
0引言
要实现流域和近海环境质量的根本改善，需要从污染物源头治理、污水处理系统升级改造，以及流域和近海水污染治理、水生态修复等方面协同发力。近年来我国开展了水污染防治行动计划、山水林田湖草沙生态保护修复工程、蓝色海湾工程，以及以渤海为代表的近海综合治理攻坚战行动计划等，取得了积极成效，但长期以来流域和近海环境污染及生态破坏等累积问题依然突出，沿海地区依然是我国开发与保护矛盾最集中的区域之一[1]。“十四五”规划明确提出探索建立沿海、流域、海域协同一体的综合治理体系，构建流域、河口、近岸海域污染防治联动机制[2]，陆海协同治理成为“十四五”时期重点探索推进的新方向。
美国是陆海协同综合治理的先行者，并逐步实现以重要海湾参照环境要素的环境容量为基础[3]，对陆海紧密关联的流域和近海的高效、精准化综合治理。本文系统梳理了美国流域和近海综合治理的法律法规及其完善历程、TMDL计划、监测评估和典型案例，以期为我国陆海协同治理提供参考和借鉴。
1逐步完善相关领域法律法规建设
美国凭借直面太平洋和大西洋的区位优势，于20世纪初率先完成了工业化和城镇化，然而伴随其快速的粗放式发展而来的是其流域和近海环境污染和生态破坏，为此美国不断强化相关法律法规建设，从各类污染物排放管理、陆海管理、污染物排放总量管理和水质交易等方面不断完善政策法律体系。
点源污染治理方面。1948年，美国颁布实施《水污染控制条例》[4]，在1956年和1961年两次修订后将氨氮纳入污染物排放管理，然而并未因此改变水质恶化的趋势。20世纪60年代至70年代，美国立法行动加快，逐步形成了较为完善的环境政策框架[5]。1969年颁布了《国家环境政策法》，使环境管理权力开始从分散到集中。1972年颁布实施了《清洁水法》，在控制氨氮排放的基础上开始控制总氮，并规定围填海、水利工程、采矿项目等的疏浚物、废弃物排入地表水必须获得许可证，排放前需采取措施避免对水体造成污染，要将潜在影响减至最低，并为其他不可避免的影响进行生态补偿[6]。1976年6月，美国环保署(EPA)颁布了优先监测的65类129种污染物名单，列入《清洁水法》修正案，要求各州按照优先的水体监测方案实施业务化监测。1977年《清洁水法》修正案确立了国家污染物排放消除系统(NPDES)[7-8]，要求每个点源污染排放到地表水必须获得排污许可证，规定地下水排污的权力属于各州(由于地下水排污监管难度较大，各州可自主决定是否实施地下水排污权许可)，颁发排污许可证可基于技术、水质和健康等三类通用标准。
面源污染治理方面。《清洁水法》要求各州对水质不达标的水体实施日最大负荷总量计划(TotalMaximumDailyLoads,TMDL)，要求制定和实施各类废弃物处理规划，并提出非点源污染治理。1983年，正式立法实施以水质限制为基础的污染物排放总量控制。1987年，《清洁水法》修正案划分了点源和面源两类污染类型，要求必须同时控制两类污染，鼓励各州实施“最佳管理实践”措施(BMPs)[9]，改变土地利用方式，减少农业面源污染。1972年，《海岸带管理法》修正案增加了应对海岸带农业面源污染的规定，初步制定海岸带非点源污染控制机制。1990年，《海岸带管理法重新授权与修正案》要求各州必须制定科学的海岸带污染治理方案和具体的污染治理管理措施，由环保署(EPA)和国家海洋与大气管理局(NOAA)联合制定近岸污染治理法案。1993年，《沿海地区面源污染管理措施指南》明确规定了海岸带地区水污染管理办法，强化了各州政府环境治理和保护的联系。《清洁水法》授权EPA执行面源污染管理计划，EPA相继颁布了《农业非点源污染控制管理措施》(2003年)、《林业非点源污染控制管理措施》(2005年)、《城市非点源污染控制管理措施》(2005年)、《水文变化引起的非点源污染控制管理措施》(2006年)等，都强调加强农业面源污染防治、流域治理的方法和最佳管理实践，尤其是《农业非点源污染控制管理措施》中针对农药和施肥管理、灌溉、畜禽养殖、土壤侵蚀和淤泥控制等方面提出具体措施要求，专章提供了污染物负荷流域模型等评估技术方法。
污染物减排环境经济政策方面。水质交易是美国水污染总量控制的主导政策，EPA通过NPDES许可支持和实施水质交易。水质交易的实施受到《清洁水法》(CWA)和NPDES实施法规的现有要求约束，这些CWA法规和规定包含具有法律约束力的要求[10]。2003年1月，EPA发布了《最终水质交易政策》，为点源和非点源排污权交易提供了法律基础，该政策不是监管规则，但是为水质交易计划设定了目标和指南，规范化地推进了全国范围内的水质交易工作。NPDES计划是美国水质法规的核心内容，它设定了污染物排放到地表水中时必须满足的数量和技术排放标准[10]。2004年11月EPA发布《水质交易评价手册》，2006年EPA下属水办公室(EPAOW)与农业部自然资源保护局签署《伙伴协议》，EPAOW为点源与非点源水质信用交易提供财政支持、业务培训和指导。2007年，EPA发布了《国家污染物排放消除系统水质交易许可证编写者工具包》，这是美国首部关于设计和实施水质交易项目的工具包手册。该手册将NPDES水质交易条款纳入排污许可证规定中，从而提升了全国范围内所有水质交易项目的规范化和标准化水平。水质交易计划必须与《水质交易政策》和《国家污染物排放消除系统水质交易许可证编写者工具包》保持一致[11]。2008年发布的《水质交易评价最终报告》提出了水质交易的一些推荐性指导意见，《水质交易评价最终报告》和《国家污染物排放消除系统水质交易许可证编写者工具包》使水质交易更加规范化和更具可执行性。
EPA通过与CWA及其实施法规一致的方式制定和实施水质交易计划，支持海湾TMDL的实施，不支持任何会影响海湾TMDL实施或与TMDL要求不一致的交易活动，也不支持导致交易涵盖的点源和非点源组合负载超过适用的TMDL负载上限的交易。一些州允许项目在本州范围内的水质信用交易，包括湿地都可作为水质信用交易的来源。2015年以来，EPA一直在努力扩大水质交易市场，并与美国农业部合作开展交易[11]。
2实施海湾TMDL计划
在流域尺度上保护水资源、生态系统服务功能和重要自然栖息地是科学、理想的方式[12]，解决水质问题的计划措施应侧重于水文而不是地理界限[13-15]。海湾TMDL计划将NPDES排污许可证制度、面源污染治理和水质交易政策等紧密连接起来。1972年，CWA要求制定全国削减污染物排放量的计划，并开始基于污染物排放浓度标准来管理陆源污染物排放，由于没有建立起陆源污染物排放与受纳海域的水质响应关系，难以达到有效改善海域水质的目的。此后，EPA跟据CWA第303节规定，要求各州实施每日最大排放总量(TMDL)计划[16-18]。1983年美国开始正式实施以水质限制为基础、参考水生生物产卵期等生态要素、突出季节和用途差异的水质标准，识别具体污染区域和土地利用状况，从而对污染区域的点源或非点源污染物浓度和总量提出减排目标。
TMDL计划提出的非点源污染控制技术措施和最佳管理实践(BMPs)最具有代表性[9,19-20]。CWA第208节要求制定和实施区域非点源污染治理规划，第309节建立了非点源地表水污染控制项目。美国关于有效控制非点源污染的BMPs是一系列独立BMP的综合，其核心是防止或减少非点源污染排放，控制氮、磷等营养物质施用量和提高肥料利用率，并进行控制效率评估，实施BMPs组合措施的环境效应、费效比评估等[21-23]，从而保护土壤环境质量及改善流域和近海的水质[9,24]。制定有效的BMPs系统时，需要综合考虑流域的自然条件、土地利用类型、污染物类型、环境和气候等多方面因素。按污染物迁移路径主要包括源头控制削减[25]、传输阻断[26-32]和末端修复治理等措施[9,33,34]。BMPs在美国CEAP、加拿大WEBs等流域非点源污染综合控制项目中取得了良好效果[35-36]。
TMDL要求各州识别不符合水质标准的水体，以确定治理优先级和适宜的改进措施。TMDL规则和流域级规划通过构建一种初始分配机制来完善水质交易，该机制根据环境条件设置总负荷上限并进行初始分配[10]。TMDL计划流程如图1，其核心目标是确保到2025年有效实施所有污染控制措施，全面恢复海湾及河口区的生态功能。
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美国已先后在切萨皮克湾、特拉华河、阿米特河等流域实施了近45000个TMDL污染物总量控制项目，通过监测海湾及流域的重要栖息地、鱼类和贝类以及DO、Chl-a和透明度等水质指标来评估海湾的健康状况。依据污染物传输过程在全流域公平分配污染物控制指标，使水质达到标准，然后根据河流贡献程度实现局部分配达标，最后跟踪污染物减排数量计算最终的总量分配载荷。同时还跟踪沿岸人口的增长、营养盐和沉积物等污染排放，以及各类影响海湾健康的行为，从而有效改善了水体水质和生态状况[15,38-40]。
3不断提高海洋监测与评估水平
《清洁水法》将保护和恢复水质的主要职责赋予美国各州，各州对水质进行监测和评估，其结果作为判定水质状况的标准，确定出现问题的环节及做出改善此问题的决策，例如TMDL、NPDES许可、执行非点源管理等。监测评估信息和环保工作进展还向EPA和州决策者、国会、公众和其他利益相关者报告，以确定优先事项[41]。
3.1制定各类监测计划
1972年，美国国家海洋和大气管理局(NOAA)制定了《海洋污染监测指南》，提出了污染物在大气、河流、海洋和排污口的输运通量监测方法。为了应对包括河口在内的地表水水质下降的问题，1972年《清洁水法》实施后在全国各地的河口系统制定实施多项监测和研究计划，其中包括1984年的切萨皮克湾、长岛湾、纳拉甘西特湾、巴扎德湾和普吉特海湾监测和研究计划;1985年启动的国家河口计划，在常规污染指标监测的基础上，增加了对沉积物、生物、群落结构、鱼类和贝类病理学、生物富集和微生物的监测方法，并应用于切萨皮克湾和普吉特海湾环境的监测[38]。
尽管花费巨大，EPA和其他联邦机构还是无法准确评估河口的环境状况，监管机构也无法掌握污染控制立法的有效性[42]。因此EPA在1990年启动了环境监测与评估计划(EMAP)以监测生态环境状况和变化趋势，并开发创新了环境评估方法[43]。所有环境监测与评估-河口计划(EMAP-Estuaries)项目均采用物理、生物和化学核心指标，侧重于响应变量，也包括暴露和生境变量[42,44-46]。但是，EMAP-Estuaries提供的统一区域评估方法存在一些局限性。河口分为大河口、小河口和潮汐支流三大类，监测站位太少则无法评估大河口或支流。1992年EPA制定了《河口环境监测指南》，EPA研究与发展办公室(ORD)于1995年与EPA三区办公室建立了合作伙伴关系，建立了美国中部大西洋地区[47]研究、监测和评估计划。联邦、州和地方组织汇集了他们的监测计划和数据，以进行多资源评估，被称为中大西洋综合评估(MAIA)。MAIA的河口部分被称为MAIA-Estuaries，在1997年和1998年夏季对特拉华河口、切萨皮克湾、马里兰州和弗吉尼亚州各海湾，以及Albemarle-Pamlico河口系统(APES)等较大系统中的12个较小河口进行了采样，以评估本地条件和可变性。
按照《清洁水法》305(b)的要求，EPA于2001年开始定期发布《全国近岸状况报告》(NCCR)[48-51]，2006年起发布《全国河口计划近岸状况报告》(NEPCCR)[52]，评估重要河口近岸海域的环境状况。通过NCCR系列报告可以了解美国近海生态环境状况的时空变化，并可以比较不同地区生态环境状况，这些生态指标和组成指标的全国统一数据集可用于生态状况的估算，并建立州、地区或国家尺度的沿海状况历史图景。
3.2优化监测设计
2002年前后，纽约州制定了包括溪流、河流、湖泊、水库、河口、湿地、地下水和近海在内的全面监测计划，以满足水质管理需求目标，这是一项持续近十年的长期计划。监测计划整合多种监测设计，监测设计包括一个基于概率的网络，用于长期监测各类水质状况数据，并对此分析、评判，以满足全方位的决策需求[53]。监测设计还包含一项涵盖多个水域和多个指标的综合评估方法[54-55]。EPA鼓励各州考虑EPA环境监测与评估计划(EMAP)(使用简单的随机、分层或嵌套式设计进行概率选址)和美国地质调查局的国家水质评估所使用的监测设计计划(基于土地利用、地质环境以及其他自然和人为因素的针对性判断设计)。使用适当的时空尺度对不同指标进行监测，并将操作监测分为筛查或验证程序，按照DPSIR理论，重点是驱动力、压力、状态和响应之间的关系[41,53,56]。
3.3完善监测方案
监测方案包括评估水质达标的实现路径，确定水质标准调整的必要性，描述损害的原因和来源，开发基于水质的水源控制系统，并评估该系统是否支持物理、化学和生物的完整性。监测方案为每种水资源类型确定一套核心指标(例如水质参数)，包括适当的物理(栖息地)、化学(毒理学)和生物(生态学)指标，通过该核心指标数据，可以掌握关于水生环境基本属性的全部流域信息。监测方案还确定识别补充指标的程序，以监测何时在流域中有合理预期存在某种特定污染物，何时核心指标存在损害或需要开展一项支持筛选潜在污染物的专项研究。补充指标通常是确定损害的原因和来源，是针对来源进行适当控制的关键，这些补充指标可能是由国家污染物排放消除系统(NPDES)控制的任何污染物。——论文作者：段克1，2，刘峥延3，梁生康4，袁国华1，2，鲁栋梁5，许玉萍6
