國立臺灣大學工學院環境工程學研究所 碩士論文
Graduate Institute of Environmental Engineering College of Engineering
National Taiwan University Master Thesis
國內連續水質監測作業規範之探討
A Study on Guidelines and Standard Procedures for Continuous Water-Quality Monitors in Taiwan
曹心蕊 Hsin-Jui Tsao
指導教授:駱尚廉 博士 Advisor: Shang-Lien Lo, Ph.D.
中華民國105年6月
June, 2016
謹以本文獻給我摯愛的趙國信女士
摘要
為達到比較歐盟、美國、中國及我國連續水質監測相關法規規定與掌握我國 現行水體連續水質監測設備技術程度之目的,本研究經由研究比較法探討歐盟、
美國、中國及我國之法規相關規定,並針對我國30家連續水質監測設備廠商進行 問卷調查以彌補文獻資料蒐集所造成設備技術進步之時間差侷限,再以SPSS軟體 進行統計分析,並將結果納入未來我國欲推動連續水質監測作業規範時之建議內 容。研究結果發現歐盟、美國及中國之連續水質監測相關規定在管理體系、監測 目的、經費來源、場址選擇、主要監測項目、採樣頻率、採樣系統、監測儀器、
數據傳輸頻率及數據傳輸方式均未盡相同。並建議我國未來可依法定之監測目 的、經濟考量及本國國情等因素,於前期建立一套以人工採樣及實驗室分析方法 為主,連續水質監測為輔之地面水體連續水質監測體系,而後鑒於監測技術之更 新與發展及我國經濟、社會及環境等因素考量,以漸進決策方式持續調整國內制 度體系。
關鍵詞:即時監測、環保法規、地面水體、監測設備、問卷調查
Abstract
The purpose of this study is to identify the differences of laws and regulations regarding the existing water quality monitoring schemes among China, European Union, United States, and Taiwan, and to understand the present capability of continuous monitoring technologies in Taiwan. To achieve these, the study first critically compares the laws and regulations currently adopted in the four jurisdictions followed by surveying 30 manufacturers and agents of continuous water quality monitoring equipment in Taiwan with a questionnaire. The SPSS software was used to analyze the responses obtained from the questionnaire. The results indicated that the differences of the laws and regulations among the four jurisdictions mostly lie in the differences in management system, monitoring purposes, the sources of funding, site selections, the monitoring factors, sampling frequencies, sampling systems, monitoring equipment, data transmission methods and data transmission frequencies. To enhance the effectiveness of water quality monitoring in Taiwan, this study suggests that Taiwan government can establish a system which is based on manual sampling and laboratory analysis methods complemented by continuous monitoring of water quality.
keywords:real-time monitoring, environmental regulations, surface water, monitoring equipment, questionnaire.
目錄
口試委員會審定書 ··· i
獻詞 ··· ii
中文摘要 ··· iii
Abstract ··· iv
目錄 ··· v
圖目錄 ··· viii
表目錄 ··· ix
第一章 緒論 ··· 1
1.1 前言 ··· 1
1.2 研究目的 ··· 4
1.3 研究內容 ··· 4
1.4 研究方法與流程 ··· 6
第二章 國外連續水質監測現況 ··· 7
2.1 歐盟連續水質監測概況 ··· 7
2.1.1歐盟水框架指令 ··· 9
2.1.2 共同實施策略指南 ··· 14
2.1.3 共同實施策略指南 ··· 15
2.2 美國連續水質監測概況 ··· 16
2.2.1 國家環境政策法 ··· 17
2.2.2 連續水質監測器準則及標準程序 ··· 18
2.3 中國連續水質監測概況 ··· 23
2.3.1 中華人民共和國環境保護法 ··· 25
2.3.2 中華人民共和國水污染防治法 ··· 25
2.3.3 中華人民共和國水污染防治法實施細則 ··· 27
2.3.4 全國環境監測管理條例 ··· 27
2.3.5 環境監測管理辦法 ··· 29
2.3.6 全國環境監測站建設標準 ··· 30
2.3.7 環境監測質量管理規定 ··· 30
2.3.8 環境監測報告制度 ··· 30
2.3.9 環境監測技術路線 ··· 31
2.3.10 國家地表水環境監測網設置方案 ··· 32
2.3.11 自動分析儀技術要求 ··· 34
第三章 國內連續水質監測現況與綜合比較 ··· 37
3.1 國內連續水質監測作業現況 ··· 37
3.2 國內連續水質監測相關法令 ··· 38
3.2.1 環境基本法 ··· 38
3.2.2 水污染防治法 ··· 41
3.2.3 水體水質監測站設置及監測準則 ··· 42
3.2.4 自動監測設施法 ··· 44
3.2.5 水污染防治措施及檢測申報管理辦法 ··· 45
3.3 國內及國際連續水質監測現況綜合比較 ··· 46
3.3.1 管理體制及經費來源 ··· 46
3.3.2 目的及內容 ··· 47
3.3.3 檢測方法 ··· 48
第四章 國內連續水質監測作業調查 ··· 51
4.1 調查方法 ··· 51
4.2 調查內容及期程 ··· 51
4.3 調查對象及規模 ··· 51
4.4 調查結果 ··· 52
4.4.1 問卷基本資料調查結果 ··· 52
4.4.2 廠商看法及建議調查結果 ··· 54
第五章 連續水質監測作業規範問題解析及對策建議 ··· 71
5.1 問題解析 ··· 71
5.1.1 管理體制 ··· 71
5.1.2 經費及人力 ··· 72
5.1.3 監測內容 ··· 72
5.1.4 儀器性能 ··· 73
5.1.5 數據處理及品質 ··· 73
5.2 對策建議 ··· 74
5.2.1 統一我國管理體制 ··· 74
5.2.2 建立人員培訓制度 ··· 74
5.2.3 制訂地面水體連續水質監測作業規範 ··· 75
5.2.4 標準化連續水質監測方法 ··· 76
5.2.5 嚴格稽核監測站營運品質 ··· 76
第六章 結論與建議 ··· 77
6.1 結論 ··· 77
6.2 建議 ··· 78
參考文獻 ··· 81
附錄一 環境監測管理辦法 ··· 89
附錄二 臺灣自動監測設施法彙整 ··· 95
附錄三 水污染防治措施及檢測申報管理辦法附件一至附件三彙整 ··· 105
附錄四 問卷 ··· 115
附錄五 廠商名單 ··· 131
圖目錄
圖1-1 研究架構 ··· 5
圖2-1 直接置入式系統圖 ··· 21
圖2-2 流動抽水式系統圖 ··· 21
圖2-3 固定採樣式系統圖 ··· 22
表目錄
表2-1 「歐盟水框架指令」執行時間表 ··· 8
表2-2 歐盟水質監測法令彙整表 ··· 9
表2-3 監測點選擇準則彙整表 ··· 13
表2-4 監測項目選擇準則彙整表 ··· 14
表2-5 監督監測頻率彙整表 ··· 16
表2-6 連續水質監測系統之位置與安裝考量因素 ··· 19
表2-7 準確度要求 ··· 23
表2-8 中國水質監測法令彙整表 ··· 26
表2-9 自動監測方式測定項目 ··· 32
表2-10 自動監測頻率 ··· 32
表3-1 我國採樣程序及工作內容流程表 ··· 38
表3-2 我國水體水質監測項目及頻率彙整表 ··· 39
表3-3 我國水質監測法令彙整表 ··· 40
表3-4 國內及國際水體連續水質監測現況比較表 ··· 48
表3-5 國內及國際水體連續水質監測儀器規範比較表 ··· 49
表4-1 本研究問卷內容說明 ··· 52
表4-2 問卷發送及回收情形說明 ··· 52
表4-3 廠商基本資料調查結果 ··· 53
表4-4 連續水質監測作業規範建議內容項目分析及信度分析結果 ··· 55
表4-5 連續水質監測作業規範建議內容分析結果 ··· 56
表4-6 河川監測位置設置考量因素項目分析及信度分析結果 ··· 57
表4-7 河川監測位置設置考量因素分析結果 ··· 57
表4-8 湖泊/水庫監測位置設置考量因素項目分析及信度分析結果 ··· 58
表4-9 湖泊/水庫監測位置設置考量因素分析結果 ··· 59
表4-10 海域監測位置設置考量因素項目分析及信度分析結果 ··· 59
表4-11 海域監測位置設置考量因素分析結果 ··· 60
表4-12 地下水監測位置設置考量因素項目分析及信度分析結果 ··· 60
表4-13 地下水監測位置設置考量因素分析結果 ··· 61
表4-14 監測頻率分析結果 ··· 62
表4-15 採樣方式分析結果 ··· 62
表4-16 監測項目分析結果 ··· 63
表4-17 監測率分析結果 ··· 64
表4-18 校正及維護頻率分析結果 ··· 65
表4-19 安裝時常見問題項目分析及信度分析結果 ··· 66
表4-20 安裝時常見問題分析結果 ··· 66
表4-21 運轉時常見問題項目分析及信度分析結果 ··· 66
表4-22 運轉時常見問題分析結果 ··· 67
表4-23 儀器性能分析結果 ··· 68
表4-24 相對誤差測試查核之相對準確度分析結果 ··· 68
表4-25 紀錄保存分析結果 ··· 69
表4-26 資料傳輸方式分析結果 ··· 69
表4-27 通訊協定分析結果 ··· 69
第一章 緒論
1.1 前言
2013 年 10 月 1 日,高雄市環境保護局抽驗後勁溪溪水,發現溪水遭強酸廢水 污染,德民橋下方廢水的 pH 值為 3.02,溯源追查找到日月光集團 K7 廠(顏至陽,
2015)。同年齊柏林藉由「看見台灣」讓我們看見自己生長的環境,也意外引發 各界對日月光集團排放廢水污染後勁溪的重視(賴思豪、花振森,2013)。目前 我國地表水體1水質以定期人工採樣、檢測方式出具監測數據,依我國現行「水體 水質監測站設置及監測準則」規定,河川採樣頻率主要為每月一次,湖泊水庫為 每季一次。如遇突發污染事件或連續超標準污水排放時(如日月光案例),將無 法及時採取因應措施(莊旭禎,2002)。
環境監測是環境的觀察與研究,藉由環境數據的收集可以從中得到知識,獲 取之知識通常可使我們更加瞭解問題或情況,從而增加作出明智決定的可能性;
基於科學的方法我們將環境監測的角色定義為三個階段,第一階段為觀察,第二 階段從觀察產生數據,第三階段為獲得有價值的資訊(Artiola et al.,2004)。以 聯合國政府間氣候變化專門委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change,
IPCC)2013 年公布之「第五次評估報告」為例,其自 1950 年代觀察到氣候系統 暖化的現象,且許多變化是幾十年到幾千年前所未有的,諸如,大氣和海洋暖化、
冰雪數量減少、海平面上升以及溫室氣體(greenhouse gas,GHG)濃度增加,其 中關於 1880 至 2012 年之全球平均溫度我們得到上升約 0.85℃之數據,經過數據 處理,我們也明白這些變化是促使極端天氣事件2(extreme weather event)發生更 為強烈、頻繁的資訊。在新的世紀中,面對氣候變遷造成之洪水威脅、水資源緊
1 水體,依據我國「水體水質監測站設置及監測準則(2014.12.16 訂定)」規定,其指海洋以外之 地面水體(環保法規查詢系統,2016)。
2 極端天氣事件(extreme weather event),指某地不在統計數據正常分布範圍內稀有的事件,而稀有 的定義不一,但通常極端天氣事件指在常態分布 10%或 90%以外的狀況(全國氣候變遷會議,2015)。
缺及工業發展造成水污染嚴重的現狀,我國的水質監測工作將面臨嶄新的挑戰。
環境監測也是永續科學與工程的重要支撐,尤其是連續和長期的測量可提高 我們對環境做出正確決定的機會,特別是,監測有助於設計可適應環境變化的基 礎設施(Acevedo,2016)。2012 年聯合國環境規劃署(United Nations Environment Programme,UNEP)在「全球環境展望第五版」中也提及,若缺乏對環境科學可 信數據(特別是與時間序列相關者)將是對於淡水數量及品質、地下水枯竭、生 態系統服務功能、自然棲息地喪失、土地退化、化學品與廢棄物等問題進行政策 制定的一大障礙;有系統地進行數據收集,可以幫助政府評估它們對國際目標的 進展情況,改善重點政策並監測其影響。
近年,隨著科技技術的迅速進步,使我們能夠展開環境數據收集流程,也就 是,「即時(real time)」,並長時間重複這些測量;在此言及的「即時」並不意 味著在所有時間瞬時的測量,而是我們能夠量測到跟得上改變過程之變化率,更 重要的是,我們可以藉由一致頻率的採樣,捕捉到改變的過程(Acevedo,2016)。
本研究中所提及之連續水質監測同等於前述「即時」監測之概念。
歐盟為了因應環境污染日益嚴重的威脅,及公眾對清潔河流、湖泊和海灘需 求的不斷增加,制定了水框架指令(Water Framework Directive,WFD),其中環 境監測是達到 WFD 目標策略中重要的一環(EPA, Ireland,2015)。相較於以實 驗室為基礎所進行之採樣,現場即時監測更能根據歐盟水框架指令所需參數進行 連續採樣,提供更多先進的最新資訊,且可削減監測成本,並提供較佳的污染物 濃度之長期波動趨勢(O’Flynn et al.,2010)。
美國於 1950 年代設置第一個監測點,位於德州 Austin 的 Waller Creek,應用 面從一開始以河道侵蝕監測避免暴雨氾濫成災,擴大到運用水質監測來避免河川 污染事件發生,經由運作至今的經驗發現,監測獲得的數據愈多愈精準,建置之 模型就愈能完整展示現況與未來(Water Environment Federation,2014)。美國地 質調查局(U.S. Geological Survey,USGS)為評估美國地表水體品質,特別於 2000
年訂定一水質連續監測之方針及標準操作程序,並鑒於過去 30 年裡監測技術之更 新與發展,於 2006 年修正並取代先前提出的指導方針,其目的為即時監控其河川、
湖泊及集水區內水質狀況,以達到流域資料掌控及作為資源保護政策方針之參考
(Wagner et al.,2006)。
日本自 1970 年針對許多區域開始建構即時水質監測站以便監控河川、湖泊及 集水區之水質狀況(倪世標,2013)。2007 年中華人民共和國國務院頒布實施「主 要污染物總量減排考核辦法」,其為有效達到污染物減少排放目標,透過即時監 測來加强污染防治的監督管理,因此近年不斷在中國境內大力推動發展連續監測 系統,根據中華人民共和國環境保護部統計,至 2015 年時,全國重點流域水質自 動監測站數已達到 145 個。
我國為對環境問題進行整合性規劃,行政院於 2012 年 6 月「雲端運算應用與 產業發展方案」會報中支持「環境資源資料庫整合計畫」併同其基礎設施建置,
構成環境雲計畫,以提出完整的解決方案,利於國家永續發展。「環境資源資料 庫整合計畫(環境雲)」預計建置跨機關整合之「環境資源資料庫」,其在於運 用雲端技術儲存環境資源巨量資料3(big data),創造隨手可得的整合性、全面性、
多樣性、分析性的互動式環境資源資訊服務,目前資料庫提供即時監測部分主要 包括空氣品質及紫外線監測等,至於地表水體水質目前尚無全天候即時監測定點 水質。
鑑於世界趨勢且世界諸國已制定水質連續監測相關規範且行之多年、水質自 動連續監測及通訊傳輸科技已日趨成熟,以我國現有水體水質監測方式及頻率,
極易受外在環境、天候及突發排放事件之干擾影響後續水質分析之結果,更易因 水質數據失真致使主管機關於擬定政策及方向時有所偏差(黃俊雄,2009),故 而應積極推動我國水體水質自動連續監測系統之建置,而為了未來區域間資料比
3巨量資料(big data):就字義上翻譯是「大資料」。依據維基百科、網站與圖書館界的定義,「大 資料」或稱為「巨量資料」、「海量資料」、「大數據」等,指的是所包括的資料量規模巨大到無 法經由人工擷取、管理、處理,並整理成為人類所能解讀、利用的資訊(黃燕勤,2014)。
較的容易性,應於事先訂立協調統一之標準。
1.2 研究目的
本研究將經由研究比較法、問卷調查法及統計分析方式達到下列目的:
1. 比較歐盟、美國、中國及我國連續水質監測相關規定。
2. 分析現階段我國連續水質監測設備廠商對未來設置連續水質監測規範之看法 及建議。
1.3 研究內容
Charles Lindblom 認為政策的制定是在過去經驗的基礎上,經過逐漸修補的漸
進過程來實現的,漸進決策看上去似乎行動緩慢,但它實質是決策效果累積的過 程,其實際變化的速度往往要大於一次重大的變革,也就是說,漸進決策並不是 不要變革,而是要求這種變革必須從現狀出發,通過變化的逐層累積,最終達到 根本變革的目的,再者漸進決策變革雖小,但卻可以保證決策過程的穩定性,達 到穩中求變的效果;「政策制定是一種永無止境的過程,在這一過程中,不斷的
『蠶食』代替了可能永遠不會出現的『全盤解決』。」不過,漸進的手段最後也 有可能導致公共政策的重大變化;漸進的過程實際上就是不斷學習實驗,不斷回 饋調整的過程,即是一種試誤的過程,它有利於避免因決策嚴重失誤所產生的災 難性後果(卢晓梅、张继平,2010;张金马,2004)。
我國水質監測現行相關規定包括:「水污染防治法」、「水體水質監測站設置及 監測準則」及環境保護署環境檢驗所(以下簡稱環檢所)公告 7 項水質檢測項目
(水溫、水量、水中氫離子濃度指數、水中導電度、水中懸浮固體、水中氨氮及 水中化學需氧量)之「自動監測設施法」等;其規定內容分別為「採樣地點、項
目及頻率」、「採樣頻率及監測項目」及「適用範圍、干擾、設備與材料、試劑、
步驟、結果處理及品質管制等」。
上述各法係經多次修正漸進產生,唯目前我國地表水體水質監測仍以定期人 工採樣、實驗室檢測方式出具監測數據,自採樣後至獲得監測數據通常耗時數日,
無法獲得即時動態資料,如遇污染事件發生,將無法及時採取因應措施,更無法 作為預警系統迅速作出下游水質污染預報,國外發展連續水質監測系統已行之有 年,故將參照歐盟、美國及中國所訂定連續水質監測之相關規範內容,包括:法 源依據、經費來源、監測站站址和顯示器選擇考慮的準則、檢知器檢測和校準方 法、實地程序、數據評估、校正和計算及記錄的審查等,進而提出未來我國如欲 制訂連續水質監測作業規範之內容概念。
資料來源:本研究整理
圖1-1 研究架構 結論與建議
文獻蒐集
比較歐盟、美國、中 國及我國連續水質 監測相關規定內容 面訪問卷調查
問卷製作
綜合分析整理 整理分析相關文獻
1.4 研究方法與流程
本研究將於歐盟、美國、中國及我國官方網站蒐集連續水質監測相關規定內 容及現況,並針對國內現有30家設備廠商以面訪方式進行問卷調查。問卷共計包 括三部分(附錄四),第一部分提供我國連續水質監測之基本認識、第二部分用 於了解國內連續水質監測設備廠商基本資料、第三部分為連續水質監測設備廠商 對國內連續水質監測作業規範之看法及建議。
首先以文獻回顧方式,初步認識國內外水質連續監測作業相關規範,再依據 歐盟、美國、中國及我國現況,探討連續水質監測相關規定內容並進行整理與綜 合比較;接著以面訪方式進行問卷調查,以彌補文獻資料蒐集所造成時間差之侷 限,藉此探討其對制度的看法、需求及現行技術程度;再藉由各國現況之比較研 究與利用SPSS軟體進行問卷統計及分析所得結果提出結論及後續建議對策。綜合 上述方法,本研究架構整理如圖1-1所示。
第二章 國外連續水質監測現況
由於各國環境、社會及經濟背景不盡相同,致使採用之連續水質監測作業規 範各有異同,本研究將藉由瞭解歐盟、美國及中國之連續水質監測作業概況,進 而與國內現況進行比較,以發現國內適合之連續水質監測作業方式。本章將先行 介紹國際連續水質監測作業現況及法源依據。
2.1 歐盟連續水質監測概況
由於氣候變化、人口成長以及人類活動的威脅造成水資源永續利用的影響並 使其遭受極大的壓力;為確保人類用水安全以及對水環境之保護,威脅水資源永 續利用的活動必須進行有效控制,歐盟水框架指令(Water Framework Directive,
WFD)於2000年訂定,致力在2015年前,以對水資源進行大量監測及評估為基 礎,透過共同參與流域管理規劃系統,以實現歐洲地區水體的“良好狀態”及達 到永續水資源管理目標 (Chubb et al.,2012)。
歐盟會員國依據WFD時間表(如表2-1)進行,水體監測專案要在2006年12月 之前付諸實施,而實施的前2年需進行壓力、影響及經濟分析,這意味著這些分 析只能利用現有資訊進行初步結論,而其中一些細節需在實際規劃過程中(2006 至2009年)重新加以修訂;另外,WFD規定流域管理劃需在2015年12月以前再次 進行修訂,於此之後每6年需修訂一次(E.莫斯特,2004)。2006年12月22日歐盟 會員國開始實施監測計畫,並於2009年向歐盟議會進行總結報告,此次報告指 出,歐盟會員國共建立約 57,000個地表水監測站(針對河流、湖泊、近岸海域和 過渡水域的監測站數量各占 75%、13%、10%和2%(杜群、李丹,2011)。),其 中約26,000個測站基於監控目的進行監測,約41,000個測站進行生態或化學項目 監測;地下水監測站約有51,000個,其中進行化學項目監測者約31,000個,進行
運行監測站約20,000個,地下水位監測站則近30,000個。若對歐盟27個成員國調 查,其中英國監測站最多約12,807個,依次是義大利的8,311個、德國的6,688個 和丹麥的6,085個。若以1,000km2為標準,英國52個和愛爾蘭44個是目前監測站 密度最高的國家,而北歐國家如芬蘭少於1個和瑞典5個則密度非常低(EU,2012)。
表2-1 「歐盟水框架指令」執行時間表
年分 採取之行動 參考指令
2000 「歐盟水框架指令」生效。 第 25 條 2003 1. 將指令納入各國立法。
2. 確定流域分區及主管機關。
第 23 條 第 3 條 2004 確定流域特性:壓力、影響及經濟分析。 第 5 條 2006 1. 建立監測網絡。
2. 啟動公眾諮詢(最晚)。
第 8 條 第 14 條
2008 公佈流域管理規劃初稿。 第 13 條
2009 公佈每個流域區的第一個流域管理規劃 (需包括措施計畫)。
第 13 條與第 11 條
2010 引入水價政策。 第 9 條
2012 確保措施計畫確實執行。 第 11 條
2015 1. 符合環境管理目標。
2. 第一次管理循環結束。
3. 第二次流域管理劃及第一次洪水風險管理規 劃。
第 4 條
2021 第二次管理循環結束。 第 4 條與第 13 條 2027 第三次管理循環結束,符合環境目標之最終期限。 第 4 條與第 13 條 資料來源:譯自European Commission Directorate-General for Environment,2016。
歐盟目前水體環境監測方法標準大多由歐洲標準委員會(European Committee for Standardization,CEN)負責,CEN制定的監測方法標準即為歐盟標準,且無 條件轉化為各成員國之國家標準;如果國家標準與歐盟標準有衝突,則以歐盟標 準為主;WFD規定了選用監測方法標準的原則:優先選用CEN標準,無CEN標 準 時 則 可 參 考 選 用 國 際 標 準 化 組 織 (International Organization for Standardization,ISO)、成員國國家或其它國際化標準組織的標準,以確保所採 用的監測方法能夠提供相同品質之數據結果(张晓岭等,2012)。為更加瞭解歐盟 目前運作之概況,以下將對「歐盟水框架指令」、「共同實施策略指南 7」及「共 同實施策略指南 19」進行說明(彙整如表2-2)。
表2-2 歐盟水質監測法令彙整表
法規名稱 條次 條文內容
歐 盟 水 框 架 指 令 (2000.10.23.通過)
第8條 地表水、地下水及保護區之監測。
第11條 措施計畫。
第15條 報告。
附件V 地表水及地下水狀態分析。
共同實施策略指南 7 地表水監測。
共同實施策略指南 19 地表水化學監測。
資料來源:本研究整理。
2.1.1 歐盟水框架指令
歐盟議會和理事會2000年9月通過「歐盟水框架指令(2000/60/EC)」,並於 2000年12月22日生效,共計26條及11個附件(附件內容依次為主管機構清單中所
需資訊、水體特徵鑑定、經濟分析、保護區、水體狀況分類及監測、措施計畫清 單、流域管理規劃、主要污染物清單、排放限值和環境品質標準、重點物質清單 和水體生態區域圖)。WFD首要貢獻在整合歐盟原有零散的水資源法規,其次,
授權歐洲委員會可對水污染防治提出議案或建議,第三,對原有水資源指令進行 重新組建與協調的同時,還引入綜合方法、經濟手段和公眾參與等新的方法和制 度,使歐盟水資源立法在制度內容上呈現重大變化;其規範體系主要內容包含:
管理目標的設定、評估與分析、對地下水、地表水及保護區的分級和監測、制定 基本措施計畫、制定流域管理規劃並報告實施進度、公眾參與、水污染防治戰略 及指定主管機構(杜群、李丹,2011)。
該指令為歐盟建立綜合水資源管理的框架,它提供一個基本方法、目標、原 則和措施,是歐盟在水政策和立法上的實質進展;其涉及地表水、地下水、海岸 水和河口水,所有歐盟成員國以及準備加入歐盟的國家都必須使本國的水資源管 理體系符合WFD的要求,並引入共同參與的流域管理 (李雪松、秦天宝,2008)。
WFD需要進行大量監測分析工作,以支援水資源管理系統(第8條);2004年12月 以前,各流域特徵需加以分析,水體需進行分類,各種生態參數條件(相當於自 然狀態)也需要確定,而所有這些都將成為決定“良好狀態4”的基礎,也是在 2015年前實現水體“良好狀態”的一個重要步驟;其所關注的工作包含:地理學 與地質學,例如規模、位置等、生態要素,如浮游生物、魚類等、水文地貌要素,
如水系、河流連續性等和化學與物理化學要素,如溫度條件、鹽度和特殊污染物 等;若在2015年以前達不到良好水質狀態的水體則規定,則需進行更深入的研 究,另外在2004年12月之前還需要進行流域水資源利用的經濟分析;因此監測計 畫十分重要,故需要實施新的監測計畫,或修訂原監測計畫,以完成上述分析所 需之大量資料(E.莫斯特,2004)。指令部分內容和本研究相關者,將依據2016 年歐盟官方網站內容概述如下:
4良好狀態:依據 WFD 內容,良好的生態狀況指由於人類活動的影響,相關的生物品質要素與參 考條件相比只發生輕微改變,相關的物理化學品質要素達到環境品質標準(EU,2016)。
(一) 第8條 地表水、地下水及保護區之監測
1. 各成員國應確保建立各流域區內一致與全面的水狀態監測方案。以地表水而 言,這種方案應包括:生態、化學狀態和生態潛勢,與擴及其相關的水量、
水位或流率。
2. 除非法律另有規定,這些計劃應在本指令生效執行日起6年內執行。監測內容 應依據附件V的要求執行。
3. 技術規格和分析以及水狀態監控標準方法應根據第21條規定的程序進行。
(二) 第11條 措施計畫
1. 如若監控或其他數據表明,第4條規定設置水體的目標不可能實現,則該成員 國應確保:
(i) 對可能的失敗原因進行調查,
(ii) 對相關許可和授權進行檢查,並酌情審查,
(iii) 對監測方案進行覆核並適當調整,
2. 如果這些是源自於特殊、不可預期的自然原因或不可抗力的情況所造成,特 別是極端的洪水和長期乾旱,則該成員國可依據第4條第6項決定不執行額外 措施。
(三) 第15條 報告
各成員國應於第一個流域管理計劃完成三個月內,提交一份總結報告,
內容包含依據第5條規定所要求的分析,及第8條規定所要求的設計監測方 案。
(四) 附件V
主要分為地表水及地下水之狀態分析。於此所概述的地表水分析內容主 要分為三大部分:生態狀況分類之品質要素、生態狀況分類之規範定義以及 生態與化學狀態之地表水監測。
1. 生態狀況分類之品質要素
規定將河川、湖泊、過度水域、近岸海域及人工地表水體,以生物、水
文地貌、化學、物理、一般特性及特定污染因子內容進行分類。以河川進行 分類時應考量的一般特性因子為例,其規定內容包括熱狀態、溶氧狀態、鹽 度、酸化狀態及營養狀態。
2. 生態狀況分類之規範定義
依據上述各項品質要素,將地表水依據分類定義大致分為優、良好、中 等、差及劣五個等級;生態狀態優係指每一個相關的生物、水文地貌及物理 化學品質要素均符合參考條件;良好的生態狀況指由於人類活動的影響,相 關的生物品質要素與參考條件相比只發生輕微改變,相關的物理化學品質要 素達到環境品質標準;中等的生態狀況指由於人類活動的影響,相關的生物 品質要素與參考條件相比發生中等程度改變;差的生態狀況指由於人類活動 的影響,相關的生物品質要素與參考條件相比發生重大變化;劣的生態狀況 指由於人類活動的影響,相關的生物品質要素與參考條件相比發生嚴重變化 (Griffiths et al.,2011)。另此部分亦為成員國制訂化學品質量標準程序。
3. 生態與化學狀態之地表水監測
地表水監測網應依據WFD第8條規定進行;監測網的設計使每個流域全 面及連貫的提供生態及化學狀態,並依據生態狀況分類之規範定義將水體劃 分為五個等級;成員國應於流域管理計劃內提供地圖或地圖顯示之地表水監 測網。
對於地表水來說,該附件將監測類型分為三種,即監督監測、運行監測 及調查監測,將分別說明如下,並依據各別之目標、監測點選擇(表2-3)、監 測項目選擇(表2-4)進行設計說明。另外亦對監測頻率(表2-5)、監測項目之 監測標準及地表水狀態之呈現方式給予規範。
(i) 監督監測
用以補充和驗證初始壓力和影響評價、評估自然條件的長期變化,以利於未 來設計高效之監測和管理計畫。
表2-3 監測點選擇準則彙整表5
監測種類 選擇準則
監督監測 流域內流速顯著之位置,包括流域面積大於2,500 km2。
流域、大型湖泊及水庫內流量顯著之位置。
各成員國邊界重要水體處。
歐盟資訊交換決策(77/795/EEC)內所規定之設置位置。
其他包括用於估計跨越成員國邊界之污染負荷傳輸及 其轉移到海洋環境時所需之監測位置。
運行監測 對於顯著點源污染造成高風險壓力之水體,為評估其污 染程度及其影響,應於水體內設置足夠的監測點;其 中,水體受到多點點源污染之壓力點,可被選擇作為整 體評估之監測點。
對於因顯著擴散源造成高風險壓力之水體,為評估其擴 散及影響程度,應於水體選擇範圍內設置足夠之監測 點。監測點之選擇應可代表因擴散源壓力造成時與實現 地表水良好狀態失敗時之相對風險。
對於因顯著水文地貌造成高風險壓力之水體,為評估其 水文地貌之壓力大小及影響,應於水體選擇範圍內設置 足夠之監測點;監測點的選擇,應能顯示水文地貌壓力 的總體影響。
調查監測 無 資料來源:本研究整理。
(ii) 運行監測
5 修正自 European Union (EU)( 2016)。
用來確定可能無法達到環境目標之水體狀況,並評估計畫實施帶來的變化,
有助於將寶貴之監測資源重點確實放在無法達標的水體上。
(iii) 調查監測
當不確定環境目標未能實現的原因,或還無法確定污染事故的程度和影響時 所實施的監測。
表2-4 監測項目選擇準則彙整表6
監測種類 選擇準則
監督監測 指示所有生物品質的項目。
指示所有水文地貌品質的項目。
指示所有一般生物、化學品質的項目。
排放至河川主流及支流流域的首要污染物。
排放至河川主流及支流流域具顯著排放量的其他污染 物。
運行監測 監測項目應能指出對水體壓力非常敏感的生物品質要 素。
排放的所有首要污染物及其他具顯著排放量的污染物。
監測項目需能敏感的辨識出水文地貌的壓力。
調查監測 無 資料來源:本研究整理。
2.1.2 共同實施策略指南 7
共同實施策略(Common Implementation Strategy,CIS)是被設計用以説明成
6修正自 European Union (EU)( 2016)。
員國實施WFD,並且避免因不相容的措施而產生的管理衝突,雖然本指南並不 具有法律約束力,但其為歐盟成員國如何監控地表水化學物的共同看法;CIS指 南7(monitoring under the Water Framework Directive)的主要內容就是歐盟水框架 指令的地表水監測,這份文件主要是指導專家和相關人員對各類水體的監測網和 監 測 計 畫 進 行 設 計 並 付 諸 實 施 , 以 達 到 歐 盟 水 框 架 指 令 的 要 求 (European Communities,2003)。
CIS指南7規定所需的地表水監測資訊包括:水體狀況分類、補充和驗證風險 評估程式、有效設計未來的監測計畫、評估自然環境的長期變化、評估廣泛的人 為活動造成的長期變化、估算越境排放或排入海洋的污染物負荷、評估風險水體 由於採取了改善或防止狀況惡化的措施而產生的變化、明確查明水體不能明確達 到環境目標的原因、查明污染事故的程度和影響、相互校準的應用、評估保護區 是否達標及定量分析地表水的參考條件(EU,2012)。
2.1.3 共同實施策略指南 19
為瞭解地表水化學和生態狀況,WFD所規定的優先監測物質及其他污染物 的監測,應依照第8條及附件V進行;然而各成員國認為化學物質的監控需要更詳 細的指導內容,因此本指南在符合WFD共同實施戰略下,被制訂為化學監測活 動之規定(化學監測活動2005-2006任務);本指南內容包括WFD所規定,用以 評估地表水體生態及化學狀態與措施方案之品質元素,包括優先監測物質、其他 特定污染物及其他化學參數的監測;至於本指南的重點在採樣和實驗室分析,將 不在此論述;由於目前WFD之規定乃基於有限頻率的取樣方式進行化學元素檢 測,故為能改善目前的評估品質及從資源節約的發展中受益,需要引入理想的可 行技術,進而規定了「補充方法」,其中即包含現場感支器監測,如可應用於監 測可溶性有機碳、pH、溫度及溶氧等(European Communities,2009)。
表2-5 監督監測頻率彙整表
監測項目 河川 湖泊 過度水域 近岸海域
生物
浮游植物 6個月 6個月 6個月 6個月
其他水生動植物 3年 3年 3年 3年
無脊椎動物 3年 3年 3年 3年
魚類 3年 3年 3年
水文地貌
連續性 6年
水文 連續監測 1個月
地貌 6年 6年 6年 6年
理化
熱狀態 3個月 3個月 3個月 3個月
溶氧狀態 3個月 3個月 3個月 3個月
鹽度 3個月 3個月 3個月
營養狀態 3個月 3個月 3個月 3個月
酸化狀態 3個月 3個月
其他污染物 3個月 3個月 3個月 3個月 優先監測物質 1個月 1個月 1個月 1個月 資料來源:譯自European Communities,2003。
2.2 美國連續水質監測概況
美國因屬聯邦制,其環境管理體制主要分為兩個層級,即聯邦環境管理層級 及州與地方環境管理層級(张戈跃,2009)。聯邦環境管理層次級之組織機構為美
國國家環境保護局(United States Environmental Protection Agency,USEPA),其 負責環境保護的綜合協調管理機構,主要職責是環境法律之制定與執行、從事或 贊 助 環境 研究 及 加 強 環 境 教育 以培 養公 眾的 環 保意 識和 責任 感 (USEPA , 2016)。然而USEPA並未建立國家水環境監測站網,也未設立自身之水體監測團 隊,主要是靠契約實驗室,如商業性私營公司、其他部門和自願者依照USEPA 提出的要求進行監測;而美國地質調查局(United States Geological Survey,USGS) 是美國內政部轄下之科學機構,專門負責收集自然資訊,其主要經費來源與 USEPA同為國會預算,不同的是USGS具有完整的國家監測站網(包括水質及水 文)以及採樣、樣品處理、保存與分析的技術規範與規定,並具有專業監測隊伍 負責美國全國的地表、地下水體及大氣降水之水質與水量監測,USGS負責提出 及報告美國水資源品質之狀況,故USGS是美國地表水及地下水水質監測的權威 單位 (翁立达、彭彪、彭盛华,2004)。
USGS目前設置約1,900個即時地表水體水質測站,測站每15至60分鐘即時量 測導電度、水溫、溶氧及pH等資料並儲存於現場,再利用衛星、電話及無線電 傳輸方式每1至4小時提供水質數據至USGS辦公室內,並即時上傳數據至USGS 官方網站 (USGS,2016)。以下除相關之聯邦法令外,將針對USGS所訂定之連 續水質監測規範予以說明。
2.2.1 國家環境政策法
「國家環境政策法(National Environmental Policy Act of 1969)」於1969年12 月20日和12月22日通過,並由尼克森總統於1970年1月1日簽署生效,相對美國其 他法令而言,簡明扼要,只有前言及二節正文共15個條款(李挚萍,2009),並於 2000年12月31日通過修訂,其目的在於宣示國家政策,以促進人類與環境間和 諧;努力提倡防止或減少對環境與天體生命之傷害,並增進人類健康與福祉;充 分瞭解生態系統及自然資源對國家重要性並設置環境品質委員會(U.S. Senate
Committee on environmental and public works,2016)。
依據2016年參議院環境與公用事業委員會官網內容,該法第204條規定委員 會具有的責任與職能,包含適時收集目前與未來環境品質狀況及其發展趨勢之正 確資訊,並對該資訊進行分析與詮釋,以確定此狀況及其發展趨勢是否妨礙或可 能妨礙第一節所定政策之貫徹執行,進而編纂有關此狀況及其發展趨勢之研究報 告,呈送總統;對生態系統與環境品質進行調查、研究、考察、探討及分析;記 錄自然環境之變化,包括植物系統及動物系統之變化,並累積必要數據資料及其 他資訊,以便對此變化及其發展趨勢進行持續性分析研究,並詮釋其基本原因。
2.2.2 連續水質監測器準則及標準程序7
USGS為評估美國地面水體之水質變數,特別在2000年針對地面水水質自動 監 測 訂 定 一 方 針 及 標 準 操 作 程 序 (Guidelines and standard procedures for continuous water-quality monitors:site selection,field operation,calibration,record computation,and reporting),並鑒於監測技術之更新與發展,於2006年修正以取 代先前提出的指導方針,其目的為利用導電度、溶氧、水溫、pH及其他水質項 目進行連續水質監測,以評估全國地表水品質;其指導方針內容包括:場址和監 測器8選擇應考慮的準則、檢知器9檢測和校準方法、實地程序、數據評估,校正 和計算以及記錄的審查與數據匯報流程(Wagner et al.,2006)。
(一) 水質監測站之運行
連續水質監測站的設計,主要考慮因素包括選擇顯示器的配置、監測器和檢 知器的類型、選址、檢知器水生環境中的位置、現場儀表校正與使用以及連 續水質監測器的實際操作。
7 本節內容均引用、彙整及修正自「Guidelines and standard procedures for continuous water-quality monitors:site selection,field operation,calibration,record computation,and reporting」(Wagner et al.,2006)。
8 監測器於此方針中,是指檢支器與記錄器或資料記錄器之組合(Wagner et al.,2006)。
9 檢知器於此方針中,是指量測特定水質項目之固定式或分離式儀器(Wagner et al.,2006)。
表2-6 連續水質監測系統之位置與安裝考量因素10 考量因素
場址特性 顯示器安裝 維護要求 水利條件
監 視 位 置 需 具 有 潛 在 之 現 場 水 質 測 量代表性。
需 先 取 得 國 家 或 地 方 之 許 可 證 才 能 開始安裝。
場址可即性。 監 測 點 上 下 游 各 約 300 英 尺 之 河 流 路 徑需為直線。
橫 斷 面 變 化 和 垂 直 分 層 的程度。
監 測 施 工 及 安 裝 之 安 全 考量。
維 護 時 所 需 之 安 全 及 空 間。
測 點 之 總 流 量 僅 能 經 過 一個渠道。
渠道之限制。 安 裝 之 最 佳 類型與設計。
能 夠 在 滿 足 數 據 品 質 目 標 的 條 件 下 增 加 服 務 頻 率需求。
河 床 不 受 沖 刷 及 淤 積 之 處,且水生動 植 物 可 自 由 生長。
流量範圍。 考 慮 特 殊 困 難 或 安 裝 成 本。
位 於 溪 流 之 場址,需接近 適 當 位 置 以 獲 得 橫 斷 面 測量。
於 上 游 設 置 水 池 以 確 保 測站於低/ 高 流 量 均 可 記 錄觀測值。
流速。 極 端 事 件 發
生 時 站 址 之 可 即 性 及 安 全性。
測 站 於 各 範 圍 之 流 量 量 測 均 接 近 合 理。
紊流影響。 電 力 或 電 話 服務。
控 制 天 然 條 件不變。
結 垢 速 率 之 考量。
即時報告。 避 免 合 流 點 及潮汐干擾。
水 質 參 數 值 範圍。
河 岸 需 夠 高 以 防 止 洪 水 沖刷。
防 止 高 水 碎 片損害。
測 站 需 考 量 安 裝 與 操 作 之便利性。
避 免 人 為 破 壞。
測 點 不 受 人 為干擾,且不 設 置 於 支 流 或 污 染 源 排 放處。
資料來源:本研究整理。
10 修正自 Wagner et al.(2006)。
1. 選址
水質監測場址的選擇,主要考慮監控的目的,如現場需測量之參數、監測之 週期與監測時間之長短以及資料收集頻率等,及確保數據的品質。連續水質 監測系統之位置與安裝考慮因素如表2-6所示。
2. 監測器選擇
水質監測器的選擇包括四個要素:數據收集目的、安裝的類型、檢知器安裝 配置的類型以及檢知器準確度與精確度。
3. 監測器配置與檢知器
水質監測之配置方式主要有三種:固定採樣式、流動抽水式及直接置入式,
以下將針對各系統進行說明。檢知器可用於連續量測多種水質項目,但最常 用的是導電度、溶氧、水溫、pH及濁度。另除本方針描述有關檢知器之一般 概念與校正程序外,亦須詳細閱讀並遵守製造商的說明和建議。於儀器驗收 時,需進行獨立測試以確保儀器之準確性及可靠性。
(1) 直接置入式
將檢知器直接置入水域待測點,資料直接由通訊電纜傳至資料記錄器,其電 力系統需具防水措施(圖 2-1)。此系統主要優點是不需要泵水用電源、測站佔 地小、可安裝於無交流電源之偏遠地區。
(2) 流動抽水式
利用泵浦從待測點將水抽送至檢知器或探頭11測站,利用測站中之檢知器或探 頭進行量測,並將連續資料記錄於資料記錄器後,經由傳輸系統送至監控中 心。因需泵送水樣,故電力需有一定來源。(圖2-2)。
(3) 固定採樣式
本水質監測系統是一內部測井,檢知器與記錄器一併沉入待測點環境中,且 無需外部電源,故大幅降低因暴露所造成之破壞。檢知器測得之水質資料直 接儲存於記錄器中。此系統主要優點即在於無需交流電或大型電池之電力來
11 探頭在此方針中是指將多種檢知器組合在一起稱之(Wagner et al.,2006)。
源,且無需另行設置測站 (圖2-3)。
資料來源:Wagner et al.,2006。
圖2-1 直接置入式系統圖
資料來源:Wagner et al.,2006。
圖2-2 流動抽水式系統圖
4. 檢知器之配置
水質檢知器設置位置主要受監控目的及數據品質目標影響。以數據品質為考 量,檢知器需置放於該河川斷面具檢測項目代表性的位置,且斷面調查每年 最少需進行兩次,以進行點位修正或變更。而在一些混合環境不佳處(如湖泊 及河口),則需考量進行多點監測或其他替代方案(如垂直分層監測等)。
資料來源:Wagner et al.,2006。
圖2-3 固定採樣式系統圖
5. 現場儀表之使用與校正
連續水質監測之現場儀表主要用途包括:檢查監視器顯示數據之合理性、瞭 解監測期間環境之變化及驗證水中檢知器設置位置之代表性。實地考察前,
現場儀表需進行操作性能及精確度檢驗。現場儀表不可直接用於校正水質監 測器或資料處理,需進行監視器量測前、中、後的水質變化,量測校正時需 接近該檢知器,並以小於每5分鐘一次之頻率進行。不同監測項目之檢知器其 校正頻率也不盡相同,本方針內容對於導電度、溶氧、水溫、pH及濁度之校
正方法,各準確度要求如表2-7。
6. 監測操作與保養
監測水質之操作目標在於獲得精確及完整之水質資料,工作範圍包括:監控 站及設備維護、定期驗證檢知器校正、檢知器與記錄器的故障排除以及完整 保存記錄。
表2-7 準確度要求12
種類 溫度 導電度 溶氧 pH
精確度 0.2℃ ± 5%(≦100µS/cm)
± 3%(≧100µS/cm)
5%或±0.3 mg/L ±0.1pH
資料來源:本研究整理。
(二) 記錄計算
記錄計算之目的在於驗證資料與文件品質。資料處理的主要步驟是初始數據 評估、去除錯誤數據、數據校正的應用及最終數據評估。本方針內容亦針對 審查、報告及存檔規定進行說明。
2.3 中國連續水質監測概況
中華人民共和國(以下簡稱中國)環境保護部(以下簡稱環保部)於其下設置 環境監測司,負責進行環境監測管理等環境資訊發佈、擬訂環境監測政策、規劃、
行政法規、部門規章、制度、標準並建立環境監測品質管制制度等工作(中华人 民共和国环境保护部,2016);中國自1989年起,開始進行地表水環境監測工作 並迅速發展,在國界河流、主要入海口、支流匯入口等處設置自動監測站,已逐 漸形成一個可覆蓋全國的水體水質監測體系(欧嘉辉,2014)。2009年7月開始,
12修正自 Wagner et al.(2006)。
中國將地表水水質即時監測結果公開發佈,其中公布項目包括:DO、pH、COD、
TOC及氨氮等(郭二刚,2014)。根據中國環境保護部統計,至2015年時,全國重 點流域水質自動監測站數已達145個,監控包括7大水系在內的63條河流,13座湖 庫的水質狀況;其中位於河流上有83個,湖庫有17個;位於國界或出入國境河流 有6個,省界斷面有37個,入海口有5個,其他有42個。
現行水質自動監測站之監測項目,包括水溫、pH、溶氧、導電度、濁度、
高錳酸鹽指數、總有機碳、氨氮;湖泊水質自動監測站的監測項目還另包括總氮 和總磷,以後將選擇部分示範點進行揮發性有機物、生物毒性及葉綠素a之監測;
水質自動監測站的監測頻率一般為每4小時採樣分析一次,依0:00、4:00、8:00、
12:00、16:00、20:00、24:00整點啟動監測,每天各監測站可得6個監測結果,另 可根據管理需要提高監測頻率;監測資料通過公網虛擬專用網路(Virtual Private Network,VPN)方式傳送到各水質自動監測站之管理站、省級監測中心站及中國 環境監測總站,發佈資料為最近一次監測值(国家地表水水质自动监测实时数据 发布系统,2016)。
以下將針對中國連續水質監測相關法令,包括「中華人民共和國環境保護 法」、「中華人民共和國水污染防治法」、「中華人民共和國水污染防治法實施細 則」、「全國環境監測管理條例」、「環境監測管理辦法」、「全國環境監測站建設 標準」、「環境監測質量管理規定」、「環境監測報告制度」、「環境監測技術路線」、
「國家地表水環境監測網設置方案」及環保部公告pH及導電度等13項水質檢測 項目之「自動分析儀技術要求」進行說明,並彙整如表2-8所示。另河北省為規 範河北省水質連續自動監測系統的技術要求和建設安裝,保證水質連續自動監測 系統安裝建設的品質,更特別制定「水污染物連續自動監測系統」,其內容包含 三個部分,第一部分為技術要求和安裝技術規範,第二部分為驗收技術規範,第 三部分為運行與考核技術規範。其適用於河北省行政區域內固定污染源廢水、河 流、運河、管道、湖泊、水庫等水體之所有水污染物排放連續自動監測系統,其 內容十分詳盡,故於此提及,但不贅述。
2.3.1 中華人民共和國環境保護法
「中華人民共和國環境保護法」自1989年12月26日,在第七屆全國人民代表 大會常務委員會第十一次會議通過,並於2014年4月24日第十二屆全國人民代表 大會常務委員會第八次會議修訂,共計70條。依據2016年中華人民共和國中央人 民政府網,該法第17條規定:國家建立、健全環境監測制度。國務院環境保護主 管部門制定監測規範,會同有關部門組織監測網絡,統一規劃國家環境質量監測 站(點)的設置,建立監測數據共用機制,加強對環境監測的管理。有關行業、
專業等各類環境質量監測站(點)的設置應當符合法律法規規定和監測規範的要 求。監測機構應當使用符合國家標準的監測設備,遵守監測規範。監測機構及其 負責人對監測數據的真實性和準確性負責。另第32條說明國家加強對大氣、水、
土壤等保護,建立完善相應的調查、監測、評估和修復制度。第47條第2項規定 縣級以上人民政府應當建立環境污染公共監測預警機制,組織制定預警方案。
2.3.2 中華人民共和國水污染防治法
「中華人民共和國水污染防治法」,於1984年5月11日第六屆全國人民代表 大會常務委員會第五次會議通過後,根據1996年5月15日第八屆全國人民代表大 會常務委員會第十九次會議「關於修改『中華人民共和國水污染防治法』的決定」
修正,並於2008年2月28日第十屆全國人民代表大會常務委員會第三十二次會議 修訂,全文共計72條。依據2016年中華人民共和國中央人民政府網(以下簡稱中 國政府網),該法第25條及第26條,與水質監測相關,其規定內容如下:
(一) 第25條規定:
國家建立水環境品質監測和水污染物排放監測制度。國務院環境保護主管 部門負責制定水環境監測規範,統一發佈國家水環境狀況資訊,會同國務 院水行政等部門組織監測網路。
(二) 第26條規定:
國家確定的重要江河、湖泊流域的水資源保護工作機構負責監測其所在流 域的省界水體的水環境品質狀況,並將監測結果及時報國務院環境保護主 管部門和國務院水行政主管部門;有經國務院批准成立的流域水資源保護 領導機構的,應當將監測結果及時報告流域水資源保護領導機構。
表2-8 中國水質監測法令彙整表
法規名稱 條次 條文內容
中華人民共和國環境保 護法(2014.4.24.修訂)
第17條 國家需建立並健全環境監測 制度。
中華人民共和國水污染 防治法(2008.2.28.修訂)
第25條 主 管 機 關 職 責 。
第26條 水資源保護工作機構職責。
中華人民共和國水污染 防 治 法 實 施 細 則 (2003.3.20.發布)
第13條 國家確定重要江河流域的省 界水體其水環境品質狀況監 測,必須按照國務院環境保護 部門制定的水環境品質監測 規範執行。
全國環境監測管理條例 (1983.7.21.發布)
主要說明環境監測機構、各級 環境監測機構職責、環境監測 網及環境監測報告制度 環 境 監 測 管 理 辦 法
(2007.7.25.發布)
主要內容包括:環境監測的法 定屬性、統一監測管理、管理 與技術分離、環境監測網路建 設與管理、環境監測全過程品 質管制及企業責任和義務。
全國環境監測站建設標 準(2007.4.27.發布)
規定省、市、縣三級環境監測 機構人員標準及機構、監測經 費、監測用房、基本儀器配 置、應急環境監測儀器配置及 專項監測儀器配置。
環境監測質量管理規定 (2006.8.14.發布)
機構與職掌、工作內容、經費 保障及罰則。
表2-8(續)
環 境 監 測 報 告 制 度 (1996.11.27.發布)
環境監測報告編寫的組職及 傳遞程序與環境監測報告種 類。
環 境 監 測 技 術 路 線 (2006.3.30.發布)
技術路線、監測項目及頻率及 監測方法。
國家地表水環境監測網 設置方案(2012.4.1.發布)
斷面(點位)設置原則及調整 監測點位內容。
自動分析儀技術要求 包含pH、導電度、濁度、DO、
高錳酸鹽指數、氨氮、總氮、
總磷、總有機碳、六價鉻、砷、
鉛及鎘,共計13項水質檢測項 目之技術要求。技術要求內容 包括範圍、規範性引用文件、
術語和定義、測定範圍、工作 電壓與頻率、性能要求、儀器 構造、檢驗方法、標示、操作 說明書及校驗共計12項不等。
資料來源:本研究整理
2.3.3 中華人民共和國水污染防治法實施細則
「中華人民共和國水污染防治法實施細則」,2000年3月20日經國務院公佈,
全文共計49條。依據2016年中國政府網所示,該法第13條與水質監測相關,其規 定「國家確定的重要江河流域的省界水體之水環境品質狀況監測,必須按照國務 院環境保護部門制定的水環境品質監測規範執行。」。
2.3.4 全國環境監測管理條例
「全國環境監測管理條例」於1983年7月21日由城鄉建設環境保護部頒發,
全文共7章33條。內容主要為環境監測機構、各級環境監測機構職責、環境監測
網及環境監測報告制度。依據2010年史學瀛主編之環境法學一書內容說明如下:
(一) 環境監測機構
國家環境保護主管機關設置全國監測管理機構,各省、自治區、直轄 市和重點省轄市的環境保護部門設置監測處和科,市以下的環境保護部門 亦應設置相應的環境監測管理機構或專人,統一管理環境監測工作。
全國環境保護系統設置四級環境監測站:一級站指中國環境監測總站;
二級站為各省、自治區、直轄市設置省級環境監測中心站;三級站是各省 轄市設置市環境監測站,或中心站。行署、盟可視機構調整後情況而定,
暫不作相關規定;四級站乃於各縣、旗、縣級市、大城市的區內設置環境 監測站。各級環境監測站受同級環境保護主管部門的領導,業務受上一級 環境監測站的指導。各級環境監測站是科學技術事業單位,同時根據主管 部門的授權範圍,對破壞和污染環境的行為行使監督和檢查權力。各級環 境監測站的事業費納入同級地方財政預算,其標準為每人每年不少於人民 幣3,000元至3,500元。
(二) 各級環境監測機構職責
各級環境保護主管部門在環境監測管理方面的主要職責是:領導所轄 區域內的環境監測工作,下達各項環境監測任務;制定環境監測工作及監 測站網建設、發展規劃和計畫,並督導其實施;制定環境監測條例、各項 工作制度、業務考核制度、人員培養計畫及監測技術規範;組織和協調所 轄區域內環境監測網工作,負責安排綜合性環境調查和品質評估;編報環 境監測月報、年報和環境品質報告書;審核環境監測的技術方案及評定其 成果,審定環境評估的理論及其實踐價值;展開環境監測的國內外技術合 作及經驗交流。
(三) 環境監測網
環境監測網的任務是聯合協作、展開各項環境監測活動、匯總資料並 綜合整理,為向各級政府全面報告環境品質狀況提供基礎資料。全國環境
監測網分為國家網、省級網和市級網三級,各級環境保護主管部門的環境 監測管理機構負責環境監測網的組織和領導工作。中國環境監測總站及地 方之省級環境監測中心站、市級環境監測站分別為國家網、省級網和市級 網的業務領頭單位。各大水系、海洋、農業分別成立環境監測網,屬於國 家網內之二級網。
國家環境監測網由省級環境監測中心站、國家各部門專業環境監測站 及各大水系、海域監測網的領頭單位等組成。省級網、市級網分別由相應 的單位組成。環境監測網中的各成員單位互為協作關係,其業務、行政的 隸屬關係不變。
(四) 環境監測報告制度
環境監測實行月報、年報和定期編報關於環境品質的報告書。監測月 報以一事一報為主,逐步形成一事一報與定期定式相結合的形式。建立自 動連續監測站的地區,要逐漸建立監測日報制度,按照統一格式逐日報告 監測資料和環境品質狀況。環境監測月報、年報和環境品質報告書,均由 各級環境保護主管部門向同級人民政府及其上級環境保護主管部門報出。
各級環境監測站,依其環境保護主管部門的要求,定式提供各類報告的基 礎資料,並一年一度編寫監測年鑒。監測年鑒及有關數據在報主管部門的 同時,需抄送至上一級監測站。
2.3.5 環境監測管理辦法
「環境監測管理辦法」係國家保護總局為加強環境監測管理於2007年7月25 日發布,全文共23條,其中第2至第22條規定與本研究相關,整理內容詳如附錄 一所示。此辦法之頒布,是中國環境監測事業在30年發展史中一件大事,其進一 步明確規定環境監測定位、環境監測管理體制、環境監測責任,以期更好地瞭解 生態環境變化情況,發揮環境監測的重要作用;為加快建設先進的環境監測預警
體系創造更為有利的時機(赵英民,2007)。其主要內容,共計6點:一是環境監 測的法定屬性、二是統一監測管理、三是管理與技術分離、四是環境監測網路建 設與管理、五是環境監測全過程品質管制,最後則是企業的責任和義務(将文,
2008)。
2.3.6 全國環境監測站建設標準
環保部於2007年4月27日發布「全國環境監測站建設標準」,同時廢止原「全 國環境監測站建設標準(試行)」,其目的為建設先進的環境監測預警體系,指導 和規範全國各級環境監測機構能力建設。此標準規定了省、市、縣三級環境監測 機構人員標準及機構、監測經費、監測用房、基本儀器配置、應急環境監測儀器 配置及專項監測儀器配置。
2.3.7 環境監測質量管理規定
為提高環境監測品質管制水準、規範環境監測品質管制工作、確保監測資料 和資訊的準確可靠,並為環境管理和政府決策提供科學、準確之依據,環保部於 2006 年 8 月 14 日發布「環境監測質量管理規定」,共計 20 條,分為總則、機 構與職掌、工作內容、經費保障及罰則 5 個章節。主要說明環境監測品質管理是 環境監測工作的重要組成部分,應貫穿監測工作的全部過程。此處品質管理工 作,是指在環境監測的全部過程中為保證監測資料和資訊之代表性、準確性、精 密性、比較性和完整性所實施的全部活動和措施,包括品質策劃、品質保證、品 質控制、品質改進和品質監督等內容。
2.3.8 環境監測報告制度
為加強環境監測報告的管理,實現環境監測資料管理制度化,確保環境監測 資訊的高效率傳遞,提高為環境決策與管理服務的及時性、針對性、準確性和系 統性,環保部於1996年11月27日發布「環境監測報告制度」,共計31條,主要說 明環境監測報告編寫的組職、傳遞程序與環境監測報告種類。
2.3.9 環境監測技術路線
環保部於2006年3月30日發布「環境監測技術路線」,其內容包含空氣、地表 水、環境噪音、固定污染源、生態、固體廢棄物、土壤、生物、輻射環境之監測 項目、頻率及方法等進行說明。與本研究相關之地表水監測技術路線,其內容包 括技術路線、監測項目及頻率、監測方法,與連續監測相關部分將依據環保部網 站(2016)公告說明如下:
(一) 技術路線
地表水監測是以流域為單元,優化斷面為基礎,連續自動監測分析技術為 先導,手工採樣、實驗室分析技術為主體,移動式現場快速應急監測技術 為輔助手段的自動監測、常規監測與應急監測相結合的技術路線。
(二) 項目及頻率 1. 監測項目
自動監測項目依表2-9執行。自動監測項目將根據水質自動監測站配備的儀器 確定,自動監測站的基本配置應保證必需含監測專案所需的監測儀器。
2. 監測頻率
自動監測既可即時線上監測,也可根據實際需要自行設定各項目的監測頻率。
常規監測的頻率見表2-10。
(三) 監測方法 1. 自動監測
執行國家環境保護總局、美國環境保護局和歐盟認可的儀器分析方法,並按
照國家環境保護總局批准的水質自動監測技術規範進行。
2. 常規監測
執行地表水環境品質標準中規定的標準分析方法。
表2-9 自動監測方式測定項目
項目分類 項目名稱
必測項目 pH、水溫、電導率、濁度、溶解氧、高錳酸鹽指數、
氨氮。
選測項目 化學需氧量、TOC(乾法)、UV 吸收值、總磷、
總氮、 氰化物、氟化物、酚、硝酸鹽、氯離子、
砷、汞、水位、流量等。
資料來源:中華人民共和國環境保護部網站,2016。
表2-10 自動監測頻率
水體 重點斷面(點位) 市控斷面 特殊斷面
國控 省控
河流 12 次/年 6 次/年 4 次/年
依 需 要 而 定 湖泊、水庫 12 次/年 6 次/年 4 次/年
水源地 12次/年
資料來源:中華人民共和國環境保護部網站,2016。
2.3.10 國家地表水環境監測網設置方案
為貫徹落實環境保護,進一步完善國家地表水監測網,瞭解全國地表水品質 狀況及其變化趨勢,滿足環境保護工作需求,環保部於2012年4月1日發布「國家 地表水環境監測網設置方案」;其中規定國家地表水環境監測網共設置國控斷面
(點位)972個(河流斷面765個、湖庫點位207個)。內容主要包括斷面(點位)
設置原則及以“十一五”國家地表水監測網為基礎,進一步優化調整監測點位內 容。以下將依據環保部網站(2016)公告內容簡述斷面(點位)設置原則為:
(一) 代表性:
國家地表水環境監測網主要功能是全面反映全國地表水環境品質狀況。監 測網需覆蓋全國主要河流幹流及主要一級支流,重點湖泊、水庫等,設定 的斷面(點位)要具有空間代表性,能代表所在水系或區域的水環境品質 狀況,全面、真實、客觀反映所在水系或區域的水環境品質及污染物的時 空分佈狀況及特徵。
(二) 連續性:
在現有759個斷面(點位)基礎上進行優化和調整,保證其環境監測資料的 歷史延續性。
(三) 覆蓋範圍:
1. 河流:
國家主要水系的幹流、年徑流量在5億m3以上的重要一、二級支流,年徑流 量在3億m3以上的國界河流、省界河流、大型水利設施所在水體等。一般每 100km設置一個國控斷面;
2. 湖庫:
面積在100km2或儲水量在10億m3以上的重要湖泊,庫容量在10億m3以上的重 要水庫以及重要跨國界湖庫等。每50至100km2設置一個監測點位,同時需具 備空間分佈的代表性;
3. 北方河流、湖庫:
考慮到我國南、北方水資源的不均衡性,北方地區年徑流量或庫容較小的重 要河流或湖庫可酌情設置斷面(點位)。
(四) 國控斷面(點位)類型:
背景斷面、對照斷面、控制斷面、國界斷面、省界斷面、湖庫點位、重要 飲用水源地斷面(點位),即指日供水量≥10萬噸,或服務人口≥30萬人的重