美国水环境保护
1 美国水环境保护的机构和职能
1.1 机构和职能
（1） 联邦
美国的EPA（Environmental Protection Agency）分为四级：联邦EPA、州EPA、县EPA、市EPA。各级EPA之间没有行政隶属关系，是业务上的上下级关系。联邦EPA制订高层的水环境保护政策法规，兼有一定的管理职能，具有较强的财务能力；州EPA的职责是监督管理、贯彻实施联邦EPA制订的政策法规，负责实施州内的污染防治规划，并制定州内的相关政策、标准等；地方环保机构（县EPA、市EPA）主要是提供废物处理的服务，负责建设运营污水处理厂、固体废物处理站等。美国联邦EPA在全国设有9个分支机构，代表联邦EPA行使管理职能。如在加州的旧金山设有联邦EPA第九分支机构（大区办公室），管理四个州，工作人员很多。
联邦EPA及其分支机构（以第九分支机构为例）的内部机构设置见图1和图2。
图1 联邦EPA内部机构设置
图2联邦EPA第九分支机构（大区办公室）内部结构
（2） 州
州EPA是州政府的组成部门之一。以加州EPA为例，由六个委员会组成，见图3。各委员会之间互不干涉，是独立的，也不受州EPA的管理。在美国州水环境管理的工作职能主要通过州水资源管理委员会（WRCB）来实现。加州的水资源管理委员会兼有水质和水权管理职能，属于一个特例，这一情况在美国其他州并不相同。东部州由于水量充沛，不存在水权管理的问题，西部州才有水权管理的问题；西部州中只有加州实现了水质水权统一管理，西部其他州的水质管理和水权管理由不同的部门承担。东部州的水权管理工作由州法院承担，当发生水事纠纷时，由法院裁决。
图3 加州EPA的组织结构
虽然在政府组织结构中，WRCB属于州EPA内部，但它不受州长管理，只是由州长提名、州议会批准产生一个委员会来管理，向州议会负责。加州水资源管理委员会有5名全职付薪的委员组成，属于公务员，总部设在州的首府Sacramento市，下设9个跨区域水质控制委员会（RWOCB），主要职能是进行污水、雨水、地表水、地下水的环境管理，工作人员也属于政府公务员，运行费用部分来自州EPA，部分来自排污收费。每个委员会由9个兼职委员组成，委员都来自广大民众，由代表不同利益的团体向州长推荐人选，再由州长提名担任。
区域水质控制委员会（RWOCB）的组织机构见图4（以洛杉矶水质控制委员会为例）。加州EPA还负责近海的环境保护工作，范围是离海岸3英里内（从低潮算起），3 ~ 12英里范围内的海域环境保护工作属于联邦政府EPA负责管理，12英里以外的海域属公海，美国不再进行环境保护管理工作。
图4 洛杉矶水质控制委员会组织机构图
2 美国水环境保护的资金体制
2.1 联邦EPA
美国联邦EPA管理政府滚动基金（state revolving fund，简称SRF），SRF是1987年后联邦政府投资水污染防治项目的主要形式，是美国《清洁水法》（Clean Water Act）（1987年）的要求，目的是形成一种可持续的资金渠道，用于环境保护工作。SRF通过经济手段鼓励地方政府建设和经营有效的城市污水处理体系。美国多年的实践证明，这种资金管理和激励机制对于地方政府更好地开展水污染防治工作是十分有效的。
SRF 主要来源于5个方面：（1）联邦政府投入；（2）州政府的配套资金；（3）发行的债券；（4）贷款的偿还；（5）利润等。随着时间的推移，SRF中的联邦支出部分所占比例逐渐下降，债券部分所占比例逐渐上升。
SRF的特征是：（1）联邦和州政府提供种子基金（二者的比例是83：17左右）；
（2）州制定的规划有一定的弹性；（3）项目由州EPA实施和运作；（4）鼓励公众参与；（5）联邦政府干预较少。另外，SRF资金利率低、贷款期限长（ 最长期限可以到20年），因此对于申请者有相当大的吸引力。
SRF通过中央银行直接下拨，近年来每年SRF约有40亿美元。申请SRF的项目必须通过联邦EPA的分支机构（大区办公室）的审核，审核过程是公开、透明的。为保证SRF 投资的项目能够按期返还，采取的安全保证措施有：（1）联邦EPA审核和确定州的申请项目；（2）州政府管理下拨的SRF和借贷者；（3）对借贷者建立信用制度，保证其按期偿还。
2.2 州水资源管理委员会
州水资源管理委员会也管理一定的环保资金，资金来源于州政府发行的公债，公债由州政府负责偿还。在加州，2000年至2004年底，已投资约7亿美元，其中约2. 2亿美元
用于地下水污染的治理。环保资金的申请者主要是政府部门和非赢利性的机构，但加油站等地下油储罐的经营管理者也可以申请资金治理地下水污染。环保资金的投资方式有两种：（1）贷款，必须偿还，但利息很低，偿还期限可以较长，如20年；（2）赠与，不须偿还。州环保资金的投资方向主要是水环境保护、非点源污染控制、地下水改善与保护、农业面源治理等。
2.3 区域水质控制委员会
州内的区域水质控制委员会的经费来源于征收的排污费。水质控制委员会内部设有水质监测实验室，承担区域内河流、水库等地表水的监测工作，并承担污水处理厂、工业污染源等的排水抽测工作，监测费用也来源于排污费。当污水处理厂、工业污染源等出现超标情况，区域水质控制委员会可以对其进行罚款，如旧金山水质管理委员会可以对污水处理厂、工业污染源等排水出现一项污染物超标情况罚款3000美元，但罚款必须交给加州水资源管理委员会，对于经济情况较差的排污单位，罚款可以返还一部分用于污水治理工作。
3 美国工业污染源管理办法
3.1 排放标准
美国的清洁水法案（Clean Water Act）是1977年对于1972年联邦水污染控制法案的修正案，它制定了控制美国污水排放的基本法规。清洁水法案授予美国环保署建立工业污水排放的标准（基于技术），并继续建立针对地表水中所有污染物的水质标准的权力。
清洁水法的目的是恢复和维持国家水域的化学、物理和生物成分的完整性。为了实现这一目的，公布了7个目标和各种政策。其中的一个目标是到1985年实现污染物质零排放。其他的目标包括为建设公共的污水处理设施投资，制定非点源污染源的计划，以及使美国的水域适合于钓鱼和游泳。
美国工业污染源排放标准是由联邦统一制定的。联邦环保局按工业行业进行分类，对每个行业根据其“最佳可行技术”确定并执行统一的污水排放标准，美国的排放标准已经比较成熟，是其实行工业污染源管理的基础。执行统一的排放标准是为了避免污染企业在不同州之间进行转移。一般，向河流排放时，标准比较严格，向海洋排放，执行的标准相对宽松一些。工业废水处理的原则是谁污染谁治理，政府不投资，只进行管理。工业源的污染控制分浓度和总量两种。对于工业源的超标排放行为，EPA、水质控制委员会等部门可以对其进行处罚，如罚款，还可以上诉至法院对企业负责人进行刑事处罚。 环境保护局编制的排放限值准则包括：
·常规污染物控制；
·现有最佳实用控制技术（BPT）排放限值；
·最佳常规污染物控制技术（BCT）排放限值；
·毒性污染物控制；
·现有最佳经济可行技术（BAT）排放限值；
·依据现有最佳示范技术（BADT）制订的新污染源
·实施标准（NSPS）；
·向下水道排放的预处理标准；
·现有污染源预处理标准（PSES）；
·新污染源预处理标准（PSNS）；
达到不同的排放限值，要采用不同的技术。最佳实用控制技术（BPT）排放限值是最好的。
3.2 总量控制
根据联邦和州对水环境状况的监测，管理部门识别出清洁水体和已受污染的水体，对两类水体适用不同管理要求。根据《清洁水法》的要求，清洁水体主要以排放标准作为管理的基础，而受损水体则要按照“日最大负荷量”（TMDL，total maximum daily load）确定出各个企业的排放削减量，以确保实现TMDL所对应的水质目标。
TMDL定义为：在满足水质标准的条件下，水体能够接受的某种污染物的最大日负荷量。计算方法是：TMDL=点源的排放量+非点源的排放量+环境背景值+水体安全系数。它包括污染负荷在点源和非点源之间的分配，同时还要考虑安全临界值和季节性的变化。污染负荷量可以表示为单位时间的质量、毒性和其他适合测定的指标。
图5 TMDL一般理论框架
图5描述了TMDL计划研究的基本过程和主要内容，具体过程为：识别水质受限制的水体→按优先顺序确定水质指标→最大日负荷总量的确定及分配→执行控制措施→评价水质控制措施。
计算“日最大负荷量”，是联邦《清洁水法》的要求，是进行污染物总量控制和解决
水环境问题的一种手段。美国目前已在一些河流上完成如垃圾、细菌、氯化物、营养盐（ 主要是氮）的TMDL核算，占全部水体的10%左右。不同水体TMDL的项目不同，计算方法不同，通常需要通过一定的数学模型进行计算。
估算负荷量所采取的方法一般都是从简单到复杂，但通常所选用的方法是稳定状态下的方程与模型相结合，模型要简单实用且技术上可行，成本合理。例如美国纽约市环保局利用Vollenweider方程计算TP的最大日负荷总量和当前实际负荷量。Vollenweider方程是简单的稳定状态的化学通量方程。研究发现，流域TP的负荷与平均水力停滞的时间的二次方根成反比例，所以被美国纽约市环保局最终利用的方程为：
PLtw （1） 0.5H[1(tw)]
式中：P为流域TP质量浓度，mg/L；L为这个流域从污染源来的TP的每日负荷量，g/m2；tw为流域的水力停留的平均时间，d；H为贮水处的平均深度，m。
此方程已被几个湖泊验证，是一个行之有效的计算污染物负荷量的模型。美国纽约市选用的水质指标为TP，在指南中规定TP的浓度值为20μg/L，然后利用Vollenweider方程把指南中TP的质量浓度转换成TP的负荷量，这个负荷量是“临界负荷”即相当于最大日总负荷量；当前的实际负荷量的计算：美国纽约市利用Vollenweider方程将1990~1994年每年TP的质量浓度转换成年度负荷量，再把年度负荷量求几何平均值即为当前实际负荷量；当前实际负荷量与“临界负荷”之差即为负荷削减量。
3.3 排放许可证制度（NPDES）
《清洁水法》402条规定，任何人从一个点源放任何污染物进入美国的水域必须获得NPDES许可证，否则即属违法。
NPDES只适用于特定点源的直接排放。这些点源具体包括市政废水处理设施、市政和工业暴雨排放设施、工商业排放设施和集中的动物饲养业排放设施以及进入沼泽地的疏浚排放和填充物等。不属于NPDES规范的点源排放包括农业暴雨和农业灌溉回流水、疏浚水、在污水预处理标准调控下的进入公有污水处理厂的非直接排放、符合紧急相应措施的排放和进入私有排污处理厂的排放等。
受NPDES规范的“水域”是指美国的地表水，包括：适航水及其支流、200里海域、湖泊、溪流、洲际水、洲际河流(被洲际旅游者为娱乐及其他目的所使用的或被从事洲际商业的行业为工业目的所使用或作为洲际鱼、贝类商业销售资源使用的)。对地下水进行规范的权力属于各州，各州可以自主决定NPDES是否适用于本州地下水。
目前，NPDES许可证的颁发必须遵循三类水排放通用标准：基于技术的标准
(technology-based standards)、基于水质的标准(water quality-based standards)、针对少量有毒化合物的基于健康的标准(health-based standards)。
(一)基于技术的标准
《清洁水法》采用了三种基于技术的污水控制标准。即“现有最实用控制技
术”(BPT)、“经济允许的最可行技术”(BAT)和“最可行的经论证控制技术”( BACT)。BPT是指对各类工业行业提出的基于该行业现有水污染控制技术的平均水平，是对所有的工业污水来源进行污水处理的联邦最低标准。BAT主要适用于特定的有毒污染物和非传统污染物，是指已有的和可能达到的最好的水污染控制技术。BACT是对新出现的污染源实行的一种更严格的控制技术标准，主要目的是利用现有最好的污染控制技术对新出现的污染源进行最严格的限制。
(二)基于水质的标准
如果遵循基于技术的标准不足于确保满足欲排放水体的水质要求时，就必须使用更为严格的基于水质的排放标准。基于水质的标准主要由各州制定。州政府在制定水质标准或方面发挥主导作用，大多数的州都制定了单独的水污染控制法规或条例。《清洁水法》授权州政府有权颁布比联邦法律更严格的水质标准或限制，各州应当根据水资源特定的用途，将本州内所有的水资源加以分类，并制定相应的水质标准。相比而言，联邦政府的作用是有限的，联邦环境保护局的任务只是负责审查这些标准，并向未满足联邦最低要求的州提出替代标准。尽管联邦环境保护局在制定水质标准方面极少行使其权力，但是为满足捕鱼和游泳用水的国家目标，联邦环境保护局保留施加更严格的水质限制的权力。NPDES许可证的颁发必须遵循各州的水质标准，各州的水质标准构成联邦NPDES许可证的基础。
(三)基于健康的标准
《清洁水法》规定，若BAT技术标准在公共环境和健康免受有毒污染物的威胁方面，不足以确保“充分的安全”时，联邦环境保护局有权颁布有毒污染物的排放标准。
NPDES许可证有两种：一般的许可证和个别的许可证。联邦环境保护局主要根据排污设施的排放性质、类型、排放水体的水质要求等因素以决定颁发何种类型的许可证。一般的许可证主要颁发给具有某种共同性质的特定排污点源设施，具体包括：暴雨点源、相同或基本相同类型行业的设施、排放相同类型的废物或从事相同类型的淤泥利用或处理实践的设施、要求相同的排放限制与运转条件或下水道淤泥利用或处理的设施，要求相同或相似的监控措施的设施。一般的许可证可以使具有某种共同性质的排污设施无须花费金钱和时间去单独申请个别的许可证，还使这些相似的排污设施公正地适用相似的许可证条款。个别的许可证主要颁发给特定的单独的、不具有共性的设施。个别的许可证的条款对于被许可人而言是特定的。NPDES许可证的有效期为5年。如果被许可人希望延期，应在到期前180天向颁发机关提出更新申请，由颁发机关决定是否延期。 NPDES许可证内容如下：
1．概况：被许可人的姓名、地址、授权排放的说明与排放地点等。
2．排放标准：控制污染物排放的基于技术、水质和健康的标准等。
3．监控和报告的义务：被许可人必须履行排放设施的各项监控记录以及向授权机构的
报告义务，该要求主要用于评价废水处理效率、排放水体质量以及被许可人遵守许可证的程度等。
4．特别条款：最好的管理实践(BMPs)、毒性削减评价(TREs)等补充的排放限制条款。
5．标准条款：适用于所有许可证的有关法定的、行政的和程序的要求。
《清洁水法》授权联邦环境保护局是NPDES的法律实施机构。NPDES由联邦环境保护局建立和执行。不过，《清洁水法》规定联邦环境保护局可以将NPDES的部分或全部职权授权给各州，目前约有45个州获得NPDES的授权。对于未得到联邦环境保护局授权的州而言，NPDES的颁发由地区环境保护局负责。联邦环境保护局虽然是NPDES的实施机构，但是各州仍然有权控制本州的水污染问题。各州有权制定比联邦标准更严格的水污染物排放标准，也可以要求本州排污设施获得本州的某种排放许可证。这样就会出现一个排污设施既要取得联邦的NPDES许可证又要取得本州的某种排放许可证的双重许可现象。如果一州已获得NPDES的授权，由该州颁发的一个排污许可证即可同时满足联邦和州许可证的要求。但是，联邦环境保护局对州所颁发的许可证有权审查其是否符合NPDES的要求。
3.4 美国排污权交易
排污权交易是指在一定区域内，基于总量控制的前提，各污染源之间通过市场手段进行污染物排放权利的交易，从而控制污染物的排放。在此基础上形成的排污权交易制度是重要的环境经济政策之一。
美国大气污染排放交易是迄今为止国际上最广泛和最成功的排污权交易实践，该政策有力促进了美国大气环境质量的改善，也降低了大气污染削减的社会成本。除了对大气污染物进行排污权交易外，美国在一些流域也探索了水质交易，既有点源－点源交易实践，也有点源－非点源交易和非点源－非点源交易案例实践。这些交易案例主要分布在沿海地区及五大湖地区。水质交易指标涉及到十二类主要指标，点源水质交易指标主要包括总氮、总磷、钙、铜、铅、汞、镍、锌。非点源水质交易指标主要包括硒、CBOD、沉淀物、温度（热负荷）。
排污权交易又称买卖许可证交易，是在满足环境要求的条件下，建立合法的污染排放权即排污权(这种权利通常以排污许可证的形式表现)，并允许这种权利像商品一样被买入和卖出，以此来进行污染物的排放控制。其一般的做法是：首先由政府部门确定出一定区域的环境质量目标，并据此评价该地区的环境容量。然后推算出污染物的最大允许排放量，并将最大允许排放量分成若干规定的排放量，即若干排污权。政府可以选择不同的方式分配这些权利，如公开竞价拍卖，定价出售或无偿分配等，并通过建立排污权交易市场使这种权利能合法买卖。在排污权市场上，排污者从其利益出发，自主决定其污染程度，从而买入或卖出排污权。排污权交易在环境部门监督管理下，各个持有排污许可指标的单位在有关的政策、法规约束下进行交易活动。美国排污权交易有以下特点：
1.减污的成本较小。排污权交易允许各污染源采取不同的治理污染措施，那些能够有效地去除污染的污染者能够将其拥有的允许排放量出售给处理费用较高的污染者，而处理费用较低的污染者可以选择购买排污权以使自己的排污符合环境管理要求。这将使污染的处理集中在治理成本较低的污染源处，使整个区域的污染治理更经济有效，这一经济有效性在排污权交易能够大量展开的情况下显得尤为明显。
2.能够更快的达标。在排污总量控制的系统中，允许排污权在各污染源间进行重新分配，可以有助于污染控制较容易的企业较多的进行污染的治理，而对那些污染控制较困难的企业也可以有一个逐渐改进的过程，能够激励企业进行技术创新。但是总的污染量也不至于被突破，这样相比不可交易的排污权系统来说，更能促进污染的治理，从而加速整个区域达标的进程。
3.与排污收费制度相比，排污权交易对环境质量的控制更为有效。在排污收费制度下，污染者花钱购买污染权，其价格是由管理机构统一制订的，而污染总量则通过对污染价格的控制间接地调控，在企业面临的内外部环境发生变化时其排污量极有可能突破环境容量的许可值，价格调控排污量的能力是有限的。而排污权交易直接制定排污总量，排污权的价格随着污染处理技术的变化自行调节，排污权交易制度能够有效地保证环境质量不受破坏，同时兼顾各经济体的发展需要。
4.政府可以对环境质量进行有效的调控。在排污权交易系统中，由于排污权的总量由政府有关机构确定的，因此，政府可以采取逐年下调比率的做法使总的排污量不断的减少，从而起到改善环境质量的效果。此外，如果希望降低现有的污染水平，可以进入市场购买排污权然后握在手里不再卖出，相当于减少了污染物允许排放的总量。
伴随着排污权的理论发展，20世纪70年代中期以后，美国政府开始利用学术界所提出的众多理论经验研究，尝试将各种类型的排污权交易实施于大气污染源和水污染源管理。
（一）建立排污削减信用政策体系
20世纪70年代中期至20世纪90年代，美国政府针对一些《清洁空气法》中规定的未达标区域所面临的经济增长与环境保护日益突出的矛盾，推出了一种以排污削减信用为媒介的排污权交易形式。如果某企业的排污削减量超过了美国环保局规定的基准水平，经环保局认可之后，便可产生“排污削减信用”，该企业既可以储存这种“信用”以备用，也可将其出售给治污费用较高的企业。以下是美国最初在“排污削减信用”的基础上建立起来的一系列政策。
1.补偿政策。该政策允许有资格的新建或扩建污染源在未达标地区投入运作，前提条件是新污染源安装了污染控制设备，达到了最低排放率标准，并通过购买该地区其他现存污染源的超额削减量来补偿新污染源排放的增加量。
2.气泡政策。把一个企业的多个污染源或多个临近排污企业当作一个“气泡”，只要该“气泡”向外界排出的污染物总量符合政府规定的排污量，且排污总量保持不变，则允
许“气泡”酌情决定其内部各污染源的排污和削减水平。
3.银行储存政策。建立排污削减信用银行作为交易平台，允许各污染源将某一时期富余的排污削减量以信用证的形式进行确认并存储，以便在未来合适时间出售或使用，但仍对其使用加以限制。
4.容量节余政策。允许改建或扩建的污染源在能够证明其厂区排污量没有明显增加的前提下进行改造，以避免新污染源的审查要求。该政策允许用污染源内任何地方得到的排污削减信用来抵消改建或扩建部分预计的排污增加量。
以上四种排污信用政策为美国排污权交易实践的早期形态，显示出了污染源之间通过合作协商，集中有限资金并以较低的成本治理污染等优点，但也存在政策适用范围小，管理成本高，管理缺乏灵活性等缺点。在随后解决酸雨问题上，美国所实施的SO2计划则是在前期的排污权交易的基础上进行的一系列创新和改进，从以排污信用证为交易媒介转向以总量控制型排污许可证为交易媒介。
（二）实施目标总量控制型排污权交易
目标总量控制型排污许可证交易的实施最初为解决的污染问题，随后其成功的实施效果使美国政府在联邦各州和全球的大气污染上不断发展了这种排污权交易的优势。1990年，美国国会通过的《清洁空气法》修正案的第四条中提出了“酸雨计划”。在此项计划中，美国政府针对性地制定了削减酸雨前导物的法律法规，运用总量控制和排污权交易政策来实现电力行业二氧化硫削减目标。此次削减计划是美国排污权交易史上最为成功的一次实践，取得了显著的效果。
（三）水域污染治理的典型案例：Dillon湖排污权交易的实践
20世纪80年代，位于美国科罗拉多州的Dillon湖地区由于过量的磷排放使得湖水水质受到污染并影响到该地区的经济发展。1982年，该地区以固定点污染源为对象设立了排入Dillon湖的磷容量的总量限制。1984年，该州水质量管理委员会批准一项新计划，允许点污染源增加磷的排放，条件是必须减少非点源污染源排入Dillon湖的磷含量，这一创新可以视为对总量分配系统下排污权交易的改进。
1997年，一家加拿大的公司计划在Dillon湖地区开设了娱乐场所，这将大大增加该地区的磷排放，而且极有可能突破磷排放的总量控制。在采取了尽可能的减污措施后仍有40磅的超标磷排放因为无法从固定污染源处获得排污信用，该公司只能向面污染源寻求排污削减。该公司采用的办法是为相应数量的家庭安装下水道污水处理设备，解决了排污限制的问题。
美国国内目前的排污交易主要分为点源-点源交易、点源-非电源交易和非点源-非电源交易三种类型。
（一）点源与点源的交易
点源间的交易是最基本的水质交易类型。点源-点源间的交易相对比较简单，容易
衡量，且是直接可实施的。由于所有的污染源都拥有许可证，去除技术的效果相对熟悉
且签订了监测协议，所以点源间的交易最容易被实施和监督。
单一点源与点源间的交易大体上包括一份点源间交易协议（见图6）。在这类交易
中，其中一个点源是信用产生者，另一方是信用购买者。对于点源-点源间的交易，可
以签发一份包括两者交易协议的单一许可证。或者，每个排放者都可以在各自的许可证
中包含交易条例。
图6 点源与点源交易
多点源间的交易包含在单一交易协议下运作的一组点源（见图 7）。这份交易协议
为这些点源进行交易建立需要的基本规则。这份交易协议可以详细的鉴定参与水质交易
的点源，鉴定地理范围（典型的如水域）或排放者的类型，并允许合格的点源参与排污
交易。一个由许可证规定的全面的限制或总量限制用来规范所有的交易。多点源交易协
议下的点源交易经常是在一个推动和监督成员间交易的组下被组织的。
图7 多点源交易
另一类多点源交易包含一组为了达到个体排放限制而从中央交易机构购买信用的
点源（见图8）。信用交易所由单独的实体构成，它可能是一个州代理，一个区或者其
它管理信用交易的组织。交易的信用由那些更加严格控制排放的点源产生。交易协议可
以具体说明如何产生和购买信用，如何计算交易比率，个体或组达到排放限制或总排污
量的义务。信用交易所持有信用的时间不会超过信用的有效期（由排放限制的类型决
定）。例如，那些要达到月平均磷排放限制的交易的有效期就是一个月。每一个有效期
内，新的用于购买的信用都会产生。这些信用交易所由州管理机构运行或授权，并被监
督。
图8 点源信用交易
（二）点源与非点源的交易
点源购买者与非点源出售者间的交易为达到水质标准提供了另一种机会。在成功的
点源-非点源交易项目中，点源从购买需要削减的信用中受益，而非点源则从更好的管
理和水质改善中受益。交易的一个主要好处还是降低了达到水质目标的花费。点源与非
点源间的交易方式有许多种。这包括了单一点源与非点源交易，多点源与非点源交易，
和多个排放源间的信用交易。
单一点源-非点源交易包含了单一点源与一个或多个非点源间的交易协议（见图
9）。在这类交易下，设定基准之下的非点源多削减的污染物负荷成为信用，而这些信
用被点源购买。单一点源-非点源间的交易要体现在点源的个体许可证中。
图9 点源与非点源的交易
在非点源信用交易中，一个交易项目从复合非点源购买信用并卖给点源（见图10）。
一个交易所可以由州、区、私人实体或第三方来管理。经纪人可用来鉴别交易伙伴并促
进交易。存在两种交易所的类型：（1）以经纪人推动的交易所，在那里经纪人将所有
的团体聚集到一起让他们直接同彼此进行交易。（2）一个中央交易所，在那里点源不
直接与非点源进行交易。在第二类交易所中，信用的出售者（非点源）通过使用各种各
样的BMPs（最佳管理措施）产生污染物削减负荷来卖给信用交易所。点源就会从交易
所购买信用而不是直接从非点源购买信用。这就可以为点源节省交易费用并建校管理成
本。此外，交易所还可以有其他功能，如，为交易建立标准，组织监测，为流域内的非
点源产生信用设定最大可行负荷，制定信用价格，决定信用是否合格，建立信用的储备
以保证为购买者提供稳定的信用来源，修正BMPs的操作和维护，跟踪所有参与者的重
要交易信息。交易所由州的机构运营或授权并受州机构的监督。
图10 非点源信用交易
4 水环境监测
经过100多年的发展，美国形成了完善的水环境监测方法体系。美国水环境监测方
法分为联邦监测方法和非联邦监测方法，其中，联邦监测方法被应用于法律规定的各类
法定监测活动；而非联邦监测方法则不能被应用于此类监测。联邦监测方法主要来源于
美国EPA、美国USGS等政府部门开发的监测方法，美国公共健康协会(APHA)、美国检
测和材料协会(ASTM)等组织开发的统一分析方法，以及高校、仪器公司或水质实验室
研发的分析方法等。为了保证联邦方法体系的适用性、时效性和标准化，USEPA建立了
一套联邦方法建立程序(ATP)，规定了原有联邦方法的修改、替换以及新方法纳入的标
准程序。这些方法必须通过USEPA制定的方法替代检验规程(ATP)才能成为联邦分析方
法。联邦监测方法分为《清洁水法》分析方法和《安全饮用水法》分析方法，它们本身
具有法律效力，分别是执行《清洁水法》“污染物排放消除制度”(NPDES)和《安全饮用
水法》水质安全监管的必选方法。
图11 美国水环境监测方法体系概况
与我国明显不同的是，USEPA并没有建立本系统的国家级水环境监测站网，也没有
建立本系统的水环境监测队伍，各大区和各州环保局负责组织对本地区水体进行定期的
监测。由于没有环保系统的监测队伍，因而主要依靠合同实验室（商业性私营公司、其
他部门和自愿者）按照环保局提出的要求进行监测，而USEPA按合同给予经费补助。
USGS是美国内政部下属的专门负责收集自然界信息的技术机构，其中水资源部有
4000余名工作人员，下设东南、中部及西部3个大区，其主要经费来源与USEPA相同，
即由国会拨款。与USEPA不同的是，USGS有自己完整的国家监测站网，包括水质和水
文监测站网，以及采样、样品处理、保存与分析技术规范与规定，有相应的专业监测队
伍，负责美国全国的地表、地下水体及大气降水的水质与水量的监测。反映美国水资源
质量状况报告均由USGS负责提出，因此USGS是美国地表水与地下水水质监测的权威单
位。其水质和水量方面的监测成果及时转入数据库，由政府各部门和社会共享。而USEPA
由于缺乏统一的流域监测站网规划与监测技术，在掌握全美地表与地下水环境质量方面
主要依靠USGS。据了解，20世纪90年代初，美国国会为了解在投入数千亿美元后，本
国水污染的治理效果与水质改善的情况，曾经拨专款由USGS而不是USEPA专门进行了
一次全美国的水质调查与评价，并专门向国会提出了关于本国水质状况的报告。
总体来看，USEPA在管理方面，比较突出的特点是制定有关全国环境保护的宏观政
策、法规和技术标准；进行培训与技术指导；协调工作和矛盾；完善与补充政策、法规、
标准体系，由分布在全国的10个大区负责执行。USEPA下设有研究机构，但是在具体工
作中更多的是依靠与其他部门如USGS、气象局和农业部等，与这些专业及资源管理部
门长期形成的良好合作伙伴关系，这一部分力量也是USEPA的重要技术支撑。USEPA
的研究实验室主要偏重基础性和管理性两个方面的研究。基础性研究如标准、方法、化
合物毒性试验等均是从事生态环境保护、水资源保护与管理所必须的。管理性研究成果
如数据库系统、环境信息分析与处理、数学模型以及研究调查指南等，直接为管理和决
策服务，针对性、指导性和实用性较强。特别值得一提的是，USEPA的研究成果均无偿
为全社会所共享，如其信息系统存储的大量水质监测数据，以及大量水质数学模型均可
通过网上下载，或向USEPA免费索取。与USEPA不同的是，USGS在生态环境方面主要
负责美国全国的地表及地下水质与水量的监测，在水生态环境和环境地质方面的工作比
USEPA更为专业，研究也更为前沿。USGS在水资源、水生态、沉积物、数据库、水质
模型开发以及GIS（地理信息系统）、RS（遥感）应用等方面具有非常强的研究开发能
力。
4.1 地表水的监测
水质监测工作是市场化运行方式，任何有资质的监测机构均可申请承担监测工作，
检测人员必须经过专门培训，持有合格证书。各州监测机构的资质认证由州卫生部门负
责。
各州的地表水环境监测工作由区域水质控制委员会组织开展，包括确定监测点位、
监测项目和频次，并将监测报告提交给州水资源管理委员会。全州的水环境状况报告由
州水资源管理委员会编制并公开发布，并上报给州政府、联邦EPA。根据联邦的要求，
全州的水质状况每2年发布一次。根据EPA的要求，任何一份水质监测方案必须包括以
下内容：
·监测方案设计的依据
·监测方案设计的目的
·具体的设计步骤
·主要的监测指标
·监测质量保证
·数据的管理
·数据的分析和评估
·监测结果报告
·监测方案的评估
·监测系统的物料来源
美国地表水由于污染程度较轻，自动监测工作开展较少。在加州，一些主要河段上
有水量的连续自动监测系统，但没有水质的连续自动监测系统，地表水的监测主要采用
人工采样、实验室分析的方式。地表水的监测项目有300多项，包括无机、有机污染物，
放射性物质，矿物质，毒性污染物，生物评价项目等。不同的水体监测频次要求不一样，
分为日监测、周监测、月监测、季度监测、半年监测及年监测等。EPA推荐的监测指标
见表1.
表1 EPA推荐地表水监测指标
4.2 污染源的监测
美国的污染源实施在线监测的项目较少。对于污水处理厂，流量必须实施在线监测，
有些安装浊度、pH、Cl-等的在线监测仪，但TOC、CODcr、NH3-N等的在线监测基本没
有，这些污染物一般通过等比例采样（采集等时间混合样）后送实验室进行分析。
对于工业废水或城市生活污水，主要由企业或城市污水处理厂自行委托有资质的监
测机构进行排放水质的监测工作，自行编制排放状况报告，上报给区域水质控制委员会，
并发布在一些专门的网站上，可以进行查阅，是公开的。EPA、区域水质控制委员会都
可以对污染源排放水质进行检查或抽查，对污水处理厂的抽测一般为每月或每周一次。
这种监督性监测是不收费的，是列入本单位的运行经费中（我国的情况也是如此）。EPA、
区域水质控制委员对污染源的监督性监测也可以委托有资质的监测机构进行，但一般区
域水质控制委员都设有自己的实验室，可以承担监测工作，实验室也必须进行资质认证。
对污染源的监督性监测计划由区域水质控制委员制订，EPA不干涉。
污染物排放总量采用流量与浓度乘积进行计算的方法，流量是统计流量在线监测仪
的月均值（未安装流量在线监测的每月监测一次），浓度也是当月监测结果的平均值。
4.3 美国水质自动监测应用
目前，美国的水质监测仍以野外采样和实验室分析为主，很少建立自动监测站。因
为自动监测站建设费用和运行成本高，且难以适应各种环境和满足各种不同层次测试的
要求。就水质自动监测站的数量、技术和发展趋势而言，美国现在的发展情况与10年前
相比，并没有更多的变化与进展。就本次调研所了解到的情况，用于地表及地下水体水
文参数自动测量的设施已经十分普遍，但目前水质自动监测站在美国的应用仍十分有
限，如科罗拉多全州只有4~6个，监测参数也只是几个简单的参数，如：水温、溶解氧、
电导率、pH值、氧化还原电位、氯离子和浊度等，氨氮的测定较前几年已有所突破，但
绝大部分水质参数还是依靠实验室分析监测。据了解加州USEPA第9大区只有极个别自
动水质监测装置在运行。目前的自动监测技术仅能用于一些特定场合，如污水处理厂的
出水口，重要供水水源地的取水口以及对水质反应较敏感的水体水域等，而且只能适用
一些特定参数的监测，不宜普遍推广。据了解，不仅在美国，在世界其他地区，包括英
国、德国、加拿大在内的大多数发达国家，水质自动监测站的应用均十分有限。
4.4 美国环境监测质量保证与控制
（一）美国环境监测QA/QC法律体系
美国环境监测的QA/QC是由法律驱使及保障的。除联邦政府、EPA外，涉及环境监
测项目的其它部门，各州政府都设有环境监测QA/QC的法律规范。美国国家标准学会及
美国质量协会为美国制定了与国际标准ISO-9000接轨的《环境数据技术及环境技术质量
系统》的国家标准ANSI/ASQC E4，该标准叙述了对涉及环境数据及技术的环境项目质
量管理系统的一套最基本的要求，并提供了质量管理体系中必需的原则与术语定义。以
此国家标准为基础，各相关部门制定了一系列涉及环境数据技术的有关QA/QC法令、法
规等。应当值得一提的是美国环境保护局(EPA)编制了一系列有关质量管理的规定性及
指导性文件，QA/R系列及QA/G系列在（见表2）。
（二）美国环境监测执行单位的质量体系及认证
按照法规的要求任何从事与环境数据及环境技术有关的单位都必须具有一个以文
件阐明的、结构化的质量管理系统。这个系统是通过质量管理计划(Quality Management
Plan-QMP)来阐述的。质量管理计划详细叙述本单位怎样贯彻执行质量管理。它阐述本
单位的质量宗旨、组织结构、岗位职责、如何保障其产品及所提供服务的质量。EPA法
令《EPA质量管理计划的要求》(QA-R2)，对QMP的内容及格式都有具体的规定。
任何有关环境监测执行单位，例如环境分析实验室、提供采样服务的工程单位、提
供标准样品的单位、提供实验室考核样品的单位、提供数据审查服务的单位及提供对实
验室进行认证服务的单位都必须通过相关权威部门或其委托单位的认证，获得执照或认
证证明后方可进行相关的业务活动，生产产品或提供服务。认证的过程就是逐项检查该
单位是否具有完整的质量体系，其QMP是否确实得以贯彻。
对环境监测的执行单位的认证以环境分析实验室最为复杂。参加认证的实验室要首
先向认证单位申请，提供质量管理计划书，并从授权单位获取所申请分析项目的考核样，
分析结果报供样单位，由其进行评定，评定结果分别同时寄给认证单位及申请单位。若
考核结果通过，认证单位即来现场根据质量管理计划书逐条进行认证，并对考核样原始
数据及日常分析抽样数据进行审查，确认该实验室的质量管理计划书付诸执行，其提供
的数据达到所声称的质量标准即可发放相关分析项目的执照或许可。这种认证既有以部
门区分的，又有以项目区分的。例如EPA、能源部(DOE)、国防部(DOD)、海洋及大气
管理局(NOAA)、地质调查局(USGS)，各州政府都有自己的认证系统。甚至同一部门也
有不同认证系统，例如国防部所属陆、海、空三军长期以来对于环境监测实验室一直有
各自的章程和认证程序。而EPA则根据项目进行认证。目前EPA主管的环境监测项目有
五个，它们源于五个不同的法规，这些法律是《安全饮用水法》(SDWA)、《清洁水法》
(CWA)、《资源保护及修复法》(RCRA)和《综合环境应急、赔偿及责任法》(CERCLA)
以及《清洁空气法》(CAA)。
美国环境分析实验复杂的认证体系迫使同一分析实验室为获得不同部门的定单必
须花费大量时间应对不同的认证单位，以得到相关部门的执照。从20世纪九十年初美国
环境监测界，由民间至官方都强烈呼吁对这种造成了大量的人力物力浪费的、复杂的、
多中心的认证机制进行改革。由此，在EPA组织领导下，经过几年努力，由联邦政府及
一些州政府联合组成的国家环境分析实验室认证协会(NELAC)于1994年应运而生。随
后，全国环境分析实验室认证纲要(NELAP)获得通过。经十几年发展，NELAC/NELAP
得到不断发展与完善，并且与国际标准ISO-17025测试及校准实验室资格的通用要求相
接轨。如今许多州政府已采用其认证程序为环境分析实验室进行认证。美国国防部陆、
海、空三军也已于2003年以其为基础建立了统一的实验室质量认证体系并承认NELAC
的认证。目前美国全国已批准13个NELAC认证机构。
（三）具体项目QA/QC体系
美国的环境监测项目都有各自的一套QA/QC体系。项目的QA/QC系统包括系统设计
-数据质量目标(DQO)、项目质量保证计划(QAPP)、数据审核及确认、数据质量评价等。
对与收集环境数据有关的环境项目必须首先进行质量系统设计。目的是根据数据的
用途确定其质量目标(DQO)，确保工程项目一开始就走上正确的轨道，从而以合理的成本得到预期的、具有质量满足于使用要求的数据。建立数据质量目标是根据EPA指导文件QA/G-4进行的。它是依照系统计划，借助科学的统计方法，对数据收集进行设计的一系列活动，一般分为七个过程，详见图12。
图12 数据质量目标程序（DQO）内容
项目的每个参加单位都要编写与其承担部分相关的QAPP。比较项目质量保证计划与执行单位的QMP，可以看出两者有很多相似的部分。因而在实际工作中，项目执行单位在申请项目时一般是以本单位的QMP为基础，加上与项目相关的具体内容编成QAPP即可。权威部门在审批QAPP时首先根据计划书判断执行单位的质量管理体系是否完善，是否能有效地执行及监督QAPP；所制定的DQO是否合理，是否能满足数据用途的需要；所采用的各种标准操作程序（SOPs）是否科学并且符合相关规定；QA/QC目标是否合理，是否能使所得到的数据达到质量目标。审查完毕后，即可到现场进行认证，并抽查其它项目的数据，以确保该单位的QMP付诸实施。权威机构往往雇佣专业的质量审查认证机构进行审查、认证。对一些长期项目，这样的现场认证一般每隔两年要重复一次。
表3 项目质量保证计划（QAPP）内容
在具体项目中，标准操作程序(SOPs)是以附件的形式被列在QAPP里。它是一个组
织规定重复性作业的操作过程，目的是为了使该重复性作业操作标准化，以适应技术和
质量体系的要求，从而为数据质量提供有力保证。它的内容可以是一个分析过程、一个
仪器维护过程或校准曲线的绘制过程，也可以是一个数据确认过程或报告编写过程。一
般监测项目所使用标准操作程序为：样品采集→样品保管→试剂、标样准备→分析方法
→仪器校正与维护→质量控制→纠正措施→数据导出和批准→数据验证与确认→报告
→评估体系→废物处理。
数据审核包括原始数据审查及数据报告审查两部分。原始数据审查通常由同级或上级分析人员进行。审查内容包括样品名称、分析项目、定性定量结果是否正确，样品是否需要稀释，分析是否在有效期内完成，有关质控样品是否完全、是否达到质控指标，分析人员对异常现象的说明是否正确。数据报告的审查通常由实验室主任或质控官员进行。审查内容着重于样品信息和最终报告，根据原始数据计算出来的结果是否正确，由原始数据至样品浓度及检出限计算是否正确，质控数据是否达到合同指标，数据说明是否正确、完善。审查完毕将数据及对数据是否达到质控标准的说明一并报使用单位，使用单位要对数据进行确认，通常是雇佣数据认证公司完成确认工作。数据认证公司首先是对数据进行复审，检验数据提供单位的审查是否正确，在此基础上根据QAPP中所述数据质量目标确认哪些数据符合使用标准，哪些数据是有效的，哪些是无效的。
使用单位对所获得的数据按照数据使用目的、样品的代表性及数据确认结果对所得到的数据是否满足项目需要所具有的可辩性进行综合评价，明确数据的适用范围。表4为数据质量评估一般步骤和内容。
表4 数据质量评估一般步骤及内容
结束语
与中国一样，美国的一些州，如加州，也面临水资源短缺背景下的水环境管理的挑战，为此这些州建立了独立的水资源管理委员会，对水质和水量进行统一监测管理。按流域划定管理单元的思想是美国水环境管理的重要特色。我国的水环境监测处于长期的“多家管水”状态，将水环境监测按照监测水体的不同，分为四类，即地下水监测、地表水监测、污水及废水监测和饮用水监测。相应的管水部门有水利部门、环保部门、国土资源部门和城市建设部门，其职责如图13。
从图中可以看出，地下水的监测有三个部门在管理，地表水和供水有两个部门在负责管理，也就是说水环境监测的管理存在着很多的职能交叉现象，这种分工不明确也就
导致了监测路线的混乱，势必一个监测网络中有很多监测方案，而这些监测方案是由不同单位按各自的范围和目的来执行，因此监测部门虽多，但统一监督管理不足，各行其是，彼此独立，重复交叉情况严重，在水质监测中缺乏部门行业之间的合作，联系分散，导致资源利用没有充分优化。不少河流湖库的水质监测，既有水利部门设置的断面，又有环保部门设置的断面，多数断面是重复的。有时同一断面的水质监测数据，有着不同的监测结果。
图13 中国水环境监测管理示意图
美国已成功控制了点源的污染，正在逐步加强对面源、雨水、地下水的污染控制。对点源污染控制的成功，主要得益于对污染源的严格管理和要求，对污染源的排放标准是基于行业最佳可行的污染控制技术制订的，即要求污染源必须采取可行的最佳污染控制技术，联邦对各个行业制订了全国统一的排放标准。并且在此过程中，美国相应的制定了配套的分析方法，如EPA 500系列饮用水中有机物分析方法，600系列城市和工业废水中有机物分析方法，CLP系列合同实验室分析方法和200系列金属分析方法等。我国虽然制定了较为全面的污水排放标准和水质监测标准，但存在着水质分析方法与排放标准不配套和现行水质监测项目于水环境状况不符等问题。因此，需在完善标准分析方法上做出更多的努力。
此外，美国通过总量控制，许可证制度和排污交易等管理手段，很好的控制了污染物的排放，中国目前在这些方面尚处于探索阶段。
参考文献
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EPA《Water Quality Monitoring Manual Volume II: Manual on wastewater Quality Monitoring》
EPA《Water Quality Monitoring Technical Guide Book》
US Department of Agriculture《National Water Quality Handbook》
王炳华，赵明. 美国环境监测一百年历史回顾及借鉴. 环境监测管理与技术，2001. 翁立华，彭彪，彭盛华. 美国水资源保护考察报告. 水资源保护，2004.
张小玲等. 欧美等发达国家水环境监测方法体系. 2012.
梁博等. 最大日负荷总量计划在非点源污染控制管理中的应用. 水资源保护，2004. 周驰等. 浅谈美国环境监测质量保证与质量控制. 中国环境监测，2010.
美国水环境保护
1 美国水环境保护的机构和职能
1.1 机构和职能
（1） 联邦
美国的EPA（Environmental Protection Agency）分为四级：联邦EPA、州EPA、县EPA、市EPA。各级EPA之间没有行政隶属关系，是业务上的上下级关系。联邦EPA制订高层的水环境保护政策法规，兼有一定的管理职能，具有较强的财务能力；州EPA的职责是监督管理、贯彻实施联邦EPA制订的政策法规，负责实施州内的污染防治规划，并制定州内的相关政策、标准等；地方环保机构（县EPA、市EPA）主要是提供废物处理的服务，负责建设运营污水处理厂、固体废物处理站等。美国联邦EPA在全国设有9个分支机构，代表联邦EPA行使管理职能。如在加州的旧金山设有联邦EPA第九分支机构（大区办公室），管理四个州，工作人员很多。
联邦EPA及其分支机构（以第九分支机构为例）的内部机构设置见图1和图2。
图1 联邦EPA内部机构设置
图2联邦EPA第九分支机构（大区办公室）内部结构
（2） 州
州EPA是州政府的组成部门之一。以加州EPA为例，由六个委员会组成，见图3。各委员会之间互不干涉，是独立的，也不受州EPA的管理。在美国州水环境管理的工作职能主要通过州水资源管理委员会（WRCB）来实现。加州的水资源管理委员会兼有水质和水权管理职能，属于一个特例，这一情况在美国其他州并不相同。东部州由于水量充沛，不存在水权管理的问题，西部州才有水权管理的问题；西部州中只有加州实现了水质水权统一管理，西部其他州的水质管理和水权管理由不同的部门承担。东部州的水权管理工作由州法院承担，当发生水事纠纷时，由法院裁决。
图3 加州EPA的组织结构
虽然在政府组织结构中，WRCB属于州EPA内部，但它不受州长管理，只是由州长提名、州议会批准产生一个委员会来管理，向州议会负责。加州水资源管理委员会有5名全职付薪的委员组成，属于公务员，总部设在州的首府Sacramento市，下设9个跨区域水质控制委员会（RWOCB），主要职能是进行污水、雨水、地表水、地下水的环境管理，工作人员也属于政府公务员，运行费用部分来自州EPA，部分来自排污收费。每个委员会由9个兼职委员组成，委员都来自广大民众，由代表不同利益的团体向州长推荐人选，再由州长提名担任。
区域水质控制委员会（RWOCB）的组织机构见图4（以洛杉矶水质控制委员会为例）。加州EPA还负责近海的环境保护工作，范围是离海岸3英里内（从低潮算起），3 ~ 12英里范围内的海域环境保护工作属于联邦政府EPA负责管理，12英里以外的海域属公海，美国不再进行环境保护管理工作。
图4 洛杉矶水质控制委员会组织机构图
2 美国水环境保护的资金体制
2.1 联邦EPA
美国联邦EPA管理政府滚动基金（state revolving fund，简称SRF），SRF是1987年后联邦政府投资水污染防治项目的主要形式，是美国《清洁水法》（Clean Water Act）（1987年）的要求，目的是形成一种可持续的资金渠道，用于环境保护工作。SRF通过经济手段鼓励地方政府建设和经营有效的城市污水处理体系。美国多年的实践证明，这种资金管理和激励机制对于地方政府更好地开展水污染防治工作是十分有效的。
SRF 主要来源于5个方面：（1）联邦政府投入；（2）州政府的配套资金；（3）发行的债券；（4）贷款的偿还；（5）利润等。随着时间的推移，SRF中的联邦支出部分所占比例逐渐下降，债券部分所占比例逐渐上升。
SRF的特征是：（1）联邦和州政府提供种子基金（二者的比例是83：17左右）；
（2）州制定的规划有一定的弹性；（3）项目由州EPA实施和运作；（4）鼓励公众参与；（5）联邦政府干预较少。另外，SRF资金利率低、贷款期限长（ 最长期限可以到20年），因此对于申请者有相当大的吸引力。
SRF通过中央银行直接下拨，近年来每年SRF约有40亿美元。申请SRF的项目必须通过联邦EPA的分支机构（大区办公室）的审核，审核过程是公开、透明的。为保证SRF 投资的项目能够按期返还，采取的安全保证措施有：（1）联邦EPA审核和确定州的申请项目；（2）州政府管理下拨的SRF和借贷者；（3）对借贷者建立信用制度，保证其按期偿还。
2.2 州水资源管理委员会
州水资源管理委员会也管理一定的环保资金，资金来源于州政府发行的公债，公债由州政府负责偿还。在加州，2000年至2004年底，已投资约7亿美元，其中约2. 2亿美元
用于地下水污染的治理。环保资金的申请者主要是政府部门和非赢利性的机构，但加油站等地下油储罐的经营管理者也可以申请资金治理地下水污染。环保资金的投资方式有两种：（1）贷款，必须偿还，但利息很低，偿还期限可以较长，如20年；（2）赠与，不须偿还。州环保资金的投资方向主要是水环境保护、非点源污染控制、地下水改善与保护、农业面源治理等。
2.3 区域水质控制委员会
州内的区域水质控制委员会的经费来源于征收的排污费。水质控制委员会内部设有水质监测实验室，承担区域内河流、水库等地表水的监测工作，并承担污水处理厂、工业污染源等的排水抽测工作，监测费用也来源于排污费。当污水处理厂、工业污染源等出现超标情况，区域水质控制委员会可以对其进行罚款，如旧金山水质管理委员会可以对污水处理厂、工业污染源等排水出现一项污染物超标情况罚款3000美元，但罚款必须交给加州水资源管理委员会，对于经济情况较差的排污单位，罚款可以返还一部分用于污水治理工作。
3 美国工业污染源管理办法
3.1 排放标准
美国的清洁水法案（Clean Water Act）是1977年对于1972年联邦水污染控制法案的修正案，它制定了控制美国污水排放的基本法规。清洁水法案授予美国环保署建立工业污水排放的标准（基于技术），并继续建立针对地表水中所有污染物的水质标准的权力。
清洁水法的目的是恢复和维持国家水域的化学、物理和生物成分的完整性。为了实现这一目的，公布了7个目标和各种政策。其中的一个目标是到1985年实现污染物质零排放。其他的目标包括为建设公共的污水处理设施投资，制定非点源污染源的计划，以及使美国的水域适合于钓鱼和游泳。
美国工业污染源排放标准是由联邦统一制定的。联邦环保局按工业行业进行分类，对每个行业根据其“最佳可行技术”确定并执行统一的污水排放标准，美国的排放标准已经比较成熟，是其实行工业污染源管理的基础。执行统一的排放标准是为了避免污染企业在不同州之间进行转移。一般，向河流排放时，标准比较严格，向海洋排放，执行的标准相对宽松一些。工业废水处理的原则是谁污染谁治理，政府不投资，只进行管理。工业源的污染控制分浓度和总量两种。对于工业源的超标排放行为，EPA、水质控制委员会等部门可以对其进行处罚，如罚款，还可以上诉至法院对企业负责人进行刑事处罚。 环境保护局编制的排放限值准则包括：
·常规污染物控制；
·现有最佳实用控制技术（BPT）排放限值；
·最佳常规污染物控制技术（BCT）排放限值；
·毒性污染物控制；
·现有最佳经济可行技术（BAT）排放限值；
·依据现有最佳示范技术（BADT）制订的新污染源
·实施标准（NSPS）；
·向下水道排放的预处理标准；
·现有污染源预处理标准（PSES）；
·新污染源预处理标准（PSNS）；
达到不同的排放限值，要采用不同的技术。最佳实用控制技术（BPT）排放限值是最好的。
3.2 总量控制
根据联邦和州对水环境状况的监测，管理部门识别出清洁水体和已受污染的水体，对两类水体适用不同管理要求。根据《清洁水法》的要求，清洁水体主要以排放标准作为管理的基础，而受损水体则要按照“日最大负荷量”（TMDL，total maximum daily load）确定出各个企业的排放削减量，以确保实现TMDL所对应的水质目标。
TMDL定义为：在满足水质标准的条件下，水体能够接受的某种污染物的最大日负荷量。计算方法是：TMDL=点源的排放量+非点源的排放量+环境背景值+水体安全系数。它包括污染负荷在点源和非点源之间的分配，同时还要考虑安全临界值和季节性的变化。污染负荷量可以表示为单位时间的质量、毒性和其他适合测定的指标。
图5 TMDL一般理论框架
图5描述了TMDL计划研究的基本过程和主要内容，具体过程为：识别水质受限制的水体→按优先顺序确定水质指标→最大日负荷总量的确定及分配→执行控制措施→评价水质控制措施。
计算“日最大负荷量”，是联邦《清洁水法》的要求，是进行污染物总量控制和解决
水环境问题的一种手段。美国目前已在一些河流上完成如垃圾、细菌、氯化物、营养盐（ 主要是氮）的TMDL核算，占全部水体的10%左右。不同水体TMDL的项目不同，计算方法不同，通常需要通过一定的数学模型进行计算。
估算负荷量所采取的方法一般都是从简单到复杂，但通常所选用的方法是稳定状态下的方程与模型相结合，模型要简单实用且技术上可行，成本合理。例如美国纽约市环保局利用Vollenweider方程计算TP的最大日负荷总量和当前实际负荷量。Vollenweider方程是简单的稳定状态的化学通量方程。研究发现，流域TP的负荷与平均水力停滞的时间的二次方根成反比例，所以被美国纽约市环保局最终利用的方程为：
PLtw （1） 0.5H[1(tw)]
式中：P为流域TP质量浓度，mg/L；L为这个流域从污染源来的TP的每日负荷量，g/m2；tw为流域的水力停留的平均时间，d；H为贮水处的平均深度，m。
此方程已被几个湖泊验证，是一个行之有效的计算污染物负荷量的模型。美国纽约市选用的水质指标为TP，在指南中规定TP的浓度值为20μg/L，然后利用Vollenweider方程把指南中TP的质量浓度转换成TP的负荷量，这个负荷量是“临界负荷”即相当于最大日总负荷量；当前的实际负荷量的计算：美国纽约市利用Vollenweider方程将1990~1994年每年TP的质量浓度转换成年度负荷量，再把年度负荷量求几何平均值即为当前实际负荷量；当前实际负荷量与“临界负荷”之差即为负荷削减量。
3.3 排放许可证制度（NPDES）
《清洁水法》402条规定，任何人从一个点源放任何污染物进入美国的水域必须获得NPDES许可证，否则即属违法。
NPDES只适用于特定点源的直接排放。这些点源具体包括市政废水处理设施、市政和工业暴雨排放设施、工商业排放设施和集中的动物饲养业排放设施以及进入沼泽地的疏浚排放和填充物等。不属于NPDES规范的点源排放包括农业暴雨和农业灌溉回流水、疏浚水、在污水预处理标准调控下的进入公有污水处理厂的非直接排放、符合紧急相应措施的排放和进入私有排污处理厂的排放等。
受NPDES规范的“水域”是指美国的地表水，包括：适航水及其支流、200里海域、湖泊、溪流、洲际水、洲际河流(被洲际旅游者为娱乐及其他目的所使用的或被从事洲际商业的行业为工业目的所使用或作为洲际鱼、贝类商业销售资源使用的)。对地下水进行规范的权力属于各州，各州可以自主决定NPDES是否适用于本州地下水。
目前，NPDES许可证的颁发必须遵循三类水排放通用标准：基于技术的标准
(technology-based standards)、基于水质的标准(water quality-based standards)、针对少量有毒化合物的基于健康的标准(health-based standards)。
(一)基于技术的标准
《清洁水法》采用了三种基于技术的污水控制标准。即“现有最实用控制技
术”(BPT)、“经济允许的最可行技术”(BAT)和“最可行的经论证控制技术”( BACT)。BPT是指对各类工业行业提出的基于该行业现有水污染控制技术的平均水平，是对所有的工业污水来源进行污水处理的联邦最低标准。BAT主要适用于特定的有毒污染物和非传统污染物，是指已有的和可能达到的最好的水污染控制技术。BACT是对新出现的污染源实行的一种更严格的控制技术标准，主要目的是利用现有最好的污染控制技术对新出现的污染源进行最严格的限制。
(二)基于水质的标准
如果遵循基于技术的标准不足于确保满足欲排放水体的水质要求时，就必须使用更为严格的基于水质的排放标准。基于水质的标准主要由各州制定。州政府在制定水质标准或方面发挥主导作用，大多数的州都制定了单独的水污染控制法规或条例。《清洁水法》授权州政府有权颁布比联邦法律更严格的水质标准或限制，各州应当根据水资源特定的用途，将本州内所有的水资源加以分类，并制定相应的水质标准。相比而言，联邦政府的作用是有限的，联邦环境保护局的任务只是负责审查这些标准，并向未满足联邦最低要求的州提出替代标准。尽管联邦环境保护局在制定水质标准方面极少行使其权力，但是为满足捕鱼和游泳用水的国家目标，联邦环境保护局保留施加更严格的水质限制的权力。NPDES许可证的颁发必须遵循各州的水质标准，各州的水质标准构成联邦NPDES许可证的基础。
(三)基于健康的标准
《清洁水法》规定，若BAT技术标准在公共环境和健康免受有毒污染物的威胁方面，不足以确保“充分的安全”时，联邦环境保护局有权颁布有毒污染物的排放标准。
NPDES许可证有两种：一般的许可证和个别的许可证。联邦环境保护局主要根据排污设施的排放性质、类型、排放水体的水质要求等因素以决定颁发何种类型的许可证。一般的许可证主要颁发给具有某种共同性质的特定排污点源设施，具体包括：暴雨点源、相同或基本相同类型行业的设施、排放相同类型的废物或从事相同类型的淤泥利用或处理实践的设施、要求相同的排放限制与运转条件或下水道淤泥利用或处理的设施，要求相同或相似的监控措施的设施。一般的许可证可以使具有某种共同性质的排污设施无须花费金钱和时间去单独申请个别的许可证，还使这些相似的排污设施公正地适用相似的许可证条款。个别的许可证主要颁发给特定的单独的、不具有共性的设施。个别的许可证的条款对于被许可人而言是特定的。NPDES许可证的有效期为5年。如果被许可人希望延期，应在到期前180天向颁发机关提出更新申请，由颁发机关决定是否延期。 NPDES许可证内容如下：
1．概况：被许可人的姓名、地址、授权排放的说明与排放地点等。
2．排放标准：控制污染物排放的基于技术、水质和健康的标准等。
3．监控和报告的义务：被许可人必须履行排放设施的各项监控记录以及向授权机构的
报告义务，该要求主要用于评价废水处理效率、排放水体质量以及被许可人遵守许可证的程度等。
4．特别条款：最好的管理实践(BMPs)、毒性削减评价(TREs)等补充的排放限制条款。
5．标准条款：适用于所有许可证的有关法定的、行政的和程序的要求。
《清洁水法》授权联邦环境保护局是NPDES的法律实施机构。NPDES由联邦环境保护局建立和执行。不过，《清洁水法》规定联邦环境保护局可以将NPDES的部分或全部职权授权给各州，目前约有45个州获得NPDES的授权。对于未得到联邦环境保护局授权的州而言，NPDES的颁发由地区环境保护局负责。联邦环境保护局虽然是NPDES的实施机构，但是各州仍然有权控制本州的水污染问题。各州有权制定比联邦标准更严格的水污染物排放标准，也可以要求本州排污设施获得本州的某种排放许可证。这样就会出现一个排污设施既要取得联邦的NPDES许可证又要取得本州的某种排放许可证的双重许可现象。如果一州已获得NPDES的授权，由该州颁发的一个排污许可证即可同时满足联邦和州许可证的要求。但是，联邦环境保护局对州所颁发的许可证有权审查其是否符合NPDES的要求。
3.4 美国排污权交易
排污权交易是指在一定区域内，基于总量控制的前提，各污染源之间通过市场手段进行污染物排放权利的交易，从而控制污染物的排放。在此基础上形成的排污权交易制度是重要的环境经济政策之一。
美国大气污染排放交易是迄今为止国际上最广泛和最成功的排污权交易实践，该政策有力促进了美国大气环境质量的改善，也降低了大气污染削减的社会成本。除了对大气污染物进行排污权交易外，美国在一些流域也探索了水质交易，既有点源－点源交易实践，也有点源－非点源交易和非点源－非点源交易案例实践。这些交易案例主要分布在沿海地区及五大湖地区。水质交易指标涉及到十二类主要指标，点源水质交易指标主要包括总氮、总磷、钙、铜、铅、汞、镍、锌。非点源水质交易指标主要包括硒、CBOD、沉淀物、温度（热负荷）。
排污权交易又称买卖许可证交易，是在满足环境要求的条件下，建立合法的污染排放权即排污权(这种权利通常以排污许可证的形式表现)，并允许这种权利像商品一样被买入和卖出，以此来进行污染物的排放控制。其一般的做法是：首先由政府部门确定出一定区域的环境质量目标，并据此评价该地区的环境容量。然后推算出污染物的最大允许排放量，并将最大允许排放量分成若干规定的排放量，即若干排污权。政府可以选择不同的方式分配这些权利，如公开竞价拍卖，定价出售或无偿分配等，并通过建立排污权交易市场使这种权利能合法买卖。在排污权市场上，排污者从其利益出发，自主决定其污染程度，从而买入或卖出排污权。排污权交易在环境部门监督管理下，各个持有排污许可指标的单位在有关的政策、法规约束下进行交易活动。美国排污权交易有以下特点：
1.减污的成本较小。排污权交易允许各污染源采取不同的治理污染措施，那些能够有效地去除污染的污染者能够将其拥有的允许排放量出售给处理费用较高的污染者，而处理费用较低的污染者可以选择购买排污权以使自己的排污符合环境管理要求。这将使污染的处理集中在治理成本较低的污染源处，使整个区域的污染治理更经济有效，这一经济有效性在排污权交易能够大量展开的情况下显得尤为明显。
2.能够更快的达标。在排污总量控制的系统中，允许排污权在各污染源间进行重新分配，可以有助于污染控制较容易的企业较多的进行污染的治理，而对那些污染控制较困难的企业也可以有一个逐渐改进的过程，能够激励企业进行技术创新。但是总的污染量也不至于被突破，这样相比不可交易的排污权系统来说，更能促进污染的治理，从而加速整个区域达标的进程。
3.与排污收费制度相比，排污权交易对环境质量的控制更为有效。在排污收费制度下，污染者花钱购买污染权，其价格是由管理机构统一制订的，而污染总量则通过对污染价格的控制间接地调控，在企业面临的内外部环境发生变化时其排污量极有可能突破环境容量的许可值，价格调控排污量的能力是有限的。而排污权交易直接制定排污总量，排污权的价格随着污染处理技术的变化自行调节，排污权交易制度能够有效地保证环境质量不受破坏，同时兼顾各经济体的发展需要。
4.政府可以对环境质量进行有效的调控。在排污权交易系统中，由于排污权的总量由政府有关机构确定的，因此，政府可以采取逐年下调比率的做法使总的排污量不断的减少，从而起到改善环境质量的效果。此外，如果希望降低现有的污染水平，可以进入市场购买排污权然后握在手里不再卖出，相当于减少了污染物允许排放的总量。
伴随着排污权的理论发展，20世纪70年代中期以后，美国政府开始利用学术界所提出的众多理论经验研究，尝试将各种类型的排污权交易实施于大气污染源和水污染源管理。
（一）建立排污削减信用政策体系
20世纪70年代中期至20世纪90年代，美国政府针对一些《清洁空气法》中规定的未达标区域所面临的经济增长与环境保护日益突出的矛盾，推出了一种以排污削减信用为媒介的排污权交易形式。如果某企业的排污削减量超过了美国环保局规定的基准水平，经环保局认可之后，便可产生“排污削减信用”，该企业既可以储存这种“信用”以备用，也可将其出售给治污费用较高的企业。以下是美国最初在“排污削减信用”的基础上建立起来的一系列政策。
1.补偿政策。该政策允许有资格的新建或扩建污染源在未达标地区投入运作，前提条件是新污染源安装了污染控制设备，达到了最低排放率标准，并通过购买该地区其他现存污染源的超额削减量来补偿新污染源排放的增加量。
2.气泡政策。把一个企业的多个污染源或多个临近排污企业当作一个“气泡”，只要该“气泡”向外界排出的污染物总量符合政府规定的排污量，且排污总量保持不变，则允
许“气泡”酌情决定其内部各污染源的排污和削减水平。
3.银行储存政策。建立排污削减信用银行作为交易平台，允许各污染源将某一时期富余的排污削减量以信用证的形式进行确认并存储，以便在未来合适时间出售或使用，但仍对其使用加以限制。
4.容量节余政策。允许改建或扩建的污染源在能够证明其厂区排污量没有明显增加的前提下进行改造，以避免新污染源的审查要求。该政策允许用污染源内任何地方得到的排污削减信用来抵消改建或扩建部分预计的排污增加量。
以上四种排污信用政策为美国排污权交易实践的早期形态，显示出了污染源之间通过合作协商，集中有限资金并以较低的成本治理污染等优点，但也存在政策适用范围小，管理成本高，管理缺乏灵活性等缺点。在随后解决酸雨问题上，美国所实施的SO2计划则是在前期的排污权交易的基础上进行的一系列创新和改进，从以排污信用证为交易媒介转向以总量控制型排污许可证为交易媒介。
（二）实施目标总量控制型排污权交易
目标总量控制型排污许可证交易的实施最初为解决的污染问题，随后其成功的实施效果使美国政府在联邦各州和全球的大气污染上不断发展了这种排污权交易的优势。1990年，美国国会通过的《清洁空气法》修正案的第四条中提出了“酸雨计划”。在此项计划中，美国政府针对性地制定了削减酸雨前导物的法律法规，运用总量控制和排污权交易政策来实现电力行业二氧化硫削减目标。此次削减计划是美国排污权交易史上最为成功的一次实践，取得了显著的效果。
（三）水域污染治理的典型案例：Dillon湖排污权交易的实践
20世纪80年代，位于美国科罗拉多州的Dillon湖地区由于过量的磷排放使得湖水水质受到污染并影响到该地区的经济发展。1982年，该地区以固定点污染源为对象设立了排入Dillon湖的磷容量的总量限制。1984年，该州水质量管理委员会批准一项新计划，允许点污染源增加磷的排放，条件是必须减少非点源污染源排入Dillon湖的磷含量，这一创新可以视为对总量分配系统下排污权交易的改进。
1997年，一家加拿大的公司计划在Dillon湖地区开设了娱乐场所，这将大大增加该地区的磷排放，而且极有可能突破磷排放的总量控制。在采取了尽可能的减污措施后仍有40磅的超标磷排放因为无法从固定污染源处获得排污信用，该公司只能向面污染源寻求排污削减。该公司采用的办法是为相应数量的家庭安装下水道污水处理设备，解决了排污限制的问题。
美国国内目前的排污交易主要分为点源-点源交易、点源-非电源交易和非点源-非电源交易三种类型。
（一）点源与点源的交易
点源间的交易是最基本的水质交易类型。点源-点源间的交易相对比较简单，容易
衡量，且是直接可实施的。由于所有的污染源都拥有许可证，去除技术的效果相对熟悉
且签订了监测协议，所以点源间的交易最容易被实施和监督。
单一点源与点源间的交易大体上包括一份点源间交易协议（见图6）。在这类交易
中，其中一个点源是信用产生者，另一方是信用购买者。对于点源-点源间的交易，可
以签发一份包括两者交易协议的单一许可证。或者，每个排放者都可以在各自的许可证
中包含交易条例。
图6 点源与点源交易
多点源间的交易包含在单一交易协议下运作的一组点源（见图 7）。这份交易协议
为这些点源进行交易建立需要的基本规则。这份交易协议可以详细的鉴定参与水质交易
的点源，鉴定地理范围（典型的如水域）或排放者的类型，并允许合格的点源参与排污
交易。一个由许可证规定的全面的限制或总量限制用来规范所有的交易。多点源交易协
议下的点源交易经常是在一个推动和监督成员间交易的组下被组织的。
图7 多点源交易
另一类多点源交易包含一组为了达到个体排放限制而从中央交易机构购买信用的
点源（见图8）。信用交易所由单独的实体构成，它可能是一个州代理，一个区或者其
它管理信用交易的组织。交易的信用由那些更加严格控制排放的点源产生。交易协议可
以具体说明如何产生和购买信用，如何计算交易比率，个体或组达到排放限制或总排污
量的义务。信用交易所持有信用的时间不会超过信用的有效期（由排放限制的类型决
定）。例如，那些要达到月平均磷排放限制的交易的有效期就是一个月。每一个有效期
内，新的用于购买的信用都会产生。这些信用交易所由州管理机构运行或授权，并被监
督。
图8 点源信用交易
（二）点源与非点源的交易
点源购买者与非点源出售者间的交易为达到水质标准提供了另一种机会。在成功的
点源-非点源交易项目中，点源从购买需要削减的信用中受益，而非点源则从更好的管
理和水质改善中受益。交易的一个主要好处还是降低了达到水质目标的花费。点源与非
点源间的交易方式有许多种。这包括了单一点源与非点源交易，多点源与非点源交易，
和多个排放源间的信用交易。
单一点源-非点源交易包含了单一点源与一个或多个非点源间的交易协议（见图
9）。在这类交易下，设定基准之下的非点源多削减的污染物负荷成为信用，而这些信
用被点源购买。单一点源-非点源间的交易要体现在点源的个体许可证中。
图9 点源与非点源的交易
在非点源信用交易中，一个交易项目从复合非点源购买信用并卖给点源（见图10）。
一个交易所可以由州、区、私人实体或第三方来管理。经纪人可用来鉴别交易伙伴并促
进交易。存在两种交易所的类型：（1）以经纪人推动的交易所，在那里经纪人将所有
的团体聚集到一起让他们直接同彼此进行交易。（2）一个中央交易所，在那里点源不
直接与非点源进行交易。在第二类交易所中，信用的出售者（非点源）通过使用各种各
样的BMPs（最佳管理措施）产生污染物削减负荷来卖给信用交易所。点源就会从交易
所购买信用而不是直接从非点源购买信用。这就可以为点源节省交易费用并建校管理成
本。此外，交易所还可以有其他功能，如，为交易建立标准，组织监测，为流域内的非
点源产生信用设定最大可行负荷，制定信用价格，决定信用是否合格，建立信用的储备
以保证为购买者提供稳定的信用来源，修正BMPs的操作和维护，跟踪所有参与者的重
要交易信息。交易所由州的机构运营或授权并受州机构的监督。
图10 非点源信用交易
4 水环境监测
经过100多年的发展，美国形成了完善的水环境监测方法体系。美国水环境监测方
法分为联邦监测方法和非联邦监测方法，其中，联邦监测方法被应用于法律规定的各类
法定监测活动；而非联邦监测方法则不能被应用于此类监测。联邦监测方法主要来源于
美国EPA、美国USGS等政府部门开发的监测方法，美国公共健康协会(APHA)、美国检
测和材料协会(ASTM)等组织开发的统一分析方法，以及高校、仪器公司或水质实验室
研发的分析方法等。为了保证联邦方法体系的适用性、时效性和标准化，USEPA建立了
一套联邦方法建立程序(ATP)，规定了原有联邦方法的修改、替换以及新方法纳入的标
准程序。这些方法必须通过USEPA制定的方法替代检验规程(ATP)才能成为联邦分析方
法。联邦监测方法分为《清洁水法》分析方法和《安全饮用水法》分析方法，它们本身
具有法律效力，分别是执行《清洁水法》“污染物排放消除制度”(NPDES)和《安全饮用
水法》水质安全监管的必选方法。
图11 美国水环境监测方法体系概况
与我国明显不同的是，USEPA并没有建立本系统的国家级水环境监测站网，也没有
建立本系统的水环境监测队伍，各大区和各州环保局负责组织对本地区水体进行定期的
监测。由于没有环保系统的监测队伍，因而主要依靠合同实验室（商业性私营公司、其
他部门和自愿者）按照环保局提出的要求进行监测，而USEPA按合同给予经费补助。
USGS是美国内政部下属的专门负责收集自然界信息的技术机构，其中水资源部有
4000余名工作人员，下设东南、中部及西部3个大区，其主要经费来源与USEPA相同，
即由国会拨款。与USEPA不同的是，USGS有自己完整的国家监测站网，包括水质和水
文监测站网，以及采样、样品处理、保存与分析技术规范与规定，有相应的专业监测队
伍，负责美国全国的地表、地下水体及大气降水的水质与水量的监测。反映美国水资源
质量状况报告均由USGS负责提出，因此USGS是美国地表水与地下水水质监测的权威单
位。其水质和水量方面的监测成果及时转入数据库，由政府各部门和社会共享。而USEPA
由于缺乏统一的流域监测站网规划与监测技术，在掌握全美地表与地下水环境质量方面
主要依靠USGS。据了解，20世纪90年代初，美国国会为了解在投入数千亿美元后，本
国水污染的治理效果与水质改善的情况，曾经拨专款由USGS而不是USEPA专门进行了
一次全美国的水质调查与评价，并专门向国会提出了关于本国水质状况的报告。
总体来看，USEPA在管理方面，比较突出的特点是制定有关全国环境保护的宏观政
策、法规和技术标准；进行培训与技术指导；协调工作和矛盾；完善与补充政策、法规、
标准体系，由分布在全国的10个大区负责执行。USEPA下设有研究机构，但是在具体工
作中更多的是依靠与其他部门如USGS、气象局和农业部等，与这些专业及资源管理部
门长期形成的良好合作伙伴关系，这一部分力量也是USEPA的重要技术支撑。USEPA
的研究实验室主要偏重基础性和管理性两个方面的研究。基础性研究如标准、方法、化
合物毒性试验等均是从事生态环境保护、水资源保护与管理所必须的。管理性研究成果
如数据库系统、环境信息分析与处理、数学模型以及研究调查指南等，直接为管理和决
策服务，针对性、指导性和实用性较强。特别值得一提的是，USEPA的研究成果均无偿
为全社会所共享，如其信息系统存储的大量水质监测数据，以及大量水质数学模型均可
通过网上下载，或向USEPA免费索取。与USEPA不同的是，USGS在生态环境方面主要
负责美国全国的地表及地下水质与水量的监测，在水生态环境和环境地质方面的工作比
USEPA更为专业，研究也更为前沿。USGS在水资源、水生态、沉积物、数据库、水质
模型开发以及GIS（地理信息系统）、RS（遥感）应用等方面具有非常强的研究开发能
力。
4.1 地表水的监测
水质监测工作是市场化运行方式，任何有资质的监测机构均可申请承担监测工作，
检测人员必须经过专门培训，持有合格证书。各州监测机构的资质认证由州卫生部门负
责。
各州的地表水环境监测工作由区域水质控制委员会组织开展，包括确定监测点位、
监测项目和频次，并将监测报告提交给州水资源管理委员会。全州的水环境状况报告由
州水资源管理委员会编制并公开发布，并上报给州政府、联邦EPA。根据联邦的要求，
全州的水质状况每2年发布一次。根据EPA的要求，任何一份水质监测方案必须包括以
下内容：
·监测方案设计的依据
·监测方案设计的目的
·具体的设计步骤
·主要的监测指标
·监测质量保证
·数据的管理
·数据的分析和评估
·监测结果报告
·监测方案的评估
·监测系统的物料来源
美国地表水由于污染程度较轻，自动监测工作开展较少。在加州，一些主要河段上
有水量的连续自动监测系统，但没有水质的连续自动监测系统，地表水的监测主要采用
人工采样、实验室分析的方式。地表水的监测项目有300多项，包括无机、有机污染物，
放射性物质，矿物质，毒性污染物，生物评价项目等。不同的水体监测频次要求不一样，
分为日监测、周监测、月监测、季度监测、半年监测及年监测等。EPA推荐的监测指标
见表1.
表1 EPA推荐地表水监测指标
4.2 污染源的监测
美国的污染源实施在线监测的项目较少。对于污水处理厂，流量必须实施在线监测，
有些安装浊度、pH、Cl-等的在线监测仪，但TOC、CODcr、NH3-N等的在线监测基本没
有，这些污染物一般通过等比例采样（采集等时间混合样）后送实验室进行分析。
对于工业废水或城市生活污水，主要由企业或城市污水处理厂自行委托有资质的监
测机构进行排放水质的监测工作，自行编制排放状况报告，上报给区域水质控制委员会，
并发布在一些专门的网站上，可以进行查阅，是公开的。EPA、区域水质控制委员会都
可以对污染源排放水质进行检查或抽查，对污水处理厂的抽测一般为每月或每周一次。
这种监督性监测是不收费的，是列入本单位的运行经费中（我国的情况也是如此）。EPA、
区域水质控制委员对污染源的监督性监测也可以委托有资质的监测机构进行，但一般区
域水质控制委员都设有自己的实验室，可以承担监测工作，实验室也必须进行资质认证。
对污染源的监督性监测计划由区域水质控制委员制订，EPA不干涉。
污染物排放总量采用流量与浓度乘积进行计算的方法，流量是统计流量在线监测仪
的月均值（未安装流量在线监测的每月监测一次），浓度也是当月监测结果的平均值。
4.3 美国水质自动监测应用
目前，美国的水质监测仍以野外采样和实验室分析为主，很少建立自动监测站。因
为自动监测站建设费用和运行成本高，且难以适应各种环境和满足各种不同层次测试的
要求。就水质自动监测站的数量、技术和发展趋势而言，美国现在的发展情况与10年前
相比，并没有更多的变化与进展。就本次调研所了解到的情况，用于地表及地下水体水
文参数自动测量的设施已经十分普遍，但目前水质自动监测站在美国的应用仍十分有
限，如科罗拉多全州只有4~6个，监测参数也只是几个简单的参数，如：水温、溶解氧、
电导率、pH值、氧化还原电位、氯离子和浊度等，氨氮的测定较前几年已有所突破，但
绝大部分水质参数还是依靠实验室分析监测。据了解加州USEPA第9大区只有极个别自
动水质监测装置在运行。目前的自动监测技术仅能用于一些特定场合，如污水处理厂的
出水口，重要供水水源地的取水口以及对水质反应较敏感的水体水域等，而且只能适用
一些特定参数的监测，不宜普遍推广。据了解，不仅在美国，在世界其他地区，包括英
国、德国、加拿大在内的大多数发达国家，水质自动监测站的应用均十分有限。
4.4 美国环境监测质量保证与控制
（一）美国环境监测QA/QC法律体系
美国环境监测的QA/QC是由法律驱使及保障的。除联邦政府、EPA外，涉及环境监
测项目的其它部门，各州政府都设有环境监测QA/QC的法律规范。美国国家标准学会及
美国质量协会为美国制定了与国际标准ISO-9000接轨的《环境数据技术及环境技术质量
系统》的国家标准ANSI/ASQC E4，该标准叙述了对涉及环境数据及技术的环境项目质
量管理系统的一套最基本的要求，并提供了质量管理体系中必需的原则与术语定义。以
此国家标准为基础，各相关部门制定了一系列涉及环境数据技术的有关QA/QC法令、法
规等。应当值得一提的是美国环境保护局(EPA)编制了一系列有关质量管理的规定性及
指导性文件，QA/R系列及QA/G系列在（见表2）。
（二）美国环境监测执行单位的质量体系及认证
按照法规的要求任何从事与环境数据及环境技术有关的单位都必须具有一个以文
件阐明的、结构化的质量管理系统。这个系统是通过质量管理计划(Quality Management
Plan-QMP)来阐述的。质量管理计划详细叙述本单位怎样贯彻执行质量管理。它阐述本
单位的质量宗旨、组织结构、岗位职责、如何保障其产品及所提供服务的质量。EPA法
令《EPA质量管理计划的要求》(QA-R2)，对QMP的内容及格式都有具体的规定。
任何有关环境监测执行单位，例如环境分析实验室、提供采样服务的工程单位、提
供标准样品的单位、提供实验室考核样品的单位、提供数据审查服务的单位及提供对实
验室进行认证服务的单位都必须通过相关权威部门或其委托单位的认证，获得执照或认
证证明后方可进行相关的业务活动，生产产品或提供服务。认证的过程就是逐项检查该
单位是否具有完整的质量体系，其QMP是否确实得以贯彻。
对环境监测的执行单位的认证以环境分析实验室最为复杂。参加认证的实验室要首
先向认证单位申请，提供质量管理计划书，并从授权单位获取所申请分析项目的考核样，
分析结果报供样单位，由其进行评定，评定结果分别同时寄给认证单位及申请单位。若
考核结果通过，认证单位即来现场根据质量管理计划书逐条进行认证，并对考核样原始
数据及日常分析抽样数据进行审查，确认该实验室的质量管理计划书付诸执行，其提供
的数据达到所声称的质量标准即可发放相关分析项目的执照或许可。这种认证既有以部
门区分的，又有以项目区分的。例如EPA、能源部(DOE)、国防部(DOD)、海洋及大气
管理局(NOAA)、地质调查局(USGS)，各州政府都有自己的认证系统。甚至同一部门也
有不同认证系统，例如国防部所属陆、海、空三军长期以来对于环境监测实验室一直有
各自的章程和认证程序。而EPA则根据项目进行认证。目前EPA主管的环境监测项目有
五个，它们源于五个不同的法规，这些法律是《安全饮用水法》(SDWA)、《清洁水法》
(CWA)、《资源保护及修复法》(RCRA)和《综合环境应急、赔偿及责任法》(CERCLA)
以及《清洁空气法》(CAA)。
美国环境分析实验复杂的认证体系迫使同一分析实验室为获得不同部门的定单必
须花费大量时间应对不同的认证单位，以得到相关部门的执照。从20世纪九十年初美国
环境监测界，由民间至官方都强烈呼吁对这种造成了大量的人力物力浪费的、复杂的、
多中心的认证机制进行改革。由此，在EPA组织领导下，经过几年努力，由联邦政府及
一些州政府联合组成的国家环境分析实验室认证协会(NELAC)于1994年应运而生。随
后，全国环境分析实验室认证纲要(NELAP)获得通过。经十几年发展，NELAC/NELAP
得到不断发展与完善，并且与国际标准ISO-17025测试及校准实验室资格的通用要求相
接轨。如今许多州政府已采用其认证程序为环境分析实验室进行认证。美国国防部陆、
海、空三军也已于2003年以其为基础建立了统一的实验室质量认证体系并承认NELAC
的认证。目前美国全国已批准13个NELAC认证机构。
（三）具体项目QA/QC体系
美国的环境监测项目都有各自的一套QA/QC体系。项目的QA/QC系统包括系统设计
-数据质量目标(DQO)、项目质量保证计划(QAPP)、数据审核及确认、数据质量评价等。
对与收集环境数据有关的环境项目必须首先进行质量系统设计。目的是根据数据的
用途确定其质量目标(DQO)，确保工程项目一开始就走上正确的轨道，从而以合理的成本得到预期的、具有质量满足于使用要求的数据。建立数据质量目标是根据EPA指导文件QA/G-4进行的。它是依照系统计划，借助科学的统计方法，对数据收集进行设计的一系列活动，一般分为七个过程，详见图12。
图12 数据质量目标程序（DQO）内容
项目的每个参加单位都要编写与其承担部分相关的QAPP。比较项目质量保证计划与执行单位的QMP，可以看出两者有很多相似的部分。因而在实际工作中，项目执行单位在申请项目时一般是以本单位的QMP为基础，加上与项目相关的具体内容编成QAPP即可。权威部门在审批QAPP时首先根据计划书判断执行单位的质量管理体系是否完善，是否能有效地执行及监督QAPP；所制定的DQO是否合理，是否能满足数据用途的需要；所采用的各种标准操作程序（SOPs）是否科学并且符合相关规定；QA/QC目标是否合理，是否能使所得到的数据达到质量目标。审查完毕后，即可到现场进行认证，并抽查其它项目的数据，以确保该单位的QMP付诸实施。权威机构往往雇佣专业的质量审查认证机构进行审查、认证。对一些长期项目，这样的现场认证一般每隔两年要重复一次。
表3 项目质量保证计划（QAPP）内容
在具体项目中，标准操作程序(SOPs)是以附件的形式被列在QAPP里。它是一个组
织规定重复性作业的操作过程，目的是为了使该重复性作业操作标准化，以适应技术和
质量体系的要求，从而为数据质量提供有力保证。它的内容可以是一个分析过程、一个
仪器维护过程或校准曲线的绘制过程，也可以是一个数据确认过程或报告编写过程。一
般监测项目所使用标准操作程序为：样品采集→样品保管→试剂、标样准备→分析方法
→仪器校正与维护→质量控制→纠正措施→数据导出和批准→数据验证与确认→报告
→评估体系→废物处理。
数据审核包括原始数据审查及数据报告审查两部分。原始数据审查通常由同级或上级分析人员进行。审查内容包括样品名称、分析项目、定性定量结果是否正确，样品是否需要稀释，分析是否在有效期内完成，有关质控样品是否完全、是否达到质控指标，分析人员对异常现象的说明是否正确。数据报告的审查通常由实验室主任或质控官员进行。审查内容着重于样品信息和最终报告，根据原始数据计算出来的结果是否正确，由原始数据至样品浓度及检出限计算是否正确，质控数据是否达到合同指标，数据说明是否正确、完善。审查完毕将数据及对数据是否达到质控标准的说明一并报使用单位，使用单位要对数据进行确认，通常是雇佣数据认证公司完成确认工作。数据认证公司首先是对数据进行复审，检验数据提供单位的审查是否正确，在此基础上根据QAPP中所述数据质量目标确认哪些数据符合使用标准，哪些数据是有效的，哪些是无效的。
使用单位对所获得的数据按照数据使用目的、样品的代表性及数据确认结果对所得到的数据是否满足项目需要所具有的可辩性进行综合评价，明确数据的适用范围。表4为数据质量评估一般步骤和内容。
表4 数据质量评估一般步骤及内容
结束语
与中国一样，美国的一些州，如加州，也面临水资源短缺背景下的水环境管理的挑战，为此这些州建立了独立的水资源管理委员会，对水质和水量进行统一监测管理。按流域划定管理单元的思想是美国水环境管理的重要特色。我国的水环境监测处于长期的“多家管水”状态，将水环境监测按照监测水体的不同，分为四类，即地下水监测、地表水监测、污水及废水监测和饮用水监测。相应的管水部门有水利部门、环保部门、国土资源部门和城市建设部门，其职责如图13。
从图中可以看出，地下水的监测有三个部门在管理，地表水和供水有两个部门在负责管理，也就是说水环境监测的管理存在着很多的职能交叉现象，这种分工不明确也就
导致了监测路线的混乱，势必一个监测网络中有很多监测方案，而这些监测方案是由不同单位按各自的范围和目的来执行，因此监测部门虽多，但统一监督管理不足，各行其是，彼此独立，重复交叉情况严重，在水质监测中缺乏部门行业之间的合作，联系分散，导致资源利用没有充分优化。不少河流湖库的水质监测，既有水利部门设置的断面，又有环保部门设置的断面，多数断面是重复的。有时同一断面的水质监测数据，有着不同的监测结果。
图13 中国水环境监测管理示意图
美国已成功控制了点源的污染，正在逐步加强对面源、雨水、地下水的污染控制。对点源污染控制的成功，主要得益于对污染源的严格管理和要求，对污染源的排放标准是基于行业最佳可行的污染控制技术制订的，即要求污染源必须采取可行的最佳污染控制技术，联邦对各个行业制订了全国统一的排放标准。并且在此过程中，美国相应的制定了配套的分析方法，如EPA 500系列饮用水中有机物分析方法，600系列城市和工业废水中有机物分析方法，CLP系列合同实验室分析方法和200系列金属分析方法等。我国虽然制定了较为全面的污水排放标准和水质监测标准，但存在着水质分析方法与排放标准不配套和现行水质监测项目于水环境状况不符等问题。因此，需在完善标准分析方法上做出更多的努力。
此外，美国通过总量控制，许可证制度和排污交易等管理手段，很好的控制了污染物的排放，中国目前在这些方面尚处于探索阶段。
参考文献
EPA《Water Quality Monitoring Manual Volume I: Manual on Ambient Water Quality Monitoring》
EPA《Water Quality Monitoring Manual Volume II: Manual on wastewater Quality Monitoring》
EPA《Water Quality Monitoring Technical Guide Book》
US Department of Agriculture《National Water Quality Handbook》
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梁博等. 最大日负荷总量计划在非点源污染控制管理中的应用. 水资源保护，2004. 周驰等. 浅谈美国环境监测质量保证与质量控制. 中国环境监测，2010.