T/CSES 205-2025 流域水环境耗氧污染物溯源技术指南

　　ICS 13. 020. 40 CCS Z 00/09

　　团 体 标 准

　　T/CSES 205—2025

　　流域水环境耗氧污染物溯源技术指南

　　Technical guidelines for source tracing of oxygen‑consuming substances for

　　watershed aquatic environment

　　2025‑06‑27 发布 2025‑06‑27 实施

　　中国环境科学学会 发 布

　　T/CSES 205—2025

　　T/CSES 205—2025

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由大连理工大学提出 。

　　本文件由中国环境科学学会归口 。

　　本文件起草单位：大连理工大学 、中国环境科学研究院 、长江水利委员会长江科学院 、北京科技大学 、北京师范大学 、中国环境监测总站 、浙江工商大学 、生态环境部环境规划院 。

　　本文件主要起草人：刘志红、霍守亮、汤显强、刘沙沙、李嘉琪、张靖天、冯华军、李文攀、张含笑、翁南燕、陈岩 、赵琰鑫 。

　　T/CSES 205—2025

　　流域水环境耗氧污染物溯源技术指南

　　1 范围

　　本文件规定了流域水环境耗氧污染物溯源的技术流程 、超标区域范围表征 、资料整理与分析溯源 、现场勘察与分析溯源 、多技术集成与分析溯源及溯源结果表征与责任主体确认等内容 。

　　本文件适用于河流 、湖泊 、水库等流域水环境中耗氧污染物的溯源 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 ，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB 3838 地表水环境质量标准

　　GB 18918 城镇污水处理厂污染物排放标准

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　耗氧污染物 oxygen‑consuming pollutants

　　进入水体后，通过微生物的生化分解或化学氧化反应消耗水中溶解氧(DO)的物质 。

　　3. 2

　　耗氧污染物溯源 source tracing of oxygen‑consuming pollutants

　　通过分析和技术手段，追溯水体中耗氧污染物的来源，判别其为工业 、农业 、生活或其他类型，并最终识别污染源责任主体的过程 。

　　4 技术流程

　　流域耗氧污染物溯源采用 3 级递进框架，以溯源是否成功为节点，逐级触发“资料整理与分析溯源 →现场勘察与分析溯源 → 多技术集成与分析溯源 ”技术层级，直至闭环输出结果，技术流程见图 1。

　　5 超标区域范围表征

　　5. 1 收集历史监测数据

　　基于历史水质监测数据 ，进行污染超标区域的判断 。优先采用自动水质监测站的实时连续监测数据，若自动监测数据无法获取，使用人工监测数据作为补充 。

　　T/CSES 205—2025

　　溯源成功

　　溯源成功

　　图 1 流域水环境耗氧污染物溯源技术流程图

　　5. 2 污染超标范围的筛查与确定

　　具体步骤如下：

　　a) 通 过 数 据 完 整 性 审 查 、采 样 与 分 析 方 法 一 致 性 核 查 、异 常 值 识 别 与 处 理 ，确 保 分 析 结 果 的 可靠性 ;

　　b) 将历史监测数据中的耗氧污染物浓度与 GB 3838 规定的标准限值进行对比，筛选出超标区域;

　　c) 分析耗氧污染物浓度的时空分布特征，明确超标的具体时段与空间范围;

　　d) 通过分析 3 年以上的监测数据 ，识别耗氧污染物是否具有持续超标趋势 ，避免因短期波动误判污染问题性质;

　　e) 基于现状监测数据的筛查结果，可以确定污染超标区域范围，启动后续的溯源工作 。

　　5. 3 污染区域表征

　　5. 3. 1 地理位置表征

　　地理位置表征如下：

　　a) 污染源常表现为集中分布，例如工业园区内工厂密集，或农业区 、大型养殖场的连片区域;

　　b) 污染源的空间布局可呈点状 、线状或面状 。

　　5. 3. 2 区域功能表征

　　区域功能表征如下：

　　a) 工业功能区：以工厂 、企业为主，主要为工业废水 、废气 、固体废物等污染;

　　b) 农业功能区：以耕地 、畜禽养殖为主，主要为农业面源污染 、畜禽养殖污染;

　　c) 城镇功能区：涵盖居民生活 、商业活动等，主要为生活污水 、餐饮油烟 、交通废气等;

　　d) 混合功能区：区域内存在多种功能混合，导致污染类型复杂多样 。

　　T/CSES 205—2025

　　6 资料整理与分析溯源

　　6. 1 适用条件

　　适用于已有充分历史监测数据 、区域性资料和污染源信息，且监管和监测体系完善，可支撑通过资料分析有效识别污染源的区域 。

　　6. 2 污染源分类

　　在已确认污染超标区域范围内，收集整理与耗氧污染物相关的污染源数据，包括：

　　a) 农业面源污染：指由农田径流 、农药化肥不合理使用 、作物残茬分解等引起的耗氧污染物排放;

　　b) 畜禽养殖源：指由畜禽养殖产生并向环境排放粪污 、废渣等活动造成的耗氧污染物排放;

　　c) 城镇源：涵盖城镇污水处理厂的点源污染(依据 GB 18918)及城市面源污染导致的耗氧污染物排放;

　　d) 工业企业排放源：指化工 、制药 、食品加工 、造纸 、纺织印染等行业 ，进行工业生产活动造成的耗氧污染物排放 。

　　6. 3 基础数据收集与有效性分析

　　6. 3. 1 污染源监测数据

　　监测数据如下 。

　　a) 农业面源污染数据：可通过农业农村部门统计数据 、遥感影像和典型区域径流监测相结合的方式获取 。

　　b) 畜禽养殖污染源数据：可通过生态环境和农业农村部门的统计年报 、规模化养殖场的排污许可证信息 、在线监测数据等途径获取 。

　　c) 城镇源数据：城镇污水点源数据主要来自污水处理厂在线监测和运行报表 ;城市面源数据则通过城市土地利用数据 、排水管网普查资料结合降雨数据并辅以模型模拟来获取 。

　　d) 工业企业排放源数据：可通过排污许可证系统 、企业污染物在线监测数据和生态环境部门的现场检查记录等官方渠道获取 。

　　6. 3. 2 水质监测数据

　　监测数据如下：

　　a) 官方环境监测平台：可查阅各级生态环境部门(国家 、省 、市)的在线监测平台和数据公开网站 ，获取国控 、省控 、市控断面及重点水域的历史与实时数据;

　　b) 排污单位信息公开：访问重点排污单位(如污水处理厂 、大型工业企业)的官网或指定信息公开平台，获取其自行监测和排污许可执行报告数据;

　　c) 水利部门数据：查阅水利部门的官方网站或水文年鉴，获取水文数据;

　　d) 科研文献与报告：检索学术期刊 、学位论文 、科研项目报告及环评报告 ，获取特定区域和时期的水质监测数据 。

　　6. 3. 3 流域特征数据

　　特征数据如下：

　　a) 地形地貌数据 、土地利用数据 、土壤数据：可通过中国科学院资源环境科学与数据中心 、国家基

　　T/CSES 205—2025

　　础地理信息中心获取，并利用遥感影像和 GIS 技术进行提取;

　　b) 气象数据：从中国气象局国家气象信息中心获取降雨量 、气温等气象站点数据;

　　c) 社会经济数据 ：查阅国家及地方统计局的统计年鉴和公报 ，获取人口 、产业结构 、农业生产等信息 。

　　6. 3. 4 数据有效性分析

　　所有数据均应进行有效性分析，确保其准确性 、代表性和可比性，参照 HJ 630—2011 中 5 . 6 数据处理 。

　　6. 4 数据分析与溯源判断

　　6. 4. 1 数据分析

　　6. 4. 1. 1 空间分布特征分析

　　分析如下：

　　a) 识别超标热点：对各监测点的水质数据进行横向比较，识别耗氧污染物浓度超标区域;

　　b) 空间集聚效应：关注持续超标断面，分析耗氧污染物超标区域是否存在空间集聚效应，结合地理信息，初步推断污染源的分布特征 。

　　6. 4. 1. 2 时间序列与季节性变化分析

　　分析如下：

　　a) 变化规律：基于耗氧污染物的浓度数据 ，通过时间序列分析揭示不同监测点位在日 、月 、季节及年际尺度的变化规律;

　　b) 负荷规律：针对具备连续流量监测的断面，结合污染物浓度数据计算耗氧污染物通量，量化污染输入总量变化特征，解析外源输入贡献率;

　　c) 季节性特征识别：综合耗氧污染物类型 、通量峰值时段及时序变化特征，推测不同耗氧污染物所对应污染源的活跃期 。

　　6. 4. 1. 3 污染源类型与指纹特征识别

　　类型识别与指纹比对如下：

　　a) 类型识别：结合时空变化分析结果，对各项耗氧污染物指标进行分类，识别其对应的主要污染源类型;

　　b) 指纹比对：通过比对水质指纹与污染源特征库，识别耗氧污染物来源 。

　　6. 4. 2 污染源定位

　　在完成耗氧污染物及污染源数据分析后，运用以下方法进行污染源的精准定位：

　　a) 关联分析与初步锁定：通过分析水质监测数据中耗氧污染物的时空分布特征与潜在污染源活动模式的时空关联性，可初步锁定可能的耗氧污染物来源;

　　b) 模型验证与量化归因：引入适宜的水质模型 ，验证已锁定的污染源与下游监测数据之间的响应关系 ，通过模型模拟定量解析不同污染源对受纳水体耗氧污染物负荷的贡献比例 ，从而实现污染源的精准定位与量化归因 。

　　T/CSES 205—2025

　　6. 4. 3 溯源结果确认

　　若 6. 4. 1 和6. 4. 2 分析结果能确定耗氧污染物浓度变化与污染源活动之间存在明显的关联性 ，认为溯源成功，可将结果反馈给相关部门或污染治理单位 。

　　若未明确污染源，则按第 7 章现场勘察与分析溯源，进一步确认污染源 。

　　7 现场勘察与分析溯源

　　7. 1 适用条件

　　适用于在资料整理与分析溯源阶段未能准确识别污染源的情况下，现场勘察与分析溯源能够帮助进一步确认污染源位置和种类 。

　　7. 2 排查内容

　　排查内容如下：

　　a) 水体与周边异常：目视检查水体异常，细查沿岸排口，关注非汛期径流及周边土地利用类型是否发生改变;

　　b) 工业企业污染源：检查生产状态 、环保设施运行 ，核实在线监测数据 ，关注厂区雨污分流及初期雨水管理;

　　c) 城镇源：排查城镇污水管网的完好性及合流制溢流口排放情况，关注沿街商铺 、餐饮等污水排放去向;

　　d) 农业面源：观察农田化肥农药残留 、秸秆处理情况以及汛期后径流冲刷痕迹;

　　e) 畜禽养殖源：检查粪污收集处理设施运行状况和粪污去向 ，关注养殖场周边地面及沟渠的污染痕迹 。

　　7. 3 绘制点位布设图

　　根据污染超标流域的地形 、地貌 、污染源分布以及历史数据，绘制详细的点位布设草图，清晰标明：

　　a) 勘察区域内所有水质监测点的位置;

　　b) 耗氧污染物浓度超标点的位置;

　　c) 前期分析锁定的潜在污染源位置;

　　d) 流域内主要水系 、支流 、雨水排放口 、污水排放口，以及可能影响水质的其他重要设施位置 。

　　7. 4 设备配备

　　现场勘察过程需配备合适的排查设备，具体设备清单见表 1。

　　表 1 野外现场排查所需设备清单

　　T/CSES 205—2025

　　表 1 野外现场排查所需设备清单(续)

　　7. 5 重点区域排查与记录

　　7. 5. 1 关键点位水质监测与验证

　　关键点位水质监测与验证如下：

　　a) 在污染源附近 、超标点位及其上下游等关键位置进行现场水样采集;

　　b) 根据污染物浓度变化特点和季节性差异(如汛期与非汛期)，确定污染源的可能位置;

　　c) 利用便携设备快速测定关键指标，初步判断污染强度 。

　　7. 5. 2 各类污染源针对性排查

　　各类污染源针对性排查如下：

　　a) 工业企业：核实环保设施实际功能与生产运行状态，关注隐蔽排放和非正常运行情况;

　　b) 城镇源：沿管网路径追踪，调查污水溢流点 、雨污混接点，并核实服务设施的排污去向;

　　c) 农业面源：评估农田作业对径流污染的影响，并跟踪农用物资的使用和残留情况;

　　d) 畜禽养殖：检查粪污处理设施的完整性 、运行效能，追踪粪污的最终处置和排放途径 。

　　7. 5. 3 排查结果记录

　　对每个排查的污染源，应记录排查时间 、排查内容 、发现的问题 、照片或视频证据 。

　　7. 6 溯源结果分析与确认

　　溯源结果分析与确认如下 。

　　a) 证据整合与清单更新：将现场数据与前期分析结果进行比对并修正，完善污染源清单，结合现场污染痕迹 、传输路径，构建完整的空间溯源链 。

　　b) 污染源归因与贡献评估：通过特征匹配 ，确认现场排口水样与污染物水样特征的一致性 。计算污染源排放负荷，运用模型量化各污染源对超标的贡献比例 。

　　c) 溯源结论确认：确保结论有完整证据链支持 ，明确导致超标的具体污染源及其贡献度 。若未能成功溯源，应按第 8 章多技术集成与分析溯源，进一步确认污染源 。

　　T/CSES 205—2025

　　8 多技术集成与分析溯源

　　8. 1 适用条件

　　当资料分析和现场勘察无法准确识别复杂污染源时，可结合多种技术手段深入溯源 。常用技术包括地理信息系统(GIS)技术 、稳定同位素 、流域水文模型 、三维荧光技术 、多参数水质在线传感技术 、遥感与高光谱技术等 ，结合多源数据融合与智能分析方法 ，实现对耗氧污染物的精准识别 。不同方法集成后技术要点 、适用范围及限制因素见附录 A 。

　　表 2 各项水质监测技术参考资料指南

　　8. 2 不同情境下的技术集成应用

　　8. 2. 1 面源与点源混合污染区域的溯源

　　溯源如下 。

　　a) 情景描述：此类情景多见于城市 、农村或城乡交界处，水体常受到多种污染源的复合影响 。点源污染如生活污水直排 、工业废水偷排，面源污染则包括城市初期雨水径流和农业径流，这些污染源类型多样，排放行为复杂，相互交织 。

　　b) 技术集成方案：GIS+遥感与高光谱技术+流域水文模型(SWMM+SWAT)+多参数水质在线传感集成技术 。

　　c) 目的：精准区分和量化城市雨水径流 、生活污水溢流 、农业面源冲刷等不同类型面源与点源混合污染的贡献 。

　　8. 2. 2 工业园区或企业群污染的溯源

　　溯源如下 。

　　a) 情景描述：工业园区或企业集群往往集聚大量生产活动 ，涉及多种生产工艺和复杂的废弃物排放 。这些企业可能存在共用管网 、废水偷排或超标排放等问题，且排放污染物种类多变，部分可能为有毒有害物质 。

　　b) 技术集成方案：GIS+多参数水质在线传感技术+三维荧光光谱技术+稳定同位素分析集成技术。

　　c) 目的：快速识别和精准区分不同工业企业排放的特征污染物类型及各自的贡献度 。

　　T/CSES 205—2025

　　8. 2. 3 畜禽养殖污染的溯源

　　溯源如下：

　　a) 情景描述：畜禽养殖是重要的农业面源污染的来源之一，养殖场粪污若处理不当，可能通过直接排放 、渗漏或随雨水径流冲刷进入周边水体 ，导致水体有机物负荷升高 、营养盐富集 ，从而引发水体富营养化等问题;

　　b) 技术集成方案：GIS+ 遥感技术+稳定同位素分析+SWAT 模型集成技术;

　　c) 目的：识别畜禽养殖粪污的非法排放 、渗漏或面源径流对水体的具体影响 。

　　8. 2. 4 长期性、累积性耗氧污染的溯源

　　溯源如下：

　　a) 情景描述：在水库 、河流滞流段等水体中 ，长期积累的有机质和营养盐往往在底泥中富集 ，形成潜在的“ 内源 ”污染负荷 。 当环境条件变化时 ，底泥中的污染物会释放到上覆水体中 ，导致水体长期处于耗氧状态，并加剧富营养化;

　　b) 技术集成方案：GIS+ 多参数水质在线传感技术+三维荧光技术+稳定同位素集成技术;

　　c) 目的：识别和量化底泥内源释放对上覆水体耗氧和富营养化的贡献，区分底泥中污染物的来源 。

　　8. 2. 5 跨区域污染传输的溯源

　　溯源如下 。

　　a) 情景描述：涉及跨行政区域 、上下游污染传输的大江大河流域或复杂区域水网 。上游污染源排放的污染物 ，经长距离传输 、稀释 、混合和转化后 ，影响下游水体 。这使得污染源的识别和责任认定复杂 。

　　b) 技术集成方案：GIS+ 遥感与高光谱技术+SWAT+ 多参数水质在线传感技术+ 三维荧光技术+稳定同位素集成技术 。

　　c) 目的：识别并量化上游不同行政区域或支流对下游水体污染的贡献，明确跨区域污染责任 。

　　9 溯源结果表征与责任主体确认

　　9. 1 污染概况与特征

　　污染概况与特征如下：

　　a) 明确超标指标的超标程度 、频率及范围;

　　b) 解析耗氧污染物浓度的时空分布规律及其与水文气象的关联;

　　c) 结合指纹分析，描述主要耗氧污染物的特征 。

　　9. 2 污染源识别与责任归因

　　污染源识别与责任归因如下：

　　a) 明确来源与责任主体：识别导致耗氧污染物超标的主要污染源，点源要具体的工业企业名称 、排口编号 、城镇污水处理厂名称 、合流制溢流口位置等;面源要明确到具体区域，如某片农田 、某镇区 、某村的畜禽养殖区等;

　　b) 贡献量化：量化各污染源对超标的贡献比例;

　　c) 传输路径：阐明污染物从源头到水体的主要传输途径 。

　　T/CSES 205—2025

　　9. 3 溯源证据链与可信度

　　溯源证据链与可信度如下：

　　a) 证据链：整合所有证据形成闭环;

　　b) 不确定性：说明溯源过程中的不确定性，评估结论的可信度 。

　　T/CSES 205—2025

　　附 录 A

　　(资料性)

　　多技术集成溯源方法适用范围及技术要点

　　流域水环境耗氧污染物溯源的可选技术方法包括地理信息系统(GIS)技术 、稳定同位素 、流域水文模型 、三维荧光技术 、多参数水质在线传感技术 、遥感与高光谱技术等 。不同方法集成后适用范围 、技术要点及限制因素，如表 A . 1 所示 。

　　表 A. 1 多技术集成溯源方法适用范围及技术要点

　　T/CSES 205—2025

　　表 A. 1 多技术集成溯源方法适用范围及技术要点(续)

　　T/CSES 205—2025

　　表 A. 1 多技术集成溯源方法适用范围及技术要点(续)

　　T/CSES 205—2025

　　参 考 文 献

　　[1] HJ 630—2011 环境监测质量管理技术导则

　　[2] HJ 1407—2024 入河入海排污口监督管理技术指南 水质荧光指纹溯源方法

　　[3] Duan Q ，Zhang Q ，Quan X ，et al. Innovations of water pollution traceability technology with arti_ ficial intelligence[J]. Earth Critical Zone，2024.

　　[4] 王英俊 ，沈鉴 ，王文霞 ，等 . 水质荧光指纹污染溯源技术在跨界断面污染监管中的应用[J]. 环境监控与预警，2023，15(02)：1- 7 .

　　[5] 魏潇淑 ，陈远航 ，常明 ，等 . 流域水污染监测与溯源技术研究进展[J]. 中国环境监测 ，2022，38 (05)：27- 37 .

　　[6] 梁 鸿 ，王 文 霞 ，蒋 冰 艳 ，等 . 水 污 染 预 警 溯 源 技 术 应 用 案 例 研 究[J]. 环 境 影 响 评 价 ，2021，43 (02)：56- 60 .

　　[7] 田洪阵 . ArcGIS 基础实例教程[M]. 北京：化学工业出版社，2017.

　　[8] HOEFS J. Stable Isotope Geochemistry[M]. 9th ed. Cham：Springer，2021.

　　[9] NEITSCH S L，ARNOLD J G，KINIRY J R，et al. Soil and Water Assessment Tool(SWAT) Theoretical Documentation Version 2009[R/OL].[2009-06].

　　[10] PITT R E，FIELD R . Urban Stormwater Management Planning with SWMM[M]. Boca Ra_ ton：CRC Press，2004.

　　[11] DHI. MIKE 21 & MIKE 3 Flow Model FM：Hydrodynamic Module Short Description[EB/ OL]. 2024.

　　[12] 王怀宇，田春艳，雷旭阳 . 环境监测[M]. 北京：化学工业出版社，2023.

　　[13] Borengasser M . Hyperspectral Remote Sensing：Principles and Applications，Second Edition [M]. CRC Press：2019- 10-01 .