水体污染物或有害因素包括重金属、非金属无机物、营养物、农药和其他有机物，以及一些水质参数，如酸碱度、色度、浊度、微生物和病原体数量等。

水质基准自20世纪初提出后，一直在不断的完善。美国是世界上较早开展水质基准研究的国家之一。美国学者在1907年最早报道了污染物对水生生物影响的研究。20世纪60年代，加利福尼亚州首次发布了水质基准报告。此后美国相继发表了水质基准《绿皮书》《蓝皮书》《红皮书》和《金皮书》，以及1999年、2002年、2004年、2009年、2012年和2015年等系列国家推荐水质基准。截至2012年，美国环境保护署（EPA）颁布和修订了60种污染物的保护水生态基准和122种污染物的保护人体健康水质基准，涉及金属、非金属无机物、有机物、有机农药，以及水质参数等。2015年，EPA再次更新了部分污染物质的保护水生生物水质基准值，并在最新的人体暴露参数的基础上全部更新了保护人体健康水质基准值。同时将保护水生生物与保护人体健康水质基准分别列出，其中涉及保护水生生物及使用用途的基准值有59项，保护人体健康的基准值有94项。欧美和日本等发达国家已经初步建立了国家水质基准体系，这一领域的研究已成为国际环境保护研究的前沿和发展趋势。

按照作用对象（或保护对象）的不同，水质基准主要分为水生态基准和健康基准，二者构成水质基准体系的核心。其中，水生态基准包括水生生物及其使用功能基准、营养物基准、生物学基准和沉积物质量基准；健康基准主要包括人体健康基准、微生物（病原体）基准和休闲用水基准。对动植物及生态系统影响的基准制定，依据污染物的环境行为和生态毒理学研究数据；对人群健康影响的基准制定则依据污染物的流行病学和毒理学研究数据。

EPA将水生态基准划分为数值型、描述型和应用型3种类型。数值型基准主要用水体中污染物的浓度来表示，是最常见的一种基准形式，各国现行的水生态基准基本以数值型基准为主。当无法获得数值型基准或数值型基准无法取得理想效果时，则可以使用描述型基准和应用型基准。例如，污染物不能以有害浓度出现（描述型）时；则采用应用型基准，即污染物浓度不得超过96h-LC₅₀的十分之一。

水质基准总是与特定的水体功能相联系，不同水体功能要求有不同的水质基准与之对应。水质基准的推导过程也综合考虑了各种相关因素，最终得出相关基准值。基准值会受到许多环境要素的限制，如水体硬度、温度、pH以及溶解有机质等。水质基准的显著特点为：科学性、基础性和区域性。①科学性。水质基准“以人（生物）为本”，是在研究污染物在环境中的行为和生态毒理效应等基础上确定的，涉及环境化学、毒理学、生态学和生物学等学科领域；水质基准研究实际上体现了国际环境科学领域的最新进展。②基础性。水质基准是制定水环境标准体系和环境管理的科学基础，是水环境保护工作的基石。③区域性。世界各国的水质基准研究是在各自国家或区域水环境质量演变和自然背景基础上开展的，其结果不一定普适；各国关注的特征污染物不完全相同；同一污染物在不同国家或地区的环境行为和毒理学效应也不完全相同，基准具有明显的区域性。所以，各国必须根据各自的国情开展适合自己国家或区域的水质基准体系研究。

确定水质基准的核心是水质基准方法学。水生态基准方法学主要围绕数值型基准的推导展开。由于生物环境的显著差异，淡水和海水基准一般分别制定。不同国家和国际组织对数值型基准有不同的描述和分级。过去几十年，一些国家和国际组织已建立了一些水质基准的推导方法，如EPA于1985年发表了《保护水生生物及其用途的国家水质基准的技术指南》，欧盟于2003年发表的《风险评价技术纲领》介绍了欧洲通过推导预测无效应浓度（PNEC）进行风险评价的方法，欧盟成员国也开始使用《风险评价技术纲领》作为推导水质基准的方法。2000年，EPA发布了《推导保护人体健康水质基准方法学指南》，系统介绍了人体健康水质基准的推导方法。2000年，澳大利亚和新西兰颁布了保护淡水和海水水质基准。2001年，荷兰发布了水质基准指南。2003年，欧盟也发布了生态风险评价指导性文件，对水质基准的相关内容进行了阐述。2007年，加拿大发布修订的《保护水生生物水质基准》，这也是在之前的水质基准基础上更新多次之后的版本。2008年，世界卫生组织发布了《饮用水水质指南（第三版）》。推导水质基准的主流方法有物种敏感度分布法、毒性百分数排序法（美国）及评价因子法（加拿大）。不同的基准推导方法和表述水质基准的方式也存在一定的差别，例如，澳大利亚和新西兰使用阈值（trigger value; TV），加拿大使用指导值（guideline），美国、丹麦和南非等国家使用基准值（criteria），荷兰使用环境风险限值（environmental risk limit; ERL），欧盟化学管理局使用预测无效应浓度（predicted no effect concentration; PNEC），世界经济合作与发展组织（OECD）使用最大耐受浓度（maximum tolerable concentration; MTC）等。

由于污染物通过食物链在生物中具有累积作用，因此之后将水环境以外的相关生物（如野生动物）也纳入了水质基准的保护对象。根据水环境中污染物（或其他有害物质）的种类，水质基准包括重金属、有机物、营养盐、激素、病原体基准等。然而，已确定基准的污染物仅仅是人类使用的化合物中很小的一部分。一些纳米材料污染物、内分泌干扰物及藻毒素等新兴污染物也逐渐引起了人们的关注，2007年美国发布了纳米材料污染物基准研究的国家战略白皮书。因此，运用新技术和新方法，不断深入开展传统污染物环境行为和毒理效应研究，发展基准新理论，制定或修订各种污染物，特别是对人类环境与健康有重要影响的污染物水质基准，是世界各国环境科学的重要研究内容和努力方向。

水质基准是制定水质标准的科学基础。水环境标准体系是水环境污染防治与管理的重要依据，可为水环境质量管理体系的科学评价、生态管治、环境监管和行政执法提供全面的科技支撑，是国家环境保护和环境管理的基石与根本。为了全面贯彻落实《中华人民共和国环境保护法》中有关“国家鼓励开展环境基准研究”法律法规的要求，强化水环境质量标准制定和修订的科学性，夯实水环境风险管理的科学基础，构建符合中国区域特点和国情的国家水环境基准体系，把握环境保护与发展的尺度，保障中国的水环境与生态安全，是中国环境科技创新的重要体现。

中国水污染问题严重，生态与健康风险高，生态环境保护和治理任务繁重。中国水环境管理正处于从目标总量控制向质量控制的战略转型期，未来还要进一步向风险管理控制转变；已有的水质标准需要进一步科学地反映中国的区域特征与实际国情；需要从突发水环境事件事后的管控向事前的风险预测转变，适时开展水环境质量标准的制定和修订、突发水环境事件应急处置、水环境影响评估和水环境损害鉴定评估等工作中水质基准的应用与示范，这些都对中国水质基准研究提出了新的迫切要求。

中国水质基准相比其他发达国家起步较晚，但2005年以来，中国水质基准研究和应用得到迅速发展。在科技部和生态环境部的支持下，国家业已设立多个项目开展中国水质基准研究，在水质基准相关方面做了大量研究工作，相关文献与专著纷呈。生态环境部依托环境基准与风险评估国家重点实验室，牵头实施《国家环境基准管理》项目，于2017年4月发布了《国家环境基准管理办法（试行）》，同年发布了第一批有关水质基准的国家环境保护行业标准，如《淡水水生生物水质基准制定技术指南》（HJ 831—2017）、《人体健康水质基准制定技术指南》（HJ 837—2017）和《湖泊营养物基准制定技术指南》（HJ 838—2017）等。这些行业标准的发布，对中国水质基准研究及水质基准值制定提供了依据，对中国水质基准研究工作的发展起到了积极的推动作用。