關(guān)于公開(kāi)征求國(guó)家生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)《淡水水生生物水質(zhì)基準(zhǔn)制定
技術(shù)指南(修訂征求意見(jiàn)稿)》意見(jiàn)的函
為貫徹《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》,進(jìn)一步規(guī)范國(guó)家淡水水生生物水質(zhì)基準(zhǔn)制定工作,我部對(duì)《淡水水生生物水質(zhì)基準(zhǔn)制定技術(shù)指南》(HJ 831—2017)進(jìn)行了修訂。目前,標(biāo)準(zhǔn)編制單位已編制完成標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿,現(xiàn)公開(kāi)征求意見(jiàn)。標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿及其編制說(shuō)明,可登錄我部網(wǎng)站“意見(jiàn)征集”欄目檢索查閱。
各機(jī)關(guān)團(tuán)體、企事業(yè)單位和個(gè)人均可提出意見(jiàn)和建議。有關(guān)意見(jiàn)請(qǐng)于2021年4月26日前,通過(guò)書(shū)面或電子郵件的方式反饋我部,逾期未反饋按無(wú)意見(jiàn)處理。
聯(lián) 系 人:生態(tài)環(huán)境部法規(guī)司 張艷 宛悅
通信地址:北京市東城區(qū)東長(zhǎng)安街12號(hào)
郵政編碼:100006
附件:1.淡水水生生物水質(zhì)基準(zhǔn)制定技術(shù)指南(修訂征求意見(jiàn)稿)
2.《淡水水生生物水質(zhì)基準(zhǔn)制定技術(shù)指南(修訂征求意見(jiàn)稿)》編制說(shuō)明
3.國(guó)家生態(tài)環(huán)境基準(zhǔn)計(jì)算軟件使用手冊(cè) 物種敏感度分布法(試用版)
生態(tài)環(huán)境部辦公廳
2021年3月25日
(此件社會(huì)公開(kāi))
淡水水生生物水質(zhì)基準(zhǔn)制定技術(shù)指南
(修訂征求意見(jiàn)稿)
1 適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了淡水水生生物水質(zhì)基準(zhǔn)制定的一般性程序、方法與技術(shù)要求。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于單一化學(xué)污染物的淡水水生生物水質(zhì)基準(zhǔn)的制定。
本標(biāo)準(zhǔn)不適用于有機(jī)內(nèi)分泌干擾物、高生物富集性有機(jī)污染物等物質(zhì)的淡水水生生物水質(zhì)基準(zhǔn)制定。
2 規(guī)范性引用文件
本標(biāo)準(zhǔn)引用了下列文件或其中的條款。凡是注明日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。凡是未注日期的版本,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
GB/T 1.1 標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第 1 部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則
GB/T 7714 信息與文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則
GB/T 13266 水質(zhì) 物質(zhì)對(duì)蚤類(大型蚤)急性毒性測(cè)定方法
GB/T 13267 水質(zhì) 物質(zhì)對(duì)淡水魚(yú)(斑馬魚(yú))急性毒性測(cè)定方法
GB/T 21805 化學(xué)品 藻類生長(zhǎng)抑制試驗(yàn)
GB/T 21806 化學(xué)品 魚(yú)類幼體生長(zhǎng)試驗(yàn)
GB/T 21807 化學(xué)品 魚(yú)類胚胎和卵黃囊仔魚(yú)階段的短期毒性試驗(yàn)
GB/T 21828 化學(xué)品 大型溞繁殖試驗(yàn)
GB/T 21830 化學(xué)品 溞類急性活動(dòng)抑制試驗(yàn)
GB/T 21854 化學(xué)品 魚(yú)類早期生活階段毒性試驗(yàn)
GB/T 27861 化學(xué)品 魚(yú)類急性毒性試驗(yàn)
GB/T 29763 化學(xué)品 稀有鮈鯽急性毒性試驗(yàn)
GB/T 29764 化學(xué)品 青鳉魚(yú)早期生命階段毒性試驗(yàn)
GB/T 35524 化學(xué)品 浮萍生長(zhǎng)抑制試驗(yàn)
GB/T 34666.1 水質(zhì)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)整編技術(shù)規(guī)范 第 1 部分:污染物含量
GB/T 34666.2 水質(zhì)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)整編技術(shù)規(guī)范 第 2 部分:水生生物毒性
3 術(shù)語(yǔ)和定義
下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
3.1
水質(zhì)基準(zhǔn) water quality criteria
水環(huán)境中的污染物或有害因素對(duì)人群健康和水生態(tài)系統(tǒng)不產(chǎn)生有害效應(yīng)的最大劑量或水平。
3.2
淡水水生生物水質(zhì)基準(zhǔn) water quality criteria for the protection of freshwater aquatic organisms
淡水環(huán)境中的污染物或有害因素對(duì)淡水水生生物及其生態(tài)功能不產(chǎn)生有害效應(yīng)的最大劑量或水平。
3.3
短期水生生物水質(zhì)基準(zhǔn) short-term water quality criteria for the protection of aquatic organisms,SWQC
對(duì)水生生物及其生態(tài)功能不產(chǎn)生急性有害效應(yīng)的水體中污染物或有害因素的最大劑量或水平。
3.4
長(zhǎng)期水生生物水質(zhì)基準(zhǔn) long-term water quality criteria for the protection of aquatic organisms, LWQC
對(duì)水生生物及其生態(tài)功能不產(chǎn)生慢性有害效應(yīng)的水體中污染物或有害因素的最大劑量或水平。
3.5
物種敏感度分布 species sensitivity distribution,SSD
描述不同物種由于生活史、生理構(gòu)造、行為特征和地理分布等的不同,對(duì)某一污染物的敏感性差異遵循的概率分布規(guī)律。
3.6
5%物種危害濃度 hazardous concentration for 5% of species,HC5
根據(jù)物種敏感度分布,受影響物種的累積頻率達(dá)到 5%時(shí)的污染物濃度,或能保護(hù) 95%物種的污染物濃度。
3.7
評(píng)估因子 assessment factor,AF
從 HC5外推來(lái)獲得水質(zhì)基準(zhǔn)時(shí)為降低不確定性而采用的調(diào)整數(shù)值。
3.8
急慢性毒性比 acute-chronic toxicity ratio,ACR
一種污染物對(duì)同一物種的急性毒性與慢性毒性效應(yīng)濃度的比值。
3.9
半數(shù)致死濃度 median lethal concentration,LC50
引起一組受試實(shí)驗(yàn)生物半數(shù)死亡的污染物濃度。
3.10
半數(shù)效應(yīng)濃度 median effect concentration,EC50
引起一組受試實(shí)驗(yàn)生物半數(shù)出現(xiàn)某種生物效應(yīng)的污染物濃度。
3.11
最低觀察效應(yīng)濃度 lowest observed effect concentration,LOEC
與對(duì)照相比,對(duì)受試生物產(chǎn)生顯著效應(yīng)(p < 0.05)的最低污染物濃度。
3.12
無(wú)觀察效應(yīng)濃度 no observed effect concentration,NOEC
實(shí)驗(yàn)中低于 LOEC 的相鄰的污染物設(shè)置濃度,即與對(duì)照相比,對(duì)受試生物未產(chǎn)生顯著效應(yīng)(p > 0.05)的最高污染物濃度。
3.13
最大容許毒物濃度 maximum acceptable toxicant concentration, MATC
在規(guī)定的暴露條件下,某種污染物對(duì)暴露生物不引起有害作用的最高濃度,數(shù)值為NOEC 和 LOEC 的幾何平均值。
3.14
種平均急性毒性值 species mean acute toxicity value, SMAV某種污染物對(duì)同一受試物種多組有效急性毒性值的幾何平均值。
3.15
種平均慢性毒性值 species mean chronic toxicity value, SMCV某種污染物對(duì)同一受試物種多組有效慢性毒性值的幾何平均值。
4 基準(zhǔn)制定程序
淡水水生生物水質(zhì)基準(zhǔn)的制定包括方案制定、數(shù)據(jù)獲取、基準(zhǔn)推導(dǎo)、不確定性分析、報(bào)告編制和質(zhì)量保證與質(zhì)量評(píng)價(jià) 6 個(gè)步驟,制定程序見(jiàn)圖 1。
5 方案制定
5.1 明確工作要求
基準(zhǔn)制定工作開(kāi)始之前,基準(zhǔn)制定者應(yīng)熟悉基準(zhǔn)制定的一般工作程序,明確基準(zhǔn)制定的內(nèi)容和要求。
5.2 熟悉背景資料
基準(zhǔn)制定者應(yīng)熟知目標(biāo)污染物的環(huán)境問(wèn)題(如目標(biāo)污染物的賦存形態(tài)、環(huán)境行為、生態(tài)效應(yīng)和水環(huán)境暴露濃度等),以及國(guó)內(nèi)外相關(guān)水質(zhì)基準(zhǔn)的研究進(jìn)展。
5.3 確定數(shù)據(jù)來(lái)源
根據(jù)目標(biāo)污染物的效應(yīng)特征等,確定基準(zhǔn)制定相關(guān)數(shù)據(jù)的來(lái)源、檢索方案、數(shù)據(jù)篩選與評(píng)價(jià)原則,以及開(kāi)展補(bǔ)充生物毒性實(shí)驗(yàn)或?qū)嵤┈F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的必要性和要求。
5.4 明確技術(shù)要點(diǎn)
基準(zhǔn)制定者應(yīng)熟悉物種敏感度分布(SSD)模型擬合的原理、基準(zhǔn)推導(dǎo)軟件的使用、基準(zhǔn)的確定與表述等各步驟的技術(shù)要點(diǎn),必要時(shí)還需要確定毒性數(shù)據(jù)的校正模型等。
5.5 了解編制要求
基準(zhǔn)制定者應(yīng)了解基準(zhǔn)制定技術(shù)報(bào)告的框架及各章節(jié)大致內(nèi)容和編制要求。
5.6 確定工作方案
基準(zhǔn)制定者應(yīng)在完成上述要求并充分征求環(huán)境管理者和相關(guān)方的意見(jiàn)后確定工作方案。
6 數(shù)據(jù)獲取
6.1 數(shù)據(jù)獲取程序
數(shù)據(jù)獲取主要包括數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)篩選和數(shù)據(jù)評(píng)價(jià) 3 個(gè)步驟,工作程序見(jiàn)圖 2。
6.2 數(shù)據(jù)收集
6.2.1 數(shù)據(jù)分類
a) 污染物對(duì)淡水水生生物的毒性數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)內(nèi)容執(zhí)行 GB/T 34666.2。
b) 受試生物的生物學(xué)及地理分布數(shù)據(jù)。包括受試生物的學(xué)名、常用名、拉丁名、生活習(xí)性、棲息地特征、地理分布區(qū)域等。
c) 污染物固有的理化特性數(shù)據(jù)。包括物質(zhì)名稱、分子式、CAS 號(hào)、EINECS 號(hào)、UN編號(hào)、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解性、揮發(fā)性、辛醇-水分配系數(shù)、化學(xué)平衡常數(shù)、半衰期、用途等。
d) 污染物水環(huán)境暴露數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)內(nèi)容執(zhí)行 GB/T 34666.1。
e) 與污染物毒性相關(guān)的我國(guó)地表水水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)。包括溫度、pH、硬度等,同時(shí)應(yīng)包含監(jiān)測(cè)時(shí)間、監(jiān)測(cè)區(qū)域或位點(diǎn)信息等。
6.2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源
a) 有明確數(shù)據(jù)來(lái)源的國(guó)內(nèi)外生物毒性數(shù)據(jù)庫(kù);
b) 經(jīng)同行評(píng)議公開(kāi)發(fā)表的文獻(xiàn)或報(bào)告;
c) 國(guó)家政府部門發(fā)布的相關(guān)數(shù)據(jù);
d) 經(jīng)專家判斷可靠的其他來(lái)源數(shù)據(jù);
e) 在基準(zhǔn)制定過(guò)程中補(bǔ)充測(cè)試的物種(參見(jiàn)附錄A)毒性數(shù)據(jù)。
6.3 數(shù)據(jù)篩選
6.3.1 受試物種篩選
a)受試物種應(yīng)能反映我國(guó)淡水生物區(qū)系特征,能充分代表水體中不同生態(tài)營(yíng)養(yǎng)級(jí)別及其關(guān)聯(lián)性,或具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值或娛樂(lè)用途,以棲息或分布于我國(guó)境內(nèi)的代表性淡水水生生物為優(yōu)選對(duì)象;
b)受試物種能夠被馴養(yǎng)、繁殖并獲得足夠的數(shù)量,或在某一地域范圍內(nèi)有充足的資源,
確保有個(gè)體均勻的群體可供實(shí)驗(yàn);
c)受試物種對(duì)污染物質(zhì)應(yīng)具有較高的敏感性及毒性反應(yīng)的一致性;
d)受試物種的毒性反應(yīng)有規(guī)范的測(cè)試終點(diǎn)和方法;
e)受試物種在人工馴養(yǎng)、繁殖時(shí)能保持遺傳性狀穩(wěn)定;
f)當(dāng)采用野外捕獲物種進(jìn)行毒性測(cè)試時(shí),應(yīng)確保該物種未曾接觸過(guò)目標(biāo)污染物;
g)有害的外來(lái)入侵物種不應(yīng)作為受試物種(參見(jiàn)附錄 B),除附錄 B 中所列物種外,其他對(duì)我國(guó)自然生態(tài)系統(tǒng)有明確危害的淡水生物也不應(yīng)作為受試物種;
h)對(duì)于我國(guó)珍稀或?yàn)l危物種、特有物種,應(yīng)根據(jù)國(guó)家野生動(dòng)物保護(hù)的相關(guān)法規(guī)選擇性使用作為受試物種。
6.3.2 毒性數(shù)據(jù)篩選
6.3.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
a)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)依據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法,否則應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明;
b)實(shí)驗(yàn)應(yīng)設(shè)置空白對(duì)照組,必要時(shí)需設(shè)置溶劑對(duì)照組和陽(yáng)性對(duì)照組;
c)實(shí)驗(yàn)組濃度應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法的要求進(jìn)行設(shè)定,急性毒性試驗(yàn)濃度間隔系數(shù)一般不超過(guò)2.2,慢性毒性試驗(yàn)濃度間隔系數(shù)不超過(guò)3.2。
6.3.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑
a)應(yīng)明確試劑的準(zhǔn)確名稱及化學(xué)品登記號(hào)(CAS)。當(dāng)試劑為無(wú)機(jī)鹽時(shí),應(yīng)說(shuō)明實(shí)驗(yàn)結(jié)果的試劑物質(zhì)化學(xué)形態(tài);
b)試劑純度一般宜大于90%,否則應(yīng)進(jìn)行專家判斷,并根據(jù)試劑純度對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行校正或采用實(shí)測(cè)濃度。
6.3.2.3 受試生物
a)應(yīng)說(shuō)明受試生物的拉丁名稱、生命階段、來(lái)源(實(shí)驗(yàn)室、養(yǎng)殖基地、野外),野外獲取的應(yīng)說(shuō)明獲取物種的具體地理位置;
b)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前,應(yīng)將受試生物在實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行馴養(yǎng),標(biāo)準(zhǔn)受試生物在馴養(yǎng)期間的死亡率應(yīng)符合測(cè)試方法要求,非標(biāo)準(zhǔn)受試生物的馴養(yǎng)死亡率最大不能超過(guò)10%。
c)不能采用單細(xì)胞動(dòng)物和微生物的毒性數(shù)據(jù)。
6.3.2.4 暴露條件
a)應(yīng)根據(jù)污染物的理化性質(zhì)選擇適宜的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(流水式、半靜態(tài)或靜態(tài)等),對(duì)于在實(shí)驗(yàn)體系中不穩(wěn)定的物質(zhì),實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)對(duì)其暴露濃度進(jìn)行測(cè)定;
b)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)符合受試生物的生存特點(diǎn),水質(zhì)條件應(yīng)根據(jù)受試生物的生存要求穩(wěn)定在一定范圍內(nèi),溶解氧飽和度應(yīng)大于60%;
c)實(shí)驗(yàn)稀釋用水應(yīng)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法配制或使用曝氣自來(lái)水,不能以蒸餾水或去離子水直接作為實(shí)驗(yàn)稀釋用水;
d)毒性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的生物負(fù)荷應(yīng)符合或接近標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法的規(guī)定;
e)對(duì)于水生動(dòng)物的急性毒性數(shù)據(jù)(主要包括 LC50 和 EC50 等),輪蟲(chóng)的實(shí)驗(yàn)暴露時(shí)間宜為 24 小時(shí)左右,溞類和搖蚊類受試生物宜為 48 小時(shí)左右,其他物種宜為 96 小時(shí)左右;對(duì)于水生動(dòng)物的慢性毒性數(shù)據(jù)(主要包括 NOEC、LOEC、MATC、EC10和 EC20等),輪蟲(chóng)的實(shí)驗(yàn)暴露時(shí)間應(yīng)大于等于48小時(shí),其他動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)暴露時(shí)間應(yīng)大于等于 21 天或跨越一個(gè)敏感生命階段(如魚(yú)類早期生命階段毒性實(shí)驗(yàn));
f)對(duì)于水生植物的急性毒性數(shù)據(jù)(主要包括 LC50和 EC50等),實(shí)驗(yàn)暴露時(shí)間宜為 96小時(shí)左右;對(duì)于水生植物的慢性毒性數(shù)據(jù)(主要包括 NOEC、LOEC、MATC、EC10、EC20和EC50等),暴露時(shí)間宜大于等于21天或至少跨越一個(gè)世代。
6.3.2.5 數(shù)據(jù)分析
a)對(duì)照組的生物參數(shù)(藻類繁殖速度、動(dòng)物死亡或活動(dòng)受抑制率等)變化范圍應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法的規(guī)定;
b)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)針對(duì)不同的測(cè)試終點(diǎn)選擇相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析方法,并詳細(xì)說(shuō)明統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù),實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;
c)當(dāng)同一物種的同一毒性終點(diǎn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之間相差 10 倍以上時(shí),結(jié)合專業(yè)判斷剔除離群值,當(dāng)無(wú)法判斷離群值時(shí),棄用全部相關(guān)數(shù)據(jù)。
6.3.2.6 數(shù)據(jù)優(yōu)先性
a)流水式實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) > 半靜態(tài)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) > 靜態(tài)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);
b)實(shí)測(cè)濃度毒性數(shù)據(jù) > 理論濃度毒性數(shù)據(jù);
c)對(duì)于同一物種的急性數(shù)據(jù),LC50 > EC50;
d)對(duì)于同一物種的慢性數(shù)據(jù),EC20 > MATC > NOEC = EC10 > LOEC,全生命周期毒性數(shù)據(jù) > 部分生命周期毒性數(shù)據(jù) > 單一生命階段毒性數(shù)據(jù);對(duì)于植物的慢性數(shù)據(jù),除依據(jù)上述規(guī)定外,LOEC > EC50;
e)相對(duì)敏感生命階段毒性數(shù)據(jù) > 相對(duì)不敏感生命階段毒性數(shù)據(jù)。優(yōu)先級(jí)相對(duì)低的數(shù)據(jù)不能用于推導(dǎo)基準(zhǔn)。
6.4 毒性數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)
6.4.1 評(píng)價(jià)內(nèi)容
a)宜使用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法開(kāi)展毒性測(cè)試;
b)對(duì)于使用非標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法的毒性測(cè)試,所用實(shí)驗(yàn)方法應(yīng)科學(xué)合理;
c)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的描述應(yīng)詳細(xì);
d)用于推導(dǎo)基準(zhǔn)的毒性數(shù)據(jù)應(yīng)滿足“6.4.2”的規(guī)定。
6.4.2 最少毒性數(shù)據(jù)需求
用于推導(dǎo)基準(zhǔn)的毒性數(shù)據(jù)應(yīng)同時(shí)滿足以下要求:
a)至少涵蓋3個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí):生產(chǎn)者、初級(jí)消費(fèi)者和次級(jí)消費(fèi)者;
b)至少包括10個(gè)物種且涵蓋以下生物類群:1種硬骨魚(yú)綱鯉科魚(yú)、1種硬骨魚(yú)綱非鯉科魚(yú)、1種浮游動(dòng)物、1種非魚(yú)類的底棲動(dòng)物、1種兩棲類或與上述動(dòng)物分屬不同門的其他水生動(dòng)物、1種浮游植物或水生維管束植物;
c)依據(jù)污染物的毒性特點(diǎn)確定毒性數(shù)據(jù),推導(dǎo)除草劑的基準(zhǔn)應(yīng)至少包括 1 種浮游植物和 1 種水生維管束植物的毒性數(shù)據(jù),推導(dǎo)殺蟲(chóng)劑的基準(zhǔn)應(yīng)包括水生昆蟲(chóng)的毒性數(shù)據(jù)。
6.4.3 評(píng)價(jià)結(jié)果
6.4.3.1 數(shù)據(jù)可靠性
依據(jù)數(shù)據(jù)可靠性評(píng)價(jià),將毒性數(shù)據(jù)分為 4 類:
a)無(wú)限制可靠數(shù)據(jù):數(shù)據(jù)產(chǎn)生過(guò)程完全符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法;
b)限制性可靠數(shù)據(jù):數(shù)據(jù)產(chǎn)生過(guò)程不完全符合 a)中實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)則,但實(shí)驗(yàn)程序翔實(shí)、可靠,有充足的證據(jù)證明數(shù)據(jù)可用;
c) 不可靠數(shù)據(jù):數(shù)據(jù)產(chǎn)生過(guò)程與 a)中實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)則有沖突或矛盾,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不科學(xué),沒(méi)有充足的證據(jù)證明數(shù)據(jù)可用,實(shí)驗(yàn)過(guò)程不能令人信服或不為專家所接受;
d)不確定數(shù)據(jù):沒(méi)有提供足夠的實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié),無(wú)法判斷數(shù)據(jù)可靠性。
6.4.3.2 可靠性數(shù)據(jù)不足時(shí)處理方式
無(wú)限制可靠數(shù)據(jù)和限制性可靠數(shù)據(jù)可用于推導(dǎo)基準(zhǔn),當(dāng)不滿足“6.4.2”時(shí),可采用以下方法進(jìn)行處理:
a)開(kāi)展相應(yīng)的環(huán)境毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充毒性數(shù)據(jù),可以使用但不限于本標(biāo)準(zhǔn)推薦使用的受試生物(參見(jiàn)附錄 A),實(shí)驗(yàn)方法參見(jiàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法(GB/T 13266、GB/T 13267、GB/T21805、GB/T 21806、GB/T 21807、GB/T 21828、GB/T 21830、GB/T 21854、GB/T 27861、GB/T 29763、GB/T 29764、GB/T 35524 等)或其他可靠測(cè)試方法或文獻(xiàn);
b)對(duì)于模型預(yù)測(cè)獲得的毒性數(shù)據(jù),經(jīng)專家判斷為可靠數(shù)據(jù)后可作為參考數(shù)據(jù);
c)當(dāng)慢性毒性數(shù)據(jù)不足時(shí),可采用急慢性毒性比(ACR)方法推導(dǎo)長(zhǎng)期基準(zhǔn)。應(yīng)用 ACR方法至少需要3個(gè)動(dòng)物物種(1 種魚(yú)類、1 種水生無(wú)脊椎動(dòng)物、任1種其他水生動(dòng)物)的急、慢性毒性數(shù)據(jù),每一個(gè)物種的急、慢性毒性數(shù)據(jù)應(yīng)來(lái)自同一個(gè)實(shí)驗(yàn)室。當(dāng)獲得的用于計(jì)算ACR的所有急、慢性毒性數(shù)據(jù)來(lái)自同一篇文獻(xiàn)時(shí),需補(bǔ)充測(cè)試至少1種水生脊椎動(dòng)物和1種水生無(wú)脊椎動(dòng)物的急、慢性毒性數(shù)據(jù)用于計(jì)算 ACR。
7 基準(zhǔn)推導(dǎo)
7.1 推導(dǎo)程序
采用 SSD 法推導(dǎo)淡水水生生物水質(zhì)基準(zhǔn),利用適宜的模型對(duì)物種敏感度的分布進(jìn)行擬合后,計(jì)算出能保護(hù) 95%生物的污染物濃度,經(jīng)評(píng)估因子外推后獲得基準(zhǔn)。包括毒性數(shù)據(jù)預(yù)處理、模型擬合與評(píng)價(jià)、物種危害濃度確定和基準(zhǔn)定值等步驟,推導(dǎo)程序見(jiàn)圖 3。
7.2 毒性數(shù)據(jù)預(yù)處理
7.2.1 水質(zhì)參數(shù)對(duì)污染物生物毒性的影響分析
根據(jù)污染物的理化特性和毒性研究結(jié)果構(gòu)建模型,以水質(zhì)參數(shù)(如溫度、硬度、pH、有機(jī)質(zhì)含量、懸浮顆粒物含量等)或其轉(zhuǎn)換形式為自變量 x,以對(duì)應(yīng)的毒性值或其轉(zhuǎn)換形式為因變量 y,進(jìn)行相關(guān)性回歸分析,確定水質(zhì)參數(shù)對(duì)污染物毒性的影響。當(dāng)水質(zhì)參數(shù)對(duì)污染物毒性影響顯著且影響規(guī)律明確時(shí),須建立或利用相關(guān)模型將毒性數(shù)據(jù)校正到統(tǒng)一的水質(zhì)參數(shù)條件下再進(jìn)行后續(xù)計(jì)算。
7.2.2 種平均急性值的計(jì)算
對(duì)于急性毒性數(shù)據(jù),分不同的物種將其毒性數(shù)據(jù)(LC50 或 EC50 等)作為 ATV,利用公式(1)計(jì)算獲得各物種的 SMAV;
式中:SMAV——種平均急性值,mg/L 或 μg/L;
ATV——急性毒性值,mg/L 或 μg/L;
i——某一物種,無(wú)量綱;
m——某一物種 ATV 的數(shù)量,個(gè)。
7.2.3 種平均慢性值的計(jì)算
對(duì)于慢性毒性數(shù)據(jù),首先分不同的物種將 NOEC 和 LOEC 代入公式(2)計(jì)算獲得各物種的 MATC,然后將 MATC 及其他無(wú)法獲得 MATC 的物種的慢性毒性數(shù)據(jù)(包括 NOEC、LOEC 和 EC10 等,其優(yōu)先序見(jiàn)“6.3.2.6”的規(guī)定)作為 CTV 代入公式(3)計(jì)算獲得各物種的SMCV。
式中:MATC——最大容許毒物濃度,mg/L 或 μg/L;
NOEC——無(wú)觀察效應(yīng)濃度,mg/L 或 μg/L;
LOEC——最低觀察效應(yīng)濃度,mg/L 或 μg/L;
i——某一物種,無(wú)量綱。
式中:SMCV——種平均慢性值,mg/L 或 μg/L;
CTV——慢性毒性值,mg/L 或 μg/L;
i——某一物種,無(wú)量綱;
n——某一物種 CTV 的數(shù)量,個(gè)。
7.2.4 SMAV 和 SMCV 的對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換
將得到的 SMAV 和 SMCV 分別取常用對(duì)數(shù),得到 lgSMAV 和 lgSMCV。
7.3 模型擬合與評(píng)價(jià)
7.3.1 累積頻率計(jì)算
將 lgSMAV 和 lgSMCV 從小到大分別進(jìn)行排序,確定其秩次 R(數(shù)值最小的秩次為1,次之秩次為 2,依次排列,如果有兩個(gè)或兩個(gè)以上物種的數(shù)值相同,將其任意排成連續(xù)秩次),分別計(jì)算物種的急性和慢性累積頻率 FR,計(jì)算方法見(jiàn)公式(4):
式中:FR——累積頻率,%;
R——毒性值的秩次,無(wú)量綱;
f——頻數(shù),指毒性值秩次 R 對(duì)應(yīng)的物種數(shù),個(gè)。
7.3.2 模型擬合
分別以 lgSMAV 和 lgSMCV 作為自變量 x,以對(duì)應(yīng)的累積頻率 FR 為因變量 y,利用正態(tài)分布模型、對(duì)數(shù)正態(tài)分布模型、邏輯斯諦模型和對(duì)數(shù)邏輯斯諦模型進(jìn)行 SSD 模型擬合,擬合時(shí)推薦使用軟件“國(guó)家生態(tài)環(huán)境基準(zhǔn)計(jì)算軟件 物種敏感度分布法”。
7.3.3 模型評(píng)價(jià)
根據(jù)模型擬合優(yōu)度評(píng)價(jià)參數(shù)評(píng)價(jià)模型的擬合度,評(píng)價(jià)參數(shù)包括:
a)決定系數(shù)(r2)。通常 r2宜大于 0.6,r2越接近 1,表明擬合優(yōu)度越大;
b)均方根(RMSE)。RMSE 越接近于 0,表明模型擬合的精確度越高;
c)概率 p 值(K-S 檢驗(yàn))。p 值大于 0.05,表明擬合通過(guò) K-S 檢驗(yàn),模型符合理論分布。
根據(jù)擬合優(yōu)度評(píng)價(jià)結(jié)果,結(jié)合專業(yè)判斷,確定最優(yōu)擬合模型,所選擇的最優(yōu)擬合模型應(yīng)能充分描繪數(shù)據(jù)分布情況,確保根據(jù)擬合的 SSD 曲線外推得出的水質(zhì)基準(zhǔn)在統(tǒng)計(jì)學(xué)上具有合理性和可靠性。
7.4 物種危害濃度確定
7.4.1 確定方法
依據(jù)確定的最優(yōu)擬合模型,取 y 值為某一累積頻率數(shù)值,計(jì)算獲得對(duì)應(yīng)的 x 值,則 x的反常用對(duì)數(shù)(10x)為對(duì)應(yīng)的物種危害濃度。
7.4.2 危害濃度的種類和用途
計(jì)算的物種危害濃度包括累積頻率分別為 5%、10%、25%、50%、75%、90%和 95%時(shí)對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)期和短期物種危害濃度 HC5、HC10、HC25、HC50、HC75、HC90 和 HC95,其中HC5用于基準(zhǔn)定值,其他物種危害濃度供管理決策參考。
7.5 基準(zhǔn)定值
7.5.1 滿足最少毒性數(shù)據(jù)需求的基準(zhǔn)定值
對(duì)于滿足最少毒性數(shù)據(jù)需求的污染物,利用公式(5)和公式(6)進(jìn)行基準(zhǔn)外推,分別
計(jì)算獲得短期和長(zhǎng)期的水生生物水質(zhì)基準(zhǔn)。
式中:SWQC——短期水生生物水質(zhì)基準(zhǔn),mg/L 或 μg/L;
SHC5——基于急性毒性數(shù)據(jù)推導(dǎo)的 5%物種危害濃度,mg/L 或 μg/L;
SAF——短期基準(zhǔn)的評(píng)估因子,無(wú)量綱。
式中:LWQC——長(zhǎng)期水生生物水質(zhì)基準(zhǔn),mg/L 或 μg/L;
LHC5——基于慢性毒性數(shù)據(jù)推導(dǎo)的 5%物種危害濃度,mg/L 或 μg/L;
LAF——長(zhǎng)期基準(zhǔn)的評(píng)估因子,無(wú)量綱。
SAF 或 LAF 的數(shù)值根據(jù)推導(dǎo)基準(zhǔn)所用數(shù)據(jù)的數(shù)量確定,當(dāng)有效毒性數(shù)據(jù)包括的物種數(shù)量大于15時(shí),SAF或LAF取值為2;有效毒性數(shù)據(jù)包括的物種數(shù)量小于等于15 時(shí),SAF或LAF取值為3。
7.5.2 基于 ACR 方法的基準(zhǔn)定值
當(dāng)慢性毒性數(shù)據(jù)不足、無(wú)法利用SSD模型擬合方法獲得長(zhǎng)期基準(zhǔn)時(shí),可應(yīng)用ACR方法基于短期基準(zhǔn)推導(dǎo)長(zhǎng)期基準(zhǔn)。ACR方法的具體步驟如下:
7.6 基準(zhǔn)確定與表述
a)按照本標(biāo)準(zhǔn)推導(dǎo)出的水質(zhì)基準(zhǔn)包括SWQC和LWQC;
b)應(yīng)結(jié)合專業(yè)判斷,確保 SWQC 小于所有重要物種的SMAV,LWQC小于所有重要物種的 SMCV。否則,應(yīng)以最敏感重要物種的 SMAV 或 SMCV作為SWQC或LWQC。
c)淡水水生生物水質(zhì)基準(zhǔn)取值依據(jù)污染物毒性和儀器檢出限等信息綜合確定,一般保留 2——4 位有效數(shù)字,單位為 mg/L 或 μg/L,特殊情況下根據(jù)實(shí)際情況處理,必要時(shí),可采用科學(xué)計(jì)數(shù)法進(jìn)行表達(dá);
d)淡水水生生物水質(zhì)基準(zhǔn)表述內(nèi)容包括水質(zhì)基準(zhǔn)、HC5 和評(píng)估因子,如污染物毒性受水質(zhì)參數(shù)影響,表述內(nèi)容還應(yīng)包括與基準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的水質(zhì)參數(shù)信息。
8 質(zhì)量保證與質(zhì)量評(píng)價(jià)
8.1 質(zhì)量保證
8.1.1 方案制定階段
通過(guò)資料調(diào)研、專家咨詢等方式確定工作方案,基準(zhǔn)制定人員應(yīng)熟悉基準(zhǔn)制定技術(shù)規(guī)范。
8.1.2 數(shù)據(jù)獲取階段
a)應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)檢索人員進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索知識(shí)和技能的培訓(xùn),包括數(shù)據(jù)的類別、含義、毒性數(shù)據(jù)庫(kù)和文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的使用、數(shù)據(jù)篩選方法等;
b)確定數(shù)據(jù)篩選結(jié)果時(shí),應(yīng)要求數(shù)據(jù)篩選人員全面展示所獲得的本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各類數(shù)據(jù)信息,并說(shuō)明數(shù)據(jù)剔除的方法和原則以及每類或每條數(shù)據(jù)被剔除的原因;
c)對(duì)于影響基準(zhǔn)定值的關(guān)鍵數(shù)據(jù),應(yīng)至少由2人對(duì)數(shù)據(jù)的來(lái)源和可靠性進(jìn)行核實(shí);
d)基準(zhǔn)制定過(guò)程中,通過(guò)補(bǔ)充開(kāi)展生物毒性實(shí)驗(yàn)獲取毒性數(shù)據(jù)時(shí),生物毒性實(shí)驗(yàn)應(yīng)遵照標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法,對(duì)開(kāi)展生物毒性實(shí)驗(yàn)的人員應(yīng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法的培訓(xùn),包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果的質(zhì)量控制以及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析方法等。
8.1.3 基準(zhǔn)推導(dǎo)階段
a)應(yīng)對(duì)基準(zhǔn)制定人員進(jìn)行基準(zhǔn)推導(dǎo)方法的培訓(xùn),使其熟知基準(zhǔn)推導(dǎo)的原理并掌握 SSD擬合模型軟件的使用方法;
b)對(duì)于因毒性受水質(zhì)參數(shù)影響而進(jìn)行數(shù)據(jù)校正的污染物,應(yīng)對(duì)不同水質(zhì)條件下的長(zhǎng)期和短期物種危害濃度以及基準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比分析,原則上在相同水質(zhì)條件下不宜出現(xiàn)長(zhǎng)期物種危害濃度或基準(zhǔn)大于短期物種危害濃度或基準(zhǔn)的現(xiàn)象。
8.2 質(zhì)量評(píng)價(jià)
a)基準(zhǔn)制定的步驟和流程應(yīng)完全符合本標(biāo)準(zhǔn)的要求,包括納入物種的營(yíng)養(yǎng)級(jí)別和類群、基準(zhǔn)推導(dǎo)方法和模型等;
b)采用的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)應(yīng)全部真實(shí)、有效、可靠,符合本標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于數(shù)據(jù)收集、篩選和評(píng)價(jià)的規(guī)定,對(duì)用于基準(zhǔn)推導(dǎo)的每一條毒性數(shù)據(jù)的測(cè)試方法(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)方法)和可靠性評(píng)價(jià)結(jié)果(無(wú)限制可靠數(shù)據(jù)、限制性可靠數(shù)據(jù))應(yīng)予說(shuō)明;
c)基準(zhǔn)制定過(guò)程中補(bǔ)充開(kāi)展的生物毒性實(shí)驗(yàn)應(yīng)參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)毒性測(cè)試方法開(kāi)展,實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義并符合測(cè)試方法中實(shí)驗(yàn)有效性的相關(guān)規(guī)定,對(duì)實(shí)驗(yàn)的質(zhì)控和有效性評(píng)價(jià)結(jié)果應(yīng)充分展示。
9 不確定性分析
應(yīng)對(duì)基準(zhǔn)制定過(guò)程中的不確定性進(jìn)行定性分析,不確定性的產(chǎn)生涉及數(shù)據(jù)獲取、模型選擇、基準(zhǔn)推導(dǎo)等相關(guān)步驟,具體包括但不限于數(shù)據(jù)來(lái)源、檢索方案、數(shù)據(jù)篩選與評(píng)價(jià)、受試物種的代表性、毒性數(shù)據(jù)校正、SSD 擬合模型評(píng)價(jià)以及評(píng)估因子取值等。
10 報(bào)告編制
水質(zhì)基準(zhǔn)應(yīng)附有技術(shù)報(bào)告,技術(shù)報(bào)告的主要內(nèi)容包括:國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究進(jìn)展、目標(biāo)污染物的環(huán)境問(wèn)題、資料檢索和數(shù)據(jù)篩選、基準(zhǔn)推導(dǎo)過(guò)程等,技術(shù)報(bào)告大綱參見(jiàn)附錄 C。