《頁巖氣（頁巖油）開發(fā)地塊特征污染物土壤環(huán)境生態(tài)安全閾值確定技術(shù)指南》

T/CSES1.1—202X

ICS13.020.10

CCSZ04

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CSESXXXX-2023

頁巖氣（頁巖油）開發(fā)地塊特征污染物土

壤環(huán)境生態(tài)安全閾值確定技術(shù)指南

Technicalguidelinesforderivingsoilenvironmental

ecologicalsecuritythresholdofcharacteristicpollutantsin

shalegas(shaleoil)developmentplots

(征求意見稿)

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)發(fā)布

T/CSESXXX—202X

目次

前言..........................................................................................................................................................II

1范圍...........................................................................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件...........................................................................................................................................1

3術(shù)語和定義...................................................................................................................................................1

4生態(tài)安全閾值確定程序...............................................................................................................................3

5土壤環(huán)境暴露場景分析...............................................................................................................................4

6生態(tài)受體及生態(tài)過程的篩選.......................................................................................................................5

7特征污染物生態(tài)毒性數(shù)據(jù)獲取及篩選.......................................................................................................5

8土壤環(huán)境生態(tài)安全閾值的推導(dǎo)...................................................................................................................6

9土壤生態(tài)安全閾值推導(dǎo)的不確定性分析...................................................................................................8

10土壤環(huán)境生態(tài)安全閾值的審核.................................................................................................................8

附錄A（資料性）頁巖氣開發(fā)地塊特征污染物土壤環(huán)境暴露場景分析示例...............................9

附錄B（資料性）常用的毒性數(shù)據(jù)庫..............................................................................................10

附錄C（資料性）中國農(nóng)用地土壤4種典型情景的土壤性質(zhì)參數(shù).............................................11

附錄D（資料性）物種敏感性分布曲線擬合函數(shù)公式.................................................................13

附錄E（資料性）頁巖氣開發(fā)地塊特征污染物土壤環(huán)境生態(tài)安全閾值確定報(bào)告編制大綱.....16

參考文獻(xiàn)...................................................................................................................................................17

I

T/CSESXXX—202X

1范圍

本文件規(guī)定了頁巖氣（頁巖油）開發(fā)地塊土壤環(huán)境生態(tài)安全閾值確定的程序、方法與技術(shù)要求。

本文件適用于我國頁巖氣（頁巖油）開發(fā)地塊及其周邊區(qū)域特征污染物的土壤環(huán)境生態(tài)安全閾

值的制定。

本文件不適用于致病性生物、放射性物質(zhì)以及其他物理性污染（如噪聲、熱污染）的土壤環(huán)境

生態(tài)安全閾值的確定。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用

文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）

適用于本文件。

GB/T3359數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理和解釋統(tǒng)計(jì)容忍區(qū)間的確定

GB/T41611頁巖氣術(shù)語和定義

GB/T4883數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理和解釋正態(tài)樣本離群值的判斷和處理

GB/T8056數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理和解釋指數(shù)分布樣本離群值的判斷和處理

HJ1185區(qū)域性土壤環(huán)境背景含量統(tǒng)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則（試行）

HJ1231土壤環(huán)境詞匯

HJ/T166土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

HJ25.1建設(shè)用地土壤污染狀況調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則

HJ682建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控和修復(fù)術(shù)語

NY/T395農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

頁巖氣shalegas

以游離態(tài)、吸附態(tài)為主，少量溶解態(tài)，賦存于富有機(jī)質(zhì)頁巖層段中的天然氣。

注：一般具有自生自儲(chǔ)、大面積連續(xù)分布、儲(chǔ)層低孔低滲、單井無自然產(chǎn)能或低產(chǎn)，需通過增產(chǎn)改造才能獲得

工業(yè)氣流等特點(diǎn)。

[來源：GB/T41611—2022,3.1]

3.2

井場wellsite

頁巖氣單井、平臺(tái)井生產(chǎn)設(shè)施的場所。

[來源：GB/T41611—2022,8.1]

3.3

頁巖氣開發(fā)地塊shalegasdevelopmentplots

指頁巖氣開發(fā)礦權(quán)區(qū)域。

1

T/CSESXXX—202X

注：我國頁巖氣開發(fā)涉及污染生態(tài)影響的主要有兩類：其一為頁巖氣生產(chǎn)平臺(tái)，一般每個(gè)平臺(tái)3~6口井，甚至

更多；其二為頁巖氣開發(fā)礦權(quán)區(qū)域，上述的生產(chǎn)平臺(tái)均分布在該區(qū)域內(nèi)，平臺(tái)間距在5公里左右。本文件規(guī)定的頁

巖氣開發(fā)地塊屬于第二種情況。

3.4

地塊生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估ecologicalriskassessmentforlandforconstruction

對(duì)地塊各環(huán)境介質(zhì)中的污染物危害動(dòng)物、植物、微生物和其他生態(tài)系統(tǒng)過程與功能的概率或水

平與程度進(jìn)行評(píng)估的過程。

[來源：HJ682-2019,2.4.4]

3.5

土壤環(huán)境背景含量environmentalbackgroundconcentrationofsoil,Cb

一定時(shí)間條件下，僅受地球化學(xué)過程和非點(diǎn)源輸入影響的土壤中元素或化合物的含量。

[來源：HJ1185—2021,3.1]

3.6

土壤環(huán)境生態(tài)安全閾值soilecologicalsafetythreshold,EST

保證頁巖氣（頁巖油）開發(fā)場地及周邊生態(tài)受體安全的土壤中污染物的最大允許含量。

3.7

敏感受體sensitivereceptor

受地塊污染物影響的潛在生物類群中，對(duì)污染物反應(yīng)最敏感的受體。

[來源：HJ1231—2022,5.7]

3.8

x%效應(yīng)濃度effectconcentrationforx%effect,ECx

與對(duì)照相比，在給定暴露期內(nèi)對(duì)給定終點(diǎn)產(chǎn)生x%影響的某一受試物質(zhì)的濃度。

[來源：HJ1231—2022,7.1.8]

3.9

x%危害濃度hazardousconcentration（HCx）

受影響物種的累積概率達(dá)到x%時(shí)的污染物質(zhì)濃度，或（100-x）%的物種能夠得到有效保護(hù)的

污染物質(zhì)濃度。

3.10

無觀察效應(yīng)濃度noobservedeffectconcentration，NOEC

在規(guī)定的暴露條件下，通過實(shí)驗(yàn)和觀察，一種外源污染物質(zhì)不引起生物任何有害作用的最高濃

度。

3.11

風(fēng)險(xiǎn)商riskquotient，RQ

通常用于對(duì)某個(gè)單一化合物進(jìn)行毒性效應(yīng)評(píng)估，其計(jì)算方式是通過實(shí)際檢測或者利用模型預(yù)測

出的環(huán)境中該化合物的濃度與表明此物質(zhì)脅迫程度的毒理數(shù)值相比，得到風(fēng)險(xiǎn)商值（RQ）。

[來源：T/CSES23—2021,3.20,有修改]

3.12

2

T/CSESXXX—202X

物種敏感度分布speciessensitivitydistribution，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。

[來源：HJ831—2022,3.7]

3.13

不確定性分析uncertaintyanalysis

對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過程的不確定性因素進(jìn)行綜合分析評(píng)價(jià)。

[來源：HJ1231—2022,5.21,有修改]

4生態(tài)安全閾值確定程序

頁巖氣（頁巖油）開發(fā)地塊特征污染物土壤環(huán)境生態(tài)安全閾值的確定主要包括以下步驟（圖1）：

（1）分析頁巖氣（頁巖油）開發(fā)地塊特征污染物的土壤環(huán)境暴露場景；

（2）確定需要保護(hù)的生態(tài)受體和生態(tài)過程及其暴露途徑；

（3）有效毒性數(shù)據(jù)的獲取及篩選以及土壤污染物背景含量獲?。?/p>

（4）閾值推導(dǎo)方法的比較選擇及確定；

（5）閾值的推導(dǎo)；

（6）閾值的確定及其不確定度分析；

（7）閾值的審核。

3

T/CSESXXX—202X

圖1頁巖氣（頁巖油）開發(fā)地塊特征污染物土壤環(huán)境生態(tài)安全閾值確定程序

5土壤環(huán)境暴露場景分析

頁巖氣（頁巖油）開發(fā)地塊特征污染物生態(tài)安全閾值的推導(dǎo)首先應(yīng)開展土壤環(huán)境暴露場景構(gòu)建。

土壤環(huán)境暴露場景構(gòu)建主要分析識(shí)別以下幾個(gè)方面（參考附錄A）：

（1）與土壤污染相關(guān)的環(huán)境污染介質(zhì)及其在頁巖氣（頁巖油）開發(fā)過程中的產(chǎn)生環(huán)節(jié)；

（2）土壤環(huán)境高關(guān)注污染物的識(shí)別及特征污染物的篩選；

（3）土壤環(huán)境關(guān)鍵受體及其暴露途徑的分析識(shí)別；

（4）土壤環(huán)境中特征污染物背景值的分析和確定。

4

T/CSESXXX—202X

6生態(tài)受體及生態(tài)過程的篩選

以保護(hù)頁巖氣（頁巖油）開發(fā)地塊土壤環(huán)境及周邊自然保護(hù)地和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)為主，其關(guān)鍵受

體包括陸生植物（生產(chǎn)者）、無脊椎動(dòng)物（消費(fèi)者）和土壤微生物（分解者）及其主導(dǎo)的生態(tài)功能。

制定土壤生態(tài)安全閾值需包含但不限于如下類型的重要土壤生態(tài)受體和生態(tài)功能：

（1）陸生植物，如農(nóng)作物和需要保護(hù)的野生植物等，需保證每種陸生植物物種的毒性數(shù)據(jù)量大

于等于3個(gè)；優(yōu)先選擇植物生長（生物量、出苗率、芽長、根伸長和產(chǎn)量）等指標(biāo)。

（2）土壤無脊椎動(dòng)物，如蚯蚓、跳蟲、螨蟲、線蟲等，需保證每種土壤無脊椎動(dòng)物的毒性數(shù)據(jù)

量大于等于2個(gè)；優(yōu)先選擇繁殖（如產(chǎn)卵數(shù)量、繁殖率和成熟率等）和生長（體長、生物量和生長

率等）等指標(biāo)。

（3）土壤微生物和微生物主導(dǎo)的土壤生態(tài)過程，如微生物生物量、土壤呼吸作用、土壤硝化作

用、礦化作用、土壤酶活性等，需保證每種土壤微生物和微生物主導(dǎo)的土壤生態(tài)過程的毒性數(shù)據(jù)量

大于等于3個(gè)。

7特征污染物生態(tài)毒性數(shù)據(jù)獲取及篩選

7.1毒性數(shù)據(jù)來源

物種毒性參數(shù)的數(shù)據(jù)可通過土壤生態(tài)毒性實(shí)驗(yàn)以及各種毒性數(shù)據(jù)庫和公開發(fā)表的文獻(xiàn)等各種來

源獲取。常用的毒性數(shù)據(jù)庫參考附錄B。

當(dāng)毒性數(shù)據(jù)不能滿足特征污染物生態(tài)安全閾值推導(dǎo)的最低數(shù)據(jù)要求時(shí)（具體數(shù)據(jù)要求見本文件

第8章），應(yīng)開展相應(yīng)的生物毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)以補(bǔ)充相關(guān)毒性數(shù)據(jù)；補(bǔ)充試驗(yàn)應(yīng)充分考慮本土關(guān)鍵物種為

受試對(duì)象。

7.2毒性數(shù)據(jù)的篩選原則

從毒性數(shù)據(jù)庫或者文獻(xiàn)資料中獲取的毒性數(shù)據(jù)的篩選應(yīng)遵循可靠性、豐富性、實(shí)用性的原則：

（1）生態(tài)毒性試驗(yàn)方法應(yīng)遵照當(dāng)前公認(rèn)的生態(tài)毒性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法（如GB/T21809、GB/T31270

等或ISO11269、ISO16198、ISO18763等標(biāo)準(zhǔn)）；未采用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法獲得的毒性數(shù)據(jù)，應(yīng)根據(jù)實(shí)

際情況進(jìn)行評(píng)估；

（2）應(yīng)能根據(jù)文獻(xiàn)資料確定土壤污染物的暴露時(shí)間和毒性終點(diǎn)（如生長、繁殖），并可根據(jù)劑

量-效應(yīng)關(guān)系估算關(guān)注的毒性效應(yīng)數(shù)據(jù)ECx；

（3）文獻(xiàn)應(yīng)記錄毒性試驗(yàn)開展條件，如pH值、有機(jī)質(zhì)含量（OC）和陽離子交換量（CEC）等；

（4）試驗(yàn)觀察到的污染物的毒性效應(yīng)歸因于關(guān)注污染物，避免存在污染物混合體系；

（5）陸生植物、無脊椎動(dòng)物和土壤生態(tài)過程相關(guān)生態(tài)毒性數(shù)據(jù)應(yīng)分別篩選歸類，單獨(dú)評(píng)估。

7.3毒性數(shù)據(jù)的歸一化處理

7.3.1通用要求

在采用SSD法等推導(dǎo)土壤環(huán)境生態(tài)安全閾值前，需將同一物種或同一品種在不同土壤條件下的

生態(tài)毒性效應(yīng)參數(shù)歸一化到統(tǒng)一的土壤條件下。我國典型土壤情景的理化性質(zhì)參數(shù)參考附錄C。

毒性效應(yīng)參數(shù)（ECx）優(yōu)先選擇EC10。

7.3.2自然保護(hù)地土壤特征污染物數(shù)據(jù)歸一化

自然保護(hù)地土壤特征污染物數(shù)據(jù)歸一化采用種間外推歸一化法，即以生物分類學(xué)相近的物種建

5

T/CSESXXX—202X

立的回歸模型為基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)按下列公式進(jìn)行歸一化：

???????????（式1）

????

???????+?????+??????

式中：ECx_std——標(biāo)準(zhǔn)土壤條件?下??_的???x=%效??應(yīng)?_?濃?1度0；

pHstd——標(biāo)準(zhǔn)土壤條件下的土壤pH值；

OCstd——標(biāo)準(zhǔn)土壤條件下的土壤有機(jī)質(zhì)含量；

CECstd——標(biāo)準(zhǔn)土壤條件下的土壤陽離子交換量；

ECx_p——實(shí)驗(yàn)土壤條件下的x%效應(yīng)濃度；

pHp——實(shí)驗(yàn)土壤條件下的土壤pH；

OCp——實(shí)驗(yàn)土壤條件下的土壤有機(jī)質(zhì)含量；

CECp——實(shí)驗(yàn)土壤條件下的土壤陽離子交換量。

注：若無法從數(shù)據(jù)庫和文獻(xiàn)資料中獲得足夠數(shù)量的EC10毒性數(shù)據(jù)，則可利用具有明顯劑量效應(yīng)關(guān)系的原始數(shù)據(jù)

通過合適方法推導(dǎo)出EC10。

7.3.3農(nóng)用地土壤特征污染物數(shù)據(jù)歸一化

對(duì)于農(nóng)用地土壤特征污染物的數(shù)據(jù)歸一化處理，除了采用公式1的歸一方法之外，當(dāng)有多個(gè)與

土壤性質(zhì)相對(duì)應(yīng)的物種毒性數(shù)值時(shí)，且有足夠的數(shù)據(jù)建立自身的回歸模型，也可利用多元線性歸一

化法將毒性參數(shù)值歸一化到統(tǒng)一的土壤條件下，如公式（2）所示：

（式2）

式中，ECx——x%效應(yīng)濃度；

log???=??log??+??log??+??log???+?

a、b、c、d——回歸模型參數(shù)；

pH——供試土壤pH值；

OC——供試土壤有機(jī)質(zhì)含量；

CEC——供試土壤陽離子交換量。

7.3.4土壤特征污染物數(shù)據(jù)歸一化取值原則

（1）對(duì)采用同一物種和同一供試土壤獲得的同一測試終點(diǎn)的毒性數(shù)據(jù)，取幾何平均值；

（2）對(duì)采用同一物種和同一供試土壤獲得的不同測試終點(diǎn)的毒性數(shù)據(jù)，取最小值；

（3）對(duì)采用同一物種和不同供試土壤獲得的同一測試終點(diǎn)的毒性數(shù)據(jù)，取最小值。

（4）微生物生態(tài)過程描述了整個(gè)微生物群落執(zhí)行一個(gè)生態(tài)功能的能力，可能由一個(gè)以上的物

種執(zhí)行，因此針對(duì)其生態(tài)過程毒性數(shù)據(jù)：對(duì)采用同一供試土壤獲得的同一生態(tài)過程的毒性數(shù)據(jù)，取

幾何平均值；對(duì)采用不同供試土壤獲得的毒性數(shù)據(jù)，不作處理。

（5）上述歸一化模型（公式（1）和公式（2））通過土壤性質(zhì)對(duì)各污染物的生態(tài)毒性數(shù)據(jù)進(jìn)行

預(yù)測，并與實(shí)測值進(jìn)行比較，驗(yàn)證回歸模型的合理性；合理性判斷可根據(jù)決定系數(shù)（R2）和p值大

小進(jìn)行判斷（見附錄E）。其中，公式（1）和公式（2）中OC和CEC是選擇其一或者全部選擇應(yīng)

根據(jù)回歸模型的合理性結(jié)果進(jìn)行判別。

8土壤環(huán)境生態(tài)安全閾值的推導(dǎo)

8.1生態(tài)安全閾值推導(dǎo)方法

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的頁巖氣（頁巖油）開發(fā)地塊特征污染物土壤環(huán)境生態(tài)安全閾值的閾值推導(dǎo)采用外

源生態(tài)安全閾值結(jié)合土壤環(huán)境背景含量方法，如下式：

ESTSoil=ESTSoil_Ex+Cb（式3）

6

T/CSESXXX—202X

式中，ESTSoil——頁巖氣（頁巖油）開發(fā)地塊特征污染物土壤環(huán)境生態(tài)安全閾值；

ESTSoi_Ex——推導(dǎo)的外源生態(tài)安全閾值；

Cb——土壤環(huán)境背景含量。

開展土壤環(huán)境生態(tài)安全閾值推導(dǎo)時(shí)，根據(jù)生態(tài)受體營養(yǎng)級(jí)、生態(tài)毒性數(shù)據(jù)類型及數(shù)據(jù)量的多少

等情況（具體要求見本文件第8.2節(jié)至8.4節(jié)），選擇不同的數(shù)據(jù)外推方法估算ESTSoi_Ex值，根據(jù)優(yōu)

先順序依次選擇SSD法、排序分布法、評(píng)估因子法。其中，采用排序分布法和評(píng)估因子法是為了在

必要時(shí)制定特征污染物的土壤生態(tài)安全閾值的臨時(shí)值，待毒性數(shù)據(jù)量足夠時(shí)，仍需按照SSD外推法

對(duì)閾值進(jìn)行修訂。

Cb值可采用現(xiàn)有的文獻(xiàn)資料數(shù)據(jù)，或根據(jù)實(shí)際情況需要開展土壤環(huán)境背景含量調(diào)查分析（按HJ

1185要求執(zhí)行）。當(dāng)土壤環(huán)境背景中不存在某污染物時(shí)該參數(shù)為0。

土壤環(huán)境生態(tài)安全閾值的制定主要是為了保護(hù)頁巖氣（頁巖油）開發(fā)地塊及周邊自然保護(hù)地和

農(nóng)用地等95%的生物物種和生態(tài)過程，因此采用SSD法制定時(shí)以HC5作為危害濃度，或采用排序分

布法制定時(shí)以5%分布預(yù)測值作為危害濃度。

8.2基于SSD法的外源生態(tài)安全閾值推導(dǎo)

采用SSD法推導(dǎo)土壤環(huán)境生態(tài)安全閾值的主要步驟包括：收集和篩選物種的毒性數(shù)據(jù)；將生物

毒性數(shù)據(jù)以大小排列的分位數(shù)作圖；選定某一特定分布對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)擬合；通過擬合優(yōu)度評(píng)

價(jià)確定SSD曲線。基于SSD法的外源生態(tài)安全閾值推導(dǎo)的毒性數(shù)據(jù)需要滿足以下要求：

（1）物種應(yīng)該至少涵蓋2個(gè)營養(yǎng)級(jí)及以上，如生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者。

（2）有效毒性數(shù)據(jù)量滿足8個(gè)以上（以能達(dá)到10-15個(gè)及以上為優(yōu)）。

在構(gòu)建SSD曲線推導(dǎo)ESTSoi_Ex時(shí)，可選用邏輯斯蒂分布、對(duì)數(shù)邏輯斯蒂分布、正態(tài)分布、對(duì)數(shù)

正態(tài)分布、Burr?III、Weibull、Gamma等分布函數(shù)（SSD法擬合函數(shù)公式參考附錄D）。擬合分布模

型的不同往往造成物種毒性閾值結(jié)果的不同，可根據(jù)擬合結(jié)果的均方根誤差（rootmeansquareerror，

RMSE）確定最佳的擬合函數(shù)（見附錄F）。

8.3基于排序分布法的外源生態(tài)安全閾值推導(dǎo)

當(dāng)毒性數(shù)據(jù)質(zhì)量和類型不能滿足采用SSD法推導(dǎo)、但滿足排序分布法的推導(dǎo)要求時(shí)，可采用排

序分布法進(jìn)行閾值的推導(dǎo)，主要步驟包括：將從數(shù)據(jù)庫或參考文獻(xiàn)中篩選得到的毒性值ECx（有不

同響應(yīng)水平時(shí)，優(yōu)先選擇或轉(zhuǎn)化為EC10）分別按照從小到大的順序進(jìn)行排序，得到毒性數(shù)據(jù)序列，

按公式（4）計(jì)算毒性數(shù)據(jù)在序列中的百分位數(shù)。

（式4）

?

式中：j——毒性數(shù)據(jù)序列中某一?=數(shù)據(jù)?+1的×百1分00位數(shù)；

i——毒性數(shù)據(jù)序列中某一數(shù)據(jù)的順序數(shù)；

n——毒性數(shù)據(jù)總數(shù)。

將某一數(shù)據(jù)的百分位數(shù)（j）分別與生態(tài)受體或生態(tài)過程的ECx（優(yōu)先選擇EC10）作圖，選用上

述SSD法模型分布函數(shù)進(jìn)行擬合。選擇5%位置的值得到ESTSoil_Ex值。

8.4基于評(píng)估因子法的外源生態(tài)安全閾值推導(dǎo)

若無法獲得足夠有關(guān)土壤環(huán)境中生產(chǎn)者、消費(fèi)者或分解者的生態(tài)毒理學(xué)數(shù)據(jù)，可選擇毒性數(shù)據(jù)

的最低值，采用評(píng)估因子法進(jìn)行外推，評(píng)估因子值（AF）選擇參考表1。

（式5）

???

????_??

???=??7

T/CSESXXX—202X

表1評(píng)估因子AF取值

數(shù)據(jù)類型評(píng)估因子

生物（如植物、蚯蚓或微生物）短期毒性試驗(yàn)的L(E)C501000

一種生物（如植物）長期毒性試驗(yàn)的NOEC值100

來自3個(gè)營養(yǎng)級(jí)的生物長期毒性試驗(yàn)的NOEC值50

來自3個(gè)營養(yǎng)級(jí)的3種以上生物長期毒性試驗(yàn)的NOEC值10

已知物種敏感性分布曲線（SSD法）1~5，根據(jù)具體情況調(diào)整

野外試驗(yàn)數(shù)據(jù)或生態(tài)模型試驗(yàn)數(shù)據(jù)根據(jù)具體情況決定取舍

9土壤生態(tài)安全閾值推導(dǎo)的不確定性分析

土壤環(huán)境生態(tài)安全閾值確定前，應(yīng)明確推導(dǎo)的外源生態(tài)安全閾值的不確定性范圍（95%置信區(qū)

間）和土壤環(huán)境背景含量（Cb）的不確定度范圍。

推導(dǎo)的外源生態(tài)安全閾值的不確定性分析：①SSD法推導(dǎo)閾值（HC5）的不確定性分析：擬合

優(yōu)度檢驗(yàn)在0.05顯著水平上的、可擬合度低于95%統(tǒng)計(jì)值的輸入數(shù)據(jù)值可接受，以此給出95%置信

區(qū)間的數(shù)值；②排序分布法推導(dǎo)閾值的不確定性分析參照SSD法；③評(píng)估因子法推導(dǎo)閾值的不確定

性分析：應(yīng)采用概率分析方法給出其95%置信區(qū)間的數(shù)值。

土壤環(huán)境背景含量（Cb）的不確定性分析：①直接引用全國土壤環(huán)境調(diào)查背景值時(shí)（如部分重

金屬元素），不再分析其不確定度范圍；②通過實(shí)際測試分析得到的頁巖氣（頁巖油）開發(fā)區(qū)域土壤

環(huán)境背景值，需開展數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析（獲得算術(shù)平均值（）、算術(shù)標(biāo)準(zhǔn)差（S）、幾何平均值（M）、幾

何標(biāo)準(zhǔn)差（D），見附錄E）并檢驗(yàn)數(shù)據(jù)分布類型，給出95%置信范圍（正態(tài)分布采用±2，對(duì)數(shù)

?

正態(tài)分布采用/2~2，其他分布采用2.5%~97.5%分位數(shù)）。

??

????

10土壤環(huán)境生態(tài)安全閾值的審核

10.1生態(tài)安全閾值的自審核項(xiàng)目

土壤環(huán)境生態(tài)安全閾值的最終確定需要仔細(xì)審核閾值推導(dǎo)所用數(shù)據(jù)以及推導(dǎo)步驟，以確保閾值

合理可靠。自審項(xiàng)目如下：

（1）使用的數(shù)據(jù)是否符合數(shù)據(jù)質(zhì)量要求。

（2）根據(jù)專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)識(shí)別和判斷否存在可疑數(shù)據(jù)。

（3）根據(jù)GB/T3359、GB/T4883和GB/T8056等標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，分析并判別是否存在明顯異常

數(shù)據(jù)。

（4）是否遺漏其它重要數(shù)據(jù)。

10.2生態(tài)安全閾值的專家審核項(xiàng)目

（1）根據(jù)專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)識(shí)別和判斷頁巖氣（頁巖油）開發(fā)地塊特征污染物暴露場景及暴露途

徑分析是否合理。

（2）生態(tài)安全閾值推導(dǎo)數(shù)據(jù)是否可靠。

（3）生態(tài)安全閾值推導(dǎo)過程是否符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

（4）生態(tài)安全閾值的確定是否合理。

（5）生態(tài)安全閾值的不確定性分析是否合理。

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T/CSESXXX—202X

附錄A

（資料性）

頁巖氣（頁巖油）開發(fā)地塊特征污染物土壤環(huán)境暴露場景分析示例

頁巖氣（頁巖油）開發(fā)各工程階段（井場建設(shè)、鉆井、壓裂試氣、采氣、集輸?shù)龋┊a(chǎn)生的污染

介質(zhì)及其所含污染物類型非常復(fù)雜，因此應(yīng)從污染介質(zhì)特征和化學(xué)物質(zhì)生態(tài)毒性效應(yīng)等方面篩選優(yōu)

先關(guān)注的特征污染物，并進(jìn)一步分析其土壤環(huán)境暴露場景。

（1）與土壤環(huán)境污染密切相關(guān)的污染介質(zhì)主要為廢水和固體廢棄物。廢水主要包括鉆井廢水、

洗井廢水、壓裂返排液以及廢水處理站的尾水等；固體廢棄物主要包括鉆井巖屑、水基巖屑、油基

巖屑、清管廢渣和污水處理站污泥等。

（2）鉆井工程中發(fā)生的鉆井液泄漏（一開至三開鉆井）、洗井廢水泄漏（洗井），測試工程中發(fā)

生的壓裂返排液泄漏（射孔壓裂），以及井場平臺(tái)廢水池或廢水處理站發(fā)生的廢水泄漏（包括管道跑

冒滴漏、池底底部出現(xiàn)裂縫）等情景時(shí)，則會(huì)對(duì)地塊及其周邊土壤造成污染。水基巖屑和油基巖屑

等固體廢棄物產(chǎn)生量大，處理成本高，堆存、轉(zhuǎn)運(yùn)和處理處置過程對(duì)土壤及地下水都具有潛在威脅。

作業(yè)事故引發(fā)的溢流井噴等事故工況則會(huì)給土壤環(huán)境帶來很大的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

（3）頁巖氣（頁巖油）開發(fā)使用的鉆井液、壓裂返排液等添加種類繁多的化學(xué)藥劑（石油烴類、

重金屬、無機(jī)鹽、殺菌劑、高分子有機(jī)化合物），且地層地球化學(xué)物質(zhì)（無機(jī)鹽、重金屬等）也會(huì)被

鉆井液或壓裂返排液帶出地表。目前，受關(guān)注的污染物種類主要有以下幾種：季銨鹽類化合物、非

離子表面活性劑、芳烴化合物、重金屬、高含量無機(jī)鹽。結(jié)合污染物生態(tài)毒理效應(yīng)研究結(jié)果，優(yōu)先

關(guān)注的特征污染物包括多環(huán)芳烴、重金屬（Ba,As,Pb,Tl,Cd）、壬基酚、鄰苯二甲酸酯等。

（4）土壤環(huán)境污染物的關(guān)鍵受體根據(jù)暴露途徑分成土壤直接接觸、土壤和食物攝入、土壤-地

下水遷移3類。土壤直接接觸途徑是土壤環(huán)境生態(tài)安全閾值確定的主要暴露途徑，并以陸生植物（生

產(chǎn)者）、無脊椎動(dòng)物（消費(fèi)者）和土壤微生物（分解者）及其主導(dǎo)的生態(tài)功能作為該途徑的關(guān)鍵受體。

（5）由于各個(gè)井場產(chǎn)生的污染介質(zhì)中化合物成分復(fù)雜且差異很大，因此，開展特征污染物生態(tài)

安全閾值推導(dǎo)時(shí)僅考慮其本身的生態(tài)毒性效應(yīng)，不考慮與其他化合物的復(fù)合污染毒性效應(yīng)。

（6）部分特征污染物在頁巖氣（頁巖油）開發(fā)區(qū)域土壤環(huán)境中具有一定的背景值，因此推導(dǎo)土

壤環(huán)境生態(tài)安全閾值時(shí)（尤其是采用本土關(guān)鍵物種時(shí)），需要考慮疊加土壤環(huán)境背景值。

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T/CSESXXX—202X

附錄B

（資料性）

常用的毒性數(shù)據(jù)庫

常用的毒性數(shù)據(jù)庫如下所示：

（1）歐洲化學(xué)品管理局（ECHA）的國際統(tǒng)一化學(xué)品信息數(shù)據(jù)庫（IUCLID）：Home?-?ECHA?

(europa.eu)，https://iuclid6.echa.europa.eu；

（2）荷蘭國立公共衛(wèi)生與環(huán)境研究所（RIVM）的“生態(tài)毒理風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫”：

；

（3）美國國立醫(yī)學(xué)圖書館（NLM）建立的TOXLINE毒理學(xué)數(shù)據(jù)庫：/

newtoxnet/toxline.htm；

（4）美國環(huán)保署建立的ECOTOX毒性數(shù)據(jù)庫:ECOTOX?|?Search?()，/

ecotox；

（5）Elsevier公司的“ECOTOΧ-CD”，；

（6）中國科學(xué)院南京土壤研究所建立的場地土壤污染物環(huán)境與毒性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫等。

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T/CSESXXX—202X

附錄C

（資料性）

中國土壤典型情景的土壤性質(zhì)參數(shù)

我國各省份和地區(qū)各種土壤類型（不同土綱或土種等）的土壤性質(zhì)參數(shù)可查閱“中國土壤數(shù)據(jù)

庫”，（/extend/jsp/introduction）。表C1—C4為基于全國第二次土壤普查的不同

類型數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。中國農(nóng)用地土壤四種典型情景土壤性質(zhì)參數(shù)的均值見表C5[6]。

表C1中國不同典型類型土壤有機(jī)質(zhì)含量狀況

土綱名稱樣本數(shù)（個(gè)）第二次普查平均值（g/kg）

水成土5108.7

淋溶土1850.7

高山土863.89

鐵鋁土831.83

鈣層土725.82

半淋溶土1229.19

半水成土2622.52

人為土1627.59

初育土2621.78

干旱土511.51

鹽堿土213.63

漠土69.08

表C2中國不同省份（直轄市）土壤有機(jī)質(zhì)含量的統(tǒng)計(jì)特征

省份（直轄市）樣本數(shù)（個(gè)）第二次普查平均值（g/kg）

黑龍江837.48

貴州431

西藏426.92

云南430.06

浙江728.18

福建724

廣東522.65

湖南629.37

廣西426.28

江西325.83

青海324.72

上海825.99

四川718.62

吉林724.4

內(nèi)蒙古219.94

湖北1924.4

海南718.71

北京514.82

新疆916.29

山西810.93

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安徽1416.32

江蘇1216.09

重慶3

遼寧1615.22

陜西310.86

甘肅614.73

寧夏711.91

河南1712.54

河北812.6

山東119.8

天津

全國318.63

表C3中國地帶性土壤（表層）理化性質(zhì)狀況

剖面數(shù)OCpH值

地理區(qū)

（個(gè)）算術(shù)均值（g/kg）標(biāo)準(zhǔn)差（g/kg）算術(shù)均值標(biāo)準(zhǔn)差

全國88632.330.86.81.3

華東8626.321.35.30.8

華南11329.020.25.40.7

西南9753.643.36.41.3

東北19932.525.16.81.0

華北17526.026.77.70.9

西北21631.835.68.00.7

注1）：基于全國第二次土壤普查的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

表C4重慶市不同類型土壤的理化性質(zhì)狀況1）

樣點(diǎn)數(shù)pH值有機(jī)質(zhì)

土壤類型

（個(gè)）(中位數(shù))（g/kg）

紅壤35.933.1

黃壤10066.124.3

黃棕壤506.226.3

棕壤146.536.2

石灰土4086.824.5

紫色土23006.416.7

潮土1666.719.4

水稻土20386.323.7

重慶市59856.321.1

注1）：基于全國第二次土壤普查的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

表C5中國農(nóng)用地土壤四種典型情景的土壤性質(zhì)參數(shù)

土壤類型-1

pHCEC(cmol?kg)OC(%)Clay(%)

酸性土壤5.0101.055

中性土（包括水稻土）7.0151.535

堿性土7.5253.035

石灰性土8.5101.020

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附錄D

（資料性）

物種敏感性分布曲線擬合函數(shù)公式

常用的物種敏感性分布曲線擬合函數(shù)公式如下：

1）BurrIII型函數(shù)：

1

y

ck

b

1

x

式中：y—累積概率，%；x—毒性值，mg/kg；b、c、k為函數(shù)的三個(gè)參數(shù)。

2）Log-normal型函數(shù)：

lnx

y

式中：y—累積概率，%；x—毒性值，mg/kg；μ和σ為函數(shù)參數(shù)。

3）Log-logistic型函數(shù)：

1

y

1

x

式中：y—累積概率，%；x—毒性值，mg/kg；α、β、γ為函數(shù)參數(shù)。

4）Weibull型函數(shù)：

x

y1e

式中：y—累積概率，%；x—毒性值，mg/kg；α和β為函數(shù)參數(shù)。

5）Gamma型函數(shù)：

yx/

式中：y—累積概率，%；x—毒性值，mg/kg；α和β為函數(shù)參數(shù)。

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附錄E

（資料性）

頁巖氣（頁巖油）開發(fā)區(qū)域土壤環(huán)境背景值含量統(tǒng)計(jì)

頁巖氣（頁巖油）開發(fā)區(qū)域土壤環(huán)境背景值的含量統(tǒng)計(jì)參數(shù)計(jì)算公式如下所示：

1）算術(shù)平均值（）

?

?

1

2）算術(shù)標(biāo)準(zhǔn)差（S）?=