2022淡水生物水質基準推導技術指南

淡水生物水質基準推導技術指南目 次前言 ii適用范圍 1規(guī)范性引用文件 1術語和定義 1基準推導程序 3方案制定 4數據獲取 4基準推導 9質量保證與質量評價 12不確定性分析 13報告編制 13附錄A（資料性附錄）數據收集參考表 14附錄B（資料性附錄）中國淡水生物水質基準推導受試物種推薦名錄 15附錄C（資料性附錄）部分中國淡水外來入侵物種名錄 17附錄D（資料性附錄）淡水生物水質基準技術報告編制大綱及要求 18i淡水生物水質基準推導技術指南適用范圍本標準規(guī)定了淡水生物水質基準推導的一般性程序、方法與技術要求。本標準適用于單一化學污染物的淡水生物水質基準的推導。本標準不適用于高生物累積性污染物的淡水生物水質基準推導。規(guī)范性引用文件本標準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準。凡是未注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本標準。GB/T1.1 標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則GB/T7714 信息與文獻參考文獻著錄規(guī)則GB/T13266 水質物質對蚤類（大型蚤）急性毒性測定方法GB/T13267 水質物質對淡水魚（斑馬魚）急性毒性測定方法GB/T21805 化學品藻類生長抑制試驗GB/T21806 化學品魚類幼體生長試驗GB/T21807 化學品魚類胚胎和卵黃囊仔魚階段的短期毒性試驗GB/T21828 化學品大型溞繁殖試驗GB/T21830 化學品溞類急性活動抑制試驗GB/T21854 化學品魚類早期生活階段毒性試GB/T27861 化學品魚類急性毒性試驗GB/T29763 化學品稀有鮈鯽急性毒性試驗GB/T29764 化學品青鳉魚早期生命階段毒性試驗GB/T31270.18 化學農藥環(huán)境安全評價試驗準則第18部分：天敵兩棲類急性毒性試驗GB/T31270.21 化學農藥環(huán)境安全評價試驗準則第21部分：大型甲殼類生物毒性試驗GB/T34666.1 1部分：污染物含量GB/T34666.2 2部分：水生生物毒性GB/T35524 化學品浮萍生長抑制試驗ISO20666 水質萼花臂尾輪蟲48小時慢性毒性測定quality-determinationofthechronictoxicitytoBrachionuscalyciflorusin48h）術語和定義下列術語和定義適用于本標準。13.1水質基準waterqualitycriteria水環(huán)境中的污染物或有害因素對人群健康或水生態(tài)系統(tǒng)不產生有害影響的最大濃度或水平。3.2淡水生物水質基準waterqualitycriteriaforfreshwaterorganisms淡水環(huán)境中的污染物或有害因素對淡水生物及其生態(tài)功能不產生有害影響的最大濃度或水平。3.3水生生物短期水質基準short-termwaterqualitycriteriaforaquaticorganisms,SWQC對水生生物及其生態(tài)功能不產生急性有害影響的水體中污染物或有害因素的最大濃度或水平。3.4水生生物長期水質基準long-termwaterqualitycriteriaforaquaticorganismsLWQC對水生生物及其生態(tài)功能不產生慢性有害影響的水體中污染物或有害因素的最大濃度或水平。3.5生物富集因子bioconcentrationfactor,BCF當試驗的吸收階段達到穩(wěn)態(tài)，或無法達到穩(wěn)態(tài)的情況下最長暴露至60天時，受試生物（或特定組織）中受試物濃度與試驗介質中該受試物濃度之比。3.6高生物累積性污染物verybioaccumulativepollutants生物富集因子高于5000的污染物。[來源：GB/T24782—2009，4.2，有修改]3.7物種敏感度分布speciessensitivitydistribution,SSD描述不同物種由于生活史、生理構造、行為特征和地理分布等的不同，對某一污染物的敏感性差異遵循的概率分布規(guī)律。3.8medanletalcocenraton,L050%的個體死亡的污染物濃度。3.9x%effctconentatin,ECx引起一組受試生物中x%的個體產生某種效應（如生長率、孵化率抑制等）的污染物濃度。3.10最低觀察效應濃度lowestobservedeffectconcentration,LOEC與對照相比，對受試生物產生某種顯著效應（如生長率、孵化率抑制等）的最低污染物濃度。[來源：GB/T21828—2008，2.4，有修改]3.11無觀察效應濃度noobservedeffectconcentration,NOEC與對照相比，對受試生物未產生某種顯著效應（如生長率、孵化率抑制等）的最高污染物濃度。[來源：GB/T21828—2008，2.5，有修改]3.12最大容許毒物濃度maximumacceptabletoxicantconcentration,MATC在規(guī)定的暴露條件下，某種污染物對受試生物不引起有害作用的最高濃度，數值為NOEC和LOEC的幾何平均值。23.13急性毒性值acutetoxicityvalue,ATV短期暴露條件下某種污染物的毒性值。3.14慢性毒性值chronictoxicityvalue,CTV長期暴露條件下某種污染物的毒性值。3.15同效應急性值acutevalueforthesameeffect,AVE某種污染物對同一受試物種的某類急性毒性效應（一般分為生長和存活兩類）的多組毒性值的幾何平均值。3.16同效應慢性值chronicvalueforthesameeffect,CVE（的多組毒性值的幾何平均值。3.17xhaardusconentatinforx%ofspeies,Hxx%（100-x）%的物種免受影響的污染物濃度。3.18評估因子assessmentfactor,AF由有限物種毒性外推到生態(tài)系統(tǒng)過程中產生的不確定性的安全因子。基準推導程序方案制定數據獲取基準推導不確定性分析報告編制質量保證與質量評價方案制定數據獲取基準推導不確定性分析報告編制質量保證與質量評價圖1淡水生物水質基準推導流程圖3方案制定明確工作要求基準推導工作開始之前，熟悉基準推導的一般工作程序，明確基準推導的內容和要求。熟悉背景資料（確定數據來源明確技術要點熟悉SSD模型擬合的原理、基準推導軟件的使用、基準確定與表述等各步驟的技術要點，必要時還需要確定毒性數據的校正模型等。了解編制要求了解基準推導技術報告的框架及各章節(jié)大致內容和編制要求。確定工作方案完成上述要求，并充分征求生態(tài)環(huán)境管理相關方的意見和專家論證后確定工作方案。數據獲取數據獲取程序數據獲取主要包括數據收集、數據篩選和數據評價3個步驟，流程圖見圖2。數據收集數據需求收集的數據包括以下類別：污染物基本信息。包括物質名稱、分子式、化學物質登記號（CAS號、用途等；污染物固有的理化特性數據。包括熔點、沸點、溶解性、揮發(fā)性、辛醇-水分配系數、化學平衡常數、半衰期等；GB/T34666.1；GB/T34666.2；對污染物毒性有影響的我國地表水水質參數的數據。包括溫度、pH、硬度、有機質含量、懸4浮顆粒物含量等，同時應包含監(jiān)測時間、監(jiān)測區(qū)域或位點信息等。A。數據收集數據收集污染物 污染物理化 污染物水環(huán) 污染物 受試生物 相關水質基本信息 特性數據 境暴露數據 毒性數據 信息 參數數據數據篩選試驗設計受試物受試生物暴露條件數據分析數據評價無限制可靠數據限制性可靠數據 不可靠數據不確定數據滿足最少毒性數據需求否補充數據是基準推導基準推導圖2淡水生物水質基準推導數據獲取流程圖數據來源數據來源主要包括：有明確數據來源的國內外生物毒性數據庫；經同行評議公開發(fā)表的文獻或報告；國家政府部門發(fā)布的相關數據；經專家判斷可靠的其他來源數據；在基準推導過程中補充測試的物種（B）毒性數據。數據篩選受試物種篩選用于基準推導的受試物種應滿足以下要求：受試物種應能反映我國淡水生物區(qū)系特征，能充分代表水體中不同生態(tài)營養(yǎng)級別及其關聯性，或具有重要經濟價值或娛樂用途，以分布于我國境內的淡水生物為優(yōu)選對象；5受試物種對污染物質應具有較高的敏感性及毒性反應的一致性；污染物對受試物種的毒性效應有標準的測試方法或測試方法較為成熟；受試物種在人工馴養(yǎng)、繁殖時能保持遺傳性狀穩(wěn)定；，除附錄C單細胞動物和微生物（微藻除外）不應作為受試物種。毒性數據篩選毒性數據分類篩選時根據不同的毒性效應終點對毒性數據進行分類，主要包括以下類別：（（兩EC50LC50等；慢性毒性數據一般分為生長（體重、體長、生長率、生物量等、繁殖（孵化率、孵化時間、性別比等（EC10EC20NOECLOEC、EC50LC50等。試驗設計要求試驗設計一般遵循如下原則：試驗設計應依據國家或國際標準毒性測試方法（GB/T13266、GB/T13267、GB/T21805、GB/T21806GB/T21807GB/T21828GB/T21830GB/T21854GB/T27861GB/T29763、GT2974GT3120.1GT3120.21GT352IO2066標準組織或國家的相關文獻，否則應對試驗設計進行詳細說明；0.12.2，慢性毒性試驗濃度間隔系數一般不超過3.2；受試物要求受試物一般遵循如下原則：CAS號。當受試物為無機鹽時，應說明試驗結果的受試物化學形態(tài)或名稱；95%，否則應進行專家判斷，并根據受試物純度對試驗數據進行校正或采用以受試物表征的實測濃度。6受試生物要求受試生物一般遵循如下原則：，野外獲取的應說明獲取物種的具體地理位置；暴露條件要求暴露條件一般遵循如下原則：60%；24h以上的自來水，不能以蒸餾水或去離子水直接作為試驗稀釋用水；毒性試驗系統(tǒng)的生物負荷應符合或接近標準毒性測試方法的規(guī)定；一般在急性試驗期間不能喂食，除非有證據表明喂食不會影響最終的試驗結果；對于急性毒性數據：24h48h96h左右；植物適宜的暴露時間：96h左右；對于慢性毒性數據：48h21d或覆蓋一個敏感生命階段；21d或至少跨越一個世代。數據分析要求數據分析一般遵循如下原則：對照組的生長率（藻類、死亡率或活動受抑制率（動物）等變化范圍應符合標準毒性測試方72h16倍，動物存活率通常應≥90%；10倍以上時，結合專業(yè)判斷剔除離群值，當無法判斷離群值時，棄用全部相關數據；必要時也可使用適用的統(tǒng)計方法判斷離群值。數據優(yōu)先性判斷數據優(yōu)先性時一般遵循如下原則：LC50＞EC20＞EC10＝NOEC＞LOEC＞EC50＞LC50；7分生命周期數據＞單一生命階段數據；受試物溶液化學分析情況：實測濃度毒性數據＞理論濃度毒性數據；暴露方式：流水式暴露毒性數據＞半靜態(tài)暴露毒性數據＞靜態(tài)暴露毒性數據。數據評價評價內容對篩選后的毒性數據進行評價，評價內容包括：a）一般使用國際標準、國家標準或行業(yè)標準毒性測試方法開展測試；b）對于使用非標準毒性測試方法的測試，所用試驗方法應科學合理；c）試驗過程和試驗結果的描述應詳細；6.4.2的規(guī)定；毒性數據一般應包括幼體等相對敏感生命階段。最少毒性數據需求用于推導基準的毒性數據應同時滿足以下要求：3個不同營養(yǎng)級；1011種1（1種兩棲類或與上述動物分屬于不同門的其他水生動物、1種浮游植物或水生維管束植物；11種水生維管束植物的毒性數據，推導殺蟲劑的基準應包括水生昆蟲的毒性數據。評價結果數據可靠性依據數據可靠性評價，將毒性數據分為4類：無限制可靠數據：數據產生過程完全符合標準毒性測試方法；a）不確定數據：沒有提供足夠的試驗細節(jié)，無法判斷數據可靠性。可靠性數據不足時處理方式6.4.2時，應開展相應的生（參見附錄B8基準推導推導程序SSD法推導淡水生物水質基準，利用適宜的模型對物種敏感度的分布進行擬合后，計算出能95%生物的污染物濃度，經評估因子外推后獲得基準，包括毒性數據預處理、模型擬合與評價、3。滿足最少毒滿足最少毒性數據需求否 補充數據是數據校正數據校正 是毒性受水質參數影響否SSD法推導短期、長期基準AVE計算CVE計算lgAVE計算lgCVE計算SSD模型擬合正態(tài)分布模型對數正態(tài)分布模型邏輯斯諦分布模型對數邏輯斯諦分布模型擬合優(yōu)度評價最優(yōu)擬合模型短期基準定值長期基準定值圖3 淡水生物水質基準推導程序9毒性數據預處理水質參數對污染物生物毒性的影響分析（pH或其轉換形式為自變量xy，進行相關性回歸分析，確定水質參數對污染物毒性的影響。當水質參數對污染物毒性影響顯著且影響規(guī)律明確時，須建立或利用相關模型對毒性數據進行校正。同效應急性值的計算EC50LC50（1）計算各物種的生長。AVEi,k=mATVi,k,1×ATVi,k,2×…×ATVi,k,m （1）式中：AVE——同效應急性值，μg/L或mg/L；i——某一物種，無量綱；k——急性毒性效應種類，一般分為生長類和存活類，無量綱；m——ATV數量，個；ATV——急性毒性值，μg/L或mg/L。1同效應慢性值的計算NOECLOECNOECLOEC代入公式（2）。NOECi,z×LOECi,zMATCNOECi,z×LOECi,z式中：MATC——最大容許毒物濃度，μg/L或mg/L；NOEC——無觀察效應濃度，μg/L或mg/L；LOEC——最低觀察效應濃度，μg/L或mg/L；i——某一物種，無量綱；z——某一毒性效應，無量綱。每類慢性效應（）作為一類同效應指標用于計算同效應慢性值。

（2）分物種按不同效應類別（生長或繁殖）將慢性毒性數據、EC10、EC20、NOEC、LOEC、EC50LC50的規(guī)定）CTVLC50CTV，分別代入公式（3）CVECVECVE。CVEi,j=nCTVi,j,1×CTVi,j,2×…×CTVi,j,n （3）式中：CVE——同效應慢性值，μg/L或mg/L；i——某一物種，無量綱；j——慢性毒性效應種類，一般分為生長類、存活類和繁殖類，無量綱；n——CTV數量，個；CTV——慢性毒性值，μg/L或mg/L。10CVE1同效應急性值和同效應慢性值的對數轉換CVElgCVE。lgCVE須全部為正值，否則進行單位換算后再分別取常用對數。模型擬合與評價累積頻率計算lgCVE2，F（4：式中：FR——累積頻率；R——毒性值的秩次，無量綱；

ΣRfRF=1×100% （4）RN+1f——頻數，指毒性值秩次R對應的物種數，個；N——所有頻數之和，個。模型擬合lgCVExFRy，利用正態(tài)分布模型、對SSD模型擬合，擬合軟件推薦使用“國家生1。模型評價根據模型擬合優(yōu)度評價參數評價模型的擬合度，評價參數包括：（SEME0P值（A-D檢驗。P＞0.05A-D檢驗，模型符合理論分布。P＞0.05RMSE最小的模型作為SSD曲線外推得出的水質基準在統(tǒng)計學上具有合理性和可靠性。物種危害濃度確定確定方法yxx（10x）為對應的物種危害濃度。危害濃度的種類和用途5%10%25%50%75%90%95%時對應的長期HC5HC10HC25HC50HC75HC90HC95HC51國家生態(tài)環(huán)境基準專家委員會.國家生態(tài)環(huán)境基準計算軟件物種敏感度分布法[CP/OL].\h/ywgz/fgbz/hjjzgl/mxrj/.11種危害濃度供管理決策參考?；鶞识ㄖ道霉剑?）和公式（6）進行基準外推，分別計算獲得短期和長期水質基準。SWQC=SHC5SAF式中：SWQC——水生生物短期水質基準，μg/L或mg/L；SHC5——5%物種危害濃度，μg/Lmg/L；SAF—水生生物短期水質基準的評估因子，無量綱。LHC5LAF式中：LWQC——水生生物長期水質基準，μg/L或mg/L；LHC5——5%物種危害濃度，μg/Lmg/L；LAF—水生生物長期水質基準的評估因子，無量綱。

（5）（6）AF的數值根據推導基準所用數據的數量、受試物種涵蓋范圍和數據擬合分布等情況綜合確定，一15153（50%SSD曲線尾部擬合較差等）由專家判斷確定。基準確定與表述基準的確定和表述遵守以下規(guī)定：按照本標準推導出的水質基準包括短期水質基準和長期水質基準；（經濟價值高或生態(tài)學意義突出）CVE或CVE作為短期水質基準或長期水質基準；2～4位有效μg/Lmg/L淡水生物水質基準表述內容包括水質基準、HC5和評估因子，如污染物毒性受水質參數影響，表述內容還應包括與基準對應的水質參數信息。質量保證與質量評價質量保證方案制定階段通過資料調研、專家咨詢等方式確定工作方案，基準推導人員應熟悉本標準。數據獲取階段數據獲取階段的質量保證主要包括以下內容：12和原則以及每類或每條數據被剔除的原因；2人對數據的來源和可靠性進行核實；基準推導階段基準推導階段的質量保證主要包括以下內容：SSD擬合模型軟件的使用方法；質量評價質量評價主要包括以下內容：6.26.4的規(guī)定，并說明用于基準（和可靠性評價結（；不確定性分析擬合模型評價以及評估因子取值等。報告編制D。13附錄A（資料性附錄）數據收集參考表表A.1數據收集參考表數據類別具體指標污染物基本信息和理化特性數據基本信息中文名稱、英文名稱、分子式或結構式、CAS號、用途等理化特性物理形態(tài)、分子量、密度、熔點、沸點、溶解度、蒸氣壓、辛醇-水分配系數、解離常數、降解特性等污染物水環(huán)境暴露數據采樣信息所屬流域、站位名稱、站位經緯度、采樣時間、采樣介質等樣品分析信息濃度值、分析方法等相關水質參數溫度、pH、硬度、有機質含量、懸浮顆粒物含量等數據來源數據庫、公開發(fā)表的文獻或報告等污染物毒性數據試驗條件、試驗負荷、暴露濃度（實測、理論、試驗基質（淡水、海水等（（助pH硬度、溶解氧、有機質含量、懸浮物含量等、光照強度、光暗比等試驗結果暴露時間、毒性終點、效應指標、效應濃度等數據來源毒性數據庫、自測毒性數據、公開發(fā)表的文獻或報告等受試生物性別、暴露生命階段、棲息地特征、地理分布區(qū)域、生活習性等我國地表水相關水質參數溫度、pH、硬度、有機質含量、懸浮顆粒物含量、監(jiān)測時間、監(jiān)測區(qū)域或位點信息等14附錄B（資料性附錄）中國淡水生物水質基準推導受試物種推薦名錄表B.1中國淡水生物水質基準推導受試物種推薦名錄序號物種名稱物種拉丁名分類地位動物1褐水螅Hydraoligactis刺胞動物門水螅科2綠水螅Hydraviridis刺胞動物門水?？?普通水螅Hydravulgaris刺胞動物門水?？?日本三角渦蟲Dugesiajaponica扁形動物門三角渦蟲科5萼花臂尾輪蟲Brachionuscalyciflorus輪蟲動物門臂尾輪蟲科6螺形龜甲輪蟲Keratellacochlearis輪蟲動物門臂尾輪蟲科7四齒腔輪蟲Lecanequadridentata輪蟲動物門腔輪科8蘇氏尾鰓蚓Branchiurasowerbyi環(huán)節(jié)動物門顫蚓科9正顫蚓Tubifextubifex環(huán)節(jié)動物門顫蚓科10放逸短溝蜷Semisulcospiralibertina軟體動物門錐蜷科11靜水椎實螺Lymnaeastagnalis軟體動物門椎實螺科12河蜆Corbiculafluminea軟體動物門蜆科13大型溞Daphniamagna節(jié)肢動物門溞科14蚤狀溞Daphniapulex節(jié)肢動物門溞科15僧帽溞Daphniacucullata節(jié)肢動物門溞科16盔形溞Daphniagaleata節(jié)肢動物門溞科17鋸頂低額溞Simocephalusserrulatus節(jié)肢動物門溞科18模糊網紋溞Ceriodaphniadubia節(jié)肢動物門溞科19蚤狀鉤蝦Gammaruspulex節(jié)肢動物門鉤蝦科20淡水鉤蝦Gammaruslacustrid節(jié)肢動物門鉤蝦科21日本沼蝦Macrobrachiumnipponnense節(jié)肢動物門長臂蝦科22中華絨螯蟹Eriocheirsinensis節(jié)肢動物門方蟹科23四節(jié)蜉Baetisrhodani節(jié)肢動物門四節(jié)蜉科24黃翅蜻Brachythemiscontaminata節(jié)肢動物門蜻科25鯉Cyprinuscarpio\h脊索動物門鯉科26草魚Ctenopharyngodonidellus\h脊索動物門鯉科27鰱Hypophthalmichthysmolitrix\h脊索動物門鯉科28鳙Aristichthysnobilis\h脊索動物門鯉科29鯽Carassiusauratus\h脊索動物門鯉科30麥穗魚Pseudorasboraparva\h脊索動物門鯉科31泥鰍Misgurnusanguillicaudatus\h脊索動物門鰍科32黃顙魚Pelteobagrusfulvidraco\h脊索動物門鲿科33黃鱔Monopterusalbus\h脊索動物門合鰓魚科15續(xù)表序號物種名稱物種拉丁名分類地位34鱖Sinipercachuatsi\h脊索動物門真鱸科35史氏鱘Acipenserschrenckii\h脊索動物門鱘科36棘胸蛙Quasipaaspinosa\h脊索動物門蛙科植物37萊茵衣藻Chlamydomonasreinhardtii綠藻門衣藻科38近頭狀偽蹄形藻Pseudokirchneriellasubcapitata綠藻門小球藻科39尖頭柵藻Scenedesmusacutus綠藻門柵藻科40小皮舟形藻Naviculapelliculosa硅藻門舟形藻科41槐葉蘋Salvinianatans蕨類植物門槐葉蘋科42青萍Lemnaminor被子植物門浮萍科43紫萍Spirodelapolyrrhiza被子植物門浮萍科44菹草Potamogetoncrispus被子植物門眼子菜科45黑藻Hydrillaverticillata被子植物門水鱉科46金魚藻Ceratophyllumdemersum被子植物門金魚藻科注：本名錄中物種主要依據物種敏感性進行確定，物種敏感性相對較高的生物被納入名錄；物種名依據《中國動物志》等文獻確定。16附錄C（資料性附錄）部分中國淡水外來入侵物種名錄表C.1部分中國淡水外來入侵物種名錄序號物種名稱物種拉丁名分類地位1豹紋脂身鲇Pterygoplichthyspardalis脊索動物門骨甲鲇科2紅腹鋸鮭脂鯉Pygocentrusnattereri脊索動物門\h脂鯉科3尼羅羅非魚Oreochromisniloticus脊索動物門麗魚科4食蚊魚Gambusiaaffinis脊索動物門胎鳉科5牛蛙Ranacatesbeiana脊索動物門蛙科6巴西龜Trachemysscriptaelegans脊索動物門龜科7克氏原螯蝦Procambarusclarkii節(jié)肢動物門螯蝦科8福壽螺Pomaceacanaliculata軟體動物門瓶螺科9空心蓮子草Alternantheraphiloxeroides被子植物門\h莧科10鳳眼蓮Eichhorniacrassipes被子植物門\h雨久花科11大薸Pistiastratiotes被子植物門天南星科12水盾草Cabombacaroliniana被子植物門莼菜科（2003號（環(huán)發(fā)〔2010〕4號（第三批（環(huán)境保護部中國科學院公告2014年第57號第四批（2016年第78號。17附錄D（資料性附錄）淡水生物水質基準技術報告編制大綱及要求名稱和結構文件名稱《技術報告》名稱由基準類別、污染物名稱和版本號三部分組成。示例：淡水生物水質基準—鉛（20××年版）文件結構構成要素《技術報告》的構成要素及表述規(guī)則見表D.1。序號縮略語序號縮略語中文名稱外文名稱單位1ATV急性毒性值AcuteToxicityValueμg/L或mg/L……………要素必備或可選表述規(guī)則封面必備標明《技術報告》名稱、編制完成時間和版本號聲明必備說明生態(tài)環(huán)境基準性質、定位和作用前言必備縮略