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淡水水生生物水质基准技术报告-镉(2019年)(征求意见稿)

​1 概述

      镉具有高毒性、易解离、易残留等特点,易对水生生物及生态系统产生有害影响。许多国家和国际组织(国际标准化组织、欧洲标准化委员会、美国国家标准学会等)将其纳入水体基本监测指标,也是我国地表水环境质量标准等水质标准的控制项目。“淡水水生生物水质基准-”依据《淡水水生生物水质基准制定技术指南》(HJ 831-2017)制定,反映现阶段地表水环境中镉对95%的中国淡水水生生物及其生态功能不产生有害效应的最大剂量,可为制修订相关水环境质量标准、预防和控制镉对水生生物及生态系统的危害提供科学依据。

      基准推导过程中,共纳入1137篇中英文文献和7735条毒理数据库数据,经质量评价后348 条数据为可靠数据,涉及64种淡水水生生物,基本代表了我国淡水水生生物区系特征,涵盖了草鱼、鲤鱼、鳙鱼等我国淡水水生生物优势种。在对急性毒性值(ATV)、慢性毒性值(CTV)进行水体硬度(以CaCO3计)校正后,基于物种敏感度分布法,推导得到镉的短期水质基准SWQC)和长期水质基准(LWQC),用总镉浓度表示,单位g/L。

2 国内外研究进展

      表1对比了国内外镉水质基准研究进展状况。美国是最早开始水质基准研究的国家,其水质基准研究始于20世纪中叶。1980年,美国发布国家镉水质基准文件,并根据最新科学进展分别于1985年、1995年、2001年和2016年进行了4次修订。继美国之后,加拿大、澳大利亚先后发布了国家镉水质基准。发达国家已构建了较为完善的水质基准理论方法体系。我国镉水质基准研究始于20世纪末,起步较晚,基准推导工作以借鉴、引用发达国家水质基准理论方法为主。

      表2显示,由于水质基准推导方法、使用物种的差异,导致不同国家、同一国家在不同时期制定的镉水质基准均存在较大差异。如:美国1980年发布淡水水生生物水质基准—镉时, 短期基准推导纳入了29个物种的急性毒性数据,长期基准推导纳入了13个物种的慢性毒性数据,鲤鱼急性毒性数据只有1条;2016年更新时,短期基准推导纳入了101个物种的急性毒性数据,长期基准推导纳入了27个物种的慢性毒性数据,鲤鱼急性毒性数据增加至11条。在条件允许的情况下,各国应根据国情开展水质基准研究,并制定水质基准。

​表 1  国内外镉水质基准研究进展

 

​发达国家

中国

 

 

基准推导方法

 

 

主要包括评价因子法、物种敏感度分布法、毒性百分数排序法[1]

 

对评价因子法、物种敏感度分布法、毒性百分数排序法均进行研究,并在HJ 831—2017 中确定使用修正的物种敏感度分布法

 

物种来源

 

本土物种、引进物种、国际通用物种

本土物种(敏感物种[2]、非敏感物种)、引进物种、国际通用物种且在中国水体中广泛分布

 

 

物种选择

基于各个国家生物区系的差异,各个国家物种选择要求不同。例如:美国要求物种不少于3 门8科;加拿大要求3种及以上鱼类、3种及以上水生或半水生无脊椎动物

 

按照HJ 831—2017规定,基准推导至少需要5个淡水水生生物物种

 

毒性测试方法

参照采用国际标准化组织(ISO)、经济合作与发展组织(OECD)等规定的水生生物毒性测试方法;部分发达国家采用本国制定的水生​生物毒性测试方法

参照采用国际标准化组织(ISO)、经济合作与发展组织(OECD)等规定的水生生物毒性测试方法;采用国家标准方法

 

相关毒性数据库

美国生态毒理数据库(ECOTOX) a 

农药数据库(北美)(PAN)

 

 

基准制修订

适时修订,见表2

2019年首次制定

1德国弗劳恩霍夫研究所于2004年编写了《推导水框架指南中优控污染物水质基准的方法学手册》,提出了比较完整的评价因子法;欧美科学家Stephan和Kooijman于20世纪80年代提出了物种敏感度分布法;美国环境保护局于1985年发布《保护水生生物及其使用功能的国家水质基准制定技术指南》,提出了毒性百分数排序法。

2本土敏感物种是基于物种敏感度分析筛选出的对淡水水环境中的环境因子较为敏感的生物,具体物种详见HJ 831—2017附录C。

​表 2 国外淡水水生生物镉水质基准

 

国家

制修订时间

(年)

物种数(个)

水体硬度

(以CaCO3

计,mg/L )​

 

SWQC

(μg/L)

 

LWQC

(μg/L)

 

推导方法

 

发布部门

急性毒性

数据

慢性毒

性数据

 

 

 

 

美国

 

1980

 

29

 

13

50

1.5

0。012

 

 

 

毒性百分数排序法

 

 

 

美国环境保护局

100

3

0.025

200

6.3

0.051

1985

52

16

50

3.589

0.6582

1995

不详

不详

50

4.134

1.429

2001

65

21

100

2

0.25

2016

101

27

100

1。8

0。72

 

加拿大

1996

不详

不详

100

0.25

0.017

评价因子法

加拿大环境部长理事会

2014

62

36

50

1

0。09

澳大利亚

2000

不详

不详

30

-

0.2

物种敏感度分布法

澳大利亚环境和能源部

 

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