T/CSES 208-2025 珍稀濒危鱼类水质基准推导技术指南（试行）

　　ICS 13. 060. 01 CCS Z 52

　　团 体 标 准

　　T/CSES 208—2025

　　珍稀濒危鱼类水质基准推导技术指南

　　(试行)

　　Technicalguidelinesforderiving waterquality criteria forrareand

　　endangered fishes(on trial)

　　2025-06-27发布 2025-06-27实施

　　中国环境科学学会 发 布

　　T/CSES 208—2025

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　　前 言

　　本文件参照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由中国环境科学研究院提出 。

　　本文件由中国环境科学学会归 口 。

　　本文件起草单位 : 中国环境科学研究院 、北京航空航天大学 、香港城市大学 。

　　本文件主要起草人 :王晓 蕾 、赵 晓 丽 、吴 丰 昌 、梁 为 纲 、姬 元 朴 、王 芮 、王 佳 宇 、王 颖 、阮 悦 斐 、汤 智 、汪霞 。

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　　珍稀濒危鱼类水质基准推导技术指南

　　(试行)

　　1 范围

　　本文件规定了珍稀濒危鱼类水质基准推导的程序 、方法与技术要求 。

　　本文件适用于单一化学污染物的珍稀濒危鱼类水质基准的推导 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 13267 水质 物质对淡水鱼(斑马鱼)急性毒性测定方法

　　GB/T 21806 化学品 鱼类幼体生长试验

　　GB/T 21807 化学品 鱼类胚胎和卵黄囊仔鱼阶段的短期毒性试验

　　GB/T 21854 化学品 鱼类早期生活阶段毒性试验

　　GB/T 24782 持久性 、生物累积性和毒性物质及高持久性和高生物累积性物质的判定方法

　　GB/T 27861 化学品 鱼类急性毒性试验

　　GB/T 29763 化学品 稀有鮈鲫急性毒性试验

　　GB/T 29764 化学品 青鳉鱼早期生命阶段毒性试验

　　GB/T 34666. 1 水质基准数据整编技术规范 第 1部分 :污染物含量

　　GB/T 34666. 2 水质基准数据整编技术规范 第 2部分 :水生生物毒性

　　HJ 831 淡水生物水质基准推导技术指南

　　HJ 1260 海洋生物水质基准推导技术指南(试行)

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　珍稀濒危鱼类 rareand endangered fishes

　　珍贵 、稀有或濒危的野生鱼类物种 ,通常具有种群数量少 、分布范围窄 、生境敏感 、生态价值高等特征 ,需采取优先保护与管理措施 。

　　3.2

　　珍稀濒危鱼类水质基准 waterquality criteria forrareand endangered fishes

　　水环境中的污染物或有害因素对珍稀濒危鱼类及其生态功能不产生有害影响的最大浓度或水平 。

　　3.3

　　珍稀濒 危 鱼 类 短 期水 质 基 准 short-term water quality criteria for rare and endangered fishes;

　　SWQC (R&E fishes)

　　对珍稀濒危鱼 类 及 其 生 态 功 能 不 产 生 急 性 有 害 影 响 的 水 体 中 污 染 物 或 有 害 因 素 的 最 大 浓 度 或

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　　水平 。

　　3.4

　　珍 稀 濒 危 鱼 类 长 期 水 质 基 准 long-term water quality criteria for rare and endangered fishes; LWQC (R&E fishes)

　　对珍稀濒危鱼 类 及 其 生 态 功 能 不 产 生 慢 性 有 害 影 响 的 水 体 中 污 染 物 或 有 害 因 素 的 最 大 浓 度 或水平 。

　　3.5

　　珍稀濒危鱼类组织基准 tissuebased criteria forrareand endangered fishes;TBC (R&E fishes)

　　生物体内对珍稀濒危鱼类及其生态功能不产生慢性有害影响的污染物或有害因素的最大浓度或水平 。

　　3.6

　　非生物累积性污染物 non-bioaccumulativepollutants

　　稳态条件下 ,在水生生物体内生物累积因子(BAF)小于或等于 2 000的污染物 。

　　3.7

　　生物累积性污染物 bioaccumulativepollutants

　　稳态条件下 ,在水生生物体内 BAF值大于 2 000但小于或等于 5 000的污染物 。

　　3. 8

　　高生物累积性污染物 highlybioaccumulativepollutants

　　稳态条件下 ,在水生生物体内 BAF值大于 5 000的污染物 。

　　3.9

　　特殊繁育水域 essentialbreeding and nurseryhabitats

　　珍稀濒危鱼类在整个生命周期中产卵 、孵化 、幼鱼生长等关键阶段所依赖的水域 ,对种群的延续和恢复至关重要 。

　　3. 10

　　物种敏感度分布 speciessensitivitydistribution;SSD

　　描述不同物种由于生活史 、生理构造 、行为特征和地理分布等的不同 ,对某一污染物的敏感性差异遵循的概率分布规律 。

　　[来源 : HJ 831—2022,3. 7]

　　3. 11

　　毒性百分数排序 toxicitypercentilerank;TPR

　　将收集到的所有物种毒性数据的属平均毒性值按敏感性排序 ,并用百分数表示各数据点在序列中的相对位置 。

　　4 基准推导程序

　　珍稀濒危鱼类水质基准的推导包括方案制定 、数据获取 、基准推导 、不确定性分析 、报告编制 5个步骤 ,并在全过程中实施质量保证与质量控制 , 以确保基准推导结果的科学性和可靠性 ,具体推导流程图见图 1。

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　　图 1 珍稀濒危鱼类水质基准推导流程图

　　5 方案制定

　　5. 1 明确工作要求

　　基准推导工作开始之前 ,熟悉基准推导的一般工作程序 , 明确基准推导的内容和要求 。

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　　5.2 熟悉背景资料

　　熟知拟研究珍稀濒危鱼类栖息水域中珍稀濒危鱼类种类 、特征及水域功能 , 了解目标污染物的生态环境问题(如赋存形态 、环境行为 、生物毒性及作用机制和水环境暴露浓度等) , 以及国内外相关水质基准的研究进展 。具体调研内容包括生境调研 、生物调研和污染物调研 3 方面 。通过生境调研和生物调研 ,将拟研究水域划分为普通栖息水域和特殊繁育水域 ;通过污染物调研 ,将污染物划分为非生物累积性污染物(BAF≤2000L/kg) 、生物累积性污染物(2000L/kg5 000 L/kg)(见图 2) 。

　　a) 生境调研主要针对珍稀濒危鱼类的栖息环境开展调研 ,包括水文特征 、物理特征 、化学特征等 。

　　b) 生物调研主要围绕珍稀濒危鱼类展开调研 ,包括生物类群 、基本信息 、食物(饵料生物)组成 、生态分布和生态功能等 。

　　c) 污染物调研主要针对目标污染物开展调研 ,包括基本信息 、理化性质 、生物累积潜力等 。

　　5.3 确定数据来源

　　确定基准推导相关数据的来源 、检索方案 、数据筛选与评价原则 , 以及补充生物毒性数据或实施现场调查的必要性和要求 。

　　5.4 明确技术要点

　　熟悉物种敏感度分布法和毒性百分数排序法的原理 、基准推导软件的使用 、基准确定与表述等各步骤的技术要点 ,必要时还需要确定毒性预测模型和毒性数据的校正模型等 。

　　5.5 了解编制要求

　　了解基准推导技术报告的框架及各章节大致内容和编制要求 。

　　5.6 确定工作方案

　　完成上述要求 ,并充分征求生态环境管理相关方的意见和专家论证后 ,确定目标污染物保护珍稀濒危鱼类水质基准推导的工作方案 。

　　图 2 珍稀濒危鱼类水质基准推导研究区域调研流程图

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　　6 数据获取

　　6. 1 数据获取程序

　　数据获取主要包括数据收集 、数据筛选和数据评价 3个步骤 ,流程图见图 3。

　　6.2 数据收集

　　6.2. 1 数据需求

　　收集的数据包括以下类别 。

　　a) 污染物基本信息 。包括物质名称 、分子式 、化学物质登记号(CAS号) 、理化特性 、用途等 。

　　b) 污染物暴露数据 、沉积物暴露数据及水生生物中浓度数据 。包括采样信息 、样品分析信息等 。

　　c) 污染物对珍稀濒危鱼类的毒性数据 。包括试验条件 :试验类型 、试验位置 、试验方法 、污染物纯度值 、暴露方式 、试验负荷 、暴露浓度 、试验基质类型 、试验设计 、溶剂 、暴露光照时间及强度 、暴露时间等 ;试验结果 :毒性终点 、效应指标 、效应浓度 ; 毒性数据来源 : 国内外毒性数据库 、自测毒性数据 、预测毒性数据 、公开发表的文献或报告等 。

　　d) 受试生物信息 。包括受试生物的中文学名 、常用名 、拉丁名 、分类阶元 、生活习性 、栖息地特征 、地理分布区域等 。

　　e) 对污染物毒性有影响的水质参数的数据 。包括温度 、pH、硬度 、有机质含量 、悬浮颗粒物含量等 , 同时应包含监测时间 、监测区域或位点信息等 。

　　收集数据时可参照使用附录 A。

　　图 3 珍稀濒危鱼类水质基准推导数据获取流程图

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　　6.2.2 数据来源

　　优先采用以珍稀濒危鱼类为受试物种的毒性研究 ,可补充采用替代生物毒性试验和模型预测获得的毒性数据 。数据来源主要包括 :

　　a) 有明确数据来源的国内外生物毒性数据库 ;

　　b) 经同行评议公开发表的文献或报告 ;

　　c) 国家政府部门发布的相关数据 ;

　　d) 经专家判断可靠的其他来源数据 ;

　　e) 在基准推导过程中补充测试和模型预测的毒性数据 。

　　6.3 数据筛选

　　6.3. 1 试验数据筛选

　　6.3. 1. 1 受试物种筛选

　　毒性数据应尽可能涵盖拟研究水域内所有重要的珍稀濒危鱼种 ,基于毒性试验的数据应符合伦理审查要求 ,受试物种应满足以下要求 。

　　a) 选择珍稀濒危鱼类的替代生物作为受试物种时 ,应能反映我国珍稀濒危鱼类特征 。

　　b) 受试物种能够被驯养 、繁殖并获得足够的数量 ,可优先考虑从国家级种质资源库 、权威学术科研机构或具有相关资质的机构获取 ;或在某一地域范围内有充足的资源 ,确保有个体均匀的群体可供试验 。

　　c) 受试物种对污染物应具有较高的敏感性及毒性反应的一致性 ,替代生物可使用人工养殖的珍稀濒危鱼种(如稀有鮈鲫等) 。

　　d) 受试物种在人工驯养 、繁殖时能保持遗传性状稳定 。

　　e) 当采用野外捕获物种进行毒性测试时 ,应通过专业的物种鉴定准确识别物种 ,并确保采用的生物个体未曾接触过目标污染物 。

　　f) 外来物种不应作为受试物种 。

　　6.3. 1.2 毒性数据筛选

　　6.3. 1.2. 1 毒性数据分类

　　筛选时根据不同的毒性效应终点对毒性数据进行分类 ,主要包括以下类别 :

　　a) 急性毒性数据一般分为生长(体重 、体长 、生长率等)和存活(存活率 、死亡率)两类 ,效应指标包括半效应浓度(EC50)和半致死浓度(LC50)等 ;

　　b) 根据污染物性质 ,将慢性毒性数据分为水体浓度-效应毒性数据和组织浓度-效应毒性数据 ,毒性效应一般包括生长(体重 、体长 、生长率等) 、发育(畸形率 、致畸指数等) 、神经(摄食行为 、规避行为等) 、繁殖(孵化率 、孵化时间 、性别比等)和存活(存活率 、死亡率等)五类 ,效应指标包括最大容许毒物浓度 (MATC) 、10%效 应 浓 度 (EC10) 、20%效 应 浓 度 (EC20) 、无 观 察 效 应 浓 度(NOEC) 、最低观察效应浓度(LOEC) 、EC50和 LC50等 。

　　6.3. 1.2.2 毒性试验设计要求

　　毒性试验设计一般遵循如下要求 。

　　a) 试验设计应依据国家标准或国际标准毒性测试方法(GB/T 13266、GB/T 13267、GB/T 21805、 GB/T 21806、GB/T 21807、GB/T 21828、GB/T 21830、GB/T 21854、GB/T 27861、GB/T 29763、

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　　GB/T 29764、GB/T 31270. 18、GB/T 31270. 21、GB/T 35524、ISO 20666、OECD 235等) ,其次可参考其他标准组织或国家的相关文献 ,否则应对试验设计进行详细说明 。

　　b) 试验应设置空白对照组 ,必要时需设置阳性对照组 。应尽量避免使用助溶剂或分散剂 。如需使用 ,则应设置溶剂对照组 ,其浓度一般不超过 0. 1% ,且在所有容器中浓度保持一致 , 同时助溶剂或分散剂不能对试验结果有显著影响 。

　　c) 试验组浓度应按照标准毒性测试方法的要求进行设定 ,急性毒性试验浓度间隔系数一般不超过 2. 2,慢性毒性试验浓度间隔系数一般不超过 3. 2。

　　d) 急 、慢性毒性试验应设置一定数量的平行 ,平行数量一般按照受试生物毒性测试标准方法的相关规定执行 。

　　6.3. 1.2.3 受试物要求

　　受试物一般遵循如下要求 。

　　a) 应明确受试物的准确名称及 CAS号 。 当受试物为无机盐时 ,应说明试验结果的受试物化学形态或名称 。

　　b) 受试物纯度一般大于 95% ,否则应进行专家判断 ,并根据受试物纯度对试验数据进行校正或采用以受试物表征的实测浓度 。

　　6.3. 1.2.4 受试生物要求

　　受试生物一般遵循如下要求 :

　　a) 应说明受试生物的拉丁名 、开展暴露试验的生命阶段 、来源(实验室 、养殖基地 、野外) ,野外获取的应说明获取物种的具体地理位置 ;

　　b) 试验开始前 ,应将受试生物在试验条件下进行驯养 ,标准受试生物在驯养期间的死亡率应符合测试方法要求 ,非标准受试生物的驯养死亡率应 ≤10% 。

　　6.3. 1.2.5 暴露条件要求

　　暴露条件一般遵循如下要求 。

　　a) 对于高挥发性 、易于水解或降解的受试物 ,应使用实测浓度毒性数据 ;对于其他物质可使用实测浓度或理论浓度数据 ,但在未使用助溶剂或使用理论浓度的情况下 ,受试物的暴露浓度应低于其水中溶解度 。

　　b) 试验系统应符合受试生物的生存特点 ,水质条件应根据受试生物的生存要求稳定在一定范围内 ,溶解氧饱和度应大于 60% 。

　　c) 试验稀释用水应依据标准毒性测试方法配制或使用经曝气 24h 以上的 自来水 ,不能以蒸馏水或去离子水直接作为试验稀释用水 。

　　d) 毒性试验系统的生物负荷应符合或接近标准毒性测试方法的规定 。

　　e) 一般在急性试验期间不能喂食 ,除非有证据表明喂食不会影响最终的试验结果 。

　　f) 急性毒性试验可采用流水式 、半静态或静态暴露方式 ,慢性毒性试验一般采用流水式或半静态暴露方式 。

　　g) 对于急性毒性数据 ,动物适宜的暴露时间为 96h左右 。

　　h) 对于慢性毒性数据 ,动物适宜的暴露时间为大于或等于 21 d或覆盖一个敏感生命阶段 。

　　6.3. 1.2.6 数据分析要求

　　数据分析一般遵循如下要求 。

　　a) 对照组的死亡率或活动受抑制率等变化范围应符合标准毒性测试方法的规定 ,对照组动物存

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　　活率通常应 ≥90% 。

　　b) 应选用与生物存活 、生长 、繁殖 、神经等重要终点相关的试验数据 ,针对不同的测试终点选择相应的统计分析方法 ,并详述统计学参数 ,试验结果应具有统计学意义 。

　　c) 当同一物种的同一毒性终点试验数据之间相差 10倍以上时 ,结合专业判断剔除离群值 , 当无法判断离群值时 ,弃用全部相关数据 。必要时也可使用适用的统计方法判断离群值 。

　　6.3.2 预测数据筛选

　　污染物对珍稀濒危鱼类的毒性预测数据需来自可靠的毒性预测模型 ,具体的筛选要求如下 :

　　a) 模型输入数据应经过质量评估与质量控制 ,并且与目标物种 、环境条件等相关 ,包括受试物种 、受试生命阶段 、毒性终点 、水质参数 、污染物结构 、污染物理化性质等 ;

　　b) 基于科学 、合理的理论构建预测模型 ,且预测模型具有良好的鲁棒性和泛化能力[如 ,在测试集和训练集上决定系数(R2 )大于 0. 7,且二者之间的分差不超过 0. 15] ;

　　c) 经模型验证 ,模型预测结果与已有试验数据的误差在合理范围内[如 ,均方根误差(RMSE)不超过 0. 5,且有至少 60%以上数据位于 ±RMSE范围内] ;

　　d) 对于预测结果中出现异常的或与试验数据相差较大(>20倍)的数据 ,应结合模型的适用范围和实际生态系统条件进行判断 ,必要时可弃用部分或全部数据 。

　　6.3.3 数据优先性

　　判断数据优先性时一般遵循如下原则 :

　　a) 研究手段 :毒性试验 >模型预测 ;

　　b) 效 应 指 标 : 急 性 毒 性 数 据 通 常 为 LC50 或 EC50 , 不 区 分 优 先 性 , 慢 性 毒 性 数 据 的 优 先 性 为MATC>EC20>EC10 = NOEC>LOEC>EC50>LC50 ;

　　对于某组数据 , 当不同的数据优先性判定原则出现交叉时 , 一般按照研究手段 、效应指标 、生命阶段 、溶液浓度实测情况 、暴露方式的顺序 ,结合专家经验综合确定数据优先性 ,判断为非优先的数据不能用于推导基准 。

　　6.4 数据评价

　　6.4. 1 评价内容

　　对筛选后的毒性数据进行评价 ,评价内容包括 :

　　a) 一般使用国际标准 、国家标准或行业标准毒性测试方法开展测试 ;

　　b) 毒性数据预测模型应符合相关国际标准 、国家标准或行业标准质量控制要求 ;

　　c) 对于使用非标准毒性测试方法的测试 ,所用试验方法应科学合理 ;

　　d) 试验过程和试验结果的描述应详细 ;

　　e) 用于推导基准的毒性数据应满足 6. 4. 2 的规定 。

　　6.4.2 最少毒性数据需求

　　用于珍稀濒危鱼类水质基准推导的毒性数据 ,应尽可能涵盖拟研究水域内所有重要的珍稀濒危鱼种 ,如列入《国际自然保护联盟濒危物种红色名录》《中国生物多样性红色名录》《国家重点保护野生动物

　　T/CSES 208—2025名录》等国际 、国家及地方重点保护清单中的受威胁或受保护物种 。

　　6.4.3 评价结果

　　6.4.3. 1 数据可靠性

　　依据数据可靠性评价 ,将毒性数据分为 4类 :

　　a) 无限制可靠数据 :数据产生过程完全符合标准毒性测试方法 ;

　　b) 限制性可靠数据 :数据产生过程不完全符合 a) 中试验准则 ,但试验程序翔实 、可靠 ,有充足的证据证明数据可用 ,或预测模型符合质控要求 ;

　　c) 不可靠数据 :数据产生过程与 a) 中试验准则有冲突或矛盾 ,试验设计不科学 ,没有充足的证据证明数据可用 ,试验过程不能令人信服或不为专家所接受 ,或不符合 b) 中预测模型质量控制要求 ;

　　d) 不确定数据 :没有提供足够的试验和模型细节 ,无法判断数据可靠性 。

　　6.4.3.2 可靠性数据不足时处理方式

　　无限制可靠数据和限制性可靠数据可用于推导基准 , 当可靠数据不满足 6. 4. 2 时 ,应开展相应的生态毒理学试验或采用模型预测方法补充毒性数据 ,可使用但不限于本文件推荐的受试物种和预测方法 。推荐使用生物幼体等相对敏感生命阶段的受试物种开展试验 ,试验方法参见国际标准 、国家标准或行业标准毒性测试方法或文献 。

　　7 基准推导

　　7. 1 推导程序

　　分析目标水域中珍稀濒危鱼类栖息状态和污染物生物累积性 ,基于满足保护珍稀濒危鱼类需求的毒性数据 ,优先使用物种敏感度分布法推导珍稀濒危鱼类水质基准 。利用适宜的模型对物种敏感度的分布进行拟合后 ,计算出能保护 95%珍稀濒危鱼类的污染物浓度 ,经评估因子外推后初步获得基准阈值 。若毒性数据不符合物种敏感度分布法的模型拟合条件 ,则采用毒性百分数排序法计算最终毒性值 ,经评估因子外推后初步获得基准阈值 。将基准阈值与所有珍稀濒危鱼类的种平均毒性值进行比较 ,取较低值作为最终基准阈值 。包括毒性数据预处理 、基准推导方法的确定 、物种危害浓度或最终毒性值的确定 、基准定值 、基准确定与表达等步骤 。具体推导程序见图 4。

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　　图 4 珍稀濒危鱼类水质基准阈值推导程序

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　　7.2 毒性数据预处理

　　7.2. 1 水质参数对污染物生物毒性的影响分析

　　根据污染物的理化特性和毒性研究结果构建模型 , 以水质参数(如温度 、硬度 、pH、有机质含量 、悬浮颗粒物含量等)或其转换形式为自变量 x, 以对应的毒性值或其转换形式为因变量 y,进行相关性回归分析 ,确定水质参数对污染物毒性的影响 。 当水质参数对污染物毒性影响显著且影响规律明确时 ,应建立或利用相关模型对毒性数据进行校正 。

　　7.2.2 种/属平均急性值的计算

　　分物种将 EC50作为生长类急性毒性值(ATV) ,将 LC50作为存活类 ATV,分别代入公式(1)计算各物种的生长类种平均急性值(SMAV)和存活类 SMAV。

　　SMAVi,k = m ATVi,k, 1 × ATVi,k,2 × … × AVTi,k,m … … … … … … … ( 1 )

　　式中 :

　　SMAV — 种平均急性值 ,单位为微克每升或毫克每升(μg/L或 mg/L) ;

　　i — 某一物种 ,无量纲 ;

　　k — 急性毒性效应种类 ,一般分为生长类和存活类 ,无量纲 ;

　　m —ATV数量 ,单位为个 ;

　　ATV — 急性毒性值 ,单位为微克每升或毫克每升(μg/L或 mg/L) 。

　　对于同一物种 ,取生长类 SMAV 和存活类 SMAV 中数值较小的 SMAV纳入后续物种敏感度分布法的计算 ,如果只获得 1 个 SMAV,则直接纳入后续计算 。

　　一个属可能包含一个或多个物种 ,采用公式(2)将各属可得到的 SMAV分别进行几何平均 ,得到各属的生长类属平均急性值(GMAV)和存活类 GMAV。

　　GMAVj,k = n SMAVj,k, 1 × SMAVj,k,2 × … × SMAVj,k,n … … … … … … ( 2 )

　　式中 :

　　GMAV — 属平均急性值 ,单位为微克每升或毫克每升(μg/L或 mg/L) ;

　　j — 某一属 ,无量纲 ;

　　n —SMAV数量 ,单位为个 。

　　对于同一属 ,取生长类 GMAV 和存活类 GMAV 中数值较小的 GMAV 纳入后续毒性百分数排序法的计算 ,如果只获得 1个 GMAV,则直接纳入后续计算 。

　　7.2.3 种/属平均慢性值的计算

　　对于从同一暴露试验中获得的某物种某个毒性效应的 NOEC和 LOEC,将 NOEC和 LOEC代入公式(3)计算获得该物种该效应的 MATC。

　　MATCi,l

　　式中 :

　　MATC — 最大容许毒物浓度 ,单位为微克每升或毫克每升(μg/L或 mg/L) ;

　　NOEC — 无观察效应浓度 ,单位为微克每升或毫克每升(μg/L或 mg/L) ;

　　LOEC — 最低观察效应浓度 ,单位为微克每升或毫克每升(μg/L或 mg/L) ;

　　l — 某一慢性毒性效应 ,无量纲 。

　　根据目标污染物的生物累积性 ,确定使用基于水体浓度或是基于组织浓度的毒性数据 ,并分物种按不同效应类别(生长 、发育 、繁殖 、神经 、存活)将慢性毒性数据(MATC、EC10 、EC20 、NOEC、LOEC、EC50和 LC50 ,其优先序见 6. 3. 3 的规定)作为生长 、发育 、繁殖或神经类慢性毒性值(CTV) ,将 LC50作为存活

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　　类 CTV,分别代入公式(4)计算各物种的生长类种平均慢性值(SMCV) 、发育类 SMCV、繁殖类 SMCV、神经类 SMCV 和存活类 SMCV。

　　SMCVi,z

　　式中 :

　　SMCV — 种平均慢性值 ,单位为微克每升或毫克每升(μg/L或 mg/L) ;

　　z — 慢性毒性效应种类 ,一般分为生长类 、发育类 、繁殖类 、神经类和存活类 ,无量纲 ;

　　p —CTV数量 ,单位为个 ;

　　CTV — 慢性毒性值 ,单位为微克每升或毫克每升(μg/L或 mg/L) 。

　　对于同一物种 ,如果根据不同毒性效应类别获得多个 SMCV,则取最小的 SMCV 纳入后续物种敏感度分布法的计算 ,如果只获得 1个 SMCV,则直接纳入后续计算 。

　　一个属可能包含一个或多个物种 ,采用公式(5)将各属可得到的 SMCV分别进行几何平均 ,得到各属的生长类属平均慢性值(GMCV) 、发育类 GMCV、繁殖类 GMCV、神经类 GMCV 和存活类 GMCV。

　　GMCVj,z

　　式中 :

　　GMCV — 属平均慢性值 ,单位为微克每升或毫克每升(μg/L或 mg/L) ;

　　q —SMCV数量 ,单位为个 。

　　对于同一属 ,如果根据不同毒性效应类别获得多个 GMCV,则取最小的 GMCV纳入后续毒性百分数排序法的计算 ,如果只获得 1个 GMCV,则直接纳入后续计算 。

　　7.3 物种敏感度分布法确定物种危害浓度

　　7.3. 1 种平均急性值和种平均慢性值的对数转换

　　将纳入 计 算 的 SMAV 和 SMCV 分 别 取 常 用 对 数 , 得 到 lgSMAV 和 lgSMCV。 lgSMAV 和lgSMCV应全部为正值 ,否则进行单位换算后再分别取常用对数 。

　　7.3.2 累积频率计算

　　将 lgSMAV和 lgSMCV按从小到大分别进行排序 ,确定其秩次 R(毒性值最小的秩次为 1,次之秩次为 2,依次排列 ,如果有两个或两个以上种的毒性值相同 ,将其任意排成连续秩次) ,分别计算种的急性和慢性累积频率 FR ,计算方法见公式(6) :

　　FR … … … … … … … … … … ( 6 )

　　式中 :

　　FR — 累积频率 , % ;

　　R — 毒性值的秩次 ,无量纲 ;

　　f — 频数 ,指毒性值秩次 R 对应的物种数 ,单位为个 ;

　　N — 所有频数之和 ,单位为个 。

　　7.3.3 模型拟合

　　分别以 lgSMAV和 lgSMCV作为自变量 x, 以对应的累积频率 FR 为因变量 y, 利用正态分布模型 、对数正态分布模型 、逻辑斯谛模型和对数逻辑斯谛模型等进行物种敏感度分布模型的拟合 ,拟合软件推荐使用 “国家生态环境基准计算软件 物种敏感度分布法 ”。

　　7.3.4 模型评价

　　根据模型拟合优度评价参数评价模型的拟合效果 ,评价参数包括 :

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　　a) RMSE,RMSE越接近于 0,表明模型拟合的精确度越高 ;

　　b) 概率 P 值 (A-D检验) ,P>0. 05,表明拟合通过 A-D检验 ,模型符合理论分布 。

　　根据拟合优度评价结果 ,结合专业判断 ,在 P>0. 05的拟合模型中 ,选择 RMSE最小的模型作为最优拟合模型 。最优拟合模型得出的曲线应与参与拟合的数据点吻合良好 ,确保根据拟合的物种敏感度分布曲线外推得出的水质基准或组织基准在统计学上具有合理性和可靠性 。

　　7.3.5 物种危害浓度确定

　　7.3.5. 1 确定方法

　　依据确定的物种敏感度分布最优拟合模型 ,取 y 值为某一累积频率数值 ,计算获得对应的 x 值 ,则

　　x 的反对数(10x )为对应的物种危害浓度(HCx) 。

　　7.3.5.2 危害浓度的种类和用途

　　计算的物种危害浓度包括累积频率分别为 5%、10%、25%、50%、75%、90%和 95%时对应的长期和短期物种危害浓度 HC5 、HC10 、HC25 、HC50 、HC75 、HC90 和 HC95 ,其中 HC5 用于基准定值 ,其他物种危害浓度供管理决策参考 。

　　7.4 毒性百分数排序法确定最终毒性值

　　若毒性数据对所有物种敏感度分布模型的概率 P 值均<0. 05,则不符合物种敏感度分布模型拟合条件 ,采用毒性百分数排序法确定最终毒性值 。 以最终急性值(FAV)为例 ,具体推导方法如下 。

　　将 lgGMAV从小到大分别进行排序 ,确定其秩次 R(毒性值最小的秩次为 1,次之秩次为 2,依次排列 ,如果有两个或两个以上属的毒性值相同 ,将其任意排成连续秩次) ,分别计算各属的累积频率 FR ,计算方法见公式(6) 。选择 4个累积概率接近 0. 05 的 GMAV,结合它们的累积频率计算 FAV,具体计算方法见公式(7) ~公式(10) :

　　S

　　L = [ ∑ lnGMAV-S( ∑ FR )]/4 … … … … … … … … … … ( 8 )

　　A = S( 0. 05) + L … … … … … … … … … … ( 9 )

　　FAV= eA … … … … … … … … … … ( 10 )

　　式中 :

　　S2 —lnGMAV 的方差 ;

　　S —lnGMAV 的标准差 ;

　　FAV— 最终急性值 ,单位为微克每升或毫克每升(μg/L或 mg/L) 。

　　最终慢性值(FCV,μg/L或 mg/L)和最终残留值(FRV, μg/g或 mg/g)分别采用基于水体浓度的慢性毒性数据和基于组织浓度的慢性毒性数据 ,根据上述方法计算得出 。

　　7.5 基准定值

　　将物种危害浓度或最终毒性值利用公式(11) ~公式(15)计算 ,初步获得珍稀濒危鱼类短期 、长期水质基准和组织基准 。

　　SWQC

　　式中 :

　　SWQC(R&E fishes) — 珍稀濒危鱼类短期水质基准 ,单位为微克每升或毫克每升(μg/L或 mg/L) ;

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　　SHC5 —SSD法基于水体浓度-效应关系的急性毒性 数 据 推 导 的 5%物 种 危 害 浓

　　度 ,单位为微克每升或毫克每升(μg/L或 mg/L) ; SAF — 短期水质基准的评估因子 ,无量纲 。

　　LWQC

　　式中 :

　　LWQC (R&E fishes) — 珍稀濒危鱼类长期水质基准 ,单位为微克每升或毫克每升(μg/L或 mg/L) ; LHC5 —SSD法基于水体浓度-效应关系的慢性毒性数据推导的 5%物种危害浓

　　度 ,单位为微克每升或毫克每升(μg/L或 mg/L) ; LAF — 长期水质基准的评估因子 ,无量纲 。

　　TBC

　　式中 :

　　TBC(R&E fishes) — 珍稀濒危鱼类组织基准 ,单位为微克每克或毫克每克(μg/g或 mg/g) ;

　　THC5 —SSD法基于组织浓度-效应的慢性毒性数据推导的 5%物种危害浓度 ,单位

　　为微克每克或毫克每克(μg/g或 mg/g) ; TAF — 组织基准的评估因子 ,无量纲 。

　　评估因子(AF)的数值根据推导基准所用方法 、数据的数量 、受试物种涵盖范围和数据拟合分布等情况综合确定 。对于 SSD法 ,一般取值为 2~ 3;当有效毒性数据包括的物种数量大于 15时 ,AF取值为 2;有效毒性数据包括的物种数量小于或等于 15时 ,一般取值为 3。特殊情况下(如物种敏感度分布曲线尾部拟合较差等)由专家判断确定 。对于毒性百分数排序法 ,若用于推导 FAV 的均为实测急性数据 ,SAF取值为 2,若包含预测急性毒性数据 ,SAF取值为 4;若用于推导 FCV 的均为实测慢性数据 , LAF取值为 1,若包含预测慢性毒性数据 ,LAF取值为 2;若用于推导 FRV 的均为实测慢性数据 ,TAF取值为 1,若包含预测慢性毒性数据 ,TAF取值为 2。此外 ,组织基准可通过公式(14) ~ 公式(15)转化为长期水质基准 。

　　BAF … … … … … … … … … … ( 14 )

　　式中 :

　　BAF — 生物累积因子 ,单位为升每千克(L/kg) ;

　　Ct — 污染物在湿组织中的浓度 ,单位为微克每克或毫克每克(μg/g或 mg/g) ;

　　Cw — 污染物在水体中的浓度 ,单位为微克每升或毫克每升(μg/L或 mg/L) 。

　　LWQC

　　结合专业判断 ,将初步获得的基准阈值与各个珍稀濒危鱼类的种平均毒性值比较 ,确保短期水质基准小于所有珍稀濒危鱼类的基于水体浓度-效应关系的最小 SMAV, 长期水质基准小于所有珍稀濒危鱼类的基于水体浓度-效应关系的最小 SMCV,组织基准小于所有珍稀濒危鱼类的基于组织浓度-效应关系的最小 SMCV。否则 ,应以最敏感珍稀濒危鱼类的基于水体浓度-效应关系的最小 SMAV 作为短期水质基准 , 以最敏感珍稀濒危鱼类的基于水体浓度-效应关系的最小 SMCV作为长期水质基准 , 以最敏感珍稀濒危鱼类的基于组织浓度-效应关系的最小 SMCV作为组织基准 。

　　7.6 基准确定与表述

　　基准的确定和表述遵守以下规定 。

　　a) 按照本文件推导出的水质基准根据目标污染物的性质有所差异 。对于非生物累积性污染物 ,

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　　推导出的水质基准包括短期水质基准和长期水质基准 ;对于生物累积性污染物 ,推导出的水质基准包括短期水质基准 、长期水质基准和组织基准 ;对于高生物累积性污染物 ,推导出的水质基准包括组织基准 。在仪器检出限允许的情况下 ,组织基准可转化为长期水质基准便于污染物的实际监控和管理 。

　　b) 基准取值依据污染物毒性和仪器检出限等信息综合确定 ,一般保留 2 位 ~ 4 位有效数字 ,水质基准单位为 μg/L或 mg/L,组织基准单位为 μg/g或 mg/g,特殊情况下根据实际情况处理 ,必要时 ,可采用科学计数法进行表达 。

　　c) 珍稀濒危鱼类水质基准表述内容包括目标区域特征 、水质基准(或组织基准) 、HC5 (或 FAV、 FCV、FRV)和评估因子 。如污染物毒性受水质参数影响 ,表述内容还应包括与基准对应的水质参数信息 。

　　7.7 基准更新

　　基准实施后 ,每 5 年定期评估基准的有效性 ,并结合新获得的毒性数据或珍稀濒危鱼类的生态变化 ,修订基准阈值 。

　　8 质量保证与质量控制

　　8. 1 质量保证

　　8. 1. 1 方案制定阶段

　　通过资料调研 、专家咨询等方式确定工作方案 ,基准推导人员应熟悉本文件 。

　　8. 1.2 数据获取阶段

　　数据获取阶段的质量保证主要包括以下内容 :

　　a) 对数据检索人员进行数据检索知识和技能的培训 ,包括数据的类别 、含义 、毒性数据库和文献数据库的使用 、数据筛选方法等 ;

　　b) 确定数据筛选结果时 ,全面展示所获得的本文件规定的各类数据信息 ,并说明数据剔除的方法和原则以及每类或每条数据被剔除的原因 ;

　　c) 对于影响基准定值的关键数据 ,至少由 2人对数据的来源和可靠性进行核实 ;

　　d) 基准推导过程中 ,通过补充生物毒性试验或模型预测获取毒性数据时 ,遵照标准方法 ,并对试验人员进行培训 ,包括试验设计 、试验过程 、预测模型和结果的质量控制等 。

　　8. 1.3 基准推导阶段

　　基准推导阶段的质量保证主要包括以下内容 :

　　a) 对基准推导人员进行基准推导方法的培训 ,使其熟知基准推导的原理并掌握物种敏感度分布法和毒性百分数排序法的具体步骤 ,通过考核后方可开展基准推导工作 ;

　　b) 对于因毒性受水质参数影响而需要进行数据校正的污染物 ,对不同水质条件下的长期和短期水质基准以及组织基准进行对比分析 ,原则上在相同水质条件下不宜出现长期基准大于短期基准的现象 。

　　8.2 质量控制

　　质量控制包括以下内容 :

　　a) 基准推导的步骤和方法应完全符合本文件的要求 ,包括纳入物种的类群 、基准推导方法和模

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　　型等 ;

　　b) 采用的毒性数据应全部真实 、有效 、可靠 ,符合 6. 2~ 6. 4 的规定 ,并说明用于基准推导的每一条毒性数据的测试方法(国际标准 、国家标准 、行业标准或非标方法)和可靠性评价结果(无限制可靠数据 、限制性可靠数据) ;

　　c) 补充的生物毒性试验应参照国际标准 、国家标准或行业标准毒性测试方法开展 ,试验结果具有统计学意义且符合测试方法中试验有效性的相关规定 ,并充分展示试验质量控制和有效性评价结果 ;

　　d) 补充的模型预测毒性数据应满足相关质量评估与控制标准 ,并检验预测数据的准确性 。

　　9 不确定性分析

　　对基准推导过程中的不确定性进行定性分析 ,不确定性的产生涉及数据获取 、模型选择 、基准推导等相关步骤 ,具体包括但不限于数据来源 、检索方案 、数据筛选与评价 、受试物种的代表性 、毒性数据校正 、模型拟合以及评估因子取值等 。

　　10 报告编制

　　基准推导应附技术报告描述基准推导过程 ,技术报告主要内容包括概述 、国内外相关研究进展 、目标污染物的环境问题 、目标水域的珍稀濒危鱼类概况 、毒性数据获取 、筛选与评价 、基准推导 、质量控制 、不确定性分析 、参考文献和附录等 ,技术报告大纲和相关要求见附录 B。

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　　附 录 A

　　(资料性)

　　数据收集参考表

　　数据收集参考表见表 A. 1。

　　表 A. 1 数据收集参考表

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　　附 录 B

　　(资料性)

　　珍稀濒危鱼类水质基准技术报告编制大纲及要求

　　B. 1 名称和结构

　　B. 1. 1 文件名称

　　《技术报告》名称由基准类别 、污染物名称和版本号 3部分组成 。

　　示例 :

　　珍稀濒危鱼类水质基准—镉(20× ×年版) B. 1.2 文件结构

　　B. 1.2. 1 构成要素

　　《技术报告》的构成要素及表述规则见表 B. 1。

　　表 B. 1 《技术报告》构成要素及表述规则

　　B. 1.2.2 层次编号

　　表 B. 2 给出了《技术报告》可能具有的层次编号 。

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　　表 B.2 《技术报告》层次编号

　　B.2 主要内容和要求

　　B.2. 1 概述

　　描述目标污染物保护珍稀濒危鱼类水质基准推导的必要性和重要性 , 以及基准推导纳入物种和数据等基本情况 。

　　B.2.2 国内外研究进展

　　描述目标污染物基准研究的国内外进展 ,包括国内外相关基准的发布机构 、制修订时间 、纳入物种的情况和推导方法等 。

　　B.2.3 目标污染物的环境问题

　　描述目标污染物的来源 、基本信息和理化特性 、近年我国淡水环境中 目标污染物的来源与浓度水平 、目标污染物的毒性效应 , 以及水质参数对目标污染物毒性影响的分析等 。

　　在描述近年我国淡水环境中 目标污染物的浓度水平时 ,优先采用国家层面的监测数据 ,次之采用流域层面或文献报道的监测或检测数据 。

　　B.2.4 目标水域的珍稀濒危鱼类概况

　　描述目标水域中珍稀濒危鱼类情况 ,包括珍稀濒危鱼类的种类 、数量 、基本信息 、生物类群 、生物特征 、食物(饵料生物)组成 、生态分布和生态功能等 。

　　B.2.5 毒性数据筛选与评价

　　详细描述资料检索和数据筛选步骤 、方法和结果 ,主要包括以下内容 。

　　a) 基准推导所需数据类型 ,包括化合物名称 、化合物形态 、受试生物名称 、受试生物分类信息 、暴露初始生命阶段 、暴露方式 、暴露时间 、毒性效应终点 、效应指标 、毒性值 、水质参数等 。

　　b) 资料检索所利用的毒性数据库 、文献数据库 、检索时间 、检索方案和检索结果等 。

　　c) 毒性数据的筛选方法和筛选结果 ,包括受试物种 、暴露时间 、毒性效应终点 、暴露方式和试验水质参数等数据的筛选结果 , 以及筛选获得数据的分布情况 ,包括数据库类型 、毒性数据类型 、总数据量 、删除的各类数据数量 、剩余数据量等 ;对筛选获得的数据进行可靠性评价和分类 ;分别

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　　说明获得的急 、慢性可靠数据涉及的物种总数量等 。

　　d) 基准推导过程中 ,如需补充开展毒性试验或预测毒性数据 ,单独说明并将详细内容作为附录 。

　　e) 短期水质基准 、长 期 水 质 基 准 和 组 织 基 准 推 导 涉 及 的 每 个 物 种 对 应 的 物 种 类 群 和 毒 性 数 据量等 。

　　B.2.6 基准推导

　　描述基准推导的方法和结果 ,具体包括 :

　　a) 如果水质参数对目标污染物毒性有显著影响 ,描述依据相关模型对毒性数据进行校正的方法和结果 ;

　　b) 种平均急性值 、种平均慢性值或属平均急性值 、属平均慢性值的计算方法和结果 ;

　　c) 累积频率的计算方法和结果 ;

　　d) 基准推导中物种敏感度分布法或毒性百分数排序法的方法和结果 ;

　　e) 基准定值的方法和结果 ;

　　f) 基准取值的有效数字保留情况和计量单位等 ;

　　g) 珍稀濒危鱼类短期水质基准 、长期水质基准和组织基准推导的结果和基准含义等 。

　　B.2.7 质量控制

　　描述对基准推导过程与本文件技术要求的相符性进行评价的结果 ,包括基准推导采用的方法和模型 、纳入物种类群 、文献毒性数据的测试方法及可靠性 、所推导基准对珍稀濒危鱼类的保护性等 。如果基准推导过程中采用了补充测试的毒性试验数据或预测的毒性数据 ,对补充的毒性试验或模型预测过程的质控结果和试验有效性等进行评述 。上述相关内容应符合本文件要求 。

　　B.2. 8 不确定性分析

　　描述基准推导过程中不确定性的来源 ,针对主要来源分析不确定性产生的原因 。

　　B.2.9 参考文献

　　描述为反映基准推导工作背景和依据 、撰写《技术报告》而引用的有关文献资料信息的出处 。

　　B.2. 10 附录

　　将用于基准推导的毒性数据和补充获得的毒性数据及详细内容列于附录 ,主要包括以下内容 。

　　a) 目标污染物的生物毒性数据 。列表展示 ,对每条原始毒性数据进行编号 , 同时展示物种名称与生命阶段 、化合物名称 、毒性值 、暴露方式(静态 、半静态 、流水式) 、暴露时间 、溶液浓度化学分析情况 、毒性效应终点 、效应指标 、同效应毒性值 、相关试验水质参数(如温度 、pH 值) 、参考文献等 。毒性测试方法(国际标准 、国家标准 、行业标准或非标方法)和可靠性判断结果(无限制可靠数据 、限制性可靠数据)等也应一并展示 。

　　b) 基准推导过程中补充开展的生物毒性测试试验报告 。清晰表述试验方法依据 、受试生物特征 、试验设计 、试验条件 、试验结果及统计学分析信息 ,试验质量控制和有效性等信息也一并展示 。

　　c) 基准推导过程中补充的预测毒性数据的预测模型报告 。 清晰表述选用的模型预测方法 、方法的基本原理 、模型的质量评价和质量控制 、预测数据的验证等信息 。