目 次前 言 ................................................................................................................................................................. ii1 適用范圍 ........................................................................................................................................................12 規范性引用文件.............................................................................................................................................13 術語和定義 ....................................................................................................................................................14 基準推導程序.................................................................................................................................................35 方案制定 ........................................................................................................................................................46 數據獲取 ........................................................................................................................................................47 基準推導 ........................................................................................................................................................98 質量保證與質量評價...................................................................................................................................129 不確定性分析...............................................................................................................................................1310 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.....................................................18HJ 831—2022ii前 言為貫徹《中華人民共和國環境保護法》《中華人民共和國水污染防治法》,指導和規范淡水生物水質基準的推導,制定本標準。本標準規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。本標準首次發布于 2017 年,本次為第一次修訂。本次修訂的主要內容有:——增加了方案制定、質量保證與質量評價、不確定性分析、報告編制等章節和 2 個附錄,刪除了水質基準污染物質確定、基準的應用等章節,刪除或優化了部分附錄內容;——修訂了部分術語和定義;——完善了數據收集、篩選和評價的方法;——增加了毒性數據預處理內容;——基準推導過程中增加了同效應毒性值的計算;——刪除了急慢性毒性比方法。本標準的附錄 A~附錄 D 為資料性附錄。本標準自實施之日起,《淡水水生生物水質基準制定技術指南》(HJ 831—2017)廢止。本標準由生態環境部法規與標準司組織制訂。本標準主要起草單位:中國環境科學研究院、中國科學院生態環境研究中心、中國環境監測總站、國家海洋環境監測中心。本標準生態環境部 2022 年 3 月 10 日批準。本標準自 2022 年 3 月 10 日起實施。本標準由生態環境部解釋。HJ 831—20221淡水生物水質基準推導技術指南1 適用范圍本標準規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。2 規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/T 1.1 標準化工作導則 第 1 部分:標準化文件的結構和起草規則GB/T 7714 信息與文獻 參考文獻著錄規則GB/T 13266 水質 物質對蚤類(大型蚤)急性毒性測定方法GB/T 13267 水質 物質對淡水魚(斑馬魚)急性毒性測定方法GB/T 21805 化學品 藻類生長抑制試驗GB/T 21806 化學品 魚類幼體生長試驗GB/T 21807 化學品 魚類胚胎和卵黃囊仔魚階段的短期毒性試驗GB/T 21828 化學品 大型溞繁殖試驗GB/T 21830 化學品 溞類急性活動抑制試驗GB/T 21854 化學品 魚類早期生活階段毒性試驗GB/T 27861 化學品 魚類急性毒性試驗GB/T 29763 化學品 稀有鮈鯽急性毒性試驗GB/T 29764 化學品 青鳉魚早期生命階段毒性試驗GB/T 31270.18 化學農藥環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/T 31270.21 化學農藥環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/T 34666.1 水質基準數據整編技術規范 第 1 部分:污染物含量GB/T 34666.2 水質基準數據整編技術規范 第 2 部分:水生生物毒性GB/T 35524 化學品 浮萍生長抑制試驗ISO 20666 水質 萼花臂尾輪蟲 48 小時慢性毒性測定(Water quality-determination of thechronic toxicity to Brachionus calyciflorus in 48 h)OECD 235 OECD 化學品測試指南 搖蚊急性活動抑制試驗(OECD guideline for the testof chemicals, Chironomus sp., acute immobilisation test)3 術語和定義下列術語和定義適用于本標準。HJ 831—202223.1水質基準 water quality criteria水環境中的污染物或有害因素對人群健康或水生態系統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 water quality criteria for freshwater organisms淡水環境中的污染物或有害因素對淡水生物及其生態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-term water quality criteria for aquatic organisms, SWQC對水生生物及其生態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-term water quality criteria for aquatic organisms, LWQC對水生生物及其生態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 bioconcentration factor, BCF當試驗的吸收階段達到穩態,或無法達到穩態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 very bioaccumulative pollutants生物富集因子高于 5000 的污染物。[來源:GB/T 24782—2009,4.2,有修改]3.7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律。3.8半數致死濃度 median lethal concentration, LC50引起一組受試生物中 50%的個體死亡的污染物濃度。3.9x%效應濃度 x% effect concentration, 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 lowest observed effect concentration, 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/T 21828—2008,2.4,有修改]3.11無觀察效應濃度 no observed effect concentration, 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/T 21828—2008,2.5,有修改]3.12最大容許毒物濃度 maximum acceptable toxicant concentration, MATC在規定的暴露條件下,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。HJ 831—202233.13急性毒性值 acute toxicity value, ATV短期暴露條件下某種污染物的毒性值。3.14慢性毒性值 chronic toxicity value, 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 acute value for the same effect, 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 chronic value for the same effect, CVE某種污染物對同一受試物種的某類慢性毒性效應(一般分為生長、繁殖和存活三類)的多組毒性值的幾何平均值。3.17x%物種危害濃度 hazardous concentration for x% of species, HCx根據物種敏感度分布,受影響物種的累積頻率達到 x%時的污染物濃度,即(100-x)%的物種免受影響的污染物濃度。3.18評估因子 assessment factor, AF由有限物種毒性外推到生態系統過程中產生的不確定性的安全因子。4 基準推導程序淡水生物水質基準的推導包括方案制定、數據獲取、基準推導、不確定性分析、報告編制和質量保證與質量評價,推導流程圖見圖 1。圖 1 淡水生物水質基準推導流程圖數據獲取報告編制基準推導不確定性分析方案制定質量保證與質量評價HJ 831—202245 方案制定5.1 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。5.2 熟悉背景資料熟知目標污染物的生態環境問題(如賦存形態、環境行為、生物毒性及作用機制和水環境暴露濃度等),以及國內外相關水質基準的研究進展。5.3 確定數據來源確定基準推導相關數據的來源、檢索方案、數據篩選與評價原則,以及開展補充生物毒性實驗或實施現場調查的必要性和要求。5.4 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。5.5 了解編制要求了解基準推導技術報告的框架及各章節大致內容和編制要求。5.6 確定工作方案完成上述要求,并充分征求生態環境管理相關方的意見和專家論證后確定工作方案。6 數據獲取6.1 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。6.2 數據收集6.2.1 數據需求收集的數據包括以下類別:a) 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;b) 污染物固有的理化特性數據。包括熔點、沸點、溶解性、揮發性、辛醇-水分配系數、化學平衡常數、半衰期等;c) 污染物水環境暴露數據。數據內容執行 GB/T 34666.1;d) 污染物對淡水生物的毒性數據。數據內容執行 GB/T 34666.2;e) 受試生物信息。包括受試生物的中文學名、常用名、拉丁名、分類地位、生活習性、棲息地特征、地理分布區域等;f) 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HJ 831—20225浮顆粒物含量等,同時應包含監測時間、監測區域或位點信息等。收集數據時可參照使用附錄 A。圖 2 淡水生物水質基準推導數據獲取流程圖6.2.2 數據來源數據來源主要包括:a) 有明確數據來源的國內外生物毒性數據庫;b) 經同行評議公開發表的文獻或報告;c) 國家政府部門發布的相關數據;d) 經專家判斷可靠的其他來源數據;e) 在基準推導過程中補充測試的物種(參見附錄 B)毒性數據。6.3 數據篩選6.3.1 受試物種篩選用于基準推導的受試物種應滿足以下要求:a) 受試物種應能反映我國淡水生物區系特征,能充分代表水體中不同生態營養級別及其關聯性,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選對象;b) 受試物種能夠被馴養、繁殖并獲得足夠的數量,可優先考慮從國家級種質資源庫、權威學術科研機構或具有相關資質的機構獲??;或在某一地域范圍內有充足的資源,確保有個體均勻的群體可供實驗;是否數據評價無限制可靠數據 限制性可靠數據 不可靠數據 不確定數據污染物基本信息污染物理化特性數據污染物水環境暴露數據數據收集相關水質參數數據數據篩選實驗設計 受試物 受試生物 暴露條件 數據分析滿足最少毒性數據需求 補充數據基準推導污染物毒性數據受試生物信息HJ 831—20226c) 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;d) 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;e) 受試物種在人工馴養、繁殖時能保持遺傳性狀穩定;f) 當采用野外捕獲物種進行毒性測試時,應通過專業的物種鑒定準確識別物種,并確保采用的生物個體未曾接觸過目標污染物;g) 有害的外來入侵物種不應作為受試物種(參見附錄 C),除附錄 C 中所列物種外,其他對我國自然生態系統有明確危害的淡水生物也不應作為受試物種;h) 對于我國珍稀或瀕危物種、特有物種,應根據國家野生動物保護的相關法律法規選擇性使用作為受試物種;i) 單細胞動物和微生物(微藻除外)不應作為受試物種。6.3.2 毒性數據篩選6.3.2.1 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:a) 急性毒性數據一般分為生長(體重、體長、生長率、生物量等)和存活(存活率、死亡率)兩類,效應指標包括 EC50和 LC50 等;b) 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)和存活(存活率、死亡率)三類,效應指標包括 MATC、EC10、EC20、NOEC、LOEC、EC50和 LC50 等。6.3.2.2 實驗設計要求實驗設計一般遵循如下原則:a) 實驗設計應依據國家或國際標準毒性測試方法(GB/T 13266、GB/T 13267、GB/T 21805、GB/T21806、GB/T 21807、GB/T 21828、GB/T 21830、GB/T 21854、GB/T 27861、GB/T 29763、GB/T29764、GB/T 31270.18、GB/T 31270.21、GB/T 35524、ISO 20666、OECD 235 等),其次可參考其他標準組織或國家的相關文獻,否則應對實驗設計進行詳細說明;b) 實驗應設置空白對照組,必要時需設置陽性對照組。應盡量避免使用助溶劑或分散劑。如需使用,則應設置溶劑對照組,其濃度一般不超過 0.1 mL/L,且在所有容器中濃度保持一致,同時助溶劑或分散劑不能對實驗結果有顯著影響;c) 實驗組濃度應按照標準毒性測試方法的要求進行設定,急性毒性試驗濃度間隔系數一般不超過2.2,慢性毒性試驗濃度間隔系數一般不超過 3.2;d) 急、慢性毒性實驗應設置一定數量的平行,平行數量一般按照受試生物毒性測試標準方法的相關規定執行。6.3.2.3 受試物要求受試物一般遵循如下原則:a) 應明確受試物的準確名稱及 CAS 號。當受試物為無機鹽時,應說明實驗結果的受試物化學形態或名稱;b) 受試物純度一般大于 95%,否則應進行專家判斷,并根據受試物純度對實驗數據進行校正或采用以受試物表征的實測濃度。HJ 831—202276.3.2.4 受試生物要求受試生物一般遵循如下原則:a) 應說明受試生物的拉丁名、開展暴露實驗的生命階段、來源(實驗室、養殖基地、野外),野外獲取的應說明獲取物種的具體地理位置;b) 實驗開始前,應將受試生物在實驗條件下進行馴養,標準受試生物在馴養期間的死亡率應符合測試方法要求,非標準受試生物的馴養死亡率應≤10%。6.3.2.5 暴露條件要求暴露條件一般遵循如下原則:a) 對于高揮發性、易于水解或降解的受試物,應使用實測濃度毒性數據;對于其他物質可以使用實測濃度或理論濃度數據,但在未使用助溶劑或使用理論濃度的情況下,受試物的暴露濃度應低于其水中溶解度;b)實驗系統應符合受試生物的生存特點,水質條件應根據受試生物的生存要求穩定在一定范圍內,溶解氧飽和度應大于 60%;c) 實驗稀釋用水應依據標準毒性測試方法配制或使用經曝氣 24 h 以上的自來水,不能以蒸餾水或去離子水直接作為實驗稀釋用水;d) 毒性實驗系統的生物負荷應符合或接近標準毒性測試方法的規定;e) 一般在急性實驗期間不能喂食,除非有證據表明喂食不會影響最終的實驗結果;f) 急性毒性試驗可采用流水式、半靜態或靜態暴露方式,慢性毒性實驗一般采用流水式或半靜態暴露方式,微藻一般適合靜態或半靜態暴露方式;g) 對于急性毒性數據:1) 動物適宜的暴露時間:輪蟲為 24 h 左右,溞類和搖蚊為 48 h 左右,其他物種為 96 h 左右;2) 植物適宜的暴露時間:96 h 左右;h) 對于慢性毒性數據:1) 動物適宜的暴露時間:輪蟲為大于等于 48 h,其他動物為大于等于 21 d 或覆蓋一個敏感生命階段;2) 植物適宜的暴露時間:大于等于 21 d 或至少跨越一個世代。6.3.2.6 數據分析要求數據分析一般遵循如下原則:a) 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法的規定,對照組微藻在 72 h 內的生長率通常不應低于 16 倍,動物存活率通常應≥90%;b) 應選用與生物存活、生長、繁殖等重要終點相關的實驗數據,針對不同的測試終點選擇相應的統計分析方法,并詳述統計學參數,實驗結果應具有統計學意義;c) 當同一物種的同一毒性終點實驗數據之間相差 10 倍以上時,結合專業判斷剔除離群值,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計方法判斷離群值。6.3.2.7 數據優先性判斷數據優先性時一般遵循如下原則:a) 效應指標:急性毒性數據通常為 LC50 或 EC50,不區分優先性;慢性毒性數據的優先性為 MATC>EC20>EC10=NOEC>LOEC>EC50>LC50;b) 生命階段:相對敏感生命階段毒性數據>相對不敏感生命階段毒性數據,全生命周期數據>部HJ 831—20228分生命周期數據>單一生命階段數據;c) 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;d) 暴露方式:流水式暴露毒性數據>半靜態暴露毒性數據>靜態暴露毒性數據。對于某組數據,當不同的數據優先性判定原則出現交叉時,一般按照效應指標、生命階段、溶液濃度實測情況、暴露方式的順序,結合專家經驗綜合確定數據優先性,判斷為非優先的數據不能用于推導基準。6.4 數據評價6.4.1 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,所用實驗方法應科學合理;c) 實驗過程和實驗結果的描述應詳細;d) 用于推導基準的毒性數據應滿足 6.4.2 的規定;e) 毒性數據一般應包括幼體等相對敏感生命階段。6.4.2 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:a) 至少涵蓋包括生產者在內的 3 個不同營養級;b) 至少包括 10 個物種且涵蓋以下生物類群:1 種硬骨魚綱鯉科魚、1 種硬骨魚綱非鯉科魚、1 種浮游動物、1 種非魚類的底棲動物(如貝類、底棲甲殼類等)、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;c) 依據污染物的毒性特點確定毒性數據,推導除草劑的基準應至少包括 1 種浮游植物和 1 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。6.4.3 評價結果6.4.3.1 數據可靠性依據數據可靠性評價,將毒性數據分為 4 類:a) 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;b) 限制性可靠數據:數據產生過程不完全符合 a)中實驗準則,但實驗程序翔實、可靠,有充足的證據證明數據可用;c) 不可靠數據:數據產生過程與 a)中實驗準則有沖突或矛盾,實驗設計不科學,沒有充足的證據證明數據可用,實驗過程不能令人信服或不為專家所接受;d) 不確定數據:沒有提供足夠的實驗細節,無法判斷數據可靠性。6.4.3.2 可靠性數據不足時處理方式無限制可靠數據和限制性可靠數據可用于推導基準,當可靠數據不滿足 6.4.2 時,應開展相應的生態毒理學實驗補充毒性數據,可以使用但不限于本標準推薦的受試物種(參見附錄 B)。一般使用生物幼體等相對敏感生命階段的受試物種開展實驗,實驗方法參見國際標準、國家標準或行業標準毒性測試方法或文獻。HJ 831—202297 基準推導7.1 推導程序采用 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,計算出能保護 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、物種危害濃度確定和基準定值等步驟,推導程序見圖 3。圖 3 淡水生物水質基準推導程序否是滿足最少毒性數據需求是 毒性受水質參數影響否數據校正正態分布模型對數正態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度評價最優擬合模型物種危害濃度計算短期基準定值AVE 計算 CVE 計算lgAVE 計算 lgCVE 計算SSD 模型擬合長期基準定值補充數據SSD 法推導短期、長期基準HJ 831—2022107.2 毒性數據預處理7.2.1 水質參數對污染物生物毒性的影響分析根據污染物的理化特性和毒性研究結果構建模型,以水質參數(如溫度、硬度、pH、有機質含量、懸浮顆粒物含量等)或其轉換形式為自變量 x,以對應的毒性值或其轉換形式為因變量 y,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律明確時,須建立或利用相關模型對毒性數據進行校正。7.2.2 同效應急性值的計算分物種將 EC50作為生長類 ATV,將 LC50 作為存活類 ATV,分別代入公式(1)計算各物種的生長類 AVE 和存活類 AVE。AVEi,k= √ATVi,k,1×ATVi,k,2×…×ATVi,k,mm (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。取生長類 AVE 和存活類 AVE 中數值較小的 AVE 納入后續計算,如果只獲得 1 個 AVE,則直接納入后續計算。7.2.3 同效應慢性值的計算對于從同一暴露實驗中獲得的某物種某個毒性效應的 NOEC 和 LOEC,將 NOEC 和 LOEC 代入公式(2)計算獲得該物種該效應的 MATC。MATCi,z= √NOECi,z×LOECi,z (2)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(分類見 6.3.2.1)作為一類同效應指標用于計算同效應慢性值。分物種按不同效應類別(生長或繁殖)將慢性毒性數據(MATC、EC10、EC20、NOEC、LOEC、EC50和 LC50,其優先序見 6.3.2.7 的規定)作為生長類或繁殖類 CTV,將 LC50作為存活類 CTV,分別代入公式(3)計算各物種的生長類 CVE、繁殖類 CVE 和存活類 CVE。CVEi,j=√CTVi,j,1×CTVi,j,2×…×CTVi,j,nn (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。HJ 831—202211如果獲得多個 CVE,則取最小的 CVE 納入后續計算,如果只獲得 1 個 CVE,則直接納入后續計算。7.2.4 同效應急性值和同效應慢性值的對數轉換將納入計算的 AVE 和 CVE 分別取常用對數,得到 lgAVE 和 lgCVE。lgAVE 和 lgCVE 須全部為正值,否則進行單位換算后再分別取常用對數。7.3 模型擬合與評價7.3.1 累積頻率計算將 lgAVE 和 lgCVE 從小到大分別進行排序,確定其秩次 R(毒性值最小的秩次為 1,次之秩次為 2,依次排列,如果有兩個或兩個以上物種的毒性值相同,將其任意排成連續秩次),分別計算物種的急性和慢性累積頻率 FR,計算方法見公式(4):FR=∑ fR1N+1×100% (4)式中:FR——累積頻率;R——毒性值的秩次,無量綱;f——頻數,指毒性值秩次 R 對應的物種數,個;N——所有頻數之和,個。7.3.2 模型擬合分別以 lgAVE 和 lgCVE 作為自變量 x,以對應的累積頻率 FR 為因變量 y,利用正態分布模型、對數正態分布模型、邏輯斯諦模型和對數邏輯斯諦模型進行 SSD 模型擬合,擬合軟件推薦使用“國家生態環境基準計算軟件 物種敏感度分布法”1。7.3.3 模型評價根據模型擬合優度評價參數評價模型的擬合度,評價參數包括:a) 均方根誤差(RMSE)。RMSE 越接近于 0,表明模型擬合的精確度越高;b) 概率 P 值(A-D 檢驗)。P>0.05,表明擬合通過 A-D 檢驗,模型符合理論分布。根據擬合優度評價結果,結合專業判斷,在 P>0.05 的擬合模型中,選擇 RMSE 最小的模型作為最優擬合模型。最優擬合模型得出的曲線應與參與擬合的數據點吻合良好,確保根據擬合的 SSD 曲線外推得出的水質基準在統計學上具有合理性和可靠性。7.4 物種危害濃度確定7.4.1 確定方法依據確定的最優擬合模型,取 y 值為某一累積頻率數值,計算獲得對應的 x 值,則 x 的反對數(10x)為對應的物種危害濃度。7.4.2 危害濃度的種類和用途計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%時對應的長期1 國家生態環境基準專家委員會. 國家生態環境基準計算軟件 物種敏感度分布法[CP/OL].http://www.mee.gov.cn/ywgz/fgbz/hjjzgl/mxrj/.HJ 831—202212和短期物種危害濃度 HC5、HC10、HC25、HC50、HC75、HC90 和 HC95,其中 HC5 用于基準定值,其他物種危害濃度供管理決策參考。7.5 基準定值利用公式(5)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 (5)式中:SWQC——水生生物短期水質基準,μg/L 或 mg/L;SHC5——基于急性毒性數據推導的 5%物種危害濃度,μg/L 或 mg/L;SAF—短期基準的評估因子,無量綱。LWQC=LHC5LAF (6)式中:LWQC——水生生物長期水質基準,μg/L 或 mg/L;LHC5——基于慢性毒性數據推導的 5%物種危害濃度,μg/L 或 mg/L;LAF—長期基準的評估因子,無量綱。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,一般取值為 2~5;當有效毒性數據包括的物種數量大于 15 時,AF 取值為 2;有效毒性數據包括的物種數量小于等于 15 時,一般取值為 3。特殊情況下(如藻類所占比例超過 50%、SSD 曲線尾部擬合較差等)由專家判斷確定。7.6 基準確定與表述基準的確定和表述遵守以下規定:a) 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;b) 結合專業判斷,確保短期水質基準和長期水質基準分別小于所有重要淡水物種(經濟價值高或生態學意義突出)的最小的 AVE 和 CVE,否則,應以最敏感重要淡水物種的最小的 AVE 或CVE 作為短期水質基準或長期水質基準;c) 淡水生物水質基準取值依據污染物毒性和儀器檢出限等信息綜合確定,一般保留 2~4 位有效數字,單位為 μg/L 或 mg/L,特殊情況下根據實際情況處理,必要時,可采用科學計數法進行表達;d) 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。8 質量保證與質量評價8.1 質量保證8.1.1 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。8.1.2 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:a) 對數據檢索人員進行數據檢索知識和技能的培訓,包括數據的類別、含義、毒性數據庫和文獻HJ 831—202213數據庫的使用、數據篩選方法等;b) 確定數據篩選結果時,全面展示所獲得的本標準規定的各類數據信息,并說明數據剔除的方法和原則以及每類或每條數據被剔除的原因;c) 對于影響基準定值的關鍵數據,至少由 2 人對數據的來源和可靠性進行核實;d) 基準推導過程中,通過補充開展生物毒性實驗獲取毒性數據時,遵照標準毒性測試方法,并對實驗人員進行培訓,包括實驗設計、實驗過程和結果的質量控制以及對實驗結果的統計分析方法等。8.1.3 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:a) 對基準推導人員進行基準推導方法的培訓,使其熟知基準推導的原理并掌握 SSD 擬合模型軟件的使用方法;b) 對于因毒性受水質參數影響而需要進行數據校正的污染物,對不同水質條件下的長期和短期物種危害濃度以及基準進行對比分析,原則上在相同水質條件下不宜出現長期物種危害濃度或基準大于短期物種危害濃度或基準的現象。8.2 質量評價質量評價主要包括以下內容:a) 基準推導的步驟和方法應完全符合本標準的要求,包括納入物種的營養級別和類群、基準推導方法和模型等;b) 采用的毒性數據應全部真實、有效、可靠,符合本標準中 6.2 至 6.4 的規定,并說明用于基準推導的每一條毒性數據的測試方法(國際標準、國家標準、行業標準或非標方法)和可靠性評價結果(無限制可靠數據、限制性可靠數據);c) 補充的生物毒性實驗應參照國際標準、國家標準或行業標準毒性測試方法開展,實驗結果具有統計學意義且符合測試方法中實驗有效性的相關規定,并充分展示實驗質量控制和有效性評價結果。9 不確定性分析對基準推導過程中的不確定性進行定性分析,不確定性的產生涉及數據獲取、模型選擇、基準推導等相關步驟,具體包括但不限于數據來源、檢索方案、數據篩選與評價、受試物種的代表性、毒性數據校正、SSD 擬合模型評價以及評估因子取值等。10 報告編制基準推導應附技術報告描述基準推導過程,技術報告主要內容包括概述、國內外相關研究進展、目標污染物的環境問題、毒性數據篩選與評價、基準推導、質量評價、不確定性分析、參考文獻和附錄等,技術報告大綱和相關要求參見附錄 D。HJ 831—202214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、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、公開發表的文獻或報告等污染物毒性數據實驗條件實驗類型、實驗位置、測試方法、受試物純度、暴露方式(流水式、半靜態、靜態)、實驗負荷、暴露濃度(實測、理論)、實驗基質(淡水、海水等)、實驗設計(對照組、平行組、實驗組數量等)、溶劑信息(助溶劑、乳化劑、分散劑等的名稱和濃度等)、實驗水質參數(溫度、pH、硬度、溶解氧、有機質含量、懸浮物含量等)、光照強度、光暗比等實驗結果 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、公開發表的文獻或報告等受試物種信息 中文學名和拉丁名、分類地位、生物來源、齡期、體長、體重、性別、暴露生命階段、棲息地特征、地理分布區域、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、監測時間、監測區域或位點信息等HJ 831—202215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 Hydra oligactis 刺胞動物門 水??? 綠水螅 Hydra viridis 刺胞動物門 水??? 普通水螅 Hydra vulgaris 刺胞動物門 水??? 日本三角渦蟲 Dugesia japonica 扁形動物門 三角渦蟲科5 萼花臂尾輪蟲 Brachionus calyciflorus 輪蟲動物門 臂尾輪蟲科6 螺形龜甲輪蟲 Keratella cochlearis 輪蟲動物門 臂尾輪蟲科7 四齒腔輪蟲 Lecane quadridentata 輪蟲動物門 腔輪科8 蘇氏尾鰓蚓 Branchiura sowerbyi 環節動物門 顫蚓科9 正顫蚓 Tubifex tubifex 環節動物門 顫蚓科10 放逸短溝蜷 Semisulcospira libertina 軟體動物門 錐蜷科11 靜水椎實螺 Lymnaea stagnalis 軟體動物門 椎實螺科12 河蜆 Corbicula fluminea 軟體動物門 蜆科13 大型溞 Daphnia magna 節肢動物門 溞科14 蚤狀溞 Daphnia pulex 節肢動物門 溞科15 僧帽溞 Daphnia cucullata 節肢動物門 溞科16 盔形溞 Daphnia galeata 節肢動物門 溞科17 鋸頂低額溞 Simocephalus serrulatus 節肢動物門 溞科18 模糊網紋溞 Ceriodaphnia dubia 節肢動物門 溞科19 蚤狀鉤蝦 Gammarus pulex 節肢動物門 鉤蝦科20 淡水鉤蝦 Gammarus lacustrid 節肢動物門 鉤蝦科21 日本沼蝦 Macrobrachium nipponnense 節肢動物門 長臂蝦科22 中華絨螯蟹 Eriocheir sinensis 節肢動物門 方蟹科23 四節蜉 Baetis rhodani 節肢動物門 四節蜉科24 黃翅蜻 Brachythemis contaminata 節肢動物門 蜻科25 鯉 Cyprinus carpio 脊索動物門 鯉科26 草魚 Ctenopharyngodon idellus 脊索動物門 鯉科27 鰱 Hypophthalmichthys molitrix 脊索動物門 鯉科28 鳙 Aristichthys nobilis 脊索動物門 鯉科29 鯽 Carassius auratus 脊索動物門 鯉科30 麥穗魚 Pseudorasbora parva 脊索動物門 鯉科31 泥鰍 Misgurnus anguillicaudatus 脊索動物門 鰍科32 黃顙魚 Pelteobagrus fulvidraco 脊索動物門 鲿科33 黃鱔 Monopterus albus 脊索動物門 合鰓魚科HJ 831—202216續表序號 物種名稱 物種拉丁名 分類地位34 鱖 Siniperca chuatsi 脊索動物門 真鱸科35 史氏鱘 Acipenser schrenckii 脊索動物門 鱘科36 棘胸蛙 Quasipaa spinosa 脊索動物門 蛙科植物37 萊茵衣藻 Chlamydomonas reinhardtii 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 Scenedesmus acutus 綠藻門 柵藻科40 小皮舟形藻 Navicula pelliculosa 硅藻門 舟形藻科41 槐葉蘋 Salvinia natans 蕨類植物門 槐葉蘋科42 青萍 Lemna minor 被子植物門 浮萍科43 紫萍 Spirodela polyrrhiza 被子植物門 浮萍科44 菹草 Potamogeton crispus 被子植物門 眼子菜科45 黑藻 Hydrilla verticillata 被子植物門 水鱉科46 金魚藻 Ceratophyllum demersum 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。HJ 831—202217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 Pterygoplichthys pardalis 脊索動物門 骨甲鲇科2 紅腹鋸鮭脂鯉 Pygocentrus nattereri 脊索動物門 脂鯉科3 尼羅羅非魚 Oreochromis niloticus 脊索動物門 麗魚科4 食蚊魚 Gambusia affinis 脊索動物門 胎鳉科5 牛蛙 Rana catesbeiana 脊索動物門 蛙科6 巴西龜 Trachemyss cripta elegans 脊索動物門 龜科7 克氏原螯蝦 Procambarus clarkii 節肢動物門 螯蝦科8 福壽螺 Pomacea canaliculata 軟體動物門 瓶螺科9 空心蓮子草 Alternanthera philoxeroides 被子植物門 莧科10 鳳眼蓮 Eichhornia crassipes 被子植物門 雨久花科11 大薸 Pistia stratiotes 被子植物門 天南星科12 水盾草 Cabomba caroliniana 被子植物門 莼菜科注:本名錄中物種選自《中國第一批外來入侵物種名單》(環發〔2003〕11號)、《中國第二批外來入侵物種名單》(環發〔2010〕4號)、《中國外來入侵物種名單(第三批)》(環境保護部 中國科學院 公告 2014年 第57號)和《中國自然生態系統外來入侵物種名單(第四批)》(環境保護部 中國科學院 公告 2016年 第78號)。HJ 831—202218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D.1 名稱和結構D.1.1 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)D.1.2 文件結構D.1.2.1 構成要素《技術報告》的構成要素及表述規則見表 D.1。表 D.1 《技術報告》構成要素及表述規則要素 必備或可選 表述規則封面 必備 標明《技術報告》名稱、編制完成時間和版本號聲明 必備 說明生態環境基準性質、定位和作用前言 必備 說明《技術報告》編寫背景、編制依據、與其他文件的關系、編制單位以及其所代替或廢止的歷次《技術報告》版本等基本情況縮略語說明 可選以列表形式說明《技術報告》所使用的縮略語清單,由序號、縮略語、中文名稱、外文名稱和單位 5 部分組成,其中:中文名稱為縮略語的中文全稱,應與外文名稱相一致;外文名稱為縮略語的外文全稱;單位以字母表示并符合相關國家標準要求,如無單位用“-”注明。示例:序號 縮略語 中文名稱 外文名稱 單位1 ATV 急性毒性值 Acute ToxicityValueµg/L 或mg/L… … … … …目錄 必備 最多設置到三級標題(自動生成的內容)正文 必備 根據需要設置章節、圖、表、數學公式等,其中:章節編排見 D.1.2.2,主要內容及要求見 D.2;圖、表、數學公式編排執行 GB/T 1.1參考文獻 可選 格式執行 GB/T 7714附錄 可選 給出有助于理解或使用《技術報告》的附加信息,包括用于基準推導的目標污染物生物毒性數據、根據需要開展的補充生物毒性實驗報告等D.1.2.2 層次編號表 D.2 給出了《技術報告》可能具有的層次名稱。HJ 831—202219表 D.2 《技術報告》層次編號名稱 編號示例章節節節段列項附錄33.13.1.13.1.1.1[無編號]列項符號:“——”“?”;列項編號 a)、b)和下一層次的數字編號 1)、2)附錄 AA.1A.1.1A.1.1.1A.1.1.1.2D.2 主要內容和要求D.2.1 概述描述目標污染物基準推導的必要性和重要性,以及基準推導納入物種和數據等基本情況。D.2.2 國內外研究進展描述目標污染物基準研究的國內外進展,包括國內外相關基準的發布機構、制/修訂時間、納入物種的情況和推導方法等。D.2.3 目標污染物的環境問題描述目標污染物的來源、基本信息和理化特性、近年我國淡水環境中目標污染物的來源與濃度水平、目標污染物的毒性效應,以及水質參數對目標污染物毒性影響的分析等。在描述近年我國淡水環境中目標污染物的濃度水平時,優先采用國家層面的監測數據,次之采用流域層面或文獻報道的監測或檢測數據。D.2.4 毒性數據篩選與評價詳細描述資料檢索和數據篩選步驟、方法和結果,主要包括:a) 基準推導所需數據類型,包括化合物名稱、化合物形態、受試生物名稱、受試生物分類信息、暴露初始生命階段、暴露方式、暴露時間、毒性效應終點、效應指標、毒性值、水質參數等;b) 資料檢索所利用的毒性數據庫、文獻數據庫、檢索時間、檢索方案和檢索結果等;c) 毒性數據的篩選方法和篩選結果,包括受試物種、暴露時間、毒性效應終點、暴露方式和實驗水質參數等數據的篩選結果,以及篩選獲得數據的分布情況,包括數據庫類型、毒性數據類型、總數據量、刪除的各類數據數量、剩余數據量等;對篩選獲得的數據進行可靠性評價和分類;分別說明獲得的急、慢性可靠數據涉及的物種總數量等;d) 基準推導過程中,如需補充開展毒性實驗,單獨說明并將實驗報告作為附錄;e) 短期和長期水質基準推導涉及的每個物種對應的物種類群和毒性數據量等。D.2.5 基準推導描述基準推導的方法和結果,具體包括:HJ 831—202220a) 如果水質參數對目標污染物毒性有顯著影響,描述依據相關模型對毒性數據進行校正的方法和結果;b) 同效應毒性值的計算方法和結果;c) 累積頻率的計算方法和結果;d) 基準推導中模型擬合與評價的方法和結果;e) 物種危害濃度確定的方法和基準外推的方法和結果,包括評估因子的取值等;f) 基準取值的有效數字保留情況和計量單位等;g) 短期和長期水質基準推導的結果和基準含義等。D.2.6 質量評價描述對基準推導過程與本標準技術要求的相符性進行評價的結果,包括基準推導采用的方法和模型、納入物種的營養級別與物種類群、文獻毒性數據的測試方法及可靠性、所推導的基準對重要物種的保護性(SWQC 和 LWQC 分別與重要物種的 AVE 最小值和 CVE 最小值的對比)等。如果基準推導過程中采用了補充測試的毒性實驗數據,對補充的毒性實驗的質控結果和實驗有效性等進行評述。上述相關內容應符合本標準要求。D.2.7 不確定性分析描述基準推導過程中不確定性的來源,針對主要來源分析不確定性產生的原因。D.2.8 科學評估描述基準科學評估會議的召開日期和主要結論等。D.2.9 參考文獻描述為反映基準推導工作背景和依據、撰寫《技術報告》而引用的有關文獻資料信息的出處。D.2.10 附錄將用于基準推導的毒性數據和補充開展的毒性測試實驗報告列于附錄,主要包括:a) 目標污染物的生物毒性數據。列表展示,對每條原始毒性數據進行編號,同時展示物種名稱與生命階段、化合物名稱、毒性值、暴露方式(靜態、半靜態、流水式)、暴露時間、溶液濃度化學分析情況、毒性效應終點、效應指標、同效應毒性值、相關實驗水質參數(如溫度、pH值)、參考文獻等。毒性測試方法(國際標準、國家標準、行業標準或非標方法)和可靠性判斷結果(無限制可靠數據、限制性可靠數據)等也應一并展示。b) 基準推導過程中補充開展的生物毒性測試實驗報告。清晰表述實驗方法依據、受試生物特征、實驗設計、實驗條件、實驗結果及統計學分析信息,實驗質量控制和有效性等信息也一并展示。