TCSES 22-2021 水环境化学污染物复合污染生态风险评估技术指南.pdf

ICS 13.020.10 CCS Z 04 团体标准 T/CSES 222021 水环境化学污染物复合污染生态风险评估技术指南 Technical guidelines for ecological risk assessment of chemical combined pollution in aquatic environment 2021-07-15 发布 2021-07-15 实施 中国环境科学学会 发 布全国团体标准信息平台全国团体标准信息平台T/CSES 222021 I 目 次 前言.II 引言.III 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 评估原则和程序.3 5 评估启动.4 6 复合污染暴露水平表征.4 7 复合污染生物效应表征.5 8 复合污染风险水平表征.7 9 关键致毒物识别.8 10 不确定性分析.8 11 报告编制.9 附录 A（资料性）原位被动采样生物暴露联用评估方法.10 附录 B（资料性）沉积物毒性鉴别评估方法.14 附录 C（资料性）效应导向分析方法.20 附录 D（资料性）证据权重法评估复合污染生态风险案例.24 参考文献.26 全国团体标准信息平台T/CSES 222021 II 前 言 本文件按照GB/T 1.12020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。本文件由暨南大学和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：暨南大学、中国环境科学研究院。本文件主要起草人：游静、李慧珍、鲍恋君、裴媛媛、佟宇俊、刘佩佩、符志友、冯承莲。全国团体标准信息平台T/CSES 222021 III 引 言 随着我国人口增长和经济快速发展，多种传统及新兴化学品被使用并进入水环境，呈现典型的复合污染特征，亟需开展水环境化学污染物复合污染生态风险评估，识别关键致毒污染物。为贯彻中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国水污染防治法和水污染防治行动计划，保障水生态健康，指导和规范水环境化学污染物复合污染生态风险评估工作，制定本文件。全国团体标准信息平台全国团体标准信息平台T/CSES 222021 1 水环境化学污染物复合污染生态风险评估技术指南 1 范围 本文件规定了水环境化学污染物复合污染生态风险评估的范围、一般性原则、评估程序、评估内容、评估方法和要求。本文件适用于指导地表水水体和沉积物的复合污染生态风险评估。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 29763 化学品 稀有鮈鲫急性毒性实验 HJ 536 水质 氨氮的测定 水杨酸分光光度法 HJ 831 淡水水生生物水质基准制定技术指南 EPA/600/R07/080 沉积物毒性鉴别评估：I、II、III阶段的指导文件（Sediment Toxicity Identification Evaluation(TIE):Phases I,II,and III Guidance Document）EPA/600/R99/064 使用淡水无脊椎动物测量沉积物中污染物的毒性和生物累积的方法第二版（Methods for Measuring the Toxicity and Bioaccumulation of SedimentAssociated Contaminants With Freshwater InvertebratesSecond Edition）EUR 20418 EN/2 风险评估技术指导文件第二部分（Technical Guidance Document on Risk Assessment Part II）OECD ENV/JM/MONO(2012)37 用于暴露评估的现有模型和工具的说明（Descriptions of Existing Models and Tools Used for Exposure Assessment）3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 复合污染 combined pollution 多种类污染物在水环境介质中共存的污染现象。3.2 水生态风险评估 aquatic ecological risk assessment 评估发生不良水生态效应可能性的程序，即在生态系统受一个或多个化学污染物影响后，对不良生态效应出现的概率予以评估。注：本文件中“生态风险评估”是指狭义的生态风险评估，即仅考虑化学污染物对水生生物的影响。全国团体标准信息平台T/CSES 222021 2 3.3 生物累积 bioaccumulation 生物通过吸收、吸附、吞食等作用，从水环境中蓄积污染物的过程。3.4 生物有效性 bioavailability 环境污染物可进入生物体并被生物累积的部分。3.5 原位生物暴露 in situ bioassay 将健康水生生物放置于野外水环境中进行现场暴露，探究水污染对生物的不良效应以及污染物在生物体内的累积量。3.6 毒性终点 toxicological endpoint 化学污染物对水生生物产生的毒性效应的类型和方式。3.7 毒性鉴别评估 toxicity identification evaluation；TIE 通过物理/化学处理改变水或沉积物样品中不同类型污染物的毒性潜力，结合生物测试和化学分析手段，识别样品中关键致毒物的技术。3.8 效应导向分析 effect directed analysis；EDA 通过对水环境样品的有机萃取液反复进行分离与生物毒性测试，确定致毒组分，再利用化学分析识别关键致毒有机污染物的技术。3.9 毒性单位 toxic unit；TU 复合污染环境样品中某污染物的环境浓度与其毒性阈值的比值。3.10 环境暴露浓度 environmental exposure concentration；EEC 复合污染环境样品中某化学污染物的环境暴露浓度。3.11 毒性阈值 threshold of toxicological concern；TTC 水环境中污染物暴露对水生生物产生不良效应的浓度（如半数致死浓度、预测无效应浓度）。3.12 生物有效毒性单位 bioavailable toxic unit 复合污染环境样品中某污染物的生物有效浓度与其生物有效毒性阈值的比值。全国团体标准信息平台T/CSES 222021 3 4 评估原则和程序 4.1 评估原则 4.1.1 科学性 基于现有数据资料和科学手段，根据环境管理需求、评估目的、数据可及性和有效性，科学合理地制定评估目标和评估方案，开展评估分析，确保评估过程的系统性、完整性和评估结论的客观性。4.1.2 透明性 评估过程中保持开放沟通，对整个评估过程进行系统记录，撰写清晰、完整、易于理解。应特别对评估目标、假设和分析不确定性及其处理方法进行描述与阐释。4.1.3 时效性 基于可获得的最新科学证据，结合区域特征进行生态风险评估，并随着新的科学认识和科学证据的出现，对评估结果进行更新。4.1.4 合理性 评估中使用普遍接受的科学知识、最新科学证据，在判断中使用常识，评估结果应合理。4.2 评估程序 水环境化学污染物复合污染生态风险评估程序主要包括复合污染风险水平表征与关键致毒物识别两个步骤，评估程序见图1。图1 水环境化学污染物复合污染生态风险评估程序 全国团体标准信息平台T/CSES 222021 4 5 评估启动 5.1 确定评估目标 开展生态风险评估前，风险评估者应与风险管理者及其他相关方充分沟通，明确评估所要支撑的环境管理需求或需要解决的环境问题，确定评估目标。5.2 确定评估对象和范围 通过与风险管理者及其他相关方的沟通、文献资料收集和分析、现场调研等，明确评估受试体系及范围，包括：a)评估对象。根据评估目标，在生态系统或其组成部分（生物个体、种群或群落）选择评估对象，设定相应的能表征复合污染风险的评估终点和测试终点；b)时间范围。综合分析评估对象的危害特征、暴露发生时间、受试生物生命阶段、暴露持续周期等，确定评估的时间范围；c)空间范围。综合分析研究区域的水环境特征、复合污染物的环境行为、评估对象的暴露特征等，确定评估的空间范围。5.3 确定评估类型 根据评估目标，考虑评估精度和时限要求、人员和经费投入、数据可及性，选择合适的评估方法。评估结果通常用数值表示风险的大小，并用高、中、低等描述性术语进行风险分级。5.4 确定评估质控要求 充分调研研究区域水污染情况，明确暴露和效应分析、风险表征、污染物识别各过程的评估内容、研究方法和技术路线，制定质量控制和质量保证措施，形成评估方案。5.5 确定评估方案 充分征求风险管理者及其他相关方的意见，确定评估方案。6 复合污染暴露水平表征 6.1 工作内容 定性或定量分析复合污染暴露量，考虑暴露频率和周期等，获取评估对象（生物个体、种群或群落）经不同途径暴露于水环境复合污染物的暴露量。6.2 工作程序 暴露分析首先根据研究区域水环境复合污染特征，以检出率高、潜在危害大等为原则，选择具有代表性的目标污染物。通过场景分析建立暴露模型预测暴露浓度，或采集环境样品测定暴露浓度。在暴露模型预测中，基于暴露场景的条件和假设，结合前期调研中所选目标污染物的排放情况和环境行为，构建暴露模型，预测环境暴露浓度。根据评估目标，可进一步结合生物累积、生物放大、毒代动力学等模型，预测生物体内污染物浓度，提高暴露分析的精度。在暴露浓度测试中，采集研究区域水和/或沉积物样品，测定目标污染物的环境浓度；也可采集生物样品，或开展考虑生物有效性的原位生物暴露分析，测定受试生物体内浓度。6.3 技术要求 全国团体标准信息平台T/CSES 222021 5 6.3.1 确定暴露场景 根据评估目标，通过场景分析和现场调查，确定研究区域水环境中目标污染物对水生态系统或其部分的暴露场景，包括污染来源、污染物的排放情况、暴露途径、暴露周期、暴露频率等条件和假设。暴露场景假设应具有合理性，暴露场景应包括最不利场景假设。6.3.2 获取预测暴露浓度 基于研究区域水环境的暴露场景分析结果，根据评估目标，基于污染物排放、迁移、转化规律及相应的条件假设，选择合适的数学模型，构建暴露预测模型，获得预测环境暴露浓度，一般包括：a)对于已有预测环境浓度（Predicted environmental concentration,PEC）或预测无效应浓度（Predicted no effect concentration,PNEC）等数据的化学物质，可直接获取其预测毒性单位；对于无 PEC 或 PNEC 的化学物质，可基于环境中的实测数据和模型计算进行推导，具体可参考 EUR 20418 EN/2；b)获取环境实测浓度数据，可结合生物富集因子（Bioconcentration factor,BCF）或生物沉积物累积因子（Biotasediment accumulation factor,BSAF）等参数，推算环境介质其他相中污染物的浓度；c)考虑污染物的生物有效性，可结合生物累积等模型，估算生物体内浓度，或可结合平衡分配理论，通过被动采样器上污染物浓度与生物体内积累量之间关系描述污染物的生物有效性；d)其他已有的暴露评估中的模型工具可参考 OECD ENV/JM/MONO(2012)37。6.3.3 获取实测暴露浓度 为更准确定性和定量获取研究区域污染物对受体的暴露量，可直接测试分析水环境样品（水、颗粒物、沉积物等环境介质样品，以及水生生物样品），检测其中目标污染物的浓度。不同介质中目标污染物的分析测试应按相关标准和技术规范的要求进行。污染物的环境暴露浓度一般可通过对环境介质的耗竭式萃取方法获取，或者采用被动采样等考虑生物有效性的仿生萃取技术确定；而污染物的生物体内浓度可通过萃取生物组织的方式确定