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水生态基准方法学研究 水质标准是水环境管理的重要依据。建立科学合理的水质标准，是确保水环境安全和人类健康的迫切需要。水生态基准作为建立水质标准的科学基础, 已成为目前国内研究的热点, 其研究目的在于防止污染物对重要商业和娱乐水生生物, 以及其他重要物种如河流、湖泊中的鱼类、底栖无脊椎动物和浮游生物等造成不可接受的长期和短期效应。然而由于我国水生态毒理学起步较晚, 水生态基准的研究基础薄弱, 几乎空白。相比之下, 自20 世纪80年代, 美国、加拿大、澳大利亚和荷兰等国家相继制定了相应的水生态基准推导方法。 确定水生态基准的核心是水生态基准方法学, 即如何科学地定值。如何鉴于现有的生态毒理学数据推导出合理可信的基准值, 并达到切实保护水生生物的目的, 是水生态基准研究的重点。推导科学合理的水生态基准值依赖于足够数量且高质量的不同生物类群的生态毒理和理化数据, 并通过一定的模型计算获得最终基准值。目前文献中存在的各种各样的生态毒理数据, 短期急性毒性数据 (如LC50) , 长期的慢性毒性数据 (如无观察效应浓度NO-EC) 常被用来推导水质基准。其中大部分是将致死、生长抑制或繁殖作为试验终点, 也有采用非传统的生化指标 (如卵黄蛋白原) 作为试验的评估效应终点。有的仅仅针对单个物种进行毒性试验, 也有的采用野外现场试验研究多个物种的毒性效应, 面对众多的数据, 尚未有统一的数据筛选准则, 因此推导得出的基准值差异很大。 除了有足够数量的高质量的生态毒性数据和理化数据, 科学合理的基准计算方法也是基准方法学的基础。常见的基准计算方法包括评估因子法和基于统计外推法的物种敏感度分布曲线法。另外由于水质特征的不同, 暴露因子也会影响到基准值的推导和表达, 由此发展了水生态毒理模型来推导水生态基准。评估因子法因其评估系数大小的决定更多地是依靠国家的政策而不仅是经验, 其评价结果也具有不确定性。物种敏感度分布曲线法是被很多国家推荐使用的基准推导方法, 但它对数据量的要求较高, 当毒性数据不足时, 很难计算基准。 基于此, 本文通过比较、探讨现有方法学中毒性数据筛选原则以及模型计算方法, 初步建立适合我国水生态基准研究的数据筛选原则以及科学合理的基准计算方法, 以期为建立我国水生态基准推导方法学提供研究基础和科学依据。 1 数据筛选 1.1 质量基准的选择和基本功能 无论何种基准推导方法, 最可靠确凿的基准都需要大量的、高质量的不同生物类群的生态毒性数据, 而理化数据可以对毒性试验数据进行适当的补充解释, 如判断某一物质的生物可获得性或某一类化学物质的毒性。为了保证数据的相关性, 如何搜集数据成为了基准方法中重要的组成部分。各国都对数据的搜集提出了相应的规定, 总结起来主要包括: 在线/即时数据库 (最新期刊、化学文摘、毒性数据库) , 公开发表文献中的急慢性毒性数据, 国际标准文件, 图书, 手册指南, 内部数据及关于生态毒理学的调查文件。其中最重要的数据来源为在线的毒性数据库以及公开发表的文献。 为了提高水质基准的准确性, 用于推导水质基准的数据必须满足一定的质量标准。所有的基准推导方法对生态毒理数据和理化数据都提出了具体的质量要求。对于生态毒理数据, 欧盟“关于风险评价的技术纲领”依据“可靠性”和“相关性”的原则评价数据的质量。可靠性是指试验所采用的方法是否按照标准的实验方法, 试验过程和试验结果的描述是否清楚、合理。相关性是指所得试验数据的效应和终点是否与特定的风险评价相一致。类似地, 英国、荷兰、加拿大、澳大利亚/新西兰也依据“可靠性”和“相关性” (或者其中的1 种) 原则评价数据的质量和等级, 主要包括试验过程、化合物的纯度、试验所选物种、物种生命阶段、暴露时间、试验终点、试验类型、水质参数、是否建立剂量-效应关系等方面的评估。USEPA (United States Environmental Protection Agency) 的基准推导指南指出所用的数据必须来自于已发表的文献中, 或者其他如手稿等 (须注明日期、类型、编号等) , 报告中必须提供足够的佐证资料来证明试验过程和结果的可靠性。对于理化数据, 只有少数国家的指南提出了具体的数据质量要求。荷兰规定固体水分配系数 (KP) 需要按照OECD (Orgnization for Econmic Cooperation and Development) 的准则通过试验获得, 水溶性的确定必须是在适当的温度下, 通常是在25oC, 与实验室毒性试验的标准温度相匹配。USEPA对用于确定最终残留值 (final residue values, FRVs) 的生物浓缩因子 (bioconcentration factors, BCF) 也提出了具体规定。总而言之, 任何用于