《工礦污染場地土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)制定技術(shù)指南》編制說明

《工礦場地土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)制定技術(shù)指南》編制說明

1.項目背景

1.1任務(wù)來源

開展土壤環(huán)境基準(zhǔn)研究是我國生態(tài)環(huán)境相關(guān)法律法規(guī)的明確要求?！吨腥A人

民共和國環(huán)境保護(hù)法》第二章第十五條規(guī)定：國家鼓勵開展環(huán)境基準(zhǔn)研究?！秶?/p>

家環(huán)境基準(zhǔn)管理辦法（試行）》要求制定土壤環(huán)境基準(zhǔn)?！吨腥A人民共和國土壤污

染防治法》中明確指出，國家支持對土壤環(huán)境背景值和環(huán)境基準(zhǔn)的研究。開展土

壤環(huán)境基準(zhǔn)研究，對深入落實(shí)生態(tài)環(huán)境法律法規(guī)要求，科學(xué)制定土壤環(huán)境監(jiān)管標(biāo)

準(zhǔn)，強(qiáng)化土壤污染風(fēng)險管控的具體行動，具有十分重要的意義。

2018年，科技部會同有關(guān)部門及地方，結(jié)合《土壤污染防治行動計劃》目標(biāo)

和任務(wù)，制定了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃“場地土壤污染成因與治理技術(shù)”重點(diǎn)專項實(shí)

施方案。專項圍繞國家場地土壤污染防治的重大科技需求，設(shè)立了33個研究方

向，其中包括“場地土壤環(huán)境風(fēng)險評估方法和基準(zhǔn)”項目，以期為進(jìn)一步指導(dǎo)全

國各地污染場地土壤的風(fēng)險判定，建立起統(tǒng)一規(guī)范的污染場地土壤風(fēng)險評價技術(shù)

和指導(dǎo)基準(zhǔn)。“保護(hù)生態(tài)環(huán)境的場地土壤風(fēng)險評估技術(shù)體系和基準(zhǔn)”是項目的主

要課題之一，填補(bǔ)了我國污染場地土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)的空白，同時也是我國土壤

環(huán)境基準(zhǔn)研究的重要方向。因此，特此編制《工礦場地土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)制定技

術(shù)指南》，為進(jìn)一步規(guī)范場地土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)制定流程，指導(dǎo)場地土壤生態(tài)環(huán)

境保護(hù)工作提供科學(xué)依據(jù)。本指南編制工作由中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心牽頭，

生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學(xué)研究所、生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學(xué)研究所、中山大學(xué)、

廈門大學(xué)等作為協(xié)作單位共同參與完成。

1.2工作過程

《工礦場地土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)制定技術(shù)指南》（以下簡稱《指南》）制訂任務(wù)

于2022年立項，由中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心牽頭，生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科

學(xué)研究所、中山大學(xué)、廈門大學(xué)正式成立標(biāo)準(zhǔn)編制組，系統(tǒng)開展了國內(nèi)外污染場

地生態(tài)風(fēng)險評價基準(zhǔn)制定的文獻(xiàn)調(diào)研，針對《指南》總體定位、適用范圍、編制

思路、編制原則等問題召開研討會，明確了指南的基本框架、下一步需要開展的

主要工作和需要解決的重大問題。

2022年10月，完成指南初稿

2022年11月，召開專家評審會，簡介專家意見，會后進(jìn)行修改

2.基準(zhǔn)制訂的必要性分析

近年來，隨著城市化的不斷加速，大量廢棄工礦場地進(jìn)行了二次開發(fā)利用，

但其中暴露出的場地土壤環(huán)境污染問題也日益頻繁且嚴(yán)重。2014年4月，環(huán)境

保護(hù)部和國土資源部聯(lián)合發(fā)布了《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》[1]，數(shù)據(jù)表明全

國土壤環(huán)境質(zhì)量總體較差，工礦場地污染尤為突出。在調(diào)查的近700家運(yùn)營中企

業(yè)的5846個土壤點(diǎn)位中，超標(biāo)率達(dá)到36.3%；而81塊工業(yè)廢棄地的775個土壤

點(diǎn)位中，點(diǎn)位超標(biāo)率34.9%；70個礦山污染場地的1672個土壤點(diǎn)位中，超標(biāo)點(diǎn)

位占33.4%。2016年5月，國務(wù)院印發(fā)《土壤污染防治行動計劃》中明確要求，

到2020年，污染地塊的安全利用率要達(dá)到90%以上，到2030年，污染地塊安全

利用率達(dá)到95%以上?！锻寥牢廴痉乐涡袆佑媱潯愤€要求開展污染治理與修復(fù)，

改善區(qū)域土壤環(huán)境質(zhì)量，同時加強(qiáng)對未污染土壤保護(hù)，嚴(yán)控新增土壤污染。因此，

開展場地土壤環(huán)境基準(zhǔn)制定可為我國場地土壤污染風(fēng)險預(yù)警和判定提供重要參

考依據(jù)。

場地土壤環(huán)境基準(zhǔn)根據(jù)保護(hù)對象和目標(biāo)的不同可以分為保護(hù)人體健康、保護(hù)

陸地生態(tài)、保護(hù)地下水等土壤環(huán)境基準(zhǔn)。其中保護(hù)陸地生態(tài)的土壤環(huán)境基準(zhǔn)旨在

保護(hù)土壤中或與土壤相關(guān)的植物、土壤無脊椎動物、土壤微生物活性或代謝過程

等不會因暴露于土壤污染而產(chǎn)生顯著的生態(tài)風(fēng)險[2,3]。雖然我國的土壤環(huán)境基準(zhǔn)

目前已經(jīng)開展了大量工作，并在保護(hù)農(nóng)用地安全[4]和建設(shè)用地人體健康[5]方面出

臺了兩項國家標(biāo)準(zhǔn)，但對于保護(hù)土壤生態(tài)風(fēng)險的基準(zhǔn)研究還略顯缺乏。目前相關(guān)

研究多體現(xiàn)在發(fā)表的論文、著作及一部分項目的研究報告里，用于專門指導(dǎo)土壤

生態(tài)環(huán)境基準(zhǔn)工作開展的相關(guān)方法、導(dǎo)則比較少。2018年生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了一

套《生態(tài)安全土壤環(huán)境基準(zhǔn)制定技術(shù)指南》[6]的征求意見稿，但還未最終定稿。

此外，推導(dǎo)場地土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)相關(guān)的研究方法基本上多是參考借鑒國外發(fā)達(dá)

國家，如美國、加拿大、英國以及荷蘭等。而這些發(fā)達(dá)國家的土壤基準(zhǔn)研究工作

開展時間相對較早，且多是根據(jù)自身國情制定的用于指導(dǎo)本國土壤生態(tài)環(huán)境基準(zhǔn)

的研究工作。在方法的適用性方面，仍需因地制宜進(jìn)行技術(shù)適配。因此，建立符

合我國區(qū)域特征的、并與場地環(huán)境管理目標(biāo)緊密結(jié)合的土壤生態(tài)環(huán)境基準(zhǔn)制定技

術(shù)指南是很有必要的，對我國場地土壤的生態(tài)環(huán)境保護(hù)與修復(fù)具有重要的指導(dǎo)意

義。

3.基準(zhǔn)制定的原則和依據(jù)

3.1編制原則

（1）以《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》、《土壤污染防治行動計劃》以及我

國現(xiàn)行的環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)、政策、條例、標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定和要求為主要依據(jù)。

對國內(nèi)外土壤生態(tài)環(huán)境基準(zhǔn)研究現(xiàn)狀、法律法規(guī)、工作機(jī)制和發(fā)展趨勢等進(jìn)行調(diào)

研和對比分析，以便在標(biāo)準(zhǔn)制定過程中可以充分借鑒國內(nèi)外的最新成果，使我國

的土壤環(huán)境基準(zhǔn)工作能夠適應(yīng)我國政策法規(guī)的相關(guān)要求和發(fā)展趨勢，實(shí)現(xiàn)與國際

的接軌。

（2）充分借鑒國內(nèi)外的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)指南的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)各個國家制定土

壤環(huán)境基準(zhǔn)值的考慮因素和技術(shù)方法特點(diǎn)，對較為成熟的共性技術(shù)在和我國本土

條件進(jìn)行適配性分析后可直接引進(jìn)或等效采用。

（3）以需求為導(dǎo)向，同時符合我國環(huán)境特征和管理需要，服務(wù)土壤質(zhì)量改

善的總體目標(biāo)，明確標(biāo)準(zhǔn)制定的工作程序，提高工作效率，保證工作質(zhì)量；另外，

相關(guān)基準(zhǔn)工作須有長期的試驗(yàn)研究和足夠的數(shù)據(jù)支持，具備良好的前期基礎(chǔ)，確

保我國環(huán)境質(zhì)量基準(zhǔn)科學(xué)性、準(zhǔn)確性和實(shí)用性。

（4）充分吸收國內(nèi)土壤環(huán)境基準(zhǔn)最新研究成果，尤其是有關(guān)土壤環(huán)境基準(zhǔn)

的系列研究成果；以科學(xué)為準(zhǔn)則，兼顧合理性和可行性；同時考慮與我國經(jīng)濟(jì)、

技術(shù)發(fā)展水平和相關(guān)方的承受能力相適應(yīng)，建立健全我國土壤環(huán)境基準(zhǔn)制定技術(shù)

導(dǎo)則。

3.2技術(shù)依據(jù)

場地土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)制定技術(shù)指南主要引用了我國及OECD和ISO污

染土壤的生態(tài)毒理學(xué)和生物學(xué)測試標(biāo)準(zhǔn)化方法，通過標(biāo)準(zhǔn)方法獲取土壤中各類生

態(tài)物種或生態(tài)過程的毒性數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行基準(zhǔn)推導(dǎo)。具體技術(shù)依據(jù)見下表：

表3-1國內(nèi)外土壤生態(tài)毒理學(xué)和生物測試標(biāo)準(zhǔn)化方法

方法編號供試生物方法名稱

GB/T21809蚯蚓化學(xué)品蚯蚓急性毒性試驗(yàn)

GB/T27855土壤微生物化學(xué)品土壤微生物碳轉(zhuǎn)化試驗(yàn)

GB/T31270.15蚯蚓化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)則第15部分：蚯蚓急性毒性試驗(yàn)

GB/T31270.16土壤微生物化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)則第16部分：土壤微生物毒性試驗(yàn)

GB/T31270.19植物化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)則第19部分：非靶標(biāo)植物影響試驗(yàn)

沉積物和土壤樣品對秀麗隱桿線蟲(Caenorhabditiselegans)生長、肥力和

ISO10872線蟲

繁殖毒性影響的測定

ISO11267跳蟲土壤污染物對彈尾蟲(Folsomiacandida)繁殖的抑制作用

ISO11268-1蚯蚓污染物對蚯蚓(E.fetida)的急性致毒效應(yīng)測試

ISO11268-2蚯蚓污染物對蚯蚓(E.fetida)生殖影響的測定

除揮發(fā)性物質(zhì)以外的所有可能進(jìn)入到土壤中的物質(zhì)對植物根系生長情

ISO11269-1植物

況的影響

ISO11269-2植物土壤中化學(xué)物質(zhì)對多種高等植物的出苗率和早期生長的潛在毒性效應(yīng)

ISO14238土壤微生物污染物對土壤氮礦化和硝化作用的潛在影響

ISO14240土壤微生物土壤污染對微生物生物量的影響

ISO15685土壤微生物土壤污染對硝化微生物的抑制效應(yīng)

ISO15952幼螺污染物對陸地幼螺(Helicidae)生長的影響

ISO16072土壤微生物土壤污染對微生物土壤呼吸的影響

ISO16387線蚓污染物對線蚓(Enchytraeussp.)的繁殖和存活影響

ISO17126萵苣污染土壤對萵苣(LactucasativaL.)出苗率的影響

運(yùn)用土壤呼吸曲線法確定微生物群落的豐度和活性，適用于確定土壤污

ISO17155土壤微生物

染物的潛在生態(tài)毒性

測定土壤質(zhì)量和化學(xué)品對蚯蚓(EiseniafetidaandEiseniaandrei)的回避

ISO17512-1蚯蚓

試驗(yàn).

ISO17512-2彈尾蟲測定土壤質(zhì)量和化學(xué)品對彈尾蟲(Folsomiacandida)的回避試驗(yàn).

利用球形節(jié)桿菌(Arthrobacterglobiformis)脫氫酶活性進(jìn)行固體樣品接

ISO18187土壤微生物

觸試驗(yàn)

ISO20963昆蟲類污染物對昆蟲幼蟲(Oxythyreafunesta)的急性致毒效應(yīng)

化學(xué)物質(zhì)對陸地植物油菜(Brassicarapa)和燕麥(Avenasativa)的繁殖力

ISO22030油菜、燕麥

的影響

ISO23753土壤微生物污染物對非淹水土壤中脫氫酶活性的影響

ISO29200蠶豆高等植物遺傳毒性效應(yīng)評價——蠶豆(Viciafaba)微核試驗(yàn)

OECD207蚯蚓污染物對蚯蚓(E.fetida和E.andrei)的急性致毒效應(yīng)

OECD208植物化學(xué)物質(zhì)對土壤中高等植物出苗率和苗生長情況的影響

OECD216土壤微生物污染物對土壤微生物氮轉(zhuǎn)化能力的影響

OECD217土壤微生物污染物對土壤微生物碳轉(zhuǎn)化能力的影響

OECD220線蚓化學(xué)物質(zhì)對線蚓(Enchytraeusalbidus)的繁殖力影響

OECD222蚯蚓化學(xué)物質(zhì)對蚯蚓(E.fetida和E.andrei)的繁殖力影響

OECD226螨蟲化學(xué)物質(zhì)對螨蟲(Hypoaspisaculeifer)的繁殖力影響

OECD227植物化學(xué)物質(zhì)的沉降過程對土壤植物葉片和地上部分生長狀況的影響

OECD232跳蟲化學(xué)物質(zhì)對跳蟲(Folsomiacandida和Folsomiafimetaria)的繁殖力影響

4.國內(nèi)外土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)發(fā)展現(xiàn)狀

土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)是以保護(hù)土壤生態(tài)受體或生態(tài)功能為目的制定的土壤環(huán)

境基準(zhǔn)。土壤生態(tài)篩選基準(zhǔn)（Ecologicalsoilscreeninglevels）是指為了對陸地

生物及關(guān)鍵的土壤生態(tài)功能提供適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)而制定的土壤中污染物的濃度限值

，污染物濃度一旦超過此值，需對土壤采取進(jìn)一步的風(fēng)險評價行動或污染控制

措施。不同國家對土壤生態(tài)篩選基準(zhǔn)有不同的定名方式，如土壤生態(tài)篩選值（

Ecologicalscreeningvaluesforsoil）、土壤基準(zhǔn)值（Soilbenchmark）、土壤質(zhì)量目

標(biāo)值（Soilqualityobjectives）、土壤預(yù)警值（Precautionarysoilvalues）、預(yù)測無

效應(yīng)濃度（Predictedno-effectconcentrations）等?；陲L(fēng)險的土壤生態(tài)篩選基

準(zhǔn)更加強(qiáng)調(diào)土壤性質(zhì)分異、元素形態(tài)分布差異與劑量-效應(yīng)響應(yīng)關(guān)系等因素對土

壤污染物毒性的影響，并在考慮毒性數(shù)據(jù)的可獲得性、豐富性和可靠性的基礎(chǔ)

上，利用物種敏感性分布法或評估因子外推法等科學(xué)理論與方法，構(gòu)建針對不

同土壤類型、不同土地利用類型甚至不同受體類型的土壤篩選基準(zhǔn)值。

由于土壤屬于高異質(zhì)性介質(zhì)，且生態(tài)受體（土壤微生物、土壤動物及植物

）數(shù)量眾多，故生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)的建立相對健康風(fēng)險基準(zhǔn)更加復(fù)雜，目前也只有

為數(shù)不多的國家建立了生態(tài)基準(zhǔn)，并基于此制定了旨在保護(hù)生態(tài)的土壤環(huán)境質(zhì)

量標(biāo)準(zhǔn)。美國環(huán)保局（USEPA）自2003年起已逐步建立了17種金屬(或類金

屬)和4種(類)有機(jī)物對植物、土壤無脊椎動物和野生動物（鳥類和哺乳動物）

的土壤生態(tài)篩選值。澳大利亞國家環(huán)境保護(hù)委員會（NEPC）在其《國家環(huán)境保

護(hù)措施1999（場地污染評價）》中制定了一套主要基于植物毒性數(shù)據(jù)的土壤生

態(tài)調(diào)查值（EILs）。德國、丹麥、西班牙、奧地利等國家也頒布了可用于進(jìn)行土

壤污染物篩選的生態(tài)篩選值，英國、瑞典、比利時等國家也正在構(gòu)建類似的生

態(tài)基準(zhǔn)值（UKEA，2004）。目前，已有十多個國家已經(jīng)制定或正在制定土壤

生態(tài)篩選基準(zhǔn)(表4-1)，這些篩選值的公布促進(jìn)了污染土壤生態(tài)風(fēng)險評估技術(shù)的

發(fā)展，也給污染土壤的環(huán)境管理提供了有力的支持。

表4-1在推導(dǎo)土壤保護(hù)（基準(zhǔn)）值時所采用的不同準(zhǔn)則的方法

英屬哥倫

荷蘭加拿大西班牙澳大利亞

比亞

土地利用YYYYY

生物評估NNNYN

微生物YYYYN

野生脊椎動YYNYY

物

生物放大YNNYN

物種分布方

YYYNN

法

各國制定土壤生態(tài)基準(zhǔn)的步驟基本類似，主要包括文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的收集與評價

、數(shù)據(jù)的選擇、土壤生態(tài)基準(zhǔn)的計算及基準(zhǔn)值的驗(yàn)證等。各國在制訂土壤生態(tài)

基準(zhǔn)方法學(xué)上的差異體現(xiàn)在考慮的生態(tài)受體類型（表4-2）、文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的篩選原

則、測試的終點(diǎn)（NOEC，EC10或LOEC）、生態(tài)毒性數(shù)據(jù)庫、保護(hù)的水平、

數(shù)據(jù)外推使用的具體方法（如SSD曲線、評價系數(shù)、平衡分配法、定量構(gòu)效方

法、證據(jù)權(quán)重法等）等的不同。

表4-2不同歐盟國家制定土壤生態(tài)基準(zhǔn)考慮的生態(tài)受體類型

微生物過

國家或地區(qū)土壤動物植物陸生動物水生動物

程

奧地利√

比利時（瓦壟

√√√√√

地區(qū)）

比利時（佛蘭

√√√

德地區(qū)）

捷克√√

德國√√√√

西班牙√√√√√

芬蘭√√√√

荷蘭√√√√

瑞典√√√√√

英國√√√√

4.1美國

美國魚類與野生動物保護(hù)局（U.S.FishandWildlifeService）是最早編制

土壤生態(tài)篩選基準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)之一，其于1990年公布的土壤生態(tài)篩選值收錄了來自

日本、荷蘭、加拿大、美國和前蘇聯(lián)的200多種污染物中考慮生態(tài)受體（部分污

染物只考慮了人體健康）的污染物的指導(dǎo)值．美國環(huán)保局（USEPA）自2003年

起已逐步建立了17種金屬（或類金屬）和4種（類）有機(jī)物對植物、土壤無脊

椎動物和野生動物（鳥類和哺乳動物）的土壤生態(tài)篩選值．美國環(huán)保局5區(qū)于

1999年制定了223種污染物的生態(tài)數(shù)據(jù)質(zhì)量值（EDQLs），并于2003年8月

將這一套質(zhì)量值升格為生態(tài)篩選值（ESLs）．美國環(huán)保局6區(qū)也在其1999年發(fā)

布的《危險廢物燃燒設(shè)施篩選水平生態(tài)風(fēng)險評價草案》中公布了一套針對保護(hù)

陸地植物、土壤無脊椎動物、哺乳動物和鳥類的污染物毒性參考值（TRVs），主

要用于生態(tài)風(fēng)險評價過程中表層土壤污染物的篩選．美國能源部橡樹嶺

國家實(shí)驗(yàn)室（OakRidgeNationalLaboratory）早在1997年就制定了一套

用于對污染場地進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險評價的土壤基準(zhǔn)，并針對土壤無脊椎動物（蚯蚓）

、微生物過程和陸生植物分別建立了不同的基準(zhǔn)值（Efroymsonetal.，1997a;

1997b）．美國能源部薩瓦納河國家實(shí)驗(yàn)室（SavannahRiverNationalLaboratory）

在綜合美國魚類與野生動物保護(hù)局提出的土壤篩選值、美國能源部橡樹嶺國家實(shí)

驗(yàn)室的土壤基準(zhǔn)值、加拿大環(huán)境部長委員會（CCME）的土壤質(zhì)量指導(dǎo)值、荷蘭

的環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)值（目標(biāo)值、干預(yù)值和最大允許濃度值）和美國環(huán)保局的土壤生

態(tài)篩選值（Eco-SSLs）的基礎(chǔ)上，于1998年編制了一套土壤生態(tài)篩選值，并于

1999年起被美國環(huán)保局4區(qū)等效采用于污染場地的生態(tài)風(fēng)險評價．此外，美國

的特拉華州、新澤西州、俄勒岡州、德克薩斯州等在等效采用其他組織制定的篩

選值的基礎(chǔ)上，也公布了適于當(dāng)?shù)厥褂玫耐寥郎鷳B(tài)篩選基準(zhǔn)值。

美國環(huán)保署（USEPA）應(yīng)急和修復(fù)響應(yīng)辦公室(OfficeofEmergencyand

RemedialResponse)在2003年頒布了土壤生態(tài)篩選值（Eco-SSL）制定技術(shù)導(dǎo)則，

后又進(jìn)行了幾次修訂。選擇植物、土壤無脊椎動物、哺乳動物和鳥類為生態(tài)受體。

主要推導(dǎo)植物和蚯蚓直接暴露途徑的風(fēng)險閾值，以及鳥類和哺乳動物基于食物鏈

暴露途徑的風(fēng)險閾值。土壤生態(tài)篩選值的制定分為以下四步：

(1)文獻(xiàn)資料收集。對于所考慮的四類生態(tài)受體，應(yīng)檢索與之相關(guān)的數(shù)據(jù)

庫，以及相關(guān)文獻(xiàn)資料。對于鳥類和哺乳類應(yīng)檢索所有年份的相關(guān)資

料，而對于植物和土壤無脊椎動物應(yīng)檢索1987年之后的相關(guān)資料，

1988年之前的相關(guān)資料可以由相關(guān)參考書目獲取。

(2)篩選可用于推導(dǎo)土壤生態(tài)篩選值的研究資料。資料中涉及的植物和土

壤無脊椎動物的測試方法應(yīng)按照最新的測試方法要求；鳥類和哺乳動

物至少包括兩個處理水平，植物和土壤無脊椎動物至少包括五個處理

水平；對于鳥類和哺乳動物只考慮慢性毒性，而植物和土壤無脊椎動

物既考慮慢性毒性也考慮急性毒性。

(3)提取、評估和數(shù)據(jù)打分。從篩選的文獻(xiàn)中提取毒性數(shù)據(jù)，評估測試方

法及測試結(jié)果，對數(shù)據(jù)進(jìn)行打分。

(4)基準(zhǔn)值推導(dǎo)。對于鳥類和哺乳動物根據(jù)其NOAEL或LOAEL確定其污

染物的毒性參考值（TRVs）;對于植物和土壤無脊椎動物一次優(yōu)先選用

EC20、MATC（最大可接受毒物濃度，為NOAEC與LOAEC及幾何均

值）、EC10確定其風(fēng)險閾值。

4.2荷蘭

荷蘭在20世紀(jì)80年代就公布了A、B、C3類土壤質(zhì)量目標(biāo)值，1994年被

替換為目標(biāo)值和干預(yù)值，2000年荷蘭住房、空間規(guī)劃和環(huán)境部（VROM）又對目

標(biāo)值和干預(yù)值進(jìn)行了更新，且一直沿用至今。荷蘭的目標(biāo)值主要基于對生態(tài)系統(tǒng)

的保護(hù)而制定，而干預(yù)值是綜合考慮人體健康和生態(tài)保護(hù)的需要，以保護(hù)人體健

康和保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)這兩者中的低值為最終的干預(yù)值，不過最終的取值大多來自于

生態(tài)風(fēng)險值。

荷蘭的干預(yù)值是在取人類嚴(yán)重風(fēng)險濃度（SRChuman）和生態(tài)毒理風(fēng)險限值

（SRCeco）的最低值作為綜合性土壤干預(yù)值。無論是人類還是生態(tài)風(fēng)險限值都是

針對“標(biāo)準(zhǔn)土壤”（10%的有機(jī)質(zhì)，25%的黏土和pH為6）的。其中危險濃度HC50s

（50%的受試物種/過程可能產(chǎn)生不良效應(yīng)的濃度）是生態(tài)毒理風(fēng)險限值（SRCeco）

確定的關(guān)鍵。

SRCeco具體推導(dǎo)過程如下：如果數(shù)據(jù)滿足兩個條件（:1）數(shù)據(jù)至少來自4種

不同類別；（2）數(shù)據(jù)必須是對數(shù)正態(tài)分布，再將NOEC的幾何平均值和L（E）

C50除以10后的幾何平均值的最低值作為HC50，或者按照用最高優(yōu)先級的方

法來確定HC50。優(yōu)先級有兩種確定方法:（1）按陸生毒理數(shù)據(jù)的數(shù)量；（2）按

毒理數(shù)據(jù)的種類（優(yōu)先順序）：NOECs>EC50s>LC50s，其中平衡分配的優(yōu)先級最

低。采用最高和較低優(yōu)先級和幾何平均值作為HC50。大體推導(dǎo)過程見圖2。

（可得的毒性數(shù)據(jù)）

初步風(fēng)險評

lgHC50和lgNOEC的平均值的

估

陸生和是否有4種或最小值

水生

更多類別精確的風(fēng)險評價：統(tǒng)計外推

數(shù)據(jù)

的NOECsNOECs是否lgHC50=lgNOEC平均值

為對數(shù)正態(tài)最小值土壤/

分布沉積物

初步風(fēng)險評價：lgNOEC平均

HC50

值

HC50平衡分配理論

直接得到的HC50

圖4-1SRCeco推導(dǎo)示意圖

4.3加拿大

加拿大土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系是按不同土地利用方式劃分，包括：農(nóng)業(yè)用地、

居住/公園用地、商業(yè)用地和工業(yè)用地。根據(jù)加拿大環(huán)境部長理事會（CCME）2006

年發(fā)布的文件Aprotocolforthederivationofenvironmentalandhumanhealthsoil

qualityguidelines.加拿大土壤質(zhì)量指導(dǎo)值（CanadianSoilQualityGuidelines,CSQG）

包含保護(hù)人體健康的土壤質(zhì)量指導(dǎo)值(SQGHH)和保護(hù)生態(tài)物種的土壤質(zhì)量指導(dǎo)

值(SQGE)。得到的每種土地利用（農(nóng)業(yè)用地、居住/公園用地、商業(yè)用地和工業(yè)

用地）的保護(hù)人體健康的土壤質(zhì)量指導(dǎo)值和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的土壤質(zhì)量指導(dǎo)值的最

低值作為該種土地利用的最終土壤質(zhì)量指導(dǎo)值，在此基礎(chǔ)上不斷調(diào)整后即為綜合

性土壤質(zhì)量指導(dǎo)值。

其中保護(hù)生態(tài)環(huán)境的土壤質(zhì)量指導(dǎo)值（SQGE）考慮了不同土地利用方式下

的暴露途徑（見表1-3），具體推導(dǎo)過程如下：

表4-3用于不同土地利用SQGE推導(dǎo)的暴露途徑

居住/公園用

暴露途徑農(nóng)業(yè)用地商業(yè)用地工業(yè)用地

地

土壤接觸√√√√

攝入

初級消費(fèi)者√生物放大××

次級消費(fèi)者生物放大生物放大××

三級消費(fèi)者生物放大生物放大××

營養(yǎng)和能量循

√√√√

環(huán)

地下水

淡水生物可溶解可溶解可溶解可溶解

灌溉用水可溶解×××

牲畜用水可溶解×××

異地遷移××不揮發(fā)不揮發(fā)

注：“√”代表考慮，“×”代表不考慮，“生物放大”、“可溶解”和“不揮發(fā)”代

表考慮需具有的性質(zhì)。

4.4中國

我國土壤環(huán)境基準(zhǔn)制定工作相對其他幾個發(fā)達(dá)國家而言處于較為落后的階

段，目前國家發(fā)布的土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)只有《農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)》（

GB15618-2018）和《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)》（GB36600-2018）兩項，

并沒有出臺關(guān)于保護(hù)場地土壤生態(tài)環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)體系，現(xiàn)行的農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量

標(biāo)準(zhǔn)（GB15618-2018）考慮了農(nóng)用地的部分生態(tài)效應(yīng)，以保護(hù)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、

農(nóng)作物生長、土壤微生物的土壤污染物閾值為基礎(chǔ)，結(jié)合技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會等情

況，綜合考慮確定標(biāo)準(zhǔn)值(農(nóng)用地標(biāo)準(zhǔn)制定方法體系如表4-4所示),但對于場地土

壤并不適用。2018年，生態(tài)環(huán)境部公開了《生態(tài)安全土壤環(huán)境基準(zhǔn)制定技術(shù)指南

》的征求意見稿，為我國保護(hù)土壤生態(tài)安全的基準(zhǔn)制定提供了一定的方法支持，

但該指南只是建議通過不同的用地類型給與不同保護(hù)水平，并未像兩項已經(jīng)發(fā)布

的土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)一樣提供明確生態(tài)風(fēng)險篩選和生態(tài)風(fēng)險管制要求的基準(zhǔn)制定方

法。

表4-4《農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618-2018）制定體系

土壤-植物體系土壤-微生物體系

體系

（作物效應(yīng)）（微生物效應(yīng)）

保護(hù)農(nóng)產(chǎn)品保護(hù)農(nóng)作物正

保護(hù)目標(biāo)保護(hù)土壤生態(tài)良性循環(huán)

質(zhì)量安全常生長

敏感類食用

一種以上的生

農(nóng)產(chǎn)品出現(xiàn)農(nóng)作物產(chǎn)量變微生物數(shù)量出

指標(biāo)化指標(biāo)出現(xiàn)的

超標(biāo)時的土化率現(xiàn)的變化率

變化率

壤臨界含量

生化指標(biāo)出現(xiàn)微生物數(shù)量出

閾值食品安全國農(nóng)作物減產(chǎn)小

明顯變化小于現(xiàn)明顯變化小

確定依據(jù)家標(biāo)準(zhǔn)于10%

25%于50%

目前，我國基于生態(tài)風(fēng)險的土壤環(huán)境基準(zhǔn)研究正在興起，雖然當(dāng)前還是以

引進(jìn)國外的研究方法和體系為主，但是已有一些研究結(jié)合我國土壤污染的實(shí)際

進(jìn)行了毒理學(xué)方法的探討，積累了一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為我們土壤環(huán)境基準(zhǔn)理論系

統(tǒng)的提出及其方法體系和規(guī)范的建立奠定了一些基礎(chǔ)。

同時，我國缺乏適合本國物種特點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫。在污染物毒性數(shù)據(jù)的獲取方面，

我國目前在基準(zhǔn)研究過程中，基本是通過國外的數(shù)據(jù)庫以及文獻(xiàn)數(shù)據(jù)來獲得基準(zhǔn)

所需要的毒性數(shù)據(jù)，國際上比較著名的生態(tài)毒理學(xué)數(shù)據(jù)庫（美國環(huán)保局的Ecotox、

荷蘭的E-toxBase等），依然沒有構(gòu)建本土的毒性數(shù)據(jù)平臺。

5.標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容及說明

本標(biāo)準(zhǔn)包括前言、適用范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語及定義、工礦場地土壤

生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)制定流程、確定需保護(hù)的生態(tài)受體和生態(tài)過程、生態(tài)毒性數(shù)據(jù)的收

集與篩選、基準(zhǔn)外推方法選擇，土壤預(yù)測無效應(yīng)濃度PNEC的外推、工礦場地

土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)值的確定、工礦場地土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)值的審核及附錄共12

部分。

5.1適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了工礦場地土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)制定的內(nèi)容、程序、方法和技術(shù)

要求。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于工礦場地土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)值的制定。

本標(biāo)準(zhǔn)不適用于放射性物質(zhì)。

5.2規(guī)范性引用文件

本標(biāo)準(zhǔn)引用了下列標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范等規(guī)范性文件，包括土壤生態(tài)毒理學(xué)和

生物測試標(biāo)準(zhǔn)化方法，未涉及的方法可參考3.2。凡是不注日期的引用文件，其

有效版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

GB/T21809化學(xué)品蚯蚓急性毒性實(shí)驗(yàn)

GB/T27855化學(xué)品土壤微生物碳轉(zhuǎn)化試驗(yàn)

5.3術(shù)語和定義

標(biāo)準(zhǔn)中對于土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)、生態(tài)保護(hù)水平、污染土壤生態(tài)風(fēng)險評估等

多個關(guān)鍵術(shù)語的定義與我國標(biāo)準(zhǔn)性文件中的術(shù)語定義基本一致。

5.3.1土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)criteriaforsoilecologicalrisk

污染物對土壤生態(tài)系統(tǒng)不產(chǎn)生特定不利影響（或有害效應(yīng)）的臨界含量，包

含了土壤污染物含量和其所產(chǎn)生的不利影響（或有害效應(yīng)）之間的完整關(guān)系。

5.3.2生態(tài)保護(hù)水平ecologicalprotectionlevel

根據(jù)工礦場地未來土地開發(fā)利用方式下土壤所提供的生態(tài)服務(wù)功能的重要

性所確定的生態(tài)物種或生態(tài)過程保護(hù)的程度。

5.3.3生態(tài)情景ecologicalscenario

污染物暴露于受體時，造成差異化生態(tài)效應(yīng)的環(huán)境參數(shù)的集合。

5.3.4污染土壤生態(tài)風(fēng)險評估ecologicalriskassessmentofcontaminatedsoil

評估污染物進(jìn)入土壤后對關(guān)注的生態(tài)受體（陸生植物、土壤微生物和土壤

動物等）及其生態(tài)過程（如硝化作用、有機(jī)質(zhì)礦化、磷酸酶活性等）產(chǎn)生顯著危

害的可能性。

5.4工礦場地土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)制定流程

工礦場地土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)的制定主要包括6個步驟（圖5-1），具體如下：

（1）確定需要保護(hù)的生態(tài)受體和生態(tài)過程；

（2）生態(tài)毒性數(shù)據(jù)的收集與篩選；

（3）基準(zhǔn)外推方法選擇；

（4）PNEC的外推；

（5）基準(zhǔn)值的確定；

（6）基準(zhǔn)值的審核。

圖5-1工礦場地土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)制定流程

6個步驟主要包括生態(tài)毒性數(shù)據(jù)收集與處理，推導(dǎo)方法的確定及應(yīng)用，以及

基準(zhǔn)值的確定和審核3部分內(nèi)容，其中生態(tài)毒性數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)需要先確定工礦場

地需要保護(hù)的土壤生態(tài)受體和生態(tài)過程，并從文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫、生態(tài)毒性數(shù)據(jù)庫或?qū)?/p>

際開展的生態(tài)毒理實(shí)驗(yàn)中收集并篩選相應(yīng)的有效毒性數(shù)據(jù)，多考慮本土物種的毒

理數(shù)據(jù)；其次，根據(jù)實(shí)際搜集到的數(shù)據(jù)量確定土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)推導(dǎo)的方法，優(yōu)

先選取物種敏感度分布法，并結(jié)合多個擬合分布模型的權(quán)重平均，根據(jù)特定生態(tài)

情景，進(jìn)行相應(yīng)保護(hù)水平下的預(yù)測無效應(yīng)濃度外推；最后，根據(jù)選取污染物的特

征，以外推獲得的土壤預(yù)測無效應(yīng)濃度作為制定土壤生態(tài)基準(zhǔn)的起點(diǎn)，綜合考慮

土壤環(huán)境背景值、污染物生物有效性、分析檢出限等因素，對基準(zhǔn)值的合理性進(jìn)

行評估，根據(jù)需要對基準(zhǔn)值進(jìn)行必要的調(diào)整，并進(jìn)行場地土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)值確

定和審核。

5.5技術(shù)方法確定依據(jù)

本技術(shù)指南的核心主要依據(jù)生態(tài)毒理學(xué)中經(jīng)典的劑量關(guān)系曲線。在指導(dǎo)原則

上與健康風(fēng)險評估的思路類似，即以土壤污染物在遷移過程中引起的暴露和效應(yīng)

作為風(fēng)險評估的核心內(nèi)容。在充分吸收國內(nèi)外土壤環(huán)境基準(zhǔn)最新研究進(jìn)展的基礎(chǔ)

上，主要借鑒吸收美國保護(hù)生態(tài)土壤篩選值技術(shù)導(dǎo)則、加拿大土壤質(zhì)量指導(dǎo)值制

定指南及英國保護(hù)生態(tài)的土壤篩選值技術(shù)導(dǎo)則，同時結(jié)合我國的區(qū)域特征和環(huán)境

管理需求，形成本技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

6.主要技術(shù)要點(diǎn)說明

6.1場地土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)的功能定位

大多數(shù)國家制定土壤篩選值（包括土壤生態(tài)基準(zhǔn)）目的是用于對土壤污染風(fēng)

險進(jìn)行識別和篩選，但由于不同國家制定土壤篩選值依據(jù)的風(fēng)險水平不同（如可

忽略風(fēng)險水平，中度風(fēng)險水平和潛在不可接受風(fēng)險水平），土壤篩選值的寬松程

度各有差異。例如丹麥很少存在土壤歷史污染問題，其對土壤的保護(hù)策略就是要

防止土地在未來發(fā)生污染，因此制定的土壤質(zhì)量指導(dǎo)值接近甚至低于元素的自然

背景值；而如加拿大，土壤質(zhì)量指導(dǎo)值是根據(jù)不同土地利用方式制定的，工業(yè)用

地的保護(hù)水平明顯低于住宅、公園和農(nóng)業(yè)用地；此外像荷蘭的土壤干預(yù)值（包括

保護(hù)生態(tài)的嚴(yán)重風(fēng)險濃度SRCeco）是土壤修復(fù)的啟動值，是基于潛在不可接受

風(fēng)險制定的。

結(jié)合本次項目任務(wù)，本技術(shù)指南的功能定位應(yīng)是篩選場地土壤在不同保護(hù)水

平要求下可能存在的生態(tài)風(fēng)險（生態(tài)風(fēng)險篩選基準(zhǔn)），并確定不可接受的生態(tài)風(fēng)

險基準(zhǔn)（生態(tài)風(fēng)險管制基準(zhǔn)）。

6.2場地土壤生態(tài)效應(yīng)水平及生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)水平確定

在利用基于分布的方法構(gòu)建土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)時，不同的國家對毒性參數(shù)的

選擇和保護(hù)水平的設(shè)置各有不同，加拿大根據(jù)無可見效應(yīng)濃度（NOEC）的排序

分布選擇第20個百分位點(diǎn)作為土壤質(zhì)量指導(dǎo)值，美國能源部橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)

室以20%的效應(yīng)濃度值（EC20）作排序分布，選擇第10個百分位點(diǎn)作為土壤環(huán)

境基準(zhǔn)值，美國環(huán)保局則根據(jù)10%效應(yīng)濃度值（EC10）和最大允許閾值濃度，

通過計算幾何平均值作為生態(tài)基準(zhǔn)。

本技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要針對工礦場地周邊的土壤生態(tài)風(fēng)險，由于場地土壤污染的

特性，長期生產(chǎn)帶來特征污染物的持續(xù)排放，同時跑冒滴漏也時有發(fā)生，導(dǎo)致周

邊土壤生態(tài)系統(tǒng)存在污染物急性暴露的可能，建議在利用上述類似方法構(gòu)建土壤

生態(tài)基準(zhǔn)時，考慮將兩類毒理效應(yīng)終點(diǎn)分為不同生態(tài)效應(yīng)水平，具體為以NOEC、

LOEC、EC10等低毒性效應(yīng)為效應(yīng)終點(diǎn)的低效應(yīng)水平（Level1）和以EC50、LC50、

LD50等半數(shù)生態(tài)效應(yīng)為效應(yīng)終點(diǎn)的高效應(yīng)水平（Level2）。以低效應(yīng)水平毒性數(shù)

據(jù)推導(dǎo)的生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)相對嚴(yán)格，當(dāng)環(huán)境濃度超過相應(yīng)基準(zhǔn)濃度時表明生態(tài)風(fēng)險

開始發(fā)生，可作為生態(tài)風(fēng)險篩選值；以高效應(yīng)水平毒性數(shù)據(jù)推導(dǎo)的生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)

相對寬松，當(dāng)環(huán)境濃度超過相應(yīng)基準(zhǔn)濃度時表明可能對土壤生態(tài)物種或生態(tài)過程

產(chǎn)生50%的生態(tài)危害效應(yīng)，生態(tài)風(fēng)險相對較高，需要采取措施以降低生態(tài)風(fēng)險，

可作為生態(tài)風(fēng)險管制值。

此外，在此基礎(chǔ)上還根據(jù)場地不同生態(tài)情景，如未來不同土地開發(fā)利用方

式下土壤所提供的生態(tài)服務(wù)功能的重要性，土壤理化性質(zhì)對污染物生物有效性的

影響等因素，綜合考慮其對確定的生態(tài)物種或生態(tài)過程保護(hù)的程度，結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)

保實(shí)際管理要求，確定差異化的生態(tài)保護(hù)水平，作為制定土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)的依

據(jù)。

6.3有效毒性數(shù)據(jù)的獲取及篩選

6.3.1毒性數(shù)據(jù)的來源

土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)推導(dǎo)的主要毒性數(shù)據(jù)來源主要3方面：

1）開展土壤生態(tài)毒理實(shí)驗(yàn)：按照表3-1中的土壤生態(tài)毒理學(xué)和生物測試標(biāo)

準(zhǔn)化方法，開展相應(yīng)物種的生態(tài)毒理實(shí)驗(yàn)，優(yōu)先考慮我國的本土模式生物和實(shí)驗(yàn)

方法，獲取生態(tài)毒性數(shù)據(jù)；

2）檢索已有的生態(tài)毒數(shù)據(jù)庫：主要從美國環(huán)保署的“ECOTOX”生態(tài)毒理

數(shù)據(jù)庫（/ecotox）獲取目標(biāo)毒性數(shù)據(jù)；

3）收集公開發(fā)表文獻(xiàn)里的毒性數(shù)據(jù)：主要從國內(nèi)外常用的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)獲取數(shù)

據(jù)，包括WebofScience（）、中國知網(wǎng)

（）、萬方數(shù)據(jù)庫（）等。

6.3.2推薦代表性物種

國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）至今已經(jīng)公布了25種評價土壤質(zhì)量的生物學(xué)方法，

涉及到的生物主要是一些世界廣布的物種，包括土壤無脊椎動物（昆蟲、蚯蚓、

蚯蚓和線蟲）、植物和微生物，以及以微生物為主導(dǎo)的土壤生物過程，其他一些

組織，如經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）、美國試驗(yàn)與材料學(xué)會（ASTM）、美國

環(huán)保局、加拿大環(huán)境署（CCME）等也公布有類似的生物試驗(yàn)方法，所涉及的物

種也不外乎ISO列舉的這些。因此，從方法的標(biāo)準(zhǔn)化與數(shù)據(jù)的有效性、可比性等

角度考慮，用于構(gòu)建土壤生態(tài)基準(zhǔn)的毒性數(shù)據(jù)的獲取將在很大程度上依賴于這些

代表性物種。

許多國家在制定土壤生態(tài)基準(zhǔn)時同時利用了植物、土壤無脊椎動物、土壤微

生物甚至部分高等動物的毒性參數(shù)。如加拿大在制定土壤生態(tài)質(zhì)量指導(dǎo)值時，考

慮了土棲生物、陸生脊椎動物以及鳥類等生態(tài)受體。美國在制定土壤生態(tài)篩選值

時只考慮植物、土壤無脊椎動物、野生動物和鳥類，未考慮微生物。荷蘭在制定

保護(hù)生態(tài)的嚴(yán)重風(fēng)險濃度（SRCeco）時，同時考慮了生態(tài)受體和基于微生物的土

壤生態(tài)過程（如硝化作用、有機(jī)質(zhì)礦化、酶活性等）。

此外，我國學(xué)者開展生態(tài)毒理研究主要采用國際模式生物（如蚯蚓采用赤子

愛勝蚓、土壤跳蟲采用白符跳、根伸長試驗(yàn)采用大麥等），對我國本土模式生物

的篩選、基于本土模式生物的標(biāo)準(zhǔn)毒性測試方法的建立以及本土模式生物的生態(tài)

毒性數(shù)據(jù)積累嚴(yán)重不足。

基于國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，本標(biāo)準(zhǔn)建議選取的生態(tài)受體和生態(tài)過程應(yīng)為土壤生態(tài)

系統(tǒng)中有代表性的生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者，主要包括土棲生物（包括陸生植物、

土壤無脊椎動物以及土壤微生物）以及土壤生態(tài)過程（如硝化作用、有機(jī)質(zhì)礦化

等）。優(yōu)先使用本土模式生物的毒性數(shù)據(jù)。在特殊條件下，考慮陸生動物和鳥類

的間接暴露和污染物二次毒性。

6.3.3毒性終點(diǎn)與毒性指標(biāo)的選擇

使用不同毒性效應(yīng)終點(diǎn)和指標(biāo)類型獲得的毒性數(shù)據(jù)數(shù)值差別很大，導(dǎo)致最終

推導(dǎo)出來的基準(zhǔn)值也相差很大。因此，應(yīng)針對污染物的毒性效應(yīng)，選取恰當(dāng)?shù)亩?/p>

性終點(diǎn)和指標(biāo)進(jìn)行研究。大多數(shù)國家優(yōu)先選用亞致死毒性或慢性毒性數(shù)據(jù)，如

NO(A)EC或者LO(A)EC，但是由于土壤生物毒性數(shù)據(jù)的缺乏，許多國家也會考

慮使用致死和急性毒性數(shù)據(jù)。如美國在毒性參數(shù)的選取時考慮了EC20，EC10和

MATC（NO(A)EC和LO(A)EC的幾何平均值），未考慮急性毒性參數(shù)（LC50），

由于EC50不能充分有效保護(hù)生態(tài)資源，而EC5由于自然變異，置信水平較低，

因此也未考慮EC50和EC5；而加拿大則排除了NOEC毒性數(shù)據(jù)，優(yōu)先選用

EC20和急性毒性數(shù)據(jù)LC50作為毒性終點(diǎn)。

在毒性指標(biāo)的選擇上，荷蘭根據(jù)不同污染物的毒性作用方式選擇不同的毒性

參數(shù)（如：鄰苯二甲酸酯的毒性作用方式為干擾內(nèi)分泌，則毒性參數(shù)選擇其對雌

性激素的影響）。對一些常規(guī)污染物，一般要獲得其生長抑制、呼吸抑制、運(yùn)動

抑制、致死等毒性終點(diǎn)的毒性數(shù)據(jù)；而對一些污染物，僅考慮其致死效應(yīng)，可能

得出的基準(zhǔn)值會遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際的基準(zhǔn)保護(hù)限值，不足以保護(hù)生物免受污染物的毒

害作用。因此，需要將不同的毒性類型和具體的保護(hù)目標(biāo)相結(jié)合。

本技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建議在制定土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)時，優(yōu)先選擇可能影響關(guān)注生態(tài)受

體個體生長、發(fā)育或種群繁衍相關(guān)特性的毒性指標(biāo)。主要選擇的內(nèi)容如下：

1）對于陸生植物，選擇生物量、產(chǎn)量、根伸長等；

2）對于土壤無脊椎動物，選擇繁殖率、種群數(shù)量和生長率等；

3）對于土壤微生物和微生物主導(dǎo)的土壤生態(tài)過程，選擇土壤微生物量、土

壤硝化作用、土壤呼吸作用的抑制率等。

此外，本指南還建議設(shè)置不同類型的毒性效應(yīng)終點(diǎn)來確定不同的毒性效應(yīng)

水平，以滿足實(shí)際的土壤保護(hù)水平和管理要求。具體可分為以NOEC、LOEC、

EC10等以低效應(yīng)為效應(yīng)終點(diǎn)的低效應(yīng)水平（Level1）和以EC50、LC50、LD50

等半數(shù)生態(tài)效應(yīng)為效應(yīng)終點(diǎn)的高效應(yīng)水平（Level2）。

1）以低效應(yīng)水平毒性數(shù)據(jù)推導(dǎo)的生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)相對嚴(yán)格，當(dāng)環(huán)境濃度超過

相應(yīng)基準(zhǔn)濃度時表明生態(tài)風(fēng)險開始發(fā)生，可作為生態(tài)風(fēng)險篩選值；

2）以高效應(yīng)水平毒性數(shù)據(jù)推導(dǎo)的生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)相對寬松，當(dāng)環(huán)境濃度超過

相應(yīng)基準(zhǔn)濃度時表明可能對土壤生態(tài)物種或生態(tài)過程產(chǎn)生50%的生態(tài)危害效應(yīng)，

生態(tài)風(fēng)險相對較高，需要采取措施以降低生態(tài)風(fēng)險，可作為生態(tài)風(fēng)險管制值;

3）低效應(yīng)水平和高效應(yīng)水平的生態(tài)毒性數(shù)據(jù)分別處理；

4）同一物種有多個毒性效應(yīng)指標(biāo)的，取最敏感的毒性效應(yīng)指標(biāo)；

5）同一物種的相同毒性效應(yīng)指標(biāo)，取這些毒性效應(yīng)濃度的幾何平均值，不

同土壤的相同微生物或生態(tài)過程指標(biāo)分別處理。

6）所有毒性效應(yīng)終點(diǎn)的單位保持一致，均換算為mg/kg；

6.3.4毒性數(shù)據(jù)的篩選

由于土壤的高度異質(zhì)性和干擾因子的多樣性，如土壤有機(jī)質(zhì)含量、黏土含量、

陽離子交換量和pH值等均可顯著影響污染物的生物有效性，因此，對生態(tài)毒性

數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的篩選顯得十分必要。不同的國家有不同的選擇標(biāo)準(zhǔn)、選擇方法與

質(zhì)量要求。荷蘭按照Klimisch等提出的打分系統(tǒng)對數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行評分，將毒性

數(shù)據(jù)分為完全可靠的數(shù)據(jù)、有限可靠的數(shù)據(jù)、不可靠的數(shù)據(jù)以及無法歸類和編碼

的數(shù)據(jù)這4大類。美國環(huán)保局則設(shè)置了10條選擇數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)毒性數(shù)據(jù)

的質(zhì)量進(jìn)行評分。歐盟推薦使用歸一化法來校正不同類型土壤中測定的毒性數(shù)據(jù)，

并建議各國根據(jù)本國選定的標(biāo)準(zhǔn)土壤來進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，從而可對各類毒性數(shù)據(jù)進(jìn)

行直接比較與分析。

本標(biāo)準(zhǔn)采用的毒性數(shù)據(jù)篩選原則，具體如下：

1）生態(tài)毒性數(shù)據(jù)應(yīng)遵循GB/T、OECD或ISO規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)方法獲得；

2）應(yīng)能根據(jù)文獻(xiàn)資料確定測試生物暴露于土壤污染物的時間和毒性終點(diǎn)，

并可根據(jù)劑量-效應(yīng)關(guān)系估算毒性效應(yīng)數(shù)據(jù)ECX，如EC10、EC50等；

3）文獻(xiàn)應(yīng)記錄開展毒性實(shí)驗(yàn)的條件，如土壤pH、有機(jī)質(zhì)、陽離子交換量、

粘粒含量、溫度等；

4）毒理實(shí)驗(yàn)開展的環(huán)境暴露介質(zhì)選擇人工或者自然土壤，排除水培、濾紙

培養(yǎng)、體腔注射等暴露方式下獲得的毒性數(shù)據(jù)；

5）文獻(xiàn)資料獲得的生態(tài)毒性數(shù)據(jù)應(yīng)排除復(fù)合污染實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選擇單一關(guān)注

污染物暴露獲得的毒性數(shù)據(jù)，避免存在非關(guān)注污染物的顯著干擾；

6）田間實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用于基準(zhǔn)的制定時，除滿足以上條件外，還應(yīng)當(dāng)同時滿足

如下條件：①效應(yīng)數(shù)據(jù)必須來自同一地區(qū)同一研究實(shí)驗(yàn)周期，并有供試土壤理化

性質(zhì)數(shù)據(jù)；②樣品采集、處理和存儲應(yīng)遵照標(biāo)準(zhǔn)方法或可接受的操作程序；③其

他田間實(shí)驗(yàn)相關(guān)條件如采樣設(shè)計的科學(xué)性等需要根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評估；

6.4土壤預(yù)測無效應(yīng)濃度推導(dǎo)

對于獲取的毒性參數(shù)數(shù)據(jù)，不同國家有不同的數(shù)據(jù)外推標(biāo)準(zhǔn)。荷蘭數(shù)據(jù)外

推方法的選擇取決于可用的毒性數(shù)據(jù)：①當(dāng)毒性數(shù)據(jù)至少包括4種不同類別土

壤生物的NOEC和至少4種不同類別的土壤微生物過程（或者酶活性）時，選

用物種敏感性分布法；②評估急性毒性數(shù)據(jù)或慢性毒性數(shù)據(jù)少于4種不同類別

時，采用評估因子法；③當(dāng)使用水生毒性數(shù)據(jù)和水土分配系數(shù)時，采用平衡分配

法。目前國際上構(gòu)建土壤生態(tài)基準(zhǔn)普遍使用的方法主要有3種：基于分布的方

法、評估因子法和平衡分配法。通過實(shí)驗(yàn)室的生態(tài)毒理學(xué)和生物學(xué)測試，可以獲

得試驗(yàn)生物個體對化學(xué)物質(zhì)的半數(shù)致死（效應(yīng)）濃度（L(E)C50）、無效應(yīng)濃度

（NOEC）和最大可接受的毒性濃度（MATC），通過這些值來進(jìn)一步計算該化

學(xué)物質(zhì)在土壤生態(tài)系統(tǒng)的可預(yù)測無效應(yīng)濃度（PNEC），低于PNEC值表示不會

發(fā)生不可接受的生態(tài)效應(yīng)。PNEC值可以根據(jù)風(fēng)險評估人員掌握的信息量的多少，

選擇采用評估因子法、排序分布法及物種敏感性分布法進(jìn)行外推。根據(jù)生態(tài)毒性

數(shù)據(jù)所屬受體營養(yǎng)級數(shù)量的多少、生態(tài)毒理數(shù)據(jù)的毒性終點(diǎn)等情況，應(yīng)選擇不同

的數(shù)據(jù)外推方法。本標(biāo)準(zhǔn)建議，當(dāng)篩選后的毒性數(shù)據(jù)滿足不低于2類6種不同的

生態(tài)受體或生態(tài)過程時，優(yōu)先選擇SSD模型進(jìn)行毒性數(shù)據(jù)外推估算PNEC。當(dāng)數(shù)

據(jù)類型和質(zhì)量不滿足SSD構(gòu)建要求時，可選擇評估因子法進(jìn)行毒性數(shù)據(jù)外推，

評估因子法外推獲得的PNEC可作為工礦場地土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)確定的臨時依

據(jù)，待毒性數(shù)據(jù)量滿足SSD要求時，仍需對基準(zhǔn)值進(jìn)行修訂。

6.4.1物種敏感度分布法

當(dāng)有足夠的毒性效應(yīng)數(shù)據(jù)（滿足不低于2類6種不同的生態(tài)受體或生態(tài)過

程的效應(yīng)值時），最先推薦采用物種敏感性分布法（SSD）來確定PNEC值。SSD

方法則是將滿足一定概率分布（如對數(shù)正態(tài)分布或log-logistic分布）的毒性效

應(yīng)數(shù)據(jù)（如，L(E)C50和NOEC）作累積概率分布曲線（CDF），并選擇P百分

位對應(yīng)的效應(yīng)濃度（HCp）作為PNEC，但p值的選擇是由當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境管理政

策決定的，而非科學(xué)的要求。例如，荷蘭和歐洲委員會都選擇HC5為土壤生態(tài)

風(fēng)險的臨界值。SSD法由于采用了統(tǒng)計方法，因此不僅不需要采用最保守估計

和人為設(shè)定安全因子的方法，而且可以對所估計的生態(tài)風(fēng)險進(jìn)行不確定性分析，

并給出一個不可接受生態(tài)效應(yīng)發(fā)生的概率范圍。因此，荷蘭、加拿大和美國都認(rèn)

為在條件許可的情況下應(yīng)優(yōu)先采用SSD法來構(gòu)建土壤生態(tài)基準(zhǔn)值。

構(gòu)建SSD常用的分布函數(shù)包括BurrIII、Log-normal、Log-logistic、Weibull、

Gumbel及Gamma。本指南推薦分別利用上述6種分布函數(shù)對毒性數(shù)據(jù)進(jìn)行擬

合，并進(jìn)行擬合優(yōu)度評價，選擇擬合度較好的一個或多個分布函數(shù)，確定各個優(yōu)

選分布函數(shù)的權(quán)重，最終建立基于優(yōu)選分布函數(shù)加權(quán)平均后的SSD模型。這樣

可以減少毒性數(shù)據(jù)依偏于某一分布函數(shù)的不確定性。模型擬合優(yōu)度評價是用于檢

驗(yàn)總體中的一類數(shù)據(jù)其分布是否與某種理論分布相一致的統(tǒng)計方法。對于參數(shù)模

型來說，檢驗(yàn)?zāi)Ｐ蛿M合優(yōu)度的方法推薦使用赤池信息準(zhǔn)則（Akaikeinformation

criterion，???），使用最大似然估計法進(jìn)行模型擬合，并計算每個模型的???值：

???=?2?+2?（Eq.1）

式中?表示最大對數(shù)似然函數(shù)，?為擬合模型的參數(shù)數(shù)量，計算得到的???

值越小，說明模型擬合優(yōu)度越好。當(dāng)樣本量較少時，可使用小樣本版???

（????）進(jìn)行模型評價。

?

???=?2?+2?()（Eq.2）

?????1

式中?和?的含義同上，?代表樣本數(shù)量，當(dāng)?≤?+1時，本參數(shù)不適用。

貝葉斯信息準(zhǔn)則（Bayesianinformationcriterion,???）可作為另一種替代

來評價模型擬合優(yōu)度，它在形式和設(shè)計上與???相似，但模型估算的方法為

Metropolis-Hastings，下式中的參數(shù)含義同上。

???=?2?+2???(?)（Eq.3）

根據(jù)各個擬合函數(shù)的???值，建立不同分布函數(shù)與最優(yōu)分布函數(shù)（最低

???值）之間的信息差值:

Δ?=?????min(???)（Eq.4）

????為第i個分布的???值，min(???)為所有擬合函數(shù)中???的最低值，

Δ???=0的分布函數(shù)為最優(yōu)擬合分布函數(shù)，一般認(rèn)為Δ???≤2的函數(shù)擬合度均較

好，建議保留并賦予函數(shù)權(quán)重??：

1

??

?2?

?=1（Eq.5）

???

?2?

∑?=1?

上式中m為保留的函數(shù)個數(shù)，??含義同上，則最終SSD模型為多個模型的

加權(quán)平均模型，推導(dǎo)特定???為各優(yōu)選模型的加權(quán)均值：

?

???=∑?=1??????（Eq.6）

???既為特定保護(hù)水平下的PNEC。其中X值的確定可根據(jù)不同的生態(tài)情

景確定，如場地未來不同用地開發(fā)類型，不同土壤性質(zhì)等，具體由當(dāng)?shù)丨h(huán)境管理

要求而定。低效應(yīng)水平（Level1）外推的數(shù)據(jù)作為生態(tài)篩選值，高效應(yīng)水平（Level

2）外推的數(shù)據(jù)作為生態(tài)管制值。

6.4.2評估因子法

已知土壤生物的毒性效應(yīng)數(shù)據(jù)，但針對的生物種類和營養(yǎng)級別單一，且數(shù)

據(jù)量不滿足SSD方法要求時，可以采用L(E)C50或NOEC除以評估因子（AF）

的方法來獲得PNEC值，從而確保不會發(fā)生不可接受的生態(tài)效應(yīng)。評估因子法

并不是完全基于生態(tài)毒理學(xué)的研究結(jié)果，而是基于預(yù)防的原則并結(jié)合數(shù)學(xué)的方法，

對于陸地生態(tài)系統(tǒng)的AF值也是完全從水生態(tài)系統(tǒng)中借用過來的。評估因子根

據(jù)不同的毒性效應(yīng)數(shù)據(jù)的提供情況具有很大的差別，具體可以參見表6-1。在本

指南中，選擇毒性數(shù)據(jù)的最低值，根據(jù)表6-1所列情況選擇相應(yīng)的評估因子（AF），

用毒性數(shù)