《基于農(nóng)產(chǎn)品安全的農(nóng)用地鎘污染土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)制定技術(shù)指南》

ICS13.080.01

CCSZ50

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CSER-013-2023

基于農(nóng)產(chǎn)品安全的農(nóng)用地鎘污染土壤修復(fù)基準(zhǔn)

制訂技術(shù)指南

Guidelinesforestablishingsoilremediationcriteriaofcadmiumforagricultural

productssafety

（征求意見稿）

20XX-XX-XX發(fā)布20XX-XX-XX實(shí)施

中關(guān)村眾信土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟發(fā)布

T/CSER-002-2023

基于農(nóng)產(chǎn)品安全的農(nóng)用地鎘污染土壤修復(fù)基準(zhǔn)制訂技術(shù)指南

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了保護(hù)農(nóng)產(chǎn)品安全的農(nóng)用地土壤鎘修復(fù)基準(zhǔn)制訂的技術(shù)方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于農(nóng)用地土壤中重金屬鎘修復(fù)基準(zhǔn)值的制訂技術(shù)指南。

2規(guī)范性引用文件

本文件內(nèi)容引用了下列文件或其中的條款。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本適

用于本文件。

GB15618土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)

GB2762食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量

HJ/T166土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范

NY/T395農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

農(nóng)產(chǎn)品安全土壤修復(fù)基準(zhǔn)Soilremediationcriteriaforagriculturalproductssafety

以保護(hù)農(nóng)產(chǎn)品安全為目的制訂的土壤修復(fù)基準(zhǔn)。

3.2

環(huán)境基準(zhǔn)值Environmentalcriterion

環(huán)境污染物對(duì)特定對(duì)象（人或其他生物）不產(chǎn)生不良或有害影響的最大劑量或濃度。

3.3

歸一化Normalization

利用模型將不同浸提方法提取的有效態(tài)鎘吸收數(shù)據(jù)校正到某一通用浸提方法。

3.4

種間外推Cross-speciesextrapolation

假定土壤性質(zhì)對(duì)某些物種影響相同的情況下，利用某種物種已有生物有效性模型外推獲

得另一種物種生物有效性模型的方法。

1

T/CSER-×××-2023

3.5

物種敏感性分布法Speciessensitivitydistribution（SSD）

假設(shè)農(nóng)田系統(tǒng)中不同物種對(duì)某一污染物的敏感性能夠被一個(gè)分布所描述，通過生物測(cè)試

獲得的有限物種的毒性閾值是來自于這個(gè)分布的樣本，可用于估算該分布的參數(shù)。

3.6

危害濃度Hazardousconcentration（HCp）

當(dāng)污染物對(duì)生物的效應(yīng)濃度小于等于HCp的概率為p%，生境中（100-p）%的生物是相

對(duì)安全的，通常以HC5（p=5）為危害濃度。

4保護(hù)農(nóng)產(chǎn)品安全的土壤鎘修復(fù)基準(zhǔn)制訂程序

基于保護(hù)農(nóng)產(chǎn)品安全的土壤修復(fù)基準(zhǔn)值制訂主要有以下6個(gè)步驟：

（1）土壤中有效態(tài)鎘通用浸提方法的篩選；

（2）基于通用浸提法土壤有效態(tài)鎘含量與農(nóng)產(chǎn)品鎘積累量的劑量-效應(yīng)關(guān)系構(gòu)建；

（3）收集數(shù)據(jù)建立土壤鎘修復(fù)數(shù)據(jù)庫

（4）利用物種敏感性分布法推導(dǎo)危害濃度；

（5）推導(dǎo)基于農(nóng)產(chǎn)品安全的土壤鎘修復(fù)基準(zhǔn)值；

（6）審核保護(hù)農(nóng)產(chǎn)品安全的土壤鎘修復(fù)基準(zhǔn)值。

基于保護(hù)農(nóng)產(chǎn)品安全的土壤鎘修復(fù)基準(zhǔn)值制訂的技術(shù)路線如圖1所示。

圖1基于保護(hù)農(nóng)產(chǎn)品安全的土壤鎘修復(fù)基準(zhǔn)值制訂的技術(shù)路線

5土壤中有效態(tài)鎘通用浸提方法的篩選

基于不同農(nóng)產(chǎn)品的土壤鎘毒性測(cè)試，采用不同浸提劑對(duì)不同性質(zhì)土壤中的有效態(tài)鎘進(jìn)行

2

T/CSER-002-2023

提取，以不同浸提方法土壤有效態(tài)鎘含量和植株可食部位鎘含量間的相關(guān)系數(shù)作為“浸提指

數(shù)”，選擇最大綜合相關(guān)系數(shù)對(duì)應(yīng)的浸提方法作為通用浸提方法，計(jì)算方法如下：

22

?=?+??,???/2

式中：I為求得各浸提方法綜合相關(guān)系數(shù)；P為各浸提方法在不同性質(zhì)土壤上獲得的浸

提指數(shù)均值；Pi,max為各浸提方法在不同性質(zhì)土壤上獲得的最大浸提指數(shù)。

6基于通用浸提法土壤有效態(tài)鎘含量與農(nóng)產(chǎn)品鎘積累量的劑量-效應(yīng)關(guān)系構(gòu)建

選擇12種以上農(nóng)產(chǎn)品類型，農(nóng)產(chǎn)品物種為《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》

（GB2762）涵蓋的農(nóng)產(chǎn)品，進(jìn)行劑量-效應(yīng)關(guān)系測(cè)定，采用通用浸提法提取土壤中有效態(tài)鎘，

建立土壤有效態(tài)鎘與農(nóng)產(chǎn)品鎘積累量之間的關(guān)系模型。利用GB2762規(guī)定的農(nóng)產(chǎn)品中鎘的限

值計(jì)算出土壤中有效態(tài)鎘的閾值濃度。

7收集數(shù)據(jù)建立土壤鎘吸收數(shù)據(jù)庫

7.1數(shù)據(jù)的來源

數(shù)據(jù)來源主要有：（1）實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；（2）公開發(fā)表的文獻(xiàn)或報(bào)告。

7.2數(shù)據(jù)的可靠性判斷

（1）優(yōu)先選取國(guó)內(nèi)外權(quán)威機(jī)構(gòu)發(fā)布的數(shù)據(jù)；

（2）優(yōu)先選取國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法及行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)操作過程遵循實(shí)驗(yàn)規(guī)范的實(shí)驗(yàn)

數(shù)據(jù)（參照GB15618、GB2762、HJ/T166和NY/T395）；

（3）對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在評(píng)估其實(shí)驗(yàn)方法、結(jié)果科學(xué)合理后方可采用。

7.3數(shù)據(jù)的篩選

調(diào)研并匯總實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，收集鎘的吸收數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，篩選標(biāo)準(zhǔn)

如下：

（1）實(shí)驗(yàn)有合理的對(duì)照；

（2）不存在明顯的不合理因素，如缺少土壤性質(zhì)、非可食部位的評(píng)價(jià)終點(diǎn)等；

（3）有3個(gè)及以上重復(fù)和5個(gè)及以上鎘濃度梯度，便于統(tǒng)計(jì)分析；

（4）實(shí)驗(yàn)中條件控制一致；

（5）其他污染和影響可以忽略；

（6）鎘的作物暴露途徑均一。

8數(shù)據(jù)歸一化

利用基于不同浸提方法提取的土壤有效態(tài)鎘建立的關(guān)系模型，將從文獻(xiàn)收集的采用不同

浸提方法提取的有效態(tài)鎘數(shù)據(jù)歸一化到某一通用浸提方法上，以確保所有的鎘吸收數(shù)據(jù)都是

基于同一種通用浸提方法所測(cè)定的。

3

T/CSER-×××-2023

9利用物種敏感性分布法推導(dǎo)危害濃度

（1）物種敏感性分布曲線擬合函數(shù)

優(yōu)先選擇Burr-III函數(shù)擬合物種敏感性分布曲線，也可選用Log-normal、Log-logistic、

Weibull及Gamma等常用的累積概率分布函數(shù)，分別對(duì)吸收數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，建立物種敏感

性分布曲線并比較其擬合精度，選擇最佳的物種敏感性分布曲線擬合函數(shù)。

（2）危害濃度HC5推導(dǎo)

通過食品安全標(biāo)準(zhǔn)反推出土壤鎘的臨界濃度，然后用Burr-III擬合不同土壤條件下的物

種敏感性分布曲線，獲得基于外源鎘的保護(hù)95%農(nóng)產(chǎn)品安全的HC5值。

10基于保護(hù)農(nóng)產(chǎn)品安全的土壤鎘修復(fù)基準(zhǔn)表述

按照本文件推導(dǎo)出的保護(hù)農(nóng)產(chǎn)品安全的土壤鎘修復(fù)基準(zhǔn)屬于數(shù)值型基準(zhǔn)，一般保留2

位有效數(shù)字，單位mg/kg。

11基于保護(hù)農(nóng)產(chǎn)品安全的土壤鎘修復(fù)基準(zhǔn)的審核

基于保護(hù)農(nóng)產(chǎn)品安全的土壤鎘修復(fù)基準(zhǔn)的審核包括自審和專家審核兩個(gè)步驟。

11.1自審要點(diǎn)

農(nóng)產(chǎn)品安全的土壤鎘修復(fù)基準(zhǔn)的最終確定需要仔細(xì)審核基準(zhǔn)推導(dǎo)所用數(shù)據(jù)以及推導(dǎo)步

驟，以確?；鶞?zhǔn)是否合理可靠。自審要點(diǎn)如下：

（1）使用的數(shù)據(jù)是否可被充分證明有效？

（2）所有使用的數(shù)據(jù)是否符合數(shù)據(jù)質(zhì)量要求？

（3）是否存在明顯異常數(shù)據(jù)？

（4）是否遺漏其它重要數(shù)據(jù)？

11.2專家審核要點(diǎn)

（1）基準(zhǔn)推導(dǎo)所用數(shù)據(jù)是否可靠？

（2）基準(zhǔn)推導(dǎo)過程是否符合技術(shù)指南？

（3）得出的基準(zhǔn)值是否合理？

（4）是否有任何背離技術(shù)指南的內(nèi)容且評(píng)估是否可接受？

11.3田間數(shù)據(jù)驗(yàn)證

利用文獻(xiàn)資料搜集篩選的數(shù)據(jù)或田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過比較預(yù)測(cè)值和實(shí)測(cè)值來判斷推導(dǎo)的

土壤鎘農(nóng)產(chǎn)品安全閾值的合理性。如果驗(yàn)證科學(xué)合理，則作為土壤修復(fù)基準(zhǔn)值，如果不合理，

重新檢查篩選的數(shù)據(jù)并進(jìn)行重新推導(dǎo)。

11.4不確定性分析

對(duì)推導(dǎo)出的土壤修復(fù)基準(zhǔn)值進(jìn)行不確定性分析。

注：在相關(guān)農(nóng)產(chǎn)品物種吸收數(shù)據(jù)庫構(gòu)建過程中，部分物種的吸收數(shù)據(jù)來源于歸一化方程

的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，因此，歸一化過程所選物種的數(shù)量決定了模型預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

4

T/CSER-002-2023

附錄A

（資料性附錄）

土壤和污染物鎘的分析

A.1樣品采集

土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)和樣品采集等要求，執(zhí)行HJ/T166和NY/T395等相關(guān)規(guī)定。

A.2分析方法

土壤中污染物含量及理化性質(zhì)的分析方法選擇的原則：

（1）選擇相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)可的方法；

（2）選擇相關(guān)性最高的測(cè)定方法（同一篩選的有效態(tài)鎘數(shù)據(jù)中與農(nóng)產(chǎn)品鎘積累量相關(guān)

性最高的）。

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T/CSER-×××-2023

附錄B

（資料性附錄）

物種敏感性分布曲線擬合函數(shù)與擬合優(yōu)度評(píng)價(jià)準(zhǔn)則

B.1物種敏感性分布曲線擬合函數(shù)

本文件推薦使用以下擬合函數(shù)：

（1）BurrIII型函數(shù)

1

y=

bck

[1+()]

式中：y—累積概率，%；x

x—毒性值，mg/kg；

b、c、k為函數(shù)的三個(gè)參數(shù)。

（2）Log-normal型函數(shù)

'

ln???

y=

式中：y—累積概率，%；?

x—毒性值，mg/kg；

μ和σ為函數(shù)參數(shù)。

（3）Log-logistic型函數(shù)

1

y=

βα

1+()

式中：y—累積概率，%；x?γ

x—毒性值，mg/kg；

α、β、γ為函數(shù)參數(shù)。

（4）Weibull型函數(shù)

xα

?()

β

式中：y—累積概率，%；y=1?e

x—毒性值，mg/kg；

α和β為函數(shù)參數(shù)。

（5）Gamma型函數(shù)

Γxβ(α)

y=

式中：y—累積概率，%；Γ(α)

x—毒性值，mg/kg；

α和β為函數(shù)參數(shù)。

6

T/CSER-002-2023

B.2擬合優(yōu)度評(píng)價(jià)

模型擬合優(yōu)度評(píng)價(jià)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(jì)方法。對(duì)于參數(shù)模型來說，檢驗(yàn)?zāi)Ｐ蛿M合優(yōu)度的參數(shù)如下：

（1）均方根誤差（Roommeansquareerrors,RMSE）

RMSE是觀測(cè)值與真值偏差的平方與觀測(cè)次數(shù)比值的平方根，該統(tǒng)計(jì)參數(shù)也叫回歸系統(tǒng)

的擬合標(biāo)準(zhǔn)差，RMSE在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上可反映出模型的精確度，RMSE越接近于0，說明模

型擬合的精確度越高。計(jì)算公式如下：

n2

i=1(yi?y