?1 概述
鎘具有高毒性、易解離、易殘留等特點(diǎn)，易對水生生物及生態(tài)系統產(chǎn)生有害影響。許多國家和國際組織（國際標準化組織、歐洲標準化委員會(huì )、美國國家標準學(xué)會(huì )等）將其納入水體基本監測指標，也是我國地表水環(huán)境質(zhì)量標準等水質(zhì)標準的控制項目。“淡水水生生物水質(zhì)基準-鎘”依據《淡水水生生物水質(zhì)基準制定技術(shù)指南》（HJ 831-2017）制定，反映現階段地表水環(huán)境中鎘對95%的中國淡水水生生物及其生態(tài)功能不產(chǎn)生有害效應的最大劑量，可為制修訂相關(guān)水環(huán)境質(zhì)量標準、預防和控制鎘對水生生物及生態(tài)系統的危害提供科學(xué)依據。
基準推導過(guò)程中，共納入1137篇中英文文獻和7735條毒理數據庫數據，經(jīng)質(zhì)量評價(jià)后348 條數據為可靠數據，涉及64種淡水水生生物，基本代表了我國淡水水生生物區系特征，涵蓋了草魚(yú)、鯉魚(yú)、鳙魚(yú)等我國淡水水生生物優(yōu)勢種。在對急性毒性值（ATV）、慢性毒性值（CTV）進(jìn)行水體硬度（以CaCO3計）校正后，基于物種敏感度分布法，推導得到鎘的短期水質(zhì)基準（SWQC）和長(cháng)期水質(zhì)基準（LWQC），用總鎘濃度表示，單位g/L。
2 國內外研究進(jìn)展
表1對比了國內外鎘水質(zhì)基準研究進(jìn)展狀況。美國是最早開(kāi)始水質(zhì)基準研究的國家，其水質(zhì)基準研究始于20世紀中葉。1980年，美國發(fā)布國家鎘水質(zhì)基準文件，并根據最新科學(xué)進(jìn)展分別于1985年、1995年、2001年和2016年進(jìn)行了4次修訂。繼美國之后，加拿大、澳大利亞先后發(fā)布了國家鎘水質(zhì)基準。發(fā)達國家已構建了較為完善的水質(zhì)基準理論方法體系。我國鎘水質(zhì)基準研究始于20世紀末，起步較晚，基準推導工作以借鑒、引用發(fā)達國家水質(zhì)基準理論方法為主。
表2顯示，由于水質(zhì)基準推導方法、使用物種的差異，導致不同國家、同一國家在不同時(shí)期制定的鎘水質(zhì)基準均存在較大差異。如：美國1980年發(fā)布淡水水生生物水質(zhì)基準—鎘時(shí)， 短期基準推導納入了29個(gè)物種的急性毒性數據，長(cháng)期基準推導納入了13個(gè)物種的慢性毒性數據，鯉魚(yú)急性毒性數據只有1條；2016年更新時(shí)，短期基準推導納入了101個(gè)物種的急性毒性數據，長(cháng)期基準推導納入了27個(gè)物種的慢性毒性數據，鯉魚(yú)急性毒性數據增加至11條。在條件允許的情況下，各國應根據國情開(kāi)展水質(zhì)基準研究，并制定水質(zhì)基準。
?表 1 國內外鎘水質(zhì)基準研究進(jìn)展
| ?發(fā)達國家 | 中國 |
基準推導方法 |
主要包括評價(jià)因子法、物種敏感度分布法、毒性百分數排序法[1] |
對評價(jià)因子法、物種敏感度分布法、毒性百分數排序法均進(jìn)行研究，并在HJ 831—2017 中確定使用修正的物種敏感度分布法 |
物種來(lái)源 |
本土物種、引進(jìn)物種、國際通用物種 | 本土物種（敏感物種[2]、非敏感物種）、引進(jìn)物種、國際通用物種且在中國水體中廣泛分布 |
物種選擇 | 基于各個(gè)國家生物區系的差異，各個(gè)國家物種選擇要求不同。例如：美國要求物種不少于3 門(mén)8科；加拿大要求3種及以上魚(yú)類(lèi)、3種及以上水生或半水生無(wú)脊椎動(dòng)物 |
按照HJ 831—2017規定，基準推導至少需要5個(gè)淡水水生生物物種 |
毒性測試方法 | 參照采用國際標準化組織（ISO）、經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（OECD）等規定的水生生物毒性測試方法；部分發(fā)達國家采用本國制定的水生?生物毒性測試方法 | 參照采用國際標準化組織（ISO）、經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（OECD）等規定的水生生物毒性測試方法；采用國家標準方法 |
相關(guān)毒性數據庫 | 美國生態(tài)毒理數據庫(ECOTOX) (http://cfpub.epa.gov/ecotox/) 農藥數據庫（北美）(PAN) (http://www.pesticideinfo.org/) |
無(wú) |
基準制修訂 | 適時(shí)修訂，見(jiàn)表2 | 2019年首次制定 |
1德國弗勞恩霍夫研究所于2004年編寫(xiě)了《推導水框架指南中優(yōu)控污染物水質(zhì)基準的方法學(xué)手冊》，提出了比較完整的評價(jià)因子法；歐美科學(xué)家Stephan和Kooijman于20世紀80年代提出了物種敏感度分布法；美國環(huán)境保護局于1985年發(fā)布《保護水生生物及其使用功能的國家水質(zhì)基準制定技術(shù)指南》，提出了毒性百分數排序法。
2本土敏感物種是基于物種敏感度分析篩選出的對淡水水環(huán)境中的環(huán)境因子較為敏感的生物，具體物種詳見(jiàn)HJ 831—2017附錄C。
?表 2 國外淡水水生生物鎘水質(zhì)基準
國家 | 制修訂時(shí)間 （年） | 物種數（個(gè)） | 水體硬度 (以CaCO3 計,mg/L )? |
SWQC (μg/L) |
LWQC (μg/L) |
推導方法 |
發(fā)布部門(mén) | |
急性毒性 數據 | 慢性毒 性數據 | |||||||
美國 |
1980 |
29 |
13 | 50 | 1.5 | 0.012 |
毒性百分數排序法 |
美國環(huán)境保護局 |
100 | 3 | 0.025 | ||||||
200 | 6.3 | 0.051 | ||||||
1985 | 52 | 16 | 50 | 3.589 | 0.6582 | |||
1995 | 不詳 | 不詳 | 50 | 4.134 | 1.429 | |||
2001 | 65 | 21 | 100 | 2 | 0.25 | |||
2016 | 101 | 27 | 100 | 1.8 | 0.72 | |||
加拿大 | 1996 |
不詳 | 不詳 | 100 | 0.25 | 0.017 | 評價(jià)因子法 | 加拿大環(huán)境部長(cháng)理事會(huì ) |
2014 | 62 | 36 | 50 | 1 | 0.09 | |||
澳大利亞 | 2000 | 不詳 | 不詳 | 30 | - | 0.2 | 物種敏感度分布法 | 澳大利亞環(huán)境和能源部 |
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