1 概述
氨氮對水生生物毒性效應明顯，是我國地表水環(huán)境質(zhì)量標準（GB 3838—2002）的基本項目之一，也是我國水環(huán)境主要污染物排放總量控制的約束性指標之一[1]?！兜锼|(zhì)基準—氨氮》（2020 年版）是在我國氨氮水質(zhì)基準前期研究的基礎上[2-8]，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，反映現階段水環(huán)境中氨氮對 95%的中國淡水水生生物及其生態(tài)功能不產(chǎn)生有害效應的最大濃度，可為制修訂相關(guān)水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量標準、預防和控制氨氮對水生生物及生態(tài)系統的危害提供科學(xué)依據。
基準推導過(guò)程中，共納入3694篇中英文文獻、4330條毒性數據庫數據和5條實(shí)驗室自測毒性數據，經(jīng)質(zhì)量評價(jià)后303條數據為無(wú)限制可靠數據和限制性可靠數據，可用于基準推導， 涉及61種淡水水生生物，基本涵蓋了青魚(yú)、草魚(yú)、鰱魚(yú)和鳙魚(yú)等我國淡水水生生物優(yōu)勢種。本基準推導依據我國地表水質(zhì)狀況等將水體溫度分為6個(gè)等級，將水體pH值分為12個(gè)等級， 組成72組水質(zhì)條件。在對急性毒性值（ATV）、慢性毒性值（CTV）進(jìn)行水體溫度和水體pH值校正后，基于物種敏感度分布法分別推導得到72組水質(zhì)條件下的短期水質(zhì)基準（SWQC） 和長(cháng)期水質(zhì)基準（LWQC），用總氨氮濃度表示，單位為mg/L，保留兩位有效數字。
2 國內外研究進(jìn)展
環(huán)境水質(zhì)基準研究中氨的表征形式有非離子氨、總氨和（總）氨氮等，三者可以相互轉換。國內外氨的環(huán)境水質(zhì)基準研究進(jìn)展對比見(jiàn)表1。美國是較早開(kāi)始水質(zhì)基準研究的國家， 1976年，基于評價(jià)因子法，美國首次發(fā)布了總氨的國家環(huán)境水質(zhì)基準（由非離子氨基準換算而得），繼而根據最新科學(xué)進(jìn)展分別于1985年、1999年和2013年基于毒性百分數排序法進(jìn)行了修訂，氨的環(huán)境水質(zhì)基準形式也由非離子氨和/或總氨逐漸轉變?yōu)榘钡?。繼美國之后，加拿大、澳大利亞和新西蘭也都分別基于物種敏感度分布法制定頒布了本國氨的環(huán)境水質(zhì)基準（多以總氨或氨氮表示）。
由于水質(zhì)基準推導方法、物種使用和表征形式的差異，不同國家甚至同一國家在不同時(shí)期制定的氨的水質(zhì)基準也存在較大差異（表2）。以美國為例：
1976年，美國發(fā)現非離子氨對不同魚(yú)類(lèi)的致死濃度在0.2～2.0 mg/L范圍內，其中虹鱒最敏感，利用評價(jià)因子法（取評價(jià)因子為10）推導得到保護水生生物的非離子氨水質(zhì)基準為0.02 mg/L，繼而根據非離子氨在氨的水溶液中的百分比推導出不同水體溫度和pH值條件下的總氨基準。
1986年，美國在修訂氨的環(huán)境水質(zhì)基準時(shí)，進(jìn)一步豐富了氨的毒性數據，短期基準推導納入了48個(gè)物種的急性毒性數據，長(cháng)期基準推導納入了11個(gè)物種的慢性毒性數據，采用毒性百分數排序法推導了總氨環(huán)境水質(zhì)基準。
1999年，美國修訂氨的環(huán)境水質(zhì)基準時(shí)，開(kāi)始以氨氮的形式表示氨的基準，慢性毒性數據增至14個(gè)物種，并基于當時(shí)的科學(xué)認知，考慮了水體pH值對氨氮短期基準的影響，長(cháng)期水質(zhì)基準則同時(shí)考慮了水體溫度和水體pH值的影響。
鑒于后續研究發(fā)現貝類(lèi)對氨氮具有高敏感性，美國于2013年修訂氨氮環(huán)境水質(zhì)基準時(shí)， 短期基準推導納入了100個(gè)物種的急性毒性數據，長(cháng)期基準推導納入了21個(gè)物種的慢性毒性數據，氨氮基準值也發(fā)生了相應改變。
除美國外，未見(jiàn)各國制定氨的短期水質(zhì)基準。
表 1 國內外氨的環(huán)境水質(zhì)基準研究進(jìn)展
內容 | 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 | 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)行了研究，并在HJ 831—2017中確定使用物種敏感度分布法 |
物種來(lái)源 |
本土物種、引進(jìn)物種、國際通用物種 | 本土物種、國際通用且在中國水體中廣泛分布的物種、引進(jìn)物種 |
物種選擇 | 基于不同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 | 依據HJ 831—2017，基準推導至少需要5個(gè)淡水水生生物物種，覆蓋3個(gè)營(yíng)養級 |
毒性測試方法 | 參照采用國際標準化組織、經(jīng)濟合作與發(fā)展組織等規定的水生生物毒性測試方法；部分發(fā)達國家采用本國制訂的水生生物毒性測試方法 | 參照采用國際標準化組織、經(jīng)濟合作與發(fā)展組織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 | 生態(tài)毒性數據庫（ECOTOX） (http://cfpub.epa.gov/ecotox/) PAN農藥行動(dòng)網(wǎng)絡(luò ) | 中國知識基礎設施工程、萬(wàn)方知識服務(wù)平臺、維普網(wǎng)等文獻數據庫。無(wú)生態(tài)毒性數據庫 |
3 氨氮化合物的環(huán)境問(wèn)題
3.1 理化性質(zhì)
自然界中氨的來(lái)源包括有機廢料的分解、大氣氣體交換、森林火災、動(dòng)物糞便、生物群落釋放以及生物固氮過(guò)程。工業(yè)生產(chǎn)中，氨可在高溫高壓下由甲烷與氮氣反應生成。氨可以通過(guò)人為活動(dòng)以及固氮和動(dòng)物排泄等自然來(lái)源進(jìn)入水環(huán)境。
氨氮是指水中以非離子氨（NH3）和銨離子（NH4+）形式存在的氮。氨氮主要的化合物形式有氯化銨、硫酸銨、磷酸銨、碳酸氫銨、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨、硝酸銨、碳酸銨和氫氧化銨等，本報告中氨氮化合物的可靠數據絕大部分來(lái)自氯化銨，個(gè)別數據來(lái)自硫酸銨、碳酸氫銨和磷酸氫二銨，這4種化合物的理化性質(zhì)見(jiàn)表3。
更多標準內容點(diǎn)擊以下鏈接獲取標準全文:
掃一掃手機APP
掃一掃微信小程序