中国生态环境部：淡水水生生物水质基准技术报告——镉（2020年版）

附件2 淡水水生生物水质基准技术报告—镉 (2020年版) 2020年2月

— 4 — 附件 2 淡水水生生物水质基准技术报告—镉 （2020 年版） 2020 年 2 月

声明 国家生态环境基准是基于环境因子与特定对象之间的剂量一效应(反应)关系,结合我 国生态环境特点做出的科学判断,不考虑社会、经济及技术等方面因素,不具有法律强制力, 可作为制修订生态环境质量标准、评估生态环境风险以及进行生态环境管理的科学依据。随 着科学研究的不断发展和深入,国家生态环境基准也将适时修订和更新。 国家生态环境基准由生态环境部负责组织制定

— 5 — 声 明 国家生态环境基准是基于环境因子与特定对象之间的剂量—效应（反应）关系，结合我 国生态环境特点做出的科学判断，不考虑社会、经济及技术等方面因素，不具有法律强制力， 可作为制修订生态环境质量标准、评估生态环境风险以及进行生态环境管理的科学依据。随 着科学研究的不断发展和深入，国家生态环境基准也将适时修订和更新。 国家生态环境基准由生态环境部负责组织制定

前言 生态环境基准是在特定条件和用途下,环境因子(污染物质或有害要素)对人群健康与 生态系统不产生有害效应的最大剂量或水平。生态环境基准硏究以环境暴露、毒性效应与风 险评估为核心,揭示环境因子对人群健康和生态安全影响的客观规律,研究结果不仅是制修 生态环境质量标准的理论基础和科学依据,也是构建国家生态环境风险防范体系的重要基 石。从揭示客观规律看,生态环境基准具有普适性,但自然地理和生态系统构成等方面的差 异,也会使这种客观规律呈现一定的地域特殊性,需要各国乃至各地区根据实际情况开展针 对性研究。 环境基准研究始于19世纪末,发达国家相关工作开展较早,现已形成了相对完整的环 境基准体系,为环境标准的制定和颁布奠定了科学基础。我国相关工作起步晩,虽然围绕生 态环境基准陆续设立了一系列科研项目,但基础薄弱、任务部署零散、体系不强、研究方法 不统一,成果产出距离满足生态环境管理工作的实际需要还存在一定差距。随着生态文明建 设的不断深化及其对生态环境服务功能要求的不断提高,研究制定符合我国生态环境特征的 生态环境基准,对于制定更加科学、合理、有效的生态环境质量标准的重要意义日益凸显。 《中华人民共和国环境保护法》第15条提出:“国家鼓励开展环境基准研究”。作为生态 环境管理的重要组成部分,生态环境基准工作在法律层面得以明确,为建立健全国家生态环 境基准体系、推动生态环境基准工作健康发展提供了制度保障。2017年,生态环境部(原环 境保护部)发布了《国家环境基准管理办法(试行)》(公告2017年第14号)。在充分吸收国 内外最新研究成果的基础上,结合我国区域特征和生态环境管理需要,生态环境部从制定水 质生态环境基准入手进行探索和实践,于2017年开始陆续发布国家生态环境基准制定技术指 南,规范我国生态环境基准制定程序、技术和方法。 《淡水水生生物水质基准—镉》(2020年版)是我国首个生态环境基准。根据《国家环 境基准管理办法(试行)》,为阐述生态环境基准制定的具体方法和过程,生态环境基准发布 时需编制技术报告作为附件。《淡水水生生物水质基准技术报告一镉》(2020年版)分为六章 和两附录:第一章概述了基准制定的基本情况:第二章介绍了国内外相关基准的研究进展; 第三章介绍了镉及其化合物的理化性质和毒性效应;第四章介绍了基准制定所需文献和数据 的筛选方法与结果;第五章介绍了基准的推导方法和推导结果;第六章为基准审核情况;附 录A以列表方式提供了镉对淡水水生生物的急性毒性数据;附录B以列表方式提供了镉对淡水 水生生物的慢性毒性数据 《淡水水生生物水质基准一镉》(2020年版)、《淡水水生生物水质基准技术报告一镉》 20〗0年版〕由生态环境部法规与标准司组织制定,中国环境科学硏究院依据《淡水水生生 物水质基准制定技术指南》(H831-2017)起草

— 6 — 前 言 生态环境基准是在特定条件和用途下，环境因子（污染物质或有害要素）对人群健康与 生态系统不产生有害效应的最大剂量或水平。生态环境基准研究以环境暴露、毒性效应与风 险评估为核心，揭示环境因子对人群健康和生态安全影响的客观规律，研究结果不仅是制修 订生态环境质量标准的理论基础和科学依据，也是构建国家生态环境风险防范体系的重要基 石。从揭示客观规律看，生态环境基准具有普适性，但自然地理和生态系统构成等方面的差 异，也会使这种客观规律呈现一定的地域特殊性，需要各国乃至各地区根据实际情况开展针 对性研究。 环境基准研究始于 19 世纪末，发达国家相关工作开展较早，现已形成了相对完整的环 境基准体系，为环境标准的制定和颁布奠定了科学基础。我国相关工作起步晚，虽然围绕生 态环境基准陆续设立了一系列科研项目，但基础薄弱、任务部署零散、体系不强、研究方法 不统一，成果产出距离满足生态环境管理工作的实际需要还存在一定差距。随着生态文明建 设的不断深化及其对生态环境服务功能要求的不断提高，研究制定符合我国生态环境特征的 生态环境基准，对于制定更加科学、合理、有效的生态环境质量标准的重要意义日益凸显。 《中华人民共和国环境保护法》第15条提出：“国家鼓励开展环境基准研究”。作为生态 环境管理的重要组成部分，生态环境基准工作在法律层面得以明确，为建立健全国家生态环 境基准体系、推动生态环境基准工作健康发展提供了制度保障。2017年，生态环境部（原环 境保护部）发布了《国家环境基准管理办法（试行）》（公告2017年第14号）。在充分吸收国 内外最新研究成果的基础上，结合我国区域特征和生态环境管理需要，生态环境部从制定水 质生态环境基准入手进行探索和实践，于2017年开始陆续发布国家生态环境基准制定技术指 南，规范我国生态环境基准制定程序、技术和方法。 《淡水水生生物水质基准—镉》（2020年版）是我国首个生态环境基准。根据《国家环 境基准管理办法（试行）》，为阐述生态环境基准制定的具体方法和过程，生态环境基准发布 时需编制技术报告作为附件。《淡水水生生物水质基准技术报告—镉》（2020年版）分为六章 和两附录：第一章概述了基准制定的基本情况；第二章介绍了国内外相关基准的研究进展； 第三章介绍了镉及其化合物的理化性质和毒性效应；第四章介绍了基准制定所需文献和数据 的筛选方法与结果；第五章介绍了基准的推导方法和推导结果；第六章为基准审核情况；附 录A以列表方式提供了镉对淡水水生生物的急性毒性数据；附录B以列表方式提供了镉对淡水 水生生物的慢性毒性数据。 《淡水水生生物水质基准—镉》（2020年版）、《淡水水生生物水质基准技术报告—镉》 （2020年版）由生态环境部法规与标准司组织制定，中国环境科学研究院依据《淡水水生生 物水质基准制定技术指南》（HJ 831—2017）起草

缩略语说明 序号缩略语 中文名称 英文名称 单位 ATV 急性毒性值 Acute Toxicity value ug/L 2 慢性毒性值 Chronic Toxicity value g/L 3 EC. 半数效应浓度 50% of Effective Concentration ug/L ECOTOX 生态毒性数据库 Ecotoxicology Database GLP 良好实验室规范 Good Laboratory Practice Hazardous Concentration for x% of 6 x%物种危害浓度 L 7 ICs0 半数抑制效应浓度 50%o of Inhibitory Concentration ug/L LCso 半数致死浓度 50% of Lethal Concentration LOEC 最低观察效应浓度 Lowest Observed Effect Concentration 10 LOEL 最低观察效应水平 Lowest observed Effect Level L LWQC 长期水质基准 Long-term Water Quality Criteria ug/L 最大允许浓度 Maximum Acceptable Toxicant MATC ug/L NOEC 无观察效应浓度 No observed Effect Concentration ug/L NOEL 无观察效应水平 No Observed Effect Level PAN 农药行动网络 Pesticide Action Network SMAV 种平均急性值 Species Mean Acute Value SMCV 种平均慢性值 Species Mean Chronic value ug/L SSD 物种敏感度分布 Species Sensitivity Distribution wQC 短期水质基准 Short-term Water Quality Criteria WOS 科学引文索引数据库 Web of science

— 7 — 缩略语说明 序号 缩略语 中文名称 英文名称 单位 1 ATV 急性毒性值 Acute Toxicity Value μg/L 2 CTV 慢性毒性值 Chronic Toxicity Value μg/L 3 EC50 半数效应浓度 50% of Effective Concentration μg/L 4 ECOTOX 生态毒性数据库 Ecotoxicology Database - 5 GLP 良好实验室规范 Good Laboratory Practice - 6 HCx x%物种危害浓度 Hazardous Concentration for x% of Species μg/L 7 IC50 半数抑制效应浓度 50% of Inhibitory Concentration μg/L 8 LC50 半数致死浓度 50% of Lethal Concentration μg/L 9 LOEC 最低观察效应浓度 Lowest Observed Effect Concentration μg/L 10 LOEL 最低观察效应水平 Lowest Observed Effect Level μg/L 11 LWQC 长期水质基准 Long-term Water Quality Criteria μg/L 12 MATC 最大允许浓度 Maximum Acceptable Toxicant Concentration μg/L 13 NOEC 无观察效应浓度 No Observed Effect Concentration μg/L 14 NOEL 无观察效应水平 No Observed Effect Level μg/L 15 PAN 农药行动网络 Pesticide Action Network - 16 SMAV 种平均急性值 Species Mean Acute Value μg/L 17 SMCV 种平均慢性值 Species Mean Chronic Value μg/L 18 SSD 物种敏感度分布 Species Sensitivity Distribution - 19 SWQC 短期水质基准 Short-term Water Quality Criteria μg/L 20 WOS 科学引文索引数据库 Web of Science -

目录 1概述 2国内外研究进展 3镉及其化合物的环境问题…… 11 3.1理化性质 3.2镉对淡水水生生物的毒性 3.21急性毒性 3.22慢性毒性 3.3水质参数对镉毒性的影响 4资料检索和数据筛选 4.1数据需求 42资料检索 4.3数据筛选 431筛选方法 4.32筛选结果 15 5基准推导 5.1推导方法 7 5.1.1水体硬度校正 5.1.2种平均急慢性值计算 5.1.3毒性数据分布检验 514累积频率计算 5.1.5模型拟合与评价 5.1.6基准的确定 5.1.7结果表达 52推导结果 521短期水质基准 522长期水质基准 6基准审核 考文献 附录A镉对淡水水生生物的急性毒性数据 附录B镉对淡水水生生物的慢性毒性数据 .57

— 8 — 目 录 1 概述 ................................................................................................................................................9 2 国内外研究进展 ............................................................................................................................9 3 镉及其化合物的环境问题 ..........................................................................................................11 3.1 理化性质................................................................................................................................11 3.2 镉对淡水水生生物的毒性....................................................................................................11 3.2.1 急性毒性......................................................................................................................11 3.2.2 慢性毒性......................................................................................................................12 3.3 水质参数对镉毒性的影响....................................................................................................12 4 资料检索和数据筛选 ..................................................................................................................12 4.1 数据需求................................................................................................................................12 4.2 资料检索................................................................................................................................13 4.3 数据筛选................................................................................................................................14 4.3.1 筛选方法.......................................................................................................................14 4.3.2 筛选结果.......................................................................................................................15 5 基准推导 ......................................................................................................................................17 5.1 推导方法................................................................................................................................17 5.1.1 水体硬度校正..............................................................................................................17 5.1.2 种平均急/慢性值计算.................................................................................................18 5.1.3 毒性数据分布检验......................................................................................................18 5.1.4 累积频率计算..............................................................................................................19 5.1.5 模型拟合与评价..........................................................................................................19 5.1.6 基准的确定..................................................................................................................19 5.1.7 结果表达......................................................................................................................19 5.2 推导结果................................................................................................................................19 5.2.1 短期水质基准..............................................................................................................19 5.2.2 长期水质基准..............................................................................................................27 6 基准审核 .......................................................................................................................................32 参考文献 ..........................................................................................................................................34 附录 A 镉对淡水水生生物的急性毒性数据...............................................................................43 附录 B 镉对淡水水生生物的慢性毒性数据...............................................................................57