中國環境基準研究重點方向探討

趙曉麗，趙天慧，李會仙，霍守亮，徐建，馮承蓮，許宜平，段小麗，王鐵宇，侯紅，孟偉，吳豐昌,*

1.中國環境科學研究院環境基準與風險評估國家重點實驗室，北京 100012 2.中國科學院生態環境研究中心環境水質學國家重點實驗室，北京100085 3.中國科學院生態環境研究中心城市與區域生態國家重點實驗室，北京100085

中國環境基準研究重點方向探討

趙曉麗1，趙天慧1，李會仙1，霍守亮1，徐建1，馮承蓮1，許宜平2，段小麗1，王鐵宇3，侯紅1，孟偉1，吳豐昌1,*

1.中國環境科學研究院環境基準與風險評估國家重點實驗室，北京 100012 2.中國科學院生態環境研究中心環境水質學國家重點實驗室，北京100085 3.中國科學院生態環境研究中心城市與區域生態國家重點實驗室，北京100085

環境基準是環境標準的科學依據，在國家環境質量評價和風險管理體系中處于基礎地位。它主要是依據特定對象在環境介質中的暴露數據，以及與環境要素的劑量效應關系數據，通過科學判斷得出的，涉及環境化學、毒理學、生態學、流行病學、生物學和風險評估等前沿學科領域。國家環境基準研究是一個長期的系統工程，本文基于環境基準研究的學科特點和國際前沿，結合國家科技需求和相關領域的研究現狀，綜合分析并提出了未來中國環境基準研究的重點研究方向：1)環境基準的理論與方法學；2)環境基準基礎數據庫；3)基準目標污染物的篩選甄別和優先排序技術；4)水體營養物基準；5)生物測試與毒性評價技術；6)人體暴露評價理論與相關技術；7)環境基準的審核和校對；8)環境基準與標準轉化理論及其對環境管理支撐技術。本文從環境基準學科發展的角度，闡述了與環境基準研究緊密相關的8個重點研究方面的國內外研究進展、關鍵科學問題以及未來重點研究內容。同時指出，這些重要的研究方向是環境基準研究的根本，未來環境基準的長期戰略發展必將是建立在各個重要方向長足發展的基礎之上，環境基準研究也必帶動這些方向的共同蓬勃發展，為環境地球化學、毒理學、生態學等學科領域發展注入活力。

環境基準；理論方法學；污染物篩選甄別；生態功能分區；毒性技術；暴露評價；風險評估

環境基準是指污染物對生態系統和人群健康不產生不良或有害效應的最大限值”[1-2]。環境基準研究屬于自然科學研究范疇，它強調“以人(生物)為本及人與自然和諧共處的理念，是科學理論上人與自然“希望維持的標準”。環境基準按照環境介質的不同可分為水環境基準、土壤環境基準和大氣環境基準；按照作用對象(或保護對象)的不同可分為健康基準(對人體健康的影響)、生態基準(對生物及使用功能)、物理基準(對能見度、氣候等的影響)和感官基準(防止不愉快的異味)等[3-4]。

環境基準的核心是劑量效應關系。環境基準的推導過程是利用污染物在環境中的含量分布水平、對生態環境和人體健康的效應，在大量毒性數據的基礎上，利用風險評估的方法獲得基準值。例如，健康基準根據致癌增量和選定的致癌風險水平(如10-6)，在劑量-效應評價的基礎上進行綜合風險評價獲得的限值。同樣保護生態系統安全及使用功能的基準是為了保護生態系統中的生物多樣性及自然環境介質的使用功能，通過開展毒性效應分析，對生態安全(保護水體95%以上水平的物種數量免受污染物的毒害)進行風險評估的基礎上獲得的濃度限值[5-7]。

環境基準具有3個顯著的特點：科學性、基礎性和戰略性[4]。科學性：環境基準是在大量的污染物含量和毒性數據的基礎上，通過科學判斷得出的閾值，是保護人體健康和環境安全的科學依據；環境基準是國際新興的前沿交叉學科，是多學科最新研究成果的綜合集成[8]。基礎性：環境基準在國家環境治理評價和風險管理體系中處于基礎地位，科學合理的環境基準體系是實現有效環境監管和環境保護的基礎，與環境監測與監控、應急事故處置、污染控制技術、風險管理政策和法律法規等緊密相關。戰略性：環境基準是國家環境保護的“家底”，對保障國家環境安全和人體健康具有重要的戰略意義，為國家的經濟社會可持續發展和生態文明建設提供了科技支撐。

環境基準的研究是一個綜合的交叉學科，屬于自然科學的研究范疇，它是在環境化學、毒理學、生態學、流行病學、生物學和風險評估等多個前沿學科領域發展到一定程度的基礎上，為了適應環境保護和管理的需要而產生的新興領域。因此，環境基準的長足發展必須建立在這些學科多個研究方向發展的基礎之上，總結起來主要有以下幾個方面：1)環境基準的理論與方法學是科學確定基準的根本途徑，不同保護對象和環境介質的理論和方法學具有明顯的差異性，正是理論方法學的突破帶來了環境基準研究中質的飛躍；2)構建環境基準基礎數據庫，形成以毒理學數據為核心的系列基礎數據庫和網絡共享平臺；3)發展基準目標污染物的篩選甄別和優先排序技術，篩選毒性強、難降解、殘留時間長、在環境中分布廣的污染物，形成優控污染物清單；4)針對我國水體富營養化突出的問題，優先開展營養物基準的研究；5)發展生物測試與毒性評價技術，獲取適宜可靠的生物毒性數據，提高環境基準的準確度；6)圍繞保護人體健康基準研究，發展人體暴露評價技術；7)為提高環境基準的可靠性和實用性，發展環境基準的審核和驗證技術；8)促進環境基準與環境標準的銜接，在環境管理中發揮更大的作用，開展環境基準與標準轉化研究。

總體來說，我國的環境基準研究還處于起步階段，迫切需要圍繞與環境基準研究緊密相關的研究方向上有的放矢地開展研究工作，在借鑒發達國家環境基準先進經驗和研究成果的基礎上，立足于我國國情和區域特征(污染特征、生物物種特征、暴露參數等)，逐步構建符合我國的區域特征和實際國情的國家環境基準體系，為環境保護和社會經濟可持續發展提供科技支撐。

1 我國環境基準研究的重要發展方向

1.1 環境基準的理論與方法學

環境基準理論與方法學是科學確定基準的根本途徑。同一污染物在不同環境介質中對不同的保護對象具有不同的環境基準值，所依據的方法學和基礎數據也不相同。從美國和歐盟水標準的修訂歷史中不難發現理論和方法學的改進是促進基準修訂中質的飛躍的根本動力，如1985年基準制定方法學的突破，奠定了美國水質基準的框架體系[8]。國家環境基準的框架體系也是以環境介質為主線進行的，主要分為水環境基準、土壤環境基準和空氣環境基準。本文就按照環境介質，對環境基準制定的理論方法學做一介紹。

水環境基準：水環境基準根據保護對象不同主要可分為保護水生生物及其使用功能基準和保護人體健康基準。國際上主流的保護水生生物基準方法均是基于生態風險評估技術，如美國采用生態風險方法評估污染物的潛在危害[8]；歐盟、加拿大、荷蘭、丹麥、南非、澳大利亞和新西蘭等國家和組織則把風險評估技術直接融入水質基準方法學中[9-11]。推導基準主流的計算方法主要有評估因子法和統計外推法，其中統計外推法以物種敏感度分布曲線法(SSD曲線法)為目前國際主流方法[12-14]。保護人體健康基準針對污染物類別的不同，根據污染物的毒理學效應，如急性毒性、慢性毒性以及生物累積性等，可具體分為致癌和非致癌效應基準，是基于毒性外推和人體流行病學的研究而得出的結論。保護人體健康基準值的推導主要綜合了毒理學、暴露評價以及生物累積3方面的內容。開展毒性效應分析要開展污染物的急性、亞急性和慢性毒性、發育、生殖以及神經毒性方面的毒性實驗，以及污染物的致癌、致畸、致突變資料，主要是基于污染物的劑量-效應關系展開的，通過劑量效應關系的無觀察有害作用水平(NOAEL)以及最低觀察有害作用水平(LOAEL)等相關參數可以推導基準劑量，并最終通過多參數模型計算人體健康基準值[7]。

近年來，我國的科研工作者在水質基準理論方法學開展了較多的研究[15-16]，分析了我國生物區系特征并提出水質基準推導的種選擇和數據要求[17-18]，結合我國環境特征推導了多種污染物質的水質基準，結合我國環境特征推導了雙酚A、硝基苯、氯酚等多種污染物質的水基準[12,19-21]。在模型預測方面，取得了一些在國際上有一定影響力的成果，主要包括：使用生物配體模型(biotic ligand mode, BLM)推導重金屬基準，溫度、溶解性有機質、硬度等水環境條件對重金屬類污染物毒性作用影響較大[22-25]。美國國家環境保護局(US EPA)在2007年新修訂的銅的水質基準中，已經開始使用BLM來推導銅的水質基準，考慮了各種水質參數以及不同形態銅的生物有效性對水生生物毒性的影響[22]；組織殘留基準是一種簡單的使用組織濃度描述毒性反應的方法，避開了一些環境影響因素，基于組織殘留基準的方法，直接將生物累積量與毒性反應聯系起來，降低了由于物種和環境因素差異導致的不確定性。美國和加拿大都提出了組織殘留基準的概念，推薦用于保護以水生生物為食的野生生物組織中的污染物最大殘留濃度[12,17-27]，并已經開展了部分污染物的保護野生生物組織殘留基準的研究，包括有機磷殺蟲劑、甲基汞、多氯聯苯(PCB)、滴滴涕(DDT)、多溴聯苯醚(PBDE)等[28-33]；采用模型預測的方式，對部分污染物的毒性進行預測，考慮到動物保護組織對動物尤其是瀕危物種和稀有動物的保護要求，彌補部分污染物毒性數據的缺失，US EPA發展了一種采用種間關系預測(interspecies correlation estimates, ICE)模型的方法對基準展開研究，使用數據庫中現有的毒性數據，對其進行整合和匯編，建立相應的數據庫，對未知物種或數據量較少物種的毒性數據進行預測，從而避免了對實驗動物的傷害[34-37]；此外，定量結構活性相關模型(QSAR)對重金屬的毒性預測已經取得了很好的結果[38-40]。

土壤環境基準：針對不同的保護對象，土壤環境基準分為保護人體健康的土壤基準、保護生態受體的土壤基準、保護地下水的土壤基準和保護初級農產品土壤基準[41-43]。采用基于風險方法制訂的區域性和場地性土壤污染危害臨界基準，是制訂區域土壤污染篩選值和場地污染危害臨界值的主要依據。按照不同的土壤基準類型，在保護人體健康土壤基準方面，各國均采用人體健康風險評估的方法學制定保護人體健康的土壤基準，主要包括文獻數據的收集和評價、數據的選擇、土壤生態基準的計算及基準值的驗證等。但由于各國每種用地方式下的默認暴露場景、考慮的暴露途徑、暴露和污染物遷移模型及各類參數不同，導致各國土壤基準值出現幾個數量級上的差異。在保護生態土壤基準方面，各國制定土壤生態基準的步驟基本也基本類似，差異體現在考慮的生態受體類型、文獻數據的篩選原則、測試的終點(無可見效應濃度NOEC或最低可見效應濃度LOEC)、生態毒性數據庫、保護的水平、數據外推使用的具體方法(SSD曲線、評價系數、平衡分配法、QSAR法、證據權重法等)等。由于生態系統本身的復雜性以及各國對生態保護的認知程度及賦予的重要性不同，與人體健康風險評估技術相比，各國生態風險評估技術發展相對滯后且參差不齊。美國于1998年發布了基于生態風險評估制定土壤生態基準的技術導則[44]。目前歐盟國家中只有德國、芬蘭和荷蘭制定了本國的生態風險評估技術導則[44-48]。

大氣環境基準：按作用對象的不同可分為人體健康基準(對人群健康的影響)、生態基準(對動植物及生態系統的影響)和物理基準(對材料、能見度、氣候等的影響)。人體健康基準主要依賴于流行病學和毒理學研究成果，目前空氣基準都是在設定基本人體暴露假設值的基礎上，通過采用健康風險評估程序進行估算的，包括動物毒性外推或人體流行病學研究，包括致癌和非致癌效應。美國科學院首次確定了健康風險評估的四階段法：危害鑒別、劑量-效應評估、暴露評估和風險表征，在考慮多個參數后根據劑量-效應關系推導得出基準值。基準的推導方法，隨著風險評價和健康風險評價研究的發展，也有所改變。在致癌風險評價中，定量化致癌風險的低劑量外推法取代了線性多級模型。在非致癌風險評價中，傾向于使用更多的統計模型來推導基準值，而不是傳統的基于無觀察有害作用水平(NOAEL)的方法。在數據選擇上，一般選擇空氣毒害物的動物毒性數據推導。效應方面，致癌和非致癌性終點不同，當使用致癌效應作為臨界終點時，空氣基準是以一組與特定增量生命期風險水平相關的濃度表示的。對于致癌物質，基準是指人體暴露特定污染物時可能增加10-6個體終生致癌風險的空氣濃度，而不考慮其他特定來源暴露引起的額外終生致癌風險，基準值一般用單位風險因子(unit risk factors, URF)或單位風險估計值(unit risk estimate, URE)表示。當以非致癌效應作為臨界終點時，基準反映的是“非效應”水平評價。對于非致癌物，估算不對人體健康產生有害影響的大氣濃度，基準值一般用參考濃度(reference concentration, RfC)表示。到目前為止，US EPA僅僅對少數化學物質列出空氣質量基準值RfC，其他毒害物質基本上是采用參考劑量度(reference dose, RfD)值[41]。歐共體從1980年起逐步頒布了一些空氣污染物濃度的“限制值”和“建議值”指標。“限制值”為保護人體健康而不得超過的濃度值；“建議值”是作為長期的人體健康和環境保護指標，以及為各成員國所決定的某些特殊區域而規定的指標。加拿大、澳大利亞、芬蘭以及日本等國已相繼制定了部分大氣污染物的環境基準值，世界衛生組織也對幾種空氣污染物提出了指導值[46-52]。

基于目前我國環境基準的研究現狀和存在的問題，未來我國環境基準理論與方法學研究的主要內容包括：①建立適合我國基本國情的、以生物有效性、有毒有害物質環境遷移特性、生態毒性與風險評估等為主要依據的環境基準制定理論與方法體系。②污染物特定受體和毒性終點的篩選。對于一些新型有毒有機污染物，尤其是對生物體有內分泌干擾效應的污染物(如雌激素類物質)，其毒性終點的選取應該跟污染物的毒性作用機制結合起來，充分考慮其繁殖、發育以及遺傳等毒性作用。③將毒性預測模型納入到基準研究中。采用生物配體模型(BLM)、種間關系預測模型(ICE)、定量結構活性相關模型(QSAR)等將在基準制定過程中發揮越來越重要的作用。

1.2 環境基準基礎數據庫及共享平臺

基礎數據是環境基準研究的基礎和前提。我國目前尚未建立能夠支撐我國環境基準研究的基礎數據庫和共享平臺。世界各國都非常重視基礎數據調查和整編工作，美國投入了大量的人力物力用于ECOTOX毒性數據庫的建設和定期的更新工作，該數據庫收集和整理了目前國際上最新和最全面的不同類型污染物和不同生物物種的生物毒性數據，這些基礎性數據不但奠定了美國在國際環境基準研究中的領先地位，同時也是眾多國家進行環境基準研究乃至環境科學研究的重要數據來源。目前我們國家基準研究的開展很大程度上還依賴于國外發達國家和組織的毒性數據庫。以水環境基準研究為例，基礎數據的獲取基本是選用國外的基礎數據(如美國ECOTOX毒性數據庫(http://cfpub.epa.gov/ecotox/)和國際農藥行動聯盟PAN農藥數據庫(http://www.pesticideinfo.org)。我國過去開展了大量的環境科學方面的相關研究，文獻資料也相對豐富，但缺乏系統地收集和整理；數據編研過程缺乏相應的國家標準技術規范，同時由于數據的調查、整理、編輯和實地獲取頗為耗時，國內相關工作極少，這些已成為制約我國環境基準發展的瓶頸。我國的環境基準基礎數據庫的研究尚處于起步階段，關于水環境基準研究中物種調查、典型污染物的環境行為、毒性數據等數據資料是環境基準研究中的基礎和關鍵，而這些資料的編輯和整理目前基本處于空白。

水環境基準基礎數據的調查和整編主要包括以下研究內容：1)重點流域生物區系基礎數據。生物和人是環境基準的保護對象，因此基準的制訂是以本國的生物區系特征為基礎的，不同地區的生物區系不同，選取的代表性生物以及毒理特征有很大差別，污染物的毒性效應不同，所制訂的基準值也會不同，根據特定地區的生物區系特點制訂相應的基準才會對生態系統進行科學合理的保護[52-54]。2)典型水體基本物理、化學和生物數據。水體理化參數是水質基準研究的定量化的指標，對水質基準制訂有重要影響。建立水體基本物理、化學和生物基礎數據庫是國際上在營養物基準及其他水質基準制訂過程中首先開展的重點工作。美國環境保護局在整編這些數據的時候，系統考慮了數據的采樣站點、指標的分析方法、實驗室質量控制、時間周期、指標代表性以及提供數據的機構等，對數據進行系統歸類和刪減，最終建立起完善的水體基本物理、化學和生物基礎數據庫[55-62]。3)典型污染物含量分布、化學和環境行為數據。污染物含量水平是環境基準研究的重要內容，我國典型污染物的含量分布的基礎數據一般都相對單一和分散。而關于幾大類典型污染物，包括化學品、重金屬、有機污染物和新型污染物在中國主要水體中的分布規律以及生物化學行為的調查和系統整理，目前國內還沒有專門的數據庫能夠進行這方面數據的檢索。4)污染物水生生物毒理數據。污染物的毒性數據是環境基準研究的核心，我國目前環境基準研究在很大程度上參考了發達國家長期生態基準毒性研究數據，但這些數據不能完全反映中國水生生物保護的要求，必須開展相關研究工作。

1.3 環境基準目標污染物的篩選甄別和優先排序技術

我國環境基準研究起步較晚，相對于環境標準和管理表現出滯后性。由于化學污染物種類繁多，應優先篩選出一些毒性強、難降解、殘留時間長、在環境中分布廣的特征污染物優先進行控制。因此在借鑒別國的環境基準研究成果的同時，應結合我國的污染特征確定優控污染物清單。在重點考慮高環境暴露的常規污染物的同時應關注一些新興污染物，如內分泌干擾物、持久性有機污染物和納米污染物，以及可能引起重大區域污染事件的工業化學品等。我國環境基準目標物質風險篩查的總體思路是在風險評估和環境綜合評估的基礎上，篩查出風險相對較高的毒害物質作為環境介質中優先管理的目標(技術路線見圖1)。

美國、加拿大、歐盟、荷蘭、澳大利亞和日本等國家和組織先后開展了優先污染物篩選和排序研究，如美國優先污染物篩選和排序名單包括了129種水環境優先污染物，后來又補充了80種[63-65]。根據優先污染物的理化性質和生物效應，如溶解性、降解性、揮發性、正辛醇-水分配系數、環境歸趨等，將129種優先污染物分成十大類。根據優先污染物所具有的持久性和生物積累性，將優先污染物分為5級。根據分類分級數據，選定并推薦優先監測的采樣對象。歐盟采取了CHIAT(The Chemical Hazard Identification and Assessment Tool)方案篩選水框架指令優先污染物，據此在1999年提出了歐盟水環境優先污染物推薦名單。2011年的第2455/2001/EC號決議在此基礎上提出了第一批水環境優先有害物質名單。荷蘭采用經濟合作與發展組織(Organization for Economic Co-operation and Development, OECD)提出的污染物篩選程序，依據環境濃度和無效應濃度，定量排序和確定優先污染物，并為此開發了USES的軟件。中國環境優先污染物篩選與排序名單主要是針對水環境，與美國和歐盟相比，尚不成系統，而且指標的選取停留在已列入國家標準的污染物，難以滿足當前新的環境問題(如地域性不同而不同，時代性不同而不同，社會經濟發達程度與環境承載力相關關系的不同而不同)的需要。由于我國現實情況與美國和其他國家差異較大，而且優先監測污染指標甄選程序的應用范圍相對較小，因此需對相關工作程序進行適當修正與簡化。

圖1 基準目標物質風險篩查與優先排序的總體思路[41]Fig. 1 General thought of screening of target pollutants and priority ordering[41]

污染物的環境與健康危害性評估和風險性評估是污染物篩選的核心。不同的優先篩選方案采用的評估方法也是不同的。內容上看，大致可以分為危害性評估和風險性評估兩大類。前者是考慮化學品固有的環境危害性和健康危害性，但是不考慮其在環境中的水平和暴露情況，因此只是部分反映污染物的潛在風險。而風險性評估則是在危害性評估的基礎上進一步考慮污染物在環境中的存在方式、水平和轉化等，有時還結合特定的暴露途徑，分析污染物的健康風險和生態風險。優先污染物的篩選原則包括：1)具有較大的生產量(或排放量)，較為廣泛地存在于環境中；2)毒性效應大的化學物質；3)在水中難于降解，有生物體積累性和水生生物毒性的污染物；4)國內已經具備一定基礎條件，且可以監測的污染物；5)采取分期分批建立優先控制污染物名單的原則。

結合基準目標污染物篩選的研究現狀和存在的問題，下一步的研究主要從以下幾個方面展開：1)基于化學品毒性的污染物優先篩選排序；2)基于生產量、進口量、使用量的潛在環境化學優先污染物篩選排序；3)基于污染物源排放監測的環境化學優先污染物篩選排序；4)基于嚴重污染地點監測數據的環境化學優先污染物篩選排序；5)基于綜合數據和部分排序理論(partialordertheory,POT)及隨機線性外推法(random 1inearextension,RLE)的POT/RLE方法的環境化學優先污染物篩選排序。

1.4 營養物基準研究

我國目前水體富營養化比較突出，對氮磷等營養物基準比較關注，營養物基準的研究對我國湖泊河流保護尤為重要。與一般污染物不同，氮、磷等營養物質對水生生物的毒理作用相對較小，其危害主要在于促進藻類的生長而暴發水華，從而導致水生生物的死亡和水生態系統的破壞。因此，防止水體富營養化的營養物基準主要是基于生態學原理和方法來制定的，而不依賴生物毒理學方法。富營養化的發生不僅與水質條件相關，同時也與水體的地理和氣象條件以及自身的水力條件相關，因此也不采用一個通用的營養物基準來反映不同區域的水體富營養化條件。需要根據不同區域的特點和不同類型的水體，制定具有針對性的營養物基準。因此，制定營養物基準的首要工作就是確定營養物基準的適用區域單元，而研究表明水生態區是一種非常有效的空間單元。在同一生態區內，由于具有相似的氣候、地形、土地利用等特征，水體生產力和營養狀況與總磷、總氮、葉綠素a、透明度等指標具有較好的相關性，這為營養物基準的制定奠定了基礎。

圖2 利用統計學方法確定營養物基準的示意圖[41]Fig. 2 The schematic diagram of formulating water nutrient criteria using statistical method[41]

美國在1998年確定了區域性營養物基準的國家戰略，營養物基準分為湖泊、河流、河口海灣和濕地4種類型[59-62]。以湖泊水庫為例，首先是確定生態區內的參考湖泊的條件，對生態區內的參考湖泊進行現場調查，然后對參考湖泊的營養物水平進行統計分析，將上第25個百分點的對應的值作為基準推薦值。在實際情況中，如果參考湖泊數量不足，可以對所有湖泊進行統計分析，此時是將下第25%百分點分布作為營養狀態基準值(圖2)。

結合我國在營養物基準方面的研究現狀，未來營養物基準的重點研究內容主要包括：①我國水生態系統區域差異性研究；②基于區域差異的水體營養物生態分區技術研究；③我國不同區域參照水體綜合評估技術方法研究；④水體營養物基準參照狀態與基準值建立技術方法研究。

1.5 生物測試與毒性評價技術

水環境基準的核心是劑量效應關系。毒性數據的質量在很大程度上決定了水環境基準值的可靠性。獲取適宜可靠的生物毒性數據的主要途徑是開展生物測試實驗及流行病學調查。目前世界各國都投入了大量的人力物力開展毒性測試實驗，生物毒性測試和毒性評價技術也成為了國際的研究熱點。目前污染物的毒性評價中一直采用急性和慢性生物毒性(生長抑制、重要生理指標改變以及死亡等)作為測試終點，對其他生物學效應缺乏研究，因此毒性評價結果顯示“安全”的污染物在一定程度上同樣對水環境中生物存在生態風險[66-70]。不同類型的污染物，其毒性效應機理存在顯著差異。對于一些常規污染物，往往會對生物產生生長抑制、運動抑制、致死效應，毒性終點很容易判斷；而對于一些新型的污染物，由于其毒性效應機理比較復雜，毒性效應終點很難判斷，如一些內分泌干擾物，能夠通過干擾生物體內激素的合成、分泌、轉運等環節，進而影響機體的內環境穩定、生殖、發育及行為。同時，由于國家和地區不同生物種的差別相對較大，因此不同的國家和地區選擇本地生物種作為實驗生物種，將會有效地保護本地種安全。另外，國際上采用的通用實驗生物種涵蓋的相對不全面，一些食物鏈中物種缺乏，對污染物的毒性評價結果將在一定程度上存在生態風險，因此，不僅需要發展本地生物種，同時也需要增加食物鏈中具有重要地位的物種。

傳統的毒理學研究對象主要針對生物個體，缺乏從種群、群落以及生態系統等宏觀尺度水平上研究污染物的生物效應機制，而環境基準的保護目標是整個生態系統，因此從研究污染物對單物種的毒理效應，上升到污染物對種群、群落乃至整個生態系統的毒理效應，是環境基準發展的必然要求。此外，傳統的環境污染物毒性評價一般使用脊椎動物、哺乳動物或藻類等動植物進行急性和慢性毒性實驗來研究污染物的毒性效應，這些方法一般耗時較長，而且得出的實驗結果往往不夠精確，不能說明污染物的作用機制和原理。隨著對毒性機制認識的不斷深入，一些現代技術方法如細胞彗星實驗、微核實驗、基因探針、分子生物標記物等將逐漸被采用，通過快速檢測污染物與生物靶分子DNA、RNA以及細胞和器官的變異特征指標來研究污染物的毒性效應將是研究毒理效應的必然手段。另外，考慮到動物保護組織對物種的保護要求，為了盡量避免受試物種受到迫害，用模型進行毒性數值預測的手段也逐漸被人們接受，模型預測的方式也將是基準研究的重要手段之一。

根據水質基準的保護目標，為獲得科學可靠、適宜我國生態特征的水質基準，生物測試和毒性評價技術主要研究內容包括：①分階段開展代表性實驗生物的實驗室培育、繁殖和模式化技術，建立以我國本土生物為核心的活體毒性(毒理)評估方法和測試指標體系。構建污染物的生物活體測試技術，發展和構建受試生物和相關生物標記物，篩選本地生物種，同時也增加食物鏈中具有重要地位的物種。篩選典型和新型污染物的早期診斷指標(如生物標志物)，建立相應指標的監測分析方法，構建多水平(基因、分子、細胞、組織、個體、種群和群落等水平)、多指標(死亡率、生長發育、生殖等終點)和多效應(不同的靶標器官和毒理效應)的毒性指標體系。

1.6 人體暴露評價理論與相關技術研究

對于既定污染物的健康風險評價，由于其毒性是確定的，風險的大小主要取決于人體暴露污染物的劑量的多少。暴露評價(exposure assessment)是描述和評價人體暴露環境污染物的劑量、途徑、方式等的過程。暴露評價是環境健康風險評價的關鍵技術環節，也是基準制定主要技術手段。暴露評價是遵照一定的技術規程，在對暴露濃度準確測量、暴露行為方式準確評價的基礎上，應用一定的模型對暴露劑量進行定量的過程[71-75]。暴露評價一直是環境健康風險評價和環境流行病學研究的重要組成部分，關于暴露測量、暴露模型、暴露參數等方面的研究也一直是國際上的熱點。暴露評價包括4個關鍵技術環節，即暴露測量、暴露參數、暴露模型和技術規范。圍繞這4個關鍵環節，人體暴露評價的主要研究內容包括：①準確定量人體暴露污染物的劑量，改進暴露的測量方法，發展個體暴露劑量評價方法；②評價人體對多途徑多介質暴露污染物的劑量，研發生物標志物；③通過合理的暴露模型來估算和預測污染物的人體暴露劑量，為健康風險評價奠定基礎；④暴露參數的準確定量是暴露劑量評價準確性的關鍵參數，也是暴露評價的關鍵技術基礎；⑤建立暴露評價的技術規范。

當前人體暴露評價研究的難點和焦點主要集中于化合物的多途徑暴露、多種化合物的聯合暴露、歷史暴露的定量估計和暴露評價的有效驗證等方面。人體暴露評價未來的發展方面主要包括4個方面：①暴露定量的準確性。進一步研究基于個體的暴露測量技術、個體有效性暴露生物標志物評價技術和新方法(如時間-活動模式等)，開發對多途徑和多種化合物聯合暴露的評價模型和方法以及暴露驗證方法，不斷提高暴露評價定量的準確性；②暴露評價時間范圍的延伸。應用暴露再現評估方法、先進的模擬方法和新型的數理統計模型和方法等，實現對歷史暴露的定量估計和對未來暴露的有效預測；③暴露評價空間范圍的拓展。應用地理信息系統(GIS)和空間分析方法等方法，擴大暴露評價的地域尺度，實現基于群體的定量暴露評價，以為宏觀決策服務；④暴露評價應用領域的拓寬。人體暴露評價除在環境健康風險評價和流行病學研究外，將逐漸在有毒有害化學品的安全性評價、突發性環境污染事故和自然災害應急過程工作中發揮更為重要的作用。

1.7 環境基準的審核和驗證研究

為了保證環境基準的準確性和科學性，必須對推導得到的基準值進行審核和驗證。目前不同國家關于不同環境基準的推導方法和理論不完全相同，因而在最終的審核和校對方面也存在差異。下面以水質基準為例，介紹一下以美國為代表的國家在水環境基準審核與校正方面的情況：

水環境質量基準的審核內容主要包括：①監測時間的選擇：通常選擇1 h作為急性濃度的監測時間，選擇96 h作為慢性濃度的監測時間；②超標濃度頻率的確定：除了非常敏感的地方物種，不論在淡水或者海水中，如果某種物質的96 h平均濃度超過基準連續濃度的次數平均每3年不多于1次，并且其1 h平均濃度超過基準最大濃度的次數平均每3年不多于1次，那么就認為水生生物及其使用功能沒有受到污染物不可接受的影響；③對所有數據及基準推導步驟的審核：優先選擇那些對于敏感物種毒性數據擬合較好的模型所獲得的基準值，這樣才能盡可能地降低方法學本身的不確定性，以充分保護水生態系統中的敏感物種，最終達到保護整個生態系統結構和功能的目的。

水環境質量基準的驗證內容主要包括：各模型間基準值及與物種毒性數據的比較：應將不同環境介質中通過不同擬合模型所推導的基準值分別與該模型所采用物種的種平均急性或慢性值一一進行比較，判斷各模型得出基準值的準確度和科學性。不同推導方法基準值的比較：應該根據污染物自身的物理化學特性、毒性作用機制、生物有效性等方面的信息，綜合比較選擇最優的方法來制定基準。環境基準與敏感物種毒性數據的比較：應優先選擇敏感性物種或易感人群，設定這些敏感性生物或人群能夠承受的污染物水平，也就同時保護了其他較不敏感物種的安全。環境基準與本地物種毒性數據的比較：應充分考慮到對本地特有物種或特定人群的保護。環境基準與暴露濃度或背景濃度的比較：通過對所獲得基準值與環境介質中該污染物的暴露或背景濃度進行比較，可以判斷所獲得環境基準值對生物或人體的保護水平以及預測污染物對他們的潛在風險。若所獲得的環境基準值低于大部分環境介質中污染物的濃度背景值，則應重新進行計算和審核。環境基準與污染物檢測限值的比較：若無法保證獲得的環境基準值大于污染物在環境介質中的檢測限值，環境基準就失去實際的指導意義。基準審核和校對考慮的其他因素：一些環境參數如硬度、pH值、有機質含量、溫度、堿度等對毒性值的影響應該加以考慮。

1.8 環境基準與標準轉化技術

我國政府也越來越意識到依據符合我國環境特征的環境基準制訂更加科學、合理、有效的環境標準的重要意義[76-77]。美國、加拿大、澳大利亞等發達國家環境基準研究工作開展較早，在環境基準向環境標準轉化機制和程序也較為成熟。圖3為美國環境標準的制定模式，美國國家環保局(US EPA)負責組織制訂并發布環境基準，州或保留部落環保部門可結合當地條件修訂或補充國家環境基準，以此為依據制訂環境標準并負責監督實施，公眾和地方組織通過聽證參與此過程，同時，環境標準必須提交國家環保局進行審核，得到批準后方可實施[7]。雖然不同國家體制和環境保護工作組織形式的差異，但是國外環境基準向環境標準轉化具有一些共性特征：國家環境保護部門負責組織制訂并發布環境基準信息；地方政府是制訂和實施環境標準的主體；環境質量標準是環境基準與環境標準結合的橋梁；公眾參與是環境標準制訂的重要環節(圖4)。

我國環境標準體系由環境質量標準、污染物排放標準、環境基礎標準、監測分析方法標準和其他環境標準組成，分為國家環境標準和地方環境標準。在2014年4月修訂，2015年1月1日起實施的《中華人民共和國環境保護法》中，明確提出“國家鼓勵開展環境基準研究”，這為環境基準向環境標準轉化提供了法律依據。我國國土范圍遼闊，國內自然條件、經濟條件和技術條件區域差異較為顯著，自然條件對環境基準的研究和確定有重要影響，經濟和技術條件則是環境標準制訂過程中的主要影響因素。發達國家在解決類似問題時較普遍采用的方法是為環境標準頒布實施指南，指引包括標準的適用條件、豁免條件及豁免標準的替代方案等。結合我國實際情況，可在基于環境基準制訂環境標準工作開展的同時，著手制訂我國環境標準實施指引，以增強環境標準的適用性和可行性，論證建立地方和區域標準的條件，將建立較完善的地方-區域-國家多層次環境標準體系作為環境基準向環境標準轉化研究工作的長期目標。

圖3 美國環境標準制訂模式[77]Fig. 3 Transformation process from environmental quality criteria to environmental standard in the US[77]

圖4 環境基準制訂環境標準的一般步驟[41]Fig. 4 General step from environmental quality criteria to environmental standard [41]

2 結語

環境基準是環境標準制定的科學依據，目前，我國已經啟動了《地表水環境質量標準》(GB3838—2006)的修訂工作，圍繞標準主要指標科學確定基準是當前環境基準研究工作的重點。環境基準是大量基礎性工作和基礎數據的綜合集成，在國家環境質量評價和風險管理中處于基礎性地位。我國近幾十年來在環境科學、毒理學、生物學和風險評估等方面取得的大量科研成果，為環境基準的長足發展奠定了基礎。環境基準反映了環境化學、毒理學、生態學、流行病學、生物學和風險評估等前沿學科領域的最新科研成果，它的研究也不是一成不變，將隨著諸多相關研究方向和學科的進步而不斷更新。中國的環境基準研究任重而道遠，與環境基準緊密相關的重要的研究方向既是建立科學的環境基準體系的切入口，也是未來環境基準研究的發展方向。環境基準的長期戰略發展必將是建立在各個重要方向長足發展的基礎之上，同時，環境基準研究也必帶動這些方向的共同蓬勃發展，為環境化學、毒理學、生態學等學科領域發展注入活力，對于我國的環境保護科研和管理工作具有深遠的意義。

[1] United States Environmental Protection Agency (US EPA). Ambient Water Quality Criteria (series) [R]. Washington DC: US EPA, 1980

[2] Feng C L, Wu F C, Zhao X L, et al. Water quality criteria research and progress[J]. Science China: Earth Sciences, 2012, 55(6): 882-891

[3] 孟偉, 吳豐昌. 水質基準的理論與方法學導論[M]. 北京: 科學出版社, 2010: 1-4

MengW,Wu F C. Introduction of Water Quality Criteria Theory and Methodology[M]. Beijing: Science Press, 2010: 1-4 (in Chinese)

[4] 吳豐昌, 孟偉, 宋永會, 等. 中國湖泊水環境基準的研究進展[J]. 環境科學學報, 2008, 28(12): 2385-2393

Wu F C, Meng W, Song Y H, et al. Research progress in lake water quality criteria in China [J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2008, 28(12): 2385-2393 (in Chinese)

[5] United States Environmental Protection Agency (US EPA). National Recommended Water Quality Criteria [R]. Washington DC: Office of Water Regulations and Standards, 1986

[6] United States Environmental Protection Agency (US EPA). National Recommended Water Quality Criteria [R]. Washington DC: Office of Water, Office of Science and Technology, 2013

[7] United States Environmental Protection Agency (US EPA). Methodology for deriving ambient water quality criteria for the protection of human health [R]. Washington DC: Office of Water, Office of Science and Technology, 2000

[8] United States Environmental Protection Agency (US EPA). Guidelines for deriving numerical national water quality criteria for the protection of aquatic organisms and their uses[R]. Washington DC: US EPA, 1985

[9] OECD. Guidance document for aquatic effect assessment [R]. Paris: Organization for Economic Co-operation and Development (Hrsg.), 1995

[10] ECB. Technical guidance document on risk assessment-PartⅡ[R]. Italy, Ispra: Institute for Health and Consumer Protection, 2003

[11] RIVM. Guidance document on deriving environmental risk limits in The Netherlands[R]. Bilthoven, The Netherlands: National Institute of Public Health and the Environment, 2001

[12] 吳豐昌, 馮承蓮, 張瑞卿, 等. 我國典型污染物水質基準研究[J]. 中國科學: 地球科學, 2012, 42(5): 665-672

Wu F C, Feng C L, Zhang R Q, et al. Derivation of water quality criteria for representative water-body pollutants in China[J]. Science China: Earth Science, 2012, 42(5): 665-672 (in Chinese)

[13] 金小偉, 雷炳莉, 許宜平, 等. 水生態基準方法學概述及建立我國水生態基準的探討[J]. 生態毒理學報, 2009, 4(5): 609-616

Jin X W, Lei B L, Xu Y P, et al. Methodologies for deriving water quality criteria to protect aquatic life(ALC) and proposal for development of ALC in China: A Review [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2009, 4(5): 609-616 (in Chinese)

[14] Jin X W, Zha J, Xu Y P, et al. Derivation of aquatic predicted no-effect concentration (PNEC) for 2, 4-dichlorophenol: Comparing native species data with non-native species data[J]. Chemosphere, 2011, 84: 1506-1511

[15] Wu F C, Meng W, Zhao X L, et al. China embarking on development of its own national water quality criteria system [J]. Environmental Science & Technology, 2010, 44: 7992-7993

[16] 馮承蓮, 吳豐昌, 趙曉麗, 等. 水質基準研究與進展[J]. 中國科學: 地球科學, 2012, 42(5): 646-656

Feng C L, Wu F C, Zhao X L, et al. Water quality criteria research and progress[J]. Science China: Earth Science, 2012, 42(5): 646-656 (in Chinese)

[17] 蘇海磊, 吳豐昌, 李會仙. 我國水生生物水質基準推導的物種選擇初步研究[J]. 環境科學研究, 2012, 25(5): 506-511

Su H L, Wu F C, Li H X, et al. Species selection for deriving water quality criteria for protection of aquatic organisms in China[J]. Research of Environmental Sciences, 2012, 25(5): 506-511 (in Chinese)

[18] Wang X N, Liu Z T, Yan Z G, et al. Development of aquatic life criteria for triclosan and comparison of the sensitivity between native and non-native species[J]. Journal of Hazardous Materials, 2013, 260: 1017-1022

[19] Yang S W, Yan Z G, Xu F F, et al. Development of freshwater aquatic life criteria for tetrabromobisphenol A in China[J]. Environmental Pollution, 2012, 169: 59-63

[20] Yan ZG, Zhang ZS, Wang H, et al. Development of aquatic life criteria for nitrobenzene in China[J]. Environment Pollution, 2012, 162(3): 86-90

[21] Xing L, Liu H, Giesy J P, et al. pH-dependent aquatic criteria for 2,4-dichlorophenol, 2,4,6-trichlorophenol and pentachlorophenol[J]. Science of the Total Environment, 2012, 441: 125-131

[22] US EPA. Aquatic Life Ambient Freshwater Quality Criteria-Copper [R]. Washington DC: Office of Water Regulations and Standards Criteria Division, 2007

[23] Feng C L, Wu F C, Zheng B H, et al. Biotic ligand models for metals-A practical application in the revision of water quality standards in China [J]. Environmental Science & Technology, 2012, 46: 10877-10878

[24] Chen H, Zheng B H, Wu F C, et al. Dissolved organic carbon-A practical consideration in application of biotic ligand models in Chinese waters[J]. Environmental Science & Technology, 2011, 45(23): 9835-9836

[25] 吳豐昌, 孟偉, 曹宇靜, 等. 鎘的淡水水生生物水質基準研究[J]. 環境科學學報, 2011, 24(2): 172-184

Wu F C, Meng W, CaoY J, et al. Derivation of aquatic life water quality criteria for cadmium in freshwaterin China[J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2011, 24(2): 172-184 (in Chinese)

[26] US EPA. Great Lakes Water Quality Initiative Criteria Documents for the Protection of Wildlife.Technical report, EPA/820/B-95/008. [R]. Washington DC: Office of Water, Office of Science and Technology, 1995

[27] CCME. Canadian Tissue Residue Guidelines for the Protection of Wildlife Consumers of Aquatic Biota [R]. Winnipeg: Canadian Council of Ministers of the Environment, 2000

[28] Zhang R Q, Guo J Y, Wu F C, et al. Toxicity reference values for polybrominateddiphenyl ethers: Risk assessment for predatory birds and mammals from two Chinese lakes[J]. Reviews of Environmental Contamination and Toxicology, 2014, 229: 111-137

[29] Zhang R Q, Wu F C, Li H X, et al. Toxicity reference values and tissue residue criteria for protecting avian wildlife exposed to methylmercury in China [J]. Reviews of Environmental Contamination and Toxicology, 2013, 223: 53-80

[30] Steevens J A, Reiss M R, Pawlisz A V. A methodology for deriving tissue residue benchmarks for aquatic biota: A case study for fish exposed to 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin and equivalents [J]. Integrated Environmental Assessment and Management, 2005, 1(2): 142-151

[31] Beckvar N, Dillon T M, Read L B. Approaches for linking whole-body fish tissue residues of mercury or DDT to biological effects thresholds [J]. Environmental Toxicology and Chemistry, 2005, 24(8): 2094-2105

[32] Su H L, Wu F C, Zhang R Q, et al. Toxicity reference values for protecting aquatic birds in China from the effects of polychlorinated biphenyls [J]. Reviews of Environmental Contamination and Toxicology, 2014, 230: 59-82

[33] Su H L, Mu Y S, Feng C L, et al. Tissue residue guideline of ∑DDT for protection of aquatic birds in China [J]. Human and Ecological Risk Assessment, 2014, 20(6): 1629-1642

[34] Raimondo S, Jackson C R, Barron M G. Web-based interspecies correlation estimation (Web-ICE) for acute toxicity: User manual version 3.2 [R]. Washington DC: US EPA, Office of Research and Development, National Health and Environmental Effects Research Laboratory, 2013

[35] Feng C L, Wu F C, Mu Y S, et al. Interspecies correlation estimation?Applications in water quality criteria and ecological risk assessment [J]. Environmental Science & Technology, 2013, 47: 11382-11383

[36] Dyer S D, Versteeg D J, Belanger S E, et al. Interspecies correlation estimates predict protective environmental concentrations [J]. Environmental Science & Technology, 2006, 40: 3102-3111

[37] Feng C L, Wu F C, Dyer S D, et al. Derivation of freshwater quality criteria for zinc using interspecies correlation estimation models to protect aquatic life in China [J]. Chemosphere, 2013, 90: 1177-1183

[38] Mu Y S, Wu F C, Chen C, et al. Predicting criteria continuous concentrations of 34 metals or metalloids by use of quantitative ion character-activity relationships-species sensitivity distributions (QICAR-SSD) model [J]. Environmental Pollution, 2014, 188: 50-55

[39] Wu F C, Mu Y S, Chang H, et al. Predicting water quality criteria for protecting aquatic life from physicochemical properties of metals or metalloids [J]. Environmental Science & Technology, 2013, 47(1): 446-453

[40] Wu F C, Fang Y X, Li Y, et al. Predicted no- effect concentration and risk assessment for 17-[beta]-estradiol in waters of China [J]. Reviews of Environmental Contamination and Toxicology, 2014, 228: 31-56

[41] 吳豐昌, 孟偉. 中國環境基準體系中長期路線圖[M]. 北京: 科學出版社, 2014: 9-14

[42] 徐猛, 顏增光, 賀萌萌, 等. 不同國家基于健康風險的土壤環境基準比較研究與啟示[J]. 環境科學, 2013, 34(5): 1667-1678

Xu M, Yan Z G, He M M, et al. Human health risk-based environmental criteria for soil: A comparative study between countries and implication for China [J]. Environmental Science, 2013, 34(5): 1667-1678 (in Chinese)

[43] 周啟星, 安婧, 何康信. 我國土壤環境基準研究與展望[J]. 農業環境科學學報, 2011, 30(1): 1-6

Zhou Q X, An J, He K X. Research and prospect on soil-environmental criteria in China[J]. Journal of Agro-Environment Science, 2011, 30(1): 1-6

[44] US EPA. Soil Screening Guidance: User's Guide[R]. Washington DC: Office of Emergency and Remedial Response, 1996

[45] US EPA. Guidance for Developing Ecological Soil Screening Levels [R]. Washington DC: US EPA, 2005

[46] 陳魁, 董海燕, 郭勝華, 等. 我國環境空氣質量標準與國外標準的比較[J]. 環境與可持續發展, 2011(1): 47-50

[47] 李昕. 顆粒物環境空氣質量基準(譯)[M]. 北京: 中國環境科學出版社, 2008: 1-20

[48] WHO. Air Quality Guidelines for Europe[R]. Geneva: World Health Organization, 1987

[49] WHO. Air Quality Guidelines. Global update 2005[R]. Geneva: World Health Organization, 2006

[50] WHO. Air Quality Guidelines for Particulate Matter, Ozone, Nitrogen Dioxide and Sulfur Dioxide. Global update 2005. Summary of Risk Assessment[R]. Geneva: World Health Organization, 2006

[51] Krzyzanowski M, Cohen A. Update of WHO air quality guidelines [J]. Air Quality, Atmosphere & Health, 2008, 1(1): 7-13

[52] Goodyear C D, Edsall T A, Ormsby D, et al. Atlas of the spawning and nursery areas of Great Lakes fishes, vol. 2: Lake Superior [R]. Washington DC: Fish and Wildlife Service, 1982

[53] Goodyear C D, Edsall T A, Ormsby D, et al. Atlas of the spawning and nursery areas of Great Lakes fishes, vol.5: Lake Huron [R].Washington DC: Fish and Wildlife Service, 1982

[54] 孟偉, 張遠, 鄭丙輝. 水環境質量基準、標準與流域水污染物總量控制[J]. 環境科學研究, 2006, 19(3): 1-6

Meng W, Zhang Y, Zheng B H. The Quality criteria, standards of water environment and the water pollutant control strategy on watershed[J]. Research of Environmental Sciences, 2006, 19(3): 1-6 (in Chinese)

[55] US EPA.National Strategy for the Development of Regional Nutrient Criteria (EPA-822-R-98-002)[R]. Washington DC: US EPA, 1998

[56] US EPA. National Lakes Assessment: Technical Appendix, Data Analysis Approach[R]. Washington DC: US EPA, 2010

[57] Carvalho L, Solimini A, Phillips G, et al. Chlorophyll reference conditions for European lake types used for intercalibration of ecological status[J]. Aquatic Ecology,2008, 42: 203-211

[58] Poikane S, Alves M H, Argillier C. Defining chlorophyll-a reference conditions in European lakes[J]. Environmental Management, 2010, 45: 1286-1298

[59] US EPA. Nutrient Criteria Technical Guidance Manual: Lakes and Reservoirs[R]. Washington DC: US EPA, 2000

[60] US EPA. Nutrient Criteria Technical Guidance Manual: Wetlands (EPA-822-R-07-004)[R]. Washington DC: US EPA, 2007

[61] US EPA. National Strategy for the Development of Regional Nutrient Criteria (EPA-822-R-98-002) [R]. Washington DC: US EPA, 1998

[62] US EPA.Nutrient criteria technical guidance manual：Rivers and streams (EPA-822-B-00-002)[R]. Washington DC: US EPA, 2001

[63] 葉旌, 霍立彬, 章為靜, 等. 美國飲用水化學候選污染物的篩選過程[J]. 環境工程技術學報, 2009, 4(4): 346-352

Ye J, Huo L B, Zhang W J, et al. Screening procedure of drinking water contaminant candidate in US [J]. Journal of Environmental Engineering Technology, 2009, 4(4): 346-352 (in Chinese)

[64] NEPC (National Environment Protection Council). National Environment Protection (Assessment of Site Contamination) Measure Review[R].Canberra: NEPC, 2005

[65] US EPA. Guidelines for Carcinogen Risk Assessment (EPA 2005/630/P-03/001F) [R]. Washington DC: US EPA, 2005

[66] 馬梅. 新的生物毒性測試方法及其在水生態毒理研究中的應用[D]. 北京: 中國科學院研究所院, 2002: 9-11

Ma M. New biological toxicity test method and its application in water ecological toxicology research[D]. Beijing: The Graduate School of Chinese Academy of Sciences, 2002: 9-11(in Chinese)

[67] US EPA. Policy for the development of water quality-based permit limitations for toxic pollutants[R]. Washington DC: US EPA, 1984

[68] US EPA. Method guidance and recommendations for whole effluent toxicity (WET) testing[R]. Washington DC: Office of Water, US EPA,2000: 1-2

[69] Australian and New Zealand Environment and Conservation Council, Agriculture and Resource Management Council of Australia and New Zealand. National water quality management strategy, Australian and New Zealand guidelines for fresh and marine water quality[S]. Canberra: ANZECC and ARMCANZ, 2000:68-99

[70] 余若禎, 穆玉峰, 王海燕, 等. 排水綜合評價中的生物毒性測試技術[J]. 環境科學研究, 2014, 27(4): 390-397

Yu R Z, Mu Y F, Wang H Y, et al. Review on the aquatic organisms toxicity test in the whole effluent assessment [J]. Research of Environmental Sciences, 2014, 27(4): 390-397 (in Chinese)

[71] 段小麗, 黃楠, 王貝貝, 等. 國內外環境健康風險評價中的暴露參數比較[J]. 環境與健康, 2012, 29(2): 99-103

Duan X L, Huang N, Wang B B, et al. Development of exposure factors research methods in environmental health [J]. Environmental Health, 2012, 29(2): 99-103 (in Chinese)

[72] US EPA. Exposure factors handbook(EPA/600/R-090/052F) [S]. Washington DC: US EPA, 2011

[73] US EPA. Risk assessment guidance for superfund volume I human health evaluation manual (Part A) (EPA/540/1-89/002)[S]. Washington DC: US EPA, 1989

[74] US EPA. Child-specific exposure factors handbook (EPA/600/R-06/096F)[S]. Washington DC: US EPA, 2008

[75] US EPA. Sociodemographic data used for identifying potentially highly exposed populations(EPA/600/R-99/060) [S]. Washington DC: US EPA, 1999

[76] 吳豐昌等. 水質基準理論與方法學及其案例研究[M]. 北京: 科學出版社, 2012: 1-47

[77] 畢岑岑, 王鐵宇, 呂永龍. 環境基準向環境標準轉化的機制探討[J]. 環境科學, 2012, 33(12): 4422-4427

Bi C C, Wang T Y, Lv Y L. Mechanism for transformation of environmental criteria into environmental standards in China [J]. Environment Science, 2012, 33(12): 4422-4427 (in Chinese)

◆

Investigation on Important Directions of China Environmental Quality Criteria

ZhaoXiaoli1, Zhao Tianhui1, Li Huixian1, HuoShouliang1, XuJian1, FengChenglian1, XuYiping2, DuanXiaoli1, Wang Tieyu3, HouHong1, MengWei1, Wu Fengchang1,*

1. State Key Laboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China 2. State Key Laboratory of Environmental Aquatic Chemistry, Research Center for Eco-environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China 3. State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology, Research Center for Eco-environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China

3 December 2014 accepted 8 December 2014

Environmental quality criteria (EQC) are the scientific basis to formulate environmental quality standards, which are the foundation of the national environmental quality assessment and risk management. It involves in the frontier discipline field of environmental chemistry, toxicology, ecology, epidemiology, biology and risk assessment. National EQC are a long-term systematic project. In the present study, key research directions of the future EQC research of China were comprehensively analyzed and pointed out based on the subject characteristics and international frontiers of EQC research combined with the research status of the national science and technology demand and the related areas.The future research direction of Chinese EQC include: 1) theory and methodology of EQC; 2) basic database of EQC; 3) screening of target pollutants and priority ordering techniques; 4) water nutrient criteria; 5) bioassay and toxicity evaluation technology; 6) human exposure assessment theory and related technologies; 7) proofreading of EQC; 8) mechanism for transformation of EQC into environmental standards and the environmental management supporting technology. In the present investigation, the research progresses, scientific questions and future key research contents of 8 research direction closely related to EQC were expounded from the point of the development of EQC. The article pointed out that these important research directions were the fundament of EQC, and the long-term strategic development of the future EQC is bound to be built on the basis of considerable development of various important research directions. EQC will lead to the common flourish development of these directions, injecting vigor into the development of environmental geochemistry, toxicology, ecology and other fields.

environmental quality criteria; theory and methodology of environmental quality criteria; screening of target pollutants techniques;eco-functional regionalization;toxicity test technology; exposure assessment; risk assessment

國家自然科學基金項目(41222026；21007063)；環境保護公益性行業科研專項(201009032)

趙曉麗(1981-)，女，副研究員，研究方向為水環境基準、磁性納米材料環境行為研究，E-mail: zhaoxiaoli_zxl@126.com;

*通訊作者(Corresponding author)， E-mail: wufengchang@vip.skleg.cn

10.7524/AJE.1673-5897.20141203002

2014-12-3 錄用日期：2014-12-08

1673-5897(2015)1-18-13

X171.5

A

吳豐昌(1964—)，男，研究員，博士生導師，環境基準與風險評估國家重點實驗室主任。主要研究方向為環境基準與風險評估，天然有機質環境生物地球化學行為等。

趙曉麗, 趙天慧, 李會仙, 等. 中國環境基準研究重點方向探討[J]. 生態毒理學報, 2015, 10(1): 18-30

Zhao X L, Zhao T H, Li H X, et al. Investigation on important directions of China Environmental Quality Criteria [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2015, 10(1): 18-30 (in Chinese)