TCSES 68-2022 流域淡水水生生物水质基准校验技术指南

ICS13.020.40CCSZ00团体标准T/CSES68—2022流域淡水水生生物水质基准校验技术指南Technicalguidelinesforverificationofwaterqualitycriteriaforfreshwaterorganismprotection2022-11-08发布2022-11-08实施中国环境科学学会发布T/CSES68—2022I目次前言.................................................................................II引言................................................................................III1范围...............................................................................12规范性引用文件.....................................................................13术语和定义.........................................................................14校验原理与程序.....................................................................25基准校验...........................................................................36质量控制...........................................................................57基准的最终审核.....................................................................5T/CSES68—2022II前言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国环境科学研究院提出。本文件由中国环境科学学会归口。本文件起草单位：中国环境科学研究院、南京大学、南开大学、南昌大学、中国海洋大学、天津市滨海新区环境创新研究院。本文件主要起草人：刘征涛、闫振广、郑欣、李霁、孙成、王晓南、朱琳、王遵尧、葛刚、祝凌燕、周俊丽、李正炎、李梅、周涛、高强、闫政、张中华。T/CSES68—2022III引言《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》（国发〔2005〕39号）提出了“科学确定环境基准”的要求，将其作为建立和完善环境保护长效机制的重要内容之一。从国家“十一五”规划期间开始，研究人员依托国家水体污染控制与治理科技重大专项（水专项）相关课题（“重点流域优控污染物水环境质量基准研究”、“流域水环境基准及标准制定方法技术集成”等）的实施，切实推进了流域地表水水生生物水质基准的相关研究，建立了较科学的流域淡水水生生物水质基准方法。其中，流域淡水水生生物水质基准的校验方法作为保护水生生物水质基准的系列技术，是流域水生生物水质基准方法的重要组成部分。生态环境部发布《国家环境基准管理办法（试行）》（2017年第14号），进一步加强和规范环境基准管理工作，该办法对环境基准研究、制定、发布、应用与监督等工作提出了详细的要求。为贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》和《水污染防治行动计划》，科学规范淡水水生生物水质基准的校验工作，制定本文件。T/CSES68—20221流域淡水水生生物水质基准校验技术指南1范围本文件规定了流域水环境中污染物或化学物质的淡水水生生物水质基准的校验原理、程序、方法、审核和质量控制等技术要求。本文件适用于流域地表水（淡水）保护水生生物水质基准的校验应用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB3838地表水环境质量标准GB/T13266水质物质对蚤类(大型蚤)急性毒性测定方法GB/T13267水质物质对淡水鱼（斑马鱼）急性毒性测定方法GB/T21766化学品生殖/发育毒性筛选试验方法GB/T21800化学品生物富集流水式鱼类试验GB/T21805化学品藻类生长抑制试验GB/T21806化学品鱼类幼体生长试验GB/T21828化学品大型溞繁殖试验GB/T21830化学品溞类急性活动抑制试验GB/T21854化学品鱼类早期生活阶段毒性试验GB/T21858化学品生物富集半静态式鱼类试验GB/T29763化学品稀有鮈鲫急性毒性试验GB/T29764化学品青鳉鱼早期生命阶段毒性试验GB/T34666.1水质基准数据整编技术规范第1部分：污染物含量GB/T34666.2水质基准数据整编技术规范第2部分：水生生物毒性HJ831—2017淡水水生生物水质基准制定技术指南3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。淡水水生生物水质基准freshwaterqualitycriteriaforaquaticorganismprotection能够保护流域地表水体（淡水）中水生生物正常功能的水质基准，包括短期水质基准和长期水质基准。物种敏感度分布speciessensitivitydistribution；SSD通常用于描述一定生态系统中的不同生物物种，由于生活史、生理构造、行为特征和地理分布等的不同，对某种目标污染物质的毒性敏感性差异所遵循的概率分布规律。水质参数waterqualityparameters用于表示水环境质量状态及变化趋势的特征指标，包括物理、化学、生物学等参数，如：水温、浊度、pH值、化学需氧量、溶解氧、叶绿素a、细菌总数等。T/CSES68—20222重新计算法recalculationapproach基于实际流域水体中水生生物的毒性数据和物种敏感度分布，对水质基准值重新计算的方法。水效应比值watereffectratio；WER针对某种污染物质及实际水体，用本土生物对实际流域水体的原水和实验室配制水进行平行毒性试验，采用该物质在原水中的毒性终点测试值除以其在配制水中的同一毒性终点测试值的比值，即得到水效应比值。主要用于校验实际水体的水化学特性差异对水质基准推导结果的影响。生物效应比biologicaleffectratio；BER针对某种污染物质及实际水体，采用实际流域水体的本地物种进行毒性试验获得的毒性终点测试值，除以该物质对用国家或国外同类模式物种进行的同一毒性终点测试值的比值。主要用于校验实际流域中本地物种与国家或国外同类模式物种的生物毒性敏感性差异对水质基准推导结果的影响。半数致死或效应浓度50%oflethaloreffectiveconcentration；LC50/EC50引起一组受试实验生物半数死亡或产生效应的目标污染物的浓度。淡水水生生物水质基准校验verificationoffreshwaterqualitycriteriaforaquaticorganismprotection通常实际流域地表水体中的环境及生物学因子，如水温、pH、硬度及本地物种敏感性等因素与实验室采用的配置水、模式生物等条件可能有明显差异；为消除或减少实验室与野外试验结果的差异性，提高水质基准对实际水体的适用性，开展的考虑实际流域水体环境与生物因子影响，对实验室条件获得的水质基准开展在实际流域水体进行校正或检验的行为。4校验原理与程序基于流域水生生物调查，按照GB/T34666.1及GB/T34666.2的相关要求，收集整理流域水环境中目标污染物的毒性数据，实验补充本土水生生物的急性、慢性毒性数据，一般采用物种敏感度分布曲线法（SSD）推导并校验保护流域或区域水体中水生生物的急、慢性水质基准值。鉴于流域或功能区水体的水化学因子和生物因子对污染物毒性产生的影响，应考虑水质差异和生物效应来校验水生生物水质基准。校验方法包括重新计算法、水效应比值法、生物效应比法（BER）或本地物种法。图1淡水水生生物水质基准校验方法T/CSES68—202235基准校验校验受试生物选择我国各大流域地表水体差异显著，有独特的水生生物区系，水质基准值校验的受试生物一般应选择流域代表性强的分布广、敏感性高或经济物种，可开展流域水生生物调查，梳理流域水生生物组成结构，在受试生物类别上宜涵盖3门6科水生生物和食物链3个营养级（生产者、初级消费者和次级消费者）。根据物种毒性敏感度分布曲线，建议选择累积频率在前30%的敏感物种开展校验。校验方法的选择针对流域水生态具体条件，可按以下实际需要选择校验方法：a)重新计算法关注功能区物种分布特征差异，适用于流域物种的整体分布特征与国家物种分布特征存在较显著差异的情况；b)水效应比值法关注功能区水质差异，适用于功能区水质参数影响污染物的生物可利用性或毒性的情况；c)生物效应比法或本地物种法，主要关注实际流域或区域水体的本地物种与国家模式物种对目标污染物的毒性敏感性差异，较适用于流域水体中本地物种或重要经济物种需要被保护的情况。校验方法5.3.1重新计算法重新计算法是利用流域物种的毒性数据对流域水质基准通过重新计算进行获取，一般不需要开展流域物种的毒性测试，直接通过数据的收集、筛选，建立流域物种的毒性数据集，然后基于流域物种毒性数据集对水质基准进行重新计算。重新计算法的具体技术步骤如下：a)查询确定目标污染物的国家水质基准值；b)获取3门6科流域物种的急、慢性毒性数据，数据筛选方法和具体物种门类参考HJ831—2017的规定；c)将获得急性（LC50或EC50）和慢性毒性值（NOEC、LOEC、EC20等慢性终点）分别与国家的短期和长期水质基准值进行对比。如果流域物种的毒性数值均大于国家基准，则在流域层面可直接采用国家水质基准阈值，否则进行下一步；d)当流域物种的毒性值小于国家基准或标准值时，采用物种敏感度分布法（方法参见HJ831—2017中8.1）和流域物种毒性数据计算短期和长期流域水质基准；e)将计算获得的流域水质基准与国家水质基准进行对比，评估流域水质基准的确定性和适用性。5.3.2水效应比值法（WER法）水效应比值法考虑了水质对水质基准值的影响，当流域或功能区水质具有特殊性时尤为适用。具体技术步骤如下：a)原水取样与粗过滤；从流域或功能区现场采集原水，经过以下处理用于校验试验。先用尼龙网对取得的原水进行粗过滤，去掉原水中悬浮性物质。再经活性炭柱过滤：采用吸附能力较强的木质柱状活性炭（粒度为80目~120目）对采集的原水进行处理。制备活性炭填充的玻璃过滤管，进一步去除部分有机物的过滤。玻璃管的内径尺寸为6cm~10cm，长度50cm~80cm，下端用玻璃纤维垫底并以网封住，以利在管中填充活性炭并滤出水。过滤柱内活性炭填充的高度至少为10cm，填充前活性炭经过马弗炉处理（600℃，烘1h）。过滤时，将原水倒入制备好的活性炭过滤柱中，过滤柱的滤出水保持线状下流。及时对柱内活性炭进行清洗烘干，以免出现原水大颗粒杂物堆积封堵的现象。活性炭经清洗烘干后可多次重复利用。经活性炭过滤后的水样，水中主要污染物含量需达到GB3838中规定的I类或II类标准限值（如果原水取自水源地，则可经过粗过滤后直接使用），经检测若过滤水中的相关污染物含量超出I类或II类标准限值，则需对柱中的活性炭进行更换。若因地区背景值原因T/CSES68—20224导致过滤水中某种污染物含量超过GB3838中规定的地表水III类标准，需在校验报告中特别进行说明，或尽力将其含量减少至地表水I类或II类标准