作為大多數(shù)陸源排海污染物的匯，近岸海域承受著巨大的環(huán)境壓力，海水水質(zhì)基準(zhǔn)指示了海洋環(huán)境對特定污染物受納能力的底線，是制定海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)繩和科學(xué)依據(jù)。在海洋資源的持續(xù)利用和海洋環(huán)境保護實踐中，海水水質(zhì)基準(zhǔn)起著基礎(chǔ)性的支撐作用。而目前，我國并沒有建立相應(yīng)的水質(zhì)基準(zhǔn)體系，現(xiàn)行頒布制定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)多借鑒于發(fā)達國家的生態(tài)毒性數(shù)據(jù)。

據(jù)統(tǒng)計，2010年我國鉛的環(huán)境釋放量較2000年增加了2.57倍，由于金屬鉛具有較強生物富集性及神經(jīng)毒性，目前已被世界各主要國家列為“優(yōu)先控制污染物”，因此，根據(jù)我國近海水生生物區(qū)系的特點和污染控制的需要，開展相應(yīng)的海水水質(zhì)基準(zhǔn)基礎(chǔ)研究，構(gòu)建符合我國近海海洋環(huán)境特征的海水質(zhì)量基準(zhǔn)，對加強我國海洋環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測、評價和監(jiān)督管理；對制定我國海洋環(huán)境保護技術(shù)政策、標(biāo)準(zhǔn)不無裨益。在歐美主要國家，水質(zhì)基準(zhǔn)研究開展較早，并已發(fā)布基于各情景下的水質(zhì)基準(zhǔn)推導(dǎo)技術(shù)文件。

近年來，我國在水質(zhì)基準(zhǔn)推導(dǎo)方面開展了相關(guān)工作，并在重金屬、營養(yǎng)鹽、有機污染物等水質(zhì)基準(zhǔn)應(yīng)用研究中取得了相應(yīng)進展。

一、材料與方法

1、海水鉛的水質(zhì)基準(zhǔn)體系建立水質(zhì)基準(zhǔn)的核心是水質(zhì)基準(zhǔn)方法學(xué)，即水質(zhì)基準(zhǔn)的定值問題，廣義上，水質(zhì)基準(zhǔn)方法學(xué)包括兩部分：其一，基礎(chǔ)毒性數(shù)據(jù)的獲取方法，即毒理學(xué)試驗的相關(guān)內(nèi)容；其二，由毒性數(shù)據(jù)建立海水水質(zhì)基準(zhǔn)的定值方法。其中基礎(chǔ)毒性數(shù)據(jù)決定著定值方法，定值方法決定著基準(zhǔn)值的合理性。

考慮海域用途的多樣性及與之匹配的分級水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，目前各國用于確立污染物水質(zhì)基準(zhǔn)的毒理學(xué)數(shù)據(jù)主要分為兩類：表征高濃度污染物短期作用對水生生物不利影響的急性毒性數(shù)據(jù)；以及表征低濃度污染物長期作用對水生生物不利影響的慢性毒性數(shù)據(jù)。相應(yīng)地，本文采用雙值水質(zhì)基準(zhǔn)體系：海水水質(zhì)基準(zhǔn)高值（HSWC—用于保護海生生物免受高濃度污染物短期作用的不利影響；海水水質(zhì)基準(zhǔn)低值（LSWC）—用于保護海生生物免受低濃度污染物長期作用的不利影響及其可能產(chǎn)生的次生效應(yīng)。

此外，由于污染物具有生物富集效應(yīng)，特定污染物可經(jīng)由食物鏈進而影響上層營養(yǎng)等級生物；同時根據(jù)我國現(xiàn)有的海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的保護目的：保護海洋生物安全和水產(chǎn)品食用安全。因此鉛LSWC的推導(dǎo)須同時考量污染物對海生生物長期作用所產(chǎn)生的不利影響，及人群因食用受污染水生生物所帶來的健康影響。

在此，本文的海水水質(zhì)基準(zhǔn)低值涵括保護水生生物安全和食品衛(wèi)生兩個子基準(zhǔn)：保護生物安全的LSWCbio，以及保護食品衛(wèi)生安全的LSWCfood，并以LSWCbio和LSWCfood中的低值作為最終LSWC。

2、毒性數(shù)據(jù)篩選

毒性數(shù)據(jù)篩選于知網(wǎng)文獻數(shù)據(jù)庫、USEPAECOTOX及補充毒性試驗。為保證所建立的鉛海水水質(zhì)基準(zhǔn)符合我國海洋生物區(qū)系生物對特定污染物的耐受能力，本文所甄選生物毒性數(shù)據(jù)皆由棲息于我國境內(nèi)的海水水生生物的毒性試驗所得，毒性數(shù)據(jù)甄選原則為：適合的試驗方法，包括對照試驗及水質(zhì)監(jiān)控；

以受試生物的死亡或生長作為急性試驗終點，以半致死濃度LC₅₀或半效應(yīng)濃度EC₅₀表征；

以受試生物幼體早期試驗的畸形率、生長發(fā)育作為慢性毒性試驗終點；針對同種生物、不同時長的毒性試驗所得毒性數(shù)據(jù)，以其幾何均值作為最終采納值；針對同種生物不同生命階段所得毒性數(shù)據(jù)，以其幾何均值作為最終采納值。

同時，針對模型推導(dǎo)基準(zhǔn)，為了能使海水水質(zhì)基準(zhǔn)貼近真實的海洋生境，并考慮營養(yǎng)層級生物對同一污染物敏感性的差異，以及出于對擬合假設(shè)檢驗的考慮，用于推導(dǎo)水質(zhì)基準(zhǔn)的毒性數(shù)據(jù)須有一定的代表性（如表1所示，以生物門類表示）。在本文設(shè)定中，須獲得5個門類生物、8種不同生物的毒性數(shù)據(jù)用于推導(dǎo)海水水質(zhì)基準(zhǔn)。這5個門類生物為：藻類（包括原生界的單細胞藻類）、節(jié)肢動物門（甲殼類）、脊索動物門（魚類）、軟體動物門（貝類等）及其它動物門的水生生物。其中藻類、甲殼類和魚類的毒性數(shù)據(jù)必須具備。

3、鉛海水基準(zhǔn)推導(dǎo)方法

一般地，在保護海生生物安全方面，水質(zhì)基準(zhǔn)定值方法基于兩個基本的前提性假定：生態(tài)系統(tǒng)的敏感性取決于生態(tài)系統(tǒng)中最敏感的生物；保護生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完整便可保護整個生態(tài)系統(tǒng)的群落機能完好。

而經(jīng)由已知的、有限的生物對特定污染物的毒性數(shù)據(jù)推定未知的、對特定污染物“最為”敏感生物的毒性數(shù)據(jù)，常用的方法有：經(jīng)驗性的評價因子法和基于數(shù)理理論支持的模型外推法。評價因子法的有效性和選擇適用的評價因子在某種程度上強烈依賴于敏感生物的毒性值。其表達形式如式1所示。

式中：AF為評價因子，特別地，相對于淡水生境而言，在海洋生境中的生物種類要更為豐富，由毒性數(shù)據(jù)外推海水基準(zhǔn)的不確定性更大，而與此相反的是，可獲得的海洋生物的毒性數(shù)據(jù)遠比淡水生物的毒性數(shù)據(jù)要少，因此歐盟推薦用于海水基準(zhǔn)推導(dǎo)的評價因子較之淡水要嚴(yán)苛10倍；Min（LC₅₀，NOEC）為毒性試驗中敏感生物的毒性值。

模型外推法的基礎(chǔ)為物種敏感度分布（SSD）理論?；赟SD的模型外推法被歐美主要國家應(yīng)用于水質(zhì)基準(zhǔn)的推導(dǎo)。模型外推法通過最大似然估計或其他的方法，將污染物對生物的效應(yīng)濃度（急/慢性毒性試驗數(shù)據(jù)）擬合為頻數(shù)分布模型，如log-triangular、log-normal或log-logisitic分布；

再由求出的概率分布模型，定義了危害濃度HCp，即在分布模型中，污染物對生物的效應(yīng)濃度≤HCp的概率為p。換而言之，在此污染物含量HCp下，生境中（100-p）%的生物是相對安全的。在人群健康的防護方面，LSWCfood用于保護人群免受因食用低濃度污染物長期作用的海洋生物可能帶來的不利影響，其一般由食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)或污染物的安全攝入量及生物富集因子反演而得。

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