1、ICS 13.020.01CCS Z 00團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CSES 122020沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)校驗(yàn)技術(shù)指南Technical guidelines for validation of sediment quality criteria2020 - 10 - 10 發(fā)布2020 - 10 - 15 實(shí)施中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)發(fā) 布IT/CSES 122020目次前言II引言III1 范圍12 規(guī)范性引用文件13 術(shù)語和定義14 方法原理和技術(shù)程序25 試驗(yàn)準(zhǔn)備36 試驗(yàn)操作47 質(zhì)量保證與質(zhì)量控制48 數(shù)據(jù)與報(bào)告4附錄 A（資料性）試驗(yàn)用水的化學(xué)特征6附錄 B（規(guī)范性）人工配制沉積物的組成7附錄 C（資料

2、性）活性材料添加方法8IT/CSES 122020前言本文件按照 GB/T 1.12020標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國環(huán)境科學(xué)研究院提出。本文件由中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)歸口。本文件起草單位：中國環(huán)境科學(xué)研究院、南開大學(xué)、南京大學(xué)、南昌大學(xué)、中國海洋大學(xué)。本文件主要起草人：劉征濤、祝凌燕、張彥峰、李霽、閆振廣、王曉南、王遵堯、朱琳、葛剛、李正炎、周濤、高強(qiáng)、閆政、張中華。II庫七七 標(biāo)準(zhǔn)下載引言國務(wù)院關(guān)于落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的決定提出了“科學(xué)確定環(huán)境基準(zhǔn)”的要求，將其作為建立和

3、完善環(huán)境保護(hù)長效機(jī)制的重要內(nèi)容之一。從國家“十一五”規(guī)劃期間開始，研究人員依托國家水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)（“水專項(xiàng)”），切實(shí)推進(jìn)了流域水環(huán)境底泥沉積物基準(zhǔn)的相關(guān)研究， 在借鑒先進(jìn)方法技術(shù)的基礎(chǔ)上，建立了較科學(xué)的流域水環(huán)境沉積物基準(zhǔn)方法。其中，現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)技術(shù)作為水環(huán)境沉積物基準(zhǔn)校驗(yàn)的特色技術(shù)，是沉積物基準(zhǔn)方法技術(shù)的重要組成部分。2017年，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布國家環(huán)境基準(zhǔn)管理辦法（試行），進(jìn)一步加強(qiáng)和規(guī)范環(huán)境基準(zhǔn)管理工作，該辦法對(duì)環(huán)境基準(zhǔn)研究、制定、發(fā)布、應(yīng)用與監(jiān)督等工作提出了詳細(xì)的要求。為貫徹中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法、中華人民共和國水污染防治法和水污染防治行動(dòng)計(jì)劃，規(guī)范沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)校驗(yàn)的工作

4、，制定本文件。III沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)校驗(yàn)技術(shù)指南1 范圍本文件規(guī)定了流域水環(huán)境沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)校驗(yàn)的方法原理和技術(shù)程序、試驗(yàn)準(zhǔn)備、試驗(yàn)操作、質(zhì)量保證與質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)與報(bào)告。本文件適用于指導(dǎo)我國流域水環(huán)境（淡水河流、湖庫）的沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)的校驗(yàn)。2 規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件， 僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T 27858化學(xué)品 沉積物-水系統(tǒng)中搖蚊毒性試驗(yàn) 加標(biāo)于水法GB/T 27859化學(xué)品 沉積物-水系統(tǒng)中搖蚊毒性試驗(yàn) 加標(biāo)于沉積物法HJ/T 153

5、化學(xué)品測(cè)試導(dǎo)則HJ/T 154新化學(xué)物質(zhì)危害評(píng)估導(dǎo)則HJ/T 155化學(xué)品測(cè)試合格實(shí)驗(yàn)室導(dǎo)則HJ 494水質(zhì)采樣技術(shù)指導(dǎo)HJ 495水質(zhì)采樣方案設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定HJ 831淡水水生生物水質(zhì)基準(zhǔn)制定技術(shù)指南3 術(shù)語和定義HJ 831界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1 3.1沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)低值sediment quality criteria -low，SQC-L用于保護(hù)流域水環(huán)境中水生生物特別是底棲生物及其生態(tài)功能的沉積物中污染物的濃度，低于該值，沉積物中污染物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)較低。3.2 3.2沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)高值sediment quality criteria - high，SQC-H用于保

6、護(hù)流域水環(huán)境中水生生物特別是底棲生物及其水生態(tài)功能的沉積物中污染物的濃度，高于該值，沉積物中污染物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)較高。3.3 3.3加標(biāo)沉積物校驗(yàn)spiked sediment validation在無人為污染的天然水體沉積物或人工配制沉積物中添加一定濃度的待測(cè)污染物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，通過沉積物毒性測(cè)試對(duì)污染物的沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)值進(jìn)行檢驗(yàn)和證實(shí)。13.4 3.4實(shí)際沉積物校驗(yàn)field sediment validation在采自實(shí)際水環(huán)境的天然沉積物中添加合適的活性材料，屏蔽干擾物質(zhì)的效應(yīng)，保留待測(cè)污染物的毒性，通過沉積物毒性測(cè)試對(duì)污染物的沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)值進(jìn)行檢驗(yàn)和證實(shí)。4 方法原理和技術(shù)程序4.1 方法

7、原理流域水環(huán)境沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)的校驗(yàn)包括加標(biāo)沉積物校驗(yàn)和實(shí)際沉積物校驗(yàn)。加標(biāo)沉積物校驗(yàn)主要根據(jù)已經(jīng)推導(dǎo)的水環(huán)境中污染物的沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)值，設(shè)計(jì)系列濃度梯度，范圍涵蓋沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)低值（SQC-L）和沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)高值（SQC-H）。在清潔無污染的天然水體沉積物或人工配制沉積物樣品中加入系列濃度的污染物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)并進(jìn)行毒性試驗(yàn)，當(dāng)不同加標(biāo)濃度的沉積物表現(xiàn)出相應(yīng)合理的毒性（符合程度達(dá)到或超過 70%），則判斷推導(dǎo)的基準(zhǔn)值通過加標(biāo)沉積物校驗(yàn)。實(shí)際沉積物校驗(yàn)主要在取自實(shí)際流域水環(huán)境的天然沉積物樣品中添加不同的活性材料，吸附或絡(luò)合沉積物中的非極性有機(jī)物、重金屬或氨氮，去除干擾物質(zhì)產(chǎn)生的實(shí)際沉積物毒性效應(yīng)，保

8、留了目標(biāo)污染物的生物毒性。測(cè)定實(shí)際水體沉積物中目標(biāo)污染物的濃度，并進(jìn)行沉積物毒性試驗(yàn)，與已經(jīng)推導(dǎo)的沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)低值（SQC-L）和沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)高值（SQC-H）進(jìn)行比較分析，當(dāng)沉積物中的污染物濃度表現(xiàn)出相應(yīng)合理的毒性（符合程度達(dá)到或超過 70%），則判斷推導(dǎo)的基準(zhǔn)值通過實(shí)際沉積物校驗(yàn)或修正。如果沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)同時(shí)通過了加標(biāo)沉積物校驗(yàn)和實(shí)際沉積物校驗(yàn)，則其可靠性較高。4.2 技術(shù)程序流域水環(huán)境沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)校驗(yàn)的技術(shù)程序見圖1。圖1沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)校驗(yàn)的技術(shù)程序25 試驗(yàn)準(zhǔn)備5.1 儀器準(zhǔn)備測(cè)試所需儀器設(shè)備應(yīng)符合HJ/T 155的相關(guān)規(guī)定。試驗(yàn)所用儀器設(shè)備不應(yīng)釋放對(duì)受試生物有害的物質(zhì)，并且對(duì)受

9、試物的吸附能力較小。5.2 受試物信息受試物應(yīng)有明確的來源，純度符合要求，未超過保存期限。收集受試物的必備資料包括名稱、結(jié)構(gòu)、純度、來源、理化性質(zhì)（例如水溶性、蒸汽壓、正辛醇-水分配系數(shù)（Kow）、穩(wěn)定性）等，以及受試物在沉積物、上覆水、孔隙水中的定量分析方法（包括檢出限和準(zhǔn)確度）。5.3 受試生物受試生物物種主要包括底棲甲殼類、水生昆蟲類、水生寡毛類、腹足類、雙殼類、底棲魚類和沉水植物。受試生物可以購買或?qū)嶒?yàn)室培養(yǎng)，同一批次試驗(yàn)所用受試生物應(yīng)是同一來源的正常健康個(gè)體，受試生物可以靜態(tài)培養(yǎng)或流水式培養(yǎng)，如果靜態(tài)培養(yǎng)，上覆水需要定時(shí)更新，以保證水質(zhì)滿足受試生物的培養(yǎng)條件。受試生物的培養(yǎng)可以參考相

10、關(guān)沉積物毒性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)方法。5.4 試驗(yàn)用水試驗(yàn)用水應(yīng)適合受試生物的存活、生長和繁殖，試驗(yàn)用水可以使用天然水或配制水，天然水可以是無污染的井水、泉水或地表水，也可以是取自沉積物樣品采集地的原位水，其硬度、堿度、電導(dǎo)率和pH 等應(yīng)保持穩(wěn)定，充分曝氣。試驗(yàn)用水的化學(xué)特征見附錄A，也可以參考沉積物毒性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)方法（參見GB/T 27858和GB/T 27859）或其它的毒性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)方法中規(guī)定的試驗(yàn)用水。5.5 沉積物水體沉積物可以使用天然沉積物或配制沉積物。天然沉積物可以取自無污染的地點(diǎn)，采樣方案設(shè)計(jì)和采樣方法參考HJ 494和HJ 495。沉積物樣品不應(yīng)含有其它引起干擾的生物。測(cè)定沉積物的間隙水pH

11、、總有機(jī)碳（total organic carbon，TOC）、粒度分布（砂、淤泥和黏土含量）和含水率。配制水體沉積物可以避免因天然沉積物本土生物、污染物質(zhì)和成分組成引起的干擾，更適合標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試。配制沉積物的組成應(yīng)符合附錄B的規(guī)定，也可以參考沉積物毒性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)方法（參見GB/T 27858 和GB/T 27859）中規(guī)定的沉積物，或直接使用符合要求的清潔土壤代替。5.6 受試物加標(biāo)進(jìn)行加標(biāo)沉積物校驗(yàn)時(shí)，受試污染物應(yīng)完全均勻地分布在沉積物中。有機(jī)化學(xué)品通常需要溶解在合適的有機(jī)溶劑中，再加入沉積物，溶劑通過揮發(fā)去除；金屬類物質(zhì)通常以水溶液形式加入沉積物中。受試物的加入可以參考沉積物毒性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)方法

12、，受試物加入沉積物后，需要平衡足夠的時(shí)間再開始試驗(yàn)； 一般有機(jī)物通常平衡1個(gè)月以上，金屬類需平衡1周2周，平衡結(jié)束后，可對(duì)上覆水和沉積物進(jìn)行受試物的濃度分析。5.7 添加活性材料進(jìn)行實(shí)際流域水體的沉積物校驗(yàn)時(shí)，可在取自實(shí)際水環(huán)境的沉積物樣品中分別添加不同的活性材3T/CSES 122020料，吸附或絡(luò)合沉積物中的干擾物質(zhì)，以便去除干擾物質(zhì)效應(yīng)，保留目標(biāo)污染物的生物毒性特性。干擾物質(zhì)包括非極性有機(jī)物、重金屬或氨氮，一般通過添加活性炭粉、大孔螯合樹脂或沸石去除其產(chǎn)生的效應(yīng)。流域水體沉積物中添加的活性材料及添加方法見附錄 C。6 試驗(yàn)操作6.1 試驗(yàn)系統(tǒng)根據(jù)需要可選擇靜態(tài)、半靜態(tài)或流水式試驗(yàn)系統(tǒng)，試

13、驗(yàn)操作應(yīng)符合HJ/T 153和HJ/154的相關(guān)規(guī)定。6.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)水體沉積物毒性效應(yīng)的測(cè)試終點(diǎn)可包括底棲物種的存活、生長、行為或繁殖等危害影響。6.3 試驗(yàn)條件估算受試生物的半數(shù)致死濃度（LC50）或有害效應(yīng)濃度（EC10-20），一般至少設(shè)置 5 個(gè)濃度，每個(gè)濃度至少 3 個(gè)平行，應(yīng)保證每個(gè)平行試驗(yàn)有足夠的生物數(shù)量，使 LC50 和 EC10-20 應(yīng)包含在試驗(yàn)的濃度范圍內(nèi)?？蓞⒖加?EC10 分析估算最低觀察效應(yīng)濃度或無觀察效應(yīng)濃度（LOEC/NOEC）。試驗(yàn)中應(yīng)設(shè)置對(duì)照，污染物設(shè)置濃度一般最高不超過 1000 mg/kg，如果添加受試物時(shí)使用了助溶劑，還應(yīng)設(shè)置溶劑對(duì)照。試驗(yàn)溫度一般在

14、 20±3范圍內(nèi)，每天光照 16 h，光照度應(yīng)為 100 lx 1000 lx。在試驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)可向沉積物中加入食物，試驗(yàn)過程中可不喂食或少量喂食。沉積物與上覆水的深度比一般在 1：3 到 1：4 之間。試驗(yàn)中上覆水溫和曝氣，一般不使溶解氧降至飽和溶解氧的 60%以下，避免對(duì)沉積物的擾動(dòng)。6.4 生物檢測(cè)暴露期內(nèi)定時(shí)檢測(cè)試驗(yàn)生物的存活、生長、行為或繁殖等情況，記錄觀察現(xiàn)象，死亡的生物應(yīng)及時(shí)移除。6.5 濃度校驗(yàn)暴露期結(jié)束后，對(duì)上覆水和沉積物進(jìn)行受試物的濃度分析。7 質(zhì)量保證與質(zhì)量控制試驗(yàn)應(yīng)符合 GB/T 27858、GB/T 27859、HJ/T 153、HJ/T 154 和 HJ/T

15、155 的相關(guān)規(guī)定。對(duì)照試驗(yàn)中的生物不表現(xiàn)出顯著的毒性效應(yīng)。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，各實(shí)驗(yàn)容器中溫度、溶解氧和pH應(yīng)保持在可接受的范圍內(nèi)。8 數(shù)據(jù)與報(bào)告8.1 數(shù)據(jù)處理根據(jù)生物測(cè)試終點(diǎn)計(jì)算毒性。當(dāng)毒性大于30%時(shí)，記為具有明顯毒性；當(dāng)毒性小于10%時(shí)，記為無明顯毒性；當(dāng)毒性在10%30%之間時(shí)，記為毒性不確定。針對(duì)不同生物和測(cè)試終點(diǎn)，可以規(guī)定不同的毒性判定標(biāo)準(zhǔn)。8根據(jù)沉積物中污染物濃度和沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)值計(jì)算水體沉積物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)商值。當(dāng)基于沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)高值（SQC-H）的風(fēng)險(xiǎn)商值大于1時(shí)，預(yù)測(cè)沉積物具有明顯毒性；當(dāng)基于沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)低值（SQC-L） 的風(fēng)險(xiǎn)商值小于1時(shí)，預(yù)測(cè)沉積物無明顯毒性；當(dāng)基于沉積物

16、質(zhì)量基準(zhǔn)高值（SQC-H）的風(fēng)險(xiǎn)商值小于1 并且基于沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)低值（SQC-L）的風(fēng)險(xiǎn)商值大于1時(shí)，預(yù)測(cè)沉積物毒性不確定。8.2 結(jié)果報(bào)告8.2.1 受試物信息受試物信息包括名稱、結(jié)構(gòu)、純度、來源、理化性質(zhì)（例如水溶性、蒸汽壓、Kow、穩(wěn)定性）等。8.2.2 受試生物信息受試生物信息包括名稱、來源、馴化和培養(yǎng)等。8.2.3 試驗(yàn)程序試驗(yàn)應(yīng)按以下程序進(jìn)行：a) 試驗(yàn)材料：例如試驗(yàn)用水，沉積物的制備、性質(zhì)和加標(biāo)方法；b) 試驗(yàn)系統(tǒng)：例如靜態(tài)、半靜態(tài)、流水式等；c) 試驗(yàn)設(shè)計(jì)：試驗(yàn)生物數(shù)量，受試物加標(biāo)濃度和實(shí)測(cè)濃度；d) 試驗(yàn)條件：毒性試驗(yàn)暴露的時(shí)間和條件；e) 測(cè)定方法：受試物濃度測(cè)定方法和生

17、物效應(yīng)測(cè)定方法。8.2.4 試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)包括以下內(nèi)容：a) 試驗(yàn)濃度：加標(biāo)濃度和實(shí)測(cè)濃度；b) 受試生物產(chǎn)生毒性效應(yīng)（例如存活、生長、行為或繁殖等）的情況；c) 受試生物產(chǎn)生的毒性效應(yīng)與沉積物濃度的關(guān)系。8.2.5 校驗(yàn)結(jié)果校驗(yàn)結(jié)果應(yīng)包括以下內(nèi)容：a) 毒性測(cè)試對(duì)沉積物毒性的評(píng)估（有明顯毒性、無明顯毒性、毒性不確定）；b) 基于水環(huán)境沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)的風(fēng)險(xiǎn)商值對(duì)沉積物毒性的預(yù)測(cè)（有明顯毒性、無明顯毒性、毒性不確定等）；c) 判別毒性評(píng)估與毒性預(yù)測(cè)結(jié)果的符合程度是否達(dá)到或超過 70%，推導(dǎo)的沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)是否通過校驗(yàn)或修正。附錄A（資料性）試驗(yàn)用水的化學(xué)特征表A.1給出了試驗(yàn)用水的化學(xué)特征。

18、表 A.1試驗(yàn)用水的化學(xué)特征物質(zhì)濃度顆粒物<20 mg/L總有機(jī)碳<2 mg/L游離氨<1 g/L余氯<10 g/L硬度（以CaCO3 計(jì)）90 mg/L 100 mg/L堿度（以CaCO3 計(jì)）50 mg/L 70 mg/L電導(dǎo)率330 mS/cm 360 mS/cmpH7.8 8.2附錄B（規(guī)范性）人工配制沉積物的組成人工配制沉積物的組成應(yīng)符合以下要求：a) 4% 5%（干重）泥炭：使用粉末狀、中等分散度、磨細(xì)（粒徑0.5 mm）、風(fēng)干的泥炭；b) (20±1)%（干重）高嶺土：高嶺石含量高于 30%；c) 75% 76%（干重）石英砂：細(xì)砂，粒度2 mm，50%以上的顆粒粒徑在 50 m 500 m；d) 去離子水：加入沉積物干組分中，占最終沉積物重量的 30% 50%；