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工礦污染場地土壤生態(tài)風險基準制定技術(shù)指南

1范圍

本標準規(guī)定了工礦污染場地土壤生態(tài)風險基準制定的內(nèi)容、程序、方法和技術(shù)要求。

本標準適用于工礦污染場地土壤生態(tài)風險基準值的制定。

本標準不適用于放射性物質(zhì)。

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，

僅該日期對應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。

本標準引用了下列標準、技術(shù)規(guī)范等規(guī)范性文件，包括土壤生態(tài)毒理學和生物測試標準化方法，未

涉及的方法可參考附錄A。

GB/T21809化學品蚯蚓急性毒性實驗

GB/T27855化學品土壤微生物碳轉(zhuǎn)化試驗

3術(shù)語和定義

請選擇適當?shù)囊龑дZ

3.1工礦場地industrialandminingsite

用于從事工業(yè)生產(chǎn)和礦山開采活動的地塊，包括地塊范圍內(nèi)的土壤、地表水、地下水以及地塊內(nèi)所

有構(gòu)筑物、設施和生物之和。

3.2土壤生態(tài)風險基準criteriaforsoilecologicalrisk

污染物對土壤生態(tài)系統(tǒng)不產(chǎn)生特定不利影響（或有害效應）的臨界含量，包含了土壤污染物含量和

其所產(chǎn)生的不利影響（或有害效應）之間的完整關(guān)系。

3.3生態(tài)情景ecologicalscenario

污染物暴露于受體時，造成差異化生態(tài)效應的環(huán)境參數(shù)的集合。

3.4x%危害濃度hazardousconcentration（HCX）

受影響物種的累積概率達到x%時的污染物濃度，或（100-x）%的物種能夠得到有效保護的污染物

濃度。

3.5x%效應濃度effectiveconcentration（ECX）

與對照組相比，污染物對受試生物產(chǎn)生x%生態(tài)效應（如死亡率、生長抑制率、生殖等）時的濃度。

3.6無觀察效應濃度noobservedeffectconcentration,NOEC

在規(guī)定的暴露條件下，通過實驗和觀察，與適當?shù)膶φ諜C體比較，一種外源污染物質(zhì)不引起生物任

何有害作用的最高濃度。

3.7最低可觀察效應濃度lowestobservedeffectconcentration,LOEC

指在規(guī)定的暴露條件下，通過實驗和觀察，與適當?shù)膶φ諜C體比較，一種化合物引起機體出現(xiàn)某種

2

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作用（非有害作用）的最低劑量或濃度。

3.8預測無效應濃度predictednoeffectconcentration，PNEC

化學物質(zhì)不會對土壤生物產(chǎn)生特定不利效應的最大暴露劑量或濃度，或稱保護土壤生態(tài)安全的土

壤污染物最大允許含量。

3.9生態(tài)保護水平ecologicalprotectionlevel

根據(jù)工礦場地未來土地開發(fā)利用方式下土壤所提供的生態(tài)服務功能的重要性所確定的生態(tài)物種或

生態(tài)過程保護的程度。

3.10物種敏感度分布speciessensitivitydistribution（SSD）

在生態(tài)系統(tǒng)中，不同物種對某一脅迫因子的敏感程度服從一定的累積概率分布，可通過概率或經(jīng)驗

分布函數(shù)來描述不同物種樣本對脅迫因素的敏感度差異。

3.11評估因子assessmentfactor

從實驗測定的劑量效應關(guān)系外推估計不會發(fā)生不利效應的污染物濃度的校正系數(shù)。

3.12污染土壤生態(tài)風險評估ecologicalriskassessmentofcontaminatedsoil

評估污染物進入土壤后對關(guān)注的生態(tài)受體（陸生植物、土壤微生物和土壤動物等）及其生態(tài)過程（如

硝化作用、有機質(zhì)礦化、磷酸酶活性等）產(chǎn)生顯著危害的可能性。

3.13土壤環(huán)境背景值soilenvironmentalbackgroundvalue

指基于目標土壤污染物環(huán)境背景含量的統(tǒng)計值。通常以土壤環(huán)境背景含量的某一分位值表示。

4工礦污染場地土壤生態(tài)風險基準制定流程

工礦污染場地土壤生態(tài)風險基準的制定主要包括6個步驟（圖1），具體如下：

（1）確定需要保護的生態(tài)受體和生態(tài)過程；

（2）生態(tài)毒性數(shù)據(jù)的收集與篩選；

（3）基準外推方法選擇；

（4）PNEC的外推；

（5）基準值的確定；

（6）基準值的審核。

3

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圖1工礦污染場地土壤生態(tài)風險基準制定流程

5確定需要保護的生態(tài)受體和生態(tài)過程

在制定工礦污染場地土壤生態(tài)風險基準時，需要先確定需要保護的土壤生態(tài)受體和生態(tài)過程，這些

生態(tài)受體和生態(tài)過程應為土壤生態(tài)系統(tǒng)中有代表性的生產(chǎn)者、消費者和分解者，具體可包括以下3類：

（1）生產(chǎn)者為陸生植物，如農(nóng)作物、需要保護的野生植物等；

（2）消費者為整個生命周期主要生活在土壤中的無脊椎動物，如蚯蚓、線蟲、跳蟲等；

（3）分解者為土壤微生物和微生物主導的土壤生態(tài)過程，如真菌、細菌、土壤呼吸作用、土壤消

化作用等。

6生態(tài)毒性數(shù)據(jù)的收集及篩選

6.1數(shù)據(jù)來源

單一物種的生態(tài)毒性數(shù)據(jù)主要通過以下3種途徑獲得：

（1）開展土壤生態(tài)毒理實驗：按照附錄A中的土壤生態(tài)毒理學和生物測試標準化方法，開展相應

物種的生態(tài)毒理實驗，優(yōu)先考慮我國的本土模式生物和實驗方法，獲取生態(tài)毒性數(shù)據(jù)；

（2）檢索已有的生態(tài)毒數(shù)據(jù)庫：主要從美國環(huán)保署的“ECOTOX”生態(tài)毒理數(shù)據(jù)庫

（/ecotox）獲取目標毒性數(shù)據(jù)；

（3）收集公開發(fā)表文獻里的毒性數(shù)據(jù)：主要從國內(nèi)外常用的文獻數(shù)據(jù)獲取數(shù)據(jù)，包括Webof

Science（）、中國知網(wǎng)（）、萬方數(shù)據(jù)庫

（）等。

6.2數(shù)據(jù)篩選原則

從數(shù)據(jù)庫或文獻中獲取毒性數(shù)據(jù)需對收集的毒性數(shù)據(jù)進行篩選和處理，有效毒性數(shù)據(jù)的篩選遵循

以下原則：

（1）生態(tài)毒性數(shù)據(jù)應遵循GB/T、OECD或ISO規(guī)定的標準化實驗方法獲得；

（2）應能根據(jù)文獻資料確定測試生物暴露于土壤污染物的時間和毒性終點，并可根據(jù)劑量-效應關(guān)

系估算毒性效應數(shù)據(jù)ECX，如EC10、EC50等；

（3）文獻應記錄開展毒性實驗的條件，如土壤pH、有機質(zhì)、陽離子交換量、粘粒含量、溫度等；

4

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（4）毒理實驗開展的環(huán)境暴露介質(zhì)選擇人工或者自然土壤，排除水培、濾紙培養(yǎng)、體腔注射等暴

露方式下獲得的毒性數(shù)據(jù)；

（5）文獻資料獲得的生態(tài)毒性數(shù)據(jù)應排除復合污染實驗結(jié)果，選擇單一關(guān)注污染物暴露獲得的毒

性數(shù)據(jù)，避免存在非關(guān)注污染物的顯著干擾；

（6）田間實驗數(shù)據(jù)用于基準的制定時，除滿足以上條件外，還應當同時滿足如下條件：①效應數(shù)

據(jù)必須來自同一地區(qū)同一研究實驗周期，并有供試土壤理化性質(zhì)數(shù)據(jù)；②樣品采集、處理和存儲應遵照

標準方法或可接受的操作程序；③其他田間實驗相關(guān)條件如采樣設計的科學性等需要根據(jù)具體實驗進

行評估；

6.3毒性效應指標的選擇

制定工礦污染場地土壤生態(tài)風險基準時，優(yōu)先選擇可能影響生態(tài)受體個體生長、發(fā)育或種群繁衍相

關(guān)特性的毒性效應指標。

（1）對于陸生植物，選擇生物量、產(chǎn)量、根伸長等；

（2）對于土壤無脊椎動物，選擇繁殖率、種群數(shù)量和生長率等；

（3）對于土壤微生物和微生物主導的土壤生態(tài)過程，選擇土壤微生物量、土壤硝化作用、土壤呼

吸作用等。

6.4毒性效應終點的選擇

制定工礦污染場地土壤生態(tài)風險基準時，根據(jù)不同的毒性效應終點，確定不同的毒性效應水平。具

體可分為以NOEC、LOEC、EC10等為效應終點的無效應水平（Level1）和以EC50、LC50、LD50等為效

應終點的半數(shù)效應水平（Level2）

（1）無效應水平毒性數(shù)據(jù)推導的生態(tài)風險基準相對嚴格，當環(huán)境濃度超過相應基準濃度時表明生

態(tài)風險開始發(fā)生，可作為生態(tài)風險篩選值；

（2）半數(shù)效應水平毒性數(shù)據(jù)推導的生態(tài)風險基準相對寬松，當環(huán)境濃度超過相應基準濃度時表明

可能對土壤生態(tài)物種或生態(tài)過程產(chǎn)生50%的生態(tài)危害效應，生態(tài)風險相對較高，需要采取措施以降低生

態(tài)風險，可作為生態(tài)風險管制值;

（3）低效應水平和高效應水平的生態(tài)毒性數(shù)據(jù)分別處理；

（4）同一物種有多個毒性效應指標的，取最敏感的毒性效應指標；

（5）同一物種的相同毒性效應指標，取這些毒性效應濃度的幾何平均值，不同土壤的相同微生物

或生態(tài)過程指標分別處理。

（6）所有毒性效應終點的單位保持一致，均換算為mg/kg；

7基準外推方法選擇

根據(jù)收集與篩選后的生態(tài)毒性數(shù)據(jù)量多少，選擇工礦污染場地土壤生態(tài)風險基準外推的方法，當篩

選后的毒性數(shù)據(jù)滿足不低于2類6種不同的生態(tài)受體或生態(tài)過程時，優(yōu)先選擇SSD模型進行毒性數(shù)據(jù)

外推，并根據(jù)獲取的毒性數(shù)據(jù)情況，結(jié)合評估因子估算PNEC。當數(shù)據(jù)類型和質(zhì)量不滿足SSD構(gòu)建要求

時，可選擇評估因子法進行毒性數(shù)據(jù)外推，評估因子法外推獲得的PNEC可作為工礦污染場地土壤生態(tài)

風險基準確定的臨時依據(jù)，待毒性數(shù)據(jù)量滿足SSD要求時，仍需對基準值進行修訂。

7.1SSD構(gòu)建與質(zhì)量評價

利用收集篩選后的生態(tài)毒性數(shù)據(jù)建立污染物效應濃度和物種累積分布之間的SSD模型，常用的分

布函數(shù)包括BurrIII、Log-normal、Log-logistic、Weibull、Gumbel及Gamma。分別利用上述6種分

布函數(shù)對毒性數(shù)據(jù)進行擬合，推薦根據(jù)赤池信息準則（Akaikeinformationcriterion，AIC），選擇擬

合度較好的一個或多個分布函數(shù)，確定各個優(yōu)選分布函數(shù)的權(quán)重，最終建立基于優(yōu)選分布函數(shù)加權(quán)平均

后的SSD模型。6種分布函數(shù)、擬合優(yōu)度評價方法及優(yōu)選函數(shù)的權(quán)重確定方法見附錄B。

7.2評估因子法

當生態(tài)毒性數(shù)據(jù)量不滿足SSD構(gòu)建要求時，可按照表1所列情況選擇最敏感毒性效應濃度和相應

的評估因子進行外推。

5

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表1評估因子AF取值推薦表

有效數(shù)據(jù)限定條件評估因子取值

至少有一個營養(yǎng)級生物（如植物、蚯蚓或微生物）的L(E)C50值1000

至少有一種生物（如植物）的NOEC值100

至少在兩個營養(yǎng)級上有兩種生物的NOEC值50

至少在三個營養(yǎng)級上有三種生物的NOEC值10

已知物種敏感性分布曲線（SSD方法）5-1（根據(jù)情況確定）

現(xiàn)場數(shù)據(jù)或模擬生態(tài)系統(tǒng)下得到的數(shù)據(jù)（根據(jù)現(xiàn)場情況確定）

8土壤預測無效應濃度PNEC的外推

8.1物種敏感度分布法外推

分別依據(jù)優(yōu)選的分布函數(shù)，按照權(quán)重平均獲得不同生態(tài)保護水平下的危害濃度???，結(jié)合考慮獲

取毒理數(shù)據(jù)的質(zhì)量，除以評估因子（1~5）（表1）作為土壤PNEC值。其中危害濃度???中X值的確定可

根據(jù)不同的生態(tài)情景確定，如場地未來不同用地開發(fā)類型，不同土壤性質(zhì)等，具體由當?shù)丨h(huán)境管理要求

而定。無效應Level1水平外推的數(shù)據(jù)作為生態(tài)篩選值，半數(shù)效應Level2水平外推的數(shù)據(jù)作為生態(tài)管

制值。

8.2評估因子法外推

當獲取的毒理數(shù)據(jù)不滿足SSD要求時，選擇毒性數(shù)據(jù)的最敏感值，根據(jù)表1所列情況選擇相應的評

估因子（AF），用毒性數(shù)據(jù)最敏感值除以評估因子估算PNEC值。由于數(shù)據(jù)量的限制，該方法可只用于

生態(tài)篩選值推導。

9工礦污染場地土壤生態(tài)風險基準值的確定

獲取PNEC值后，根據(jù)污染物類型，考慮土壤環(huán)境背景值的影響，最終確定工礦污染場地土壤生態(tài)

風險基準值。主要分以下兩類情況：

（1）制定重金屬元素類污染物的基準，考慮土壤環(huán)境背景濃度，可選取全國土壤環(huán)境背景數(shù)據(jù)的

50%順序統(tǒng)計值作為背景值缺省值（見附錄C），也可根據(jù)具體評價項目所在地區(qū)的背景值，利用外推

獲得的PNEC疊加當?shù)赝寥拉h(huán)境背景值作為工礦污染場地土壤生態(tài)風險基準值；

（2）制定無背景濃度污染物的基準，直接以外推獲得的PNEC作為工礦污染場地土壤生態(tài)風險基

準值。

基準值的取值一般保留兩位有效數(shù)字，單位以mg/kg表示。

10工礦污染場地土壤生態(tài)風險基準值的審核

10.1基準的自審核項目

工礦污染場地土壤生態(tài)風險基準的最終確定需要仔細審核基準推導所用數(shù)據(jù)以及推導步驟，以確

?；鶞屎侠砜煽?。自審項目如下：

（1）使用的毒性數(shù)據(jù)是否可被充分證明有效。

（2）所使用的數(shù)據(jù)是否符合數(shù)據(jù)質(zhì)量要求。

（3）急性毒性數(shù)據(jù)中是否存在可疑數(shù)值。

（4）慢性毒性數(shù)據(jù)中是否存在可疑數(shù)值。

（5）是否存在明顯異常數(shù)據(jù)。

（6）是否遺漏其它重要數(shù)據(jù)。

10.2基準的專家審核項目

（1）基準推導所用數(shù)據(jù)是否可靠。

6

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（2）物種要求和數(shù)據(jù)量是否符合基準推導要求。

（3）基準推導過程是否符合技術(shù)標準。

（4）基準值的得出是否合理。

（5）是否有任何背離技術(shù)標準的內(nèi)容并評估是否可接受。

7

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附錄A

（資料性附錄）

國內(nèi)國際土壤生態(tài)毒理學和生物測試標準化方法

附表A.1國內(nèi)土壤生態(tài)毒理學和生物測試標準化方法

方法編號供試生物方法名稱

GB/T21809蚯蚓(Eiseniafetida)化學品蚯蚓急性毒性試驗

GB/T27855土壤微生物化學品土壤微生物碳轉(zhuǎn)化試驗

GB/T31270.15蚯蚓(Eiseniafetida)化學農(nóng)藥環(huán)境安全評價實驗準則第15部分：蚯蚓急性毒性試驗

GB/T31270.16土壤微生物化學農(nóng)藥環(huán)境安全評價實驗準則第16部分：土壤微生物毒性試驗

GB/T31270.19植物化學農(nóng)藥環(huán)境安全評價實驗準則第19部分：非靶標植物影響試驗

8

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附表A.2國際土壤生態(tài)毒理學和生物測試標準化方法

方法編號供試生物方法名稱

線蟲(Caenorhabditis沉積物和土壤樣品對秀麗隱桿線蟲(Caenorhabditiselegans)

ISO10872

elegans)生長、肥力和繁殖毒性影響的測定

ISO11267跳蟲(Folsomiacandida)土壤污染物對彈尾蟲(Folsomiacandida)繁殖的抑制作用

ISO11268-1蚯蚓(Eiseniafetida)污染物對蚯蚓(E.fetida)的急性致毒效應測試

ISO11268-2蚯蚓(Eiseniafetida)污染物對蚯蚓(E.fetida)生殖影響的測定

除揮發(fā)性物質(zhì)以外的所有可能進入到土壤中的物質(zhì)對植物

ISO11269-1植物

根系生長情況的影響

土壤中化學物質(zhì)對多種高等植物的出苗率和早期生長的潛

ISO11269-2植物

在毒性效應

ISO14238土壤微生物污染物對土壤氮礦化和硝化作用的潛在影響

ISO14240土壤微生物土壤污染對微生物生物量的影響

ISO15685土壤微生物土壤污染對硝化微生物的抑制效應

ISO15952幼螺(Helicidae)污染物對陸地幼螺(Helicidae)生長的影響

ISO16072土壤微生物土壤污染對微生物土壤呼吸的影響

ISO16387線蚓(Enchytraeusalbidus)污染物對線蚓(Enchytraeussp.)的繁殖和存活影響

ISO17126萵苣(LactucasativaL.)污染土壤對萵苣(LactucasativaL.)出苗率的影響

運用土壤呼吸曲線法確定微生物群落的豐度和活性，適用

ISO17155土壤微生物

于確定土壤污染物的潛在生態(tài)毒性

蚯蚓(Eiseniafetidaand測定土壤質(zhì)量和化學品對蚯蚓(EiseniafetidaandEisenia

ISO17512-1

Eiseniaandrei)andrei)的回避試驗.

測定土壤質(zhì)量和化學品對彈尾蟲(Folsomiacandida)的回避

ISO17512-2彈尾蟲(Folsomiacandida)

試驗.

土壤微生物(Arthrobacter利用球形節(jié)桿菌(Arthrobacterglobiformis)脫氫酶活性進

ISO18187

globiformis)行固體樣品接觸試驗

ISO20963昆蟲類(Oxythyreafunesta)污染物對昆蟲幼蟲(Oxythyreafunesta)的急性致毒效應

油菜(Brassicarapa)

ISO22030化學物質(zhì)對陸地植物油菜和燕麥的繁殖力的影響

燕麥(Avenasativa)

ISO23753土壤微生物污染物對非淹水土壤中脫氫酶活性的影響

ISO29200蠶豆(Viciafaba)高等植物遺傳毒性效應評價ー蠶豆微核試驗

OECD207蚯蚓(E.fetida和E.andrei)污染物對蚯蚓(E.fetida和E.andrei)的急性致毒效應

OECD208植物化學物質(zhì)對土壤中高等植物出苗率和苗生長情況的影響

OECD216土壤微生物污染物對土壤微生物氮轉(zhuǎn)化能力的影響

OECD217土壤微生物污染物對土壤微生物碳轉(zhuǎn)化能力的影響

OECD220線蚓(Enchytraeusalbidus)化學物質(zhì)對線蚓(Enchytraeusalbidus)的繁殖力影響

OECD222蚯蚓(E.fetida和E.andrei)化學物質(zhì)對蚯蚓(E.fetida和E.andrei)的繁殖力影響

OECD226螨蟲(Hypoaspisaculeifer)化學物質(zhì)對螨蟲(Hypoaspisaculeifer)的繁殖力影響

化學物質(zhì)的沉降過程對土壤植物葉片和地上部分生長狀況

OECD227植物

的影響

跳蟲(Folsomiacandida和化學物質(zhì)對跳蟲(Folsomiacandida和Folsomiafimetaria)的

OECD232

Folsomiafimetaria)繁殖力影響

9

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附錄B

（資料性附錄）

物種敏感性分布曲線擬合函數(shù)、擬合優(yōu)度評價及優(yōu)選函數(shù)權(quán)重確定方法

附表B.1物種敏感性分布曲線擬合函數(shù)

擬合函數(shù)名稱函數(shù)公式變量及參數(shù)含義

1

BurrIII型函數(shù)?=

Γ?(??)??

[1+?()]

Gamma型函數(shù)?=?

Γ?

?(???)/??—擬合函數(shù)的累積分布函數(shù)，%

Gumbel型函數(shù)?=???

1?—污染物毒性濃度，mg/kg

Log-logistic型函數(shù)?=

??

1+log(??)??、?、?、?、?—擬合函數(shù)參數(shù)

Log-normal型函數(shù)?=Φ(???)

???

?()

Weibull型函數(shù)?=1???

B.1擬合函數(shù)擬合優(yōu)度評價

模型擬合優(yōu)度評價是用于檢驗總體中的一類數(shù)據(jù)其分布是否與某種理論分布相一致的統(tǒng)計方法。

對于參數(shù)模型來說，檢驗模型擬合優(yōu)度的方法推薦使用赤池信息準則（Akaikeinformationcriterion，

???），使用最大似然估計法進行模型擬合，并計算每個模型的???值：

???=?2?+2?（Eq.1）

式中?表示最大對數(shù)似然函數(shù)，?為擬合模型的參數(shù)數(shù)量，計算得到的???值越小，說明模型擬合

優(yōu)度越好。當樣本量較少時，可使用小樣本版???（????）進行模型評價。

?

???=?2?+2?()（Eq.2）

?????1

式中?和?的含義同上，?代表樣本數(shù)量，當?≤?+1時，本參數(shù)不適用。

貝葉斯信息準則（Bayesianinformationcriterion,???）可作為另一種替代來評價模型擬合優(yōu)度，

它在形式和設計上與???相似，但模型估算的方法為Metropolis-Hastings，下式中的參數(shù)含義同上。

???=?2?+2???(?)（Eq.3）

B.2優(yōu)選函數(shù)權(quán)重確定

根據(jù)各個擬合函數(shù)的???值，建立不同分布函數(shù)與最優(yōu)分布函數(shù)（最低???值）之間的信息差值:

Δ?=?????min(???)（Eq.4）

????為第i個分布的???值，min(???)為所有擬合函數(shù)中???的最低值，Δ???=0的分布函數(shù)為最

優(yōu)擬合分布函數(shù)，一般認為Δ???≤2的函數(shù)擬合度均較好，建議保留并賦予函數(shù)權(quán)重??：

1

??2??

??=1（Eq.5）

??2??

∑?=1?

上式中m為保留的函數(shù)個數(shù)，??含義同上，則最終SSD模型為多個模型的加權(quán)平均模型，推導特

定???為各優(yōu)選模型的加權(quán)均值：

?

???=∑?=1??????（Eq.6）

??

????=?（Eq.7）

??

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附錄C

（資料性附錄）

全國表層土壤重金屬背景含量統(tǒng)計表（mg/kg）

附表C.1全國表層土壤重金屬背景含量統(tǒng)計表（mg/kg）

順序統(tǒng)計量

元素樣點數(shù)

最小值5%值10%值25%值中位數(shù)75%值90%值95%值最大值

鎘40950.0010.0160.0240.0460.0790.1210.1870.26413.4

汞40920.0010.0090.0120.020.0380.0790.1480.22145.9

砷40930.012.43.56.29.613.720.227626

鉛40950.6810.913.61823.530.54355.61143

鉻40942.217.423.740.257.373.994.7118.81209

銅40950.3368.814.920.727.336.644.8272

鎳40950.065.791724.93342.451.2627

鋅40952.625.135516889.2116140593

數(shù)據(jù)來源：《中國土壤元素背景值》中國環(huán)境科學出版社，1991。

11

《工礦場地土壤生態(tài)風險基準制定技術(shù)指南》編制說明

1.項目背景

1.1任務來源

開展土壤環(huán)境基準研究是我國生態(tài)環(huán)境相關(guān)法律法規(guī)的明確要求。《中華人

民共和國環(huán)境保護法》第二章第十五條規(guī)定：國家鼓勵開展環(huán)境基準研究?！秶?/p>

家環(huán)境基準管理辦法（試行）》要求制定土壤環(huán)境基準。《中華人民共和國土壤污

染防治法》中明確指出，國家支持對土壤環(huán)境背景值和環(huán)境基準的研究。開展土

壤環(huán)境基準研究，對深入落實生態(tài)環(huán)境法律法規(guī)要求，科學制定土壤環(huán)境監(jiān)管標

準，強化土壤污染風險管控的具體行動，具有十分重要的意義。

2018年，科技部會同有關(guān)部門及地方，結(jié)合《土壤污染防治行動計劃》目標

和任務，制定了國家重點研發(fā)計劃“場地土壤污染成因與治理技術(shù)”重點專項實

施方案。專項圍繞國家場地土壤污染防治的重大科技需求，設立了33個研究方

向，其中包括“場地土壤環(huán)境風險評估方法和基準”項目，以期為進一步指導全

國各地污染場地土壤的風險判定，建立起統(tǒng)一規(guī)范的污染場地土壤風險評價技術(shù)

和指導基準。“保護生態(tài)環(huán)境的場地土壤風險評估技術(shù)體系和基準”是項目的主

要課題之一，填補了我國污染場地土壤生態(tài)風險基準的空白，同時也是我國土壤

環(huán)境基準研究的重要方向。因此，特此編制《工礦場地土壤生態(tài)風險基準制定技

術(shù)指南》，為進一步規(guī)范場地土壤生態(tài)風險基準制定流程，指導場地土壤生態(tài)環(huán)

境保護工作提供科學依據(jù)。本指南編制工作由中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心牽頭，

生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學研究所、生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學研究所、中山大學、

廈門大學等作為協(xié)作單位共同參與完成。

1.2工作過程

《工礦場地土壤生態(tài)風險基準制定技術(shù)指南》（以下簡稱《指南》）制訂任務

于2022年立項，由中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心牽頭，生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科

學研究所、中山大學、廈門大學正式成立標準編制組，系統(tǒng)開展了國內(nèi)外污染場

地生態(tài)風險評價基準制定的文獻調(diào)研，針對《指南》總體定位、適用范圍、編制

思路、編制原則等問題召開研討會，明確了指南的基本框架、下一步需要開展的

主要工作和需要解決的重大問題。

2022年10月，完成指南初稿

2022年11月，召開專家評審會，簡介專家意見，會后進行修改

2.基準制訂的必要性分析

近年來，隨著城市化的不斷加速，大量廢棄工礦場地進行了二次開發(fā)利用，

但其中暴露出的場地土壤環(huán)境污染問題也日益頻繁且嚴重。2014年4月，環(huán)境

保護部和國土資源部聯(lián)合發(fā)布了《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》[1]，數(shù)據(jù)表明全

國土壤環(huán)境質(zhì)量總體較差，工礦場地污染尤為突出。在調(diào)查的近700家運營中企

業(yè)的5846個土壤點位中，超標率達到36.3%；而81塊工業(yè)廢棄地的775個土壤

點位中，點位超標率34.9%；70個礦山污染場地的1672個土壤點位中，超標點

位占33.4%。2016年5月，國務院印發(fā)《土壤污染防治行動計劃》中明確要求，

到2020年，污染地塊的安全利用率要達到90%以上，到2030年，污染地塊安全

利用率達到95%以上?！锻寥牢廴痉乐涡袆佑媱潯愤€要求開展污染治理與修復，

改善區(qū)域土壤環(huán)境質(zhì)量，同時加強對未污染土壤保護，嚴控新增土壤污染。因此，

開展場地土壤環(huán)境基準制定可為我國場地土壤污染風險預警和判定提供重要參

考依據(jù)。

場地土壤環(huán)境基準根據(jù)保護對象和目標的不同可以分為保護人體健康、保護

陸地生態(tài)、保護地下水等土壤環(huán)境基準。其中保護陸地生態(tài)的土壤環(huán)境基準旨在

保護土壤中或與土壤相關(guān)的植物、土壤無脊椎動物、土壤微生物活性或代謝過程

等不會因暴露于土壤污染而產(chǎn)生顯著的生態(tài)風險[2,3]。雖然我國的土壤環(huán)境基準

目前已經(jīng)開展了大量工作，并在保護農(nóng)用地安全[4]和建設用地人體健康[5]方面出

臺了兩項國家標準，但對于保護土壤生態(tài)風險的基準研究還略顯缺乏。目前相關(guān)

研究多體現(xiàn)在發(fā)表的論文、著作及一部分項目的研究報告里，用于專門指導土壤

生態(tài)環(huán)境基準工作開展的相關(guān)方法、導則比較少。2018年生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了一

套《生態(tài)安全土壤環(huán)境基準制定技術(shù)指南》[6]的征求意見稿，但還未最終定稿。

此外，推導場地土壤生態(tài)風險基準相關(guān)的研究方法基本上多是參考借鑒國外發(fā)達

國家，如美國、加拿大、英國以及荷蘭等。而這些發(fā)達國家的土壤基準研究工作

開展時間相對較早，且多是根據(jù)自身國情制定的用于指導本國土壤生態(tài)環(huán)境基準

的研究工作。在方法的適用性方面，仍需因地制宜進行技術(shù)適配。因此，建立符

合我國區(qū)域特征的、并與場地環(huán)境管理目標緊密結(jié)合的土壤生態(tài)環(huán)境基準制定技

術(shù)指南是很有必要的，對我國場地土壤的生態(tài)環(huán)境保護與修復具有重要的指導意

義。

3.基準制定的原則和依據(jù)

3.1編制原則

（1）以《中華人民共和國環(huán)境保護法》、《土壤污染防治行動計劃》以及我

國現(xiàn)行的環(huán)境保護法律法規(guī)、政策、條例、標準的相關(guān)規(guī)定和要求為主要依據(jù)。

對國內(nèi)外土壤生態(tài)環(huán)境基準研究現(xiàn)狀、法律法規(guī)、工作機制和發(fā)展趨勢等進行調(diào)

研和對比分析，以便在標準制定過程中可以充分借鑒國內(nèi)外的最新成果，使我國

的土壤環(huán)境基準工作能夠適應我國政策法規(guī)的相關(guān)要求和發(fā)展趨勢，實現(xiàn)與國際

的接軌。

（2）充分借鑒國內(nèi)外的相關(guān)標準和技術(shù)指南的經(jīng)驗，總結(jié)各個國家制定土

壤環(huán)境基準值的考慮因素和技術(shù)方法特點，對較為成熟的共性技術(shù)在和我國本土

條件進行適配性分析后可直接引進或等效采用。

（3）以需求為導向，同時符合我國環(huán)境特征和管理需要，服務土壤質(zhì)量改

善的總體目標，明確標準制定的工作程序，提高工作效率，保證工作質(zhì)量；另外，

相關(guān)基準工作須有長期的試驗研究和足夠的數(shù)據(jù)支持，具備良好的前期基礎(chǔ)，確

保我國環(huán)境質(zhì)量基準科學性、準確性和實用性。

（4）充分吸收國內(nèi)土壤環(huán)境基準最新研究成果，尤其是有關(guān)土壤環(huán)境基準

的系列研究成果；以科學為準則，兼顧合理性和可行性；同時考慮與我國經(jīng)濟、

技術(shù)發(fā)展水平和相關(guān)方的承受能力相適應，建立健全我國土壤環(huán)境基準制定技術(shù)

導則。

3.2技術(shù)依據(jù)

場地土壤生態(tài)風險基準制定技術(shù)指南主要引用了我國及OECD和ISO污

染土壤的生態(tài)毒理學和生物學測試標準化方法，通過標準方法獲取土壤中各類生

態(tài)物種或生態(tài)過程的毒性數(shù)據(jù)，從而進行基準推導。具體技術(shù)依據(jù)見下表：

表3-1國內(nèi)外土壤生態(tài)毒理學和生物測試標準化方法

方法編號供試生物方法名稱

GB/T21809蚯蚓化學品蚯蚓急性毒性試驗

GB/T27855土壤微生物化學品土壤微生物碳轉(zhuǎn)化試驗

GB/T31270.15蚯蚓化學農(nóng)藥環(huán)境安全評價實驗準則第15部分：蚯蚓急性毒性試驗

GB/T31270.16土壤微生物化學農(nóng)藥環(huán)境安全評價實驗準則第16部分：土壤微生物毒性試驗

GB/T31270.19植物化學農(nóng)藥環(huán)境安全評價實驗準則第19部分：非靶標植物影響試驗

沉積物和土壤樣品對秀麗隱桿線蟲(Caenorhabditiselegans)生長、肥力和

ISO10872線蟲

繁殖毒性影響的測定

ISO11267跳蟲土壤污染物對彈尾蟲(Folsomiacandida)繁殖的抑制作用

ISO11268-1蚯蚓污染物對蚯蚓(E.fetida)的急性致毒效應測試

ISO11268-2蚯蚓污染物對蚯蚓(E.fetida)生殖影響的測定

除揮發(fā)性物質(zhì)以外的所有可能進入到土壤中的物質(zhì)對植物根系生長情

ISO11269-1植物

況的影響

ISO11269-2植物土壤中化學物質(zhì)對多種高等植物的出苗率和早期生長的潛在毒性效應

ISO14238土壤微生物污染物對土壤氮礦化和硝化作用的潛在影響

ISO14240土壤微生物土壤污染對微生物生物量的影響

ISO15685土壤微生物土壤污染對硝化微生物的抑制效應

ISO15952幼螺污染物對陸地幼螺(Helicidae)生長的影響

ISO16072土壤微生物土壤污染對微生物土壤呼吸的影響

ISO16387線蚓污染物對線蚓(Enchytraeussp.)的繁殖和存活影響

ISO17126萵苣污染土壤對萵苣(LactucasativaL.)出苗率的影響

運用土壤呼吸曲線法確定微生物群落的豐度和活性，適用于確定土壤污

ISO17155土壤微生物

染物的潛在生態(tài)毒性

測定土壤質(zhì)量和化學品對蚯蚓(EiseniafetidaandEiseniaandrei)的回避

ISO17512-1蚯蚓

試驗.

ISO17512-2彈尾蟲測定土壤質(zhì)量和化學品對彈尾蟲(Folsomiacandida)的回避試驗.

利用球形節(jié)桿菌(Arthrobacterglobiformis)脫氫酶活性進行固體樣品接

ISO18187土壤微生物

觸試驗

ISO20963昆蟲類污染物對昆蟲幼蟲(Oxythyreafunesta)的急性致毒效應

化學物質(zhì)對陸地植物油菜(Brassicarapa)和燕麥(Avenasativa)的繁殖力

ISO22030油菜、燕麥

的影響

ISO23753土壤微生物污染物對非淹水土壤中脫氫酶活性的影響

ISO29200蠶豆高等植物遺傳毒性效應評價——蠶豆(Viciafaba)微核試驗

OECD207蚯蚓污染物對蚯蚓(E.fetida和E.andrei)的急性致毒效應

OECD208植物化學物質(zhì)對土壤中高等植物出苗率和苗生長情況的影響

OECD216土壤微生物污染物對土壤微生物氮轉(zhuǎn)化能力的影響

OECD217土壤微生物污染物對土壤微生物碳轉(zhuǎn)化能力的影響

OECD220線蚓化學物質(zhì)對線蚓(Enchytraeusalbidus)的繁殖力影響

OECD222蚯蚓化學物質(zhì)對蚯蚓(E.fetida和E.andrei)的繁殖力影響

OECD226螨蟲化學物質(zhì)對螨蟲(Hypoaspisaculeifer)的繁殖力影響

OECD227植物化學物質(zhì)的沉降過程對土壤植物葉片和地上部分生長狀況的影響

OECD232跳蟲化學物質(zhì)對跳蟲(Folsomiacandida和Folsomiafimetaria)的繁殖力影響

4.國內(nèi)外土壤生態(tài)風險基準發(fā)展現(xiàn)狀

土壤生態(tài)風險基準是以保護土壤生態(tài)受體或生態(tài)功能為目的制定的土壤環(huán)

境基準。土壤生態(tài)篩選基準（Ecologicalsoilscreeninglevels）是指為了對陸地

生物及關(guān)鍵的土壤生態(tài)功能提供適當?shù)谋Ｗo而制定的土壤中污染物的濃度限值

，污染物濃度一旦超過此值，需對土壤采取進一步的風險評價行動或污染控制

措施。不同國家對土壤生態(tài)篩選基準有不同的定名方式，如土壤生態(tài)篩選值（

Ecologicalscreeningvaluesforsoil）、土壤基準值（Soilbenchmark）、土壤質(zhì)量目

標值（Soilqualityobjectives）、土壤預警值（Precautionarysoilvalues）、預測無

效應濃度（Predictedno-effectconcentrations）等?；陲L險的土壤生態(tài)篩選基

準更加強調(diào)土壤性質(zhì)分異、元素形態(tài)分布差異與劑量-效應響應關(guān)系等因素對土

壤污染物毒性的影響，并在考慮毒性數(shù)據(jù)的可獲得性、豐富性和可靠性的基礎(chǔ)

上，利用物種敏感性分布法或評估因子外推法等科學理論與方法，構(gòu)建針對不

同土壤類型、不同土地利用類型甚至不同受體類型的土壤篩選基準值。

由于土壤屬于高異質(zhì)性介質(zhì)，且生態(tài)受體（土壤微生物、土壤動物及植物

）數(shù)量眾多，故生態(tài)風險基準的建立相對健康風險基準更加復雜，目前也只有

為數(shù)不多的國家建立了生態(tài)基準，并基于此制定了旨在保護生態(tài)的土壤環(huán)境質(zhì)

量標準。美國環(huán)保局（USEPA）自2003年起已逐步建立了17種金屬(或類金

屬)和4種(類)有機物對植物、土壤無脊椎動物和野生動物（鳥類和哺乳動物）

的土壤生態(tài)篩選值。澳大利亞國家環(huán)境保護委員會（NEPC）在其《國家環(huán)境保

護措施1999（場地污染評價）》中制定了一套主要基于植物毒性數(shù)據(jù)的土壤生

態(tài)調(diào)查值（EILs）。德國、丹麥、西班牙、奧地利等國家也頒布了可用于進行土

壤污染物篩選的生態(tài)篩選值，英國、瑞典、比利時等國家也正在構(gòu)建類似的生

態(tài)基準值（UKEA，2004）。目前，已有十多個國家已經(jīng)制定或正在制定土壤

生態(tài)篩選基準(表4-1)，這些篩選值的公布促進了污染土壤生態(tài)風險評估技術(shù)的

發(fā)展，也給污染土壤的環(huán)境管理提供了有力的支持。

表4-1在推導土壤保護（基準）值時所采用的不同準則的方法

英屬哥倫

荷蘭加拿大西班牙澳大利亞

比亞

土地利用YYYYY

生物評估NNNYN

微生物YYYYN

野生脊椎動YYNYY

物

生物放大YNNYN

物種分布方

YYYNN

法

各國制定土壤生態(tài)基準的步驟基本類似，主要包括文獻數(shù)據(jù)的收集與評價

、數(shù)據(jù)的選擇、土壤生態(tài)基準的計算及基準值的驗證等。各國在制訂土壤生態(tài)

基準方法學上的差異體現(xiàn)在考慮的生態(tài)受體類型（表4-2）、文獻數(shù)據(jù)的篩選原

則、測試的終點（NOEC，EC10或LOEC）、生態(tài)毒性數(shù)據(jù)庫、保護的水平、

數(shù)據(jù)外推使用的具體方法（如SSD曲線、評價系數(shù)、平衡分配法、定量構(gòu)效方

法、證據(jù)權(quán)重法等）等的不同。

表4-2不同歐盟國家制定土壤生態(tài)基準考慮的生態(tài)受體類型

微生物過

國家或地區(qū)土壤動物植物陸生動物水生動物

程

奧地利√

比利時（瓦壟

√√√√√

地區(qū)）

比利時（佛蘭

√√√

德地區(qū)）

捷克√√

德國√√√√

西班牙√√√√√

芬蘭√√√√

荷蘭√√√√

瑞典√√√√√

英國√√√√

4.1美國

美國魚類與野生動物保護局（U.S.FishandWildlifeService）是最早編制

土壤生態(tài)篩選基準的機構(gòu)之一，其于1990年公布的土壤生態(tài)篩選值收錄了來自

日本、荷蘭、加拿大、美國和前蘇聯(lián)的200多種污染物中考慮生態(tài)受體（部分污

染物只考慮了人體健康）的污染物的指導值．美國環(huán)保局（USEPA）自2003年

起已逐步建立了17種金屬（或類金屬）和4種（類）有機物對植物、土壤無脊

椎動物和野生動物（鳥類和哺乳動物）的土壤生態(tài)篩選值．美國環(huán)保局5區(qū)于

1999年制定了223種污染物的生態(tài)數(shù)據(jù)質(zhì)量值（EDQLs），并于2003年8月

將這一套質(zhì)量值升格為生態(tài)篩選值（ESLs）．美國環(huán)保局6區(qū)也在其1999年發(fā)

布的《危險廢物燃燒設施篩選水平生態(tài)風險評價草案》中公布了一套針對保護

陸地植物、土壤無脊椎動物、哺乳動物和鳥類的污染物毒性參考值（TRVs），主

要用于生態(tài)風險評價過程中表層土壤污染物的篩選．美國能源部橡樹嶺

國家實驗室（OakRidgeNationalLaboratory）早在1997年就制定了一套

用于對污染場地進行生態(tài)風險評價的土壤基準，并針對土壤無脊椎動物（蚯蚓）

、微生物過程和陸生植物分別建立了不同的基準值（Efroymsonetal.，1997a;

1997b）．美國能源部薩瓦納河國家實驗室（SavannahRiverNationalLaboratory）

在綜合美國魚類與野生動物保護局提出的土壤篩選值、美國能源部橡樹嶺國家實

驗室的土壤基準值、加拿大環(huán)境部長委員會（CCME）的土壤質(zhì)量指導值、荷蘭

的環(huán)境質(zhì)量目標值（目標值、干預值和最大允許濃度值）和美國環(huán)保局的土壤生

態(tài)篩選值（Eco-SSLs）的基礎(chǔ)上，于1998年編制了一套土壤生態(tài)篩選值，并于

1999年起被美國環(huán)保局4區(qū)等效采用于污染場地的生態(tài)風險評價．此外，美國

的特拉華州、新澤西州、俄勒岡州、德克薩斯州等在等效采用其他組織制定的篩

選值的基礎(chǔ)上，也公布了適于當?shù)厥褂玫耐寥郎鷳B(tài)篩選基準值。

美國環(huán)保署（USEPA）應急和修復響應辦公室(OfficeofEmergencyand

RemedialResponse)在2003年頒布了土壤生態(tài)篩選值（Eco-SSL）制定技術(shù)導則，

后又進行了幾次修訂。選擇植物、土壤無脊椎動物、哺乳動物和鳥類為生態(tài)受體。

主要推導植物和蚯蚓直接暴露途徑的風險閾值，以及鳥類和哺乳動物基于食物鏈

暴露途徑的風險閾值。土壤生態(tài)篩選值的制定分為以下四步：

(1)文獻資料收集。對于所考慮的四類生態(tài)受體，應檢索與之相關(guān)的數(shù)據(jù)

庫，以及相關(guān)文獻資料。對于鳥類和哺乳類應檢索所有年份的相關(guān)資

料，而對于植物和土壤無脊椎動物應檢索1987年之后的相關(guān)資料，

1988年之前的相關(guān)資料可以由相關(guān)參考書目獲取。

(2)篩選可用于推導土壤生態(tài)篩選值的研究資料。資料中涉及的植物和土

壤無脊椎動物的測試方法應按照最新的測試方法要求；鳥類和哺乳動

物至少包括兩個處理水平，植物和土壤無脊椎動物至少包括五個處理

水平；對于鳥類和哺乳動物只考慮慢性毒性，而植物和土壤無脊椎動

物既考慮慢性毒性也考慮急性毒性。

(3)提取、評估和數(shù)據(jù)打分。從篩選的文獻中提取毒性數(shù)據(jù)，評估測試方

法及測試結(jié)果，對數(shù)據(jù)進行打分。

(4)基準值推導。對于鳥類和哺乳動物根據(jù)其NOAEL或LOAEL確定其污

染物的毒性參考值（TRVs）;對于植物和土壤無脊椎動物一次優(yōu)先選用

EC20、MATC（最大可接受毒物濃度，為NOAEC與LOAEC及幾何均

值）、EC10確定其風險閾值。

4.2荷蘭

荷蘭在20世紀80年代就公布了A、B、C3類土壤質(zhì)量目標值，1994年被

替換為目標值和干預值，2000年荷蘭住房、空間規(guī)劃和環(huán)境部（VROM）又對目

標值和干預值進行了更新，且一直沿用至今。荷蘭的目標值主要基于對生態(tài)系統(tǒng)

的保護而制定，而干預值是綜合考慮人體健康和生態(tài)保護的需要，以保護人體健

康和保護生態(tài)系統(tǒng)這兩者中的低值為最終的干預值，不過最終的取值大多來自于

生態(tài)風險值。

荷蘭的干預值是在取人類嚴重風險濃度（SRChuman）和生態(tài)毒理風險限值

（SRCeco）的最低值作為綜合性土壤干預值。無論是人類還是生態(tài)風險限值都是

針對“標準土壤”（10%的有機質(zhì)，25%的黏土和pH為6）的。其中危險濃度HC50s

（50%的受試物種/過程可能產(chǎn)生不良效應的濃度）是生態(tài)毒理風險限值（SRCeco）

確定的關(guān)鍵。

SRCeco具體推導過程如下：如果數(shù)據(jù)滿足兩個條件（: