《工業(yè)污染場地土壤生態(tài)風(fēng)險評估技術(shù)指南》

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ESC

中國生態(tài)學(xué)會團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/ESCXXXX—XXXX

工業(yè)污染場地土壤生態(tài)風(fēng)險評估技術(shù)指南

Theguidelineforsoilecologicalriskassessmentinindustrialcontaminatedsites

（征求意見稿）

在提交反饋意見時，請將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

中國生態(tài)學(xué)會發(fā)布

T/ESCXXXX—XXXX

工業(yè)污染場地土壤生態(tài)風(fēng)險評估技術(shù)指南

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了工業(yè)污染場地土壤重金屬和有機污染物生態(tài)風(fēng)險評估的原則、內(nèi)容、程序、方法和技

術(shù)要求。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)污染場地土壤重金屬和有機污染物的生態(tài)風(fēng)險評估。

本標(biāo)準(zhǔn)不適用于放射性物質(zhì)和致病性生物污染的風(fēng)險評估。

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(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。

GB50137城市用地分類與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)

GB/T21010土地利用現(xiàn)狀分類

HJ25.1場地環(huán)境調(diào)查技術(shù)規(guī)范

HJ□□□-20□□生態(tài)安全土壤環(huán)境基準(zhǔn)制定技術(shù)指南

T/ESC工礦場地土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)制定技術(shù)指南

NY/T1121.2土壤pH的測定

NY/T1121.6土壤有機質(zhì)的測定

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

污染場地industrialcontaminatedsite

因堆積、儲存、處理、處置或其他方式（如遷移）承載了有害物質(zhì)的，對人體健康或環(huán)境產(chǎn)生危害

或具有潛在風(fēng)險的空間區(qū)域區(qū)域。

生態(tài)風(fēng)險評價ecologicalriskassessmentofindustrialcontaminatedsite

評估污染物對土壤生態(tài)系統(tǒng)造成不利影響的過程。

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(yīng)的環(huán)境參數(shù)的集合。

生態(tài)保護(hù)水平ecologicalprotectionlevel

對特定土地利用方式下維持主要土地用途的生態(tài)物種/生態(tài)過程的保護(hù)程度。

特征污染物contaminantofconcern

綜合工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)原材料、產(chǎn)品和廢棄物等信息，以及地塊利益相關(guān)方、評估人員以及政府部門意

見，確定需要進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險評價的污染物。

生態(tài)基準(zhǔn)值criteriaofindustrialcontaminatedsite

保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)不受影響而允許土壤中污染物蓄積的最大量。

物種敏感度分布speciessensitivitydistribution

使用概率函數(shù)擬合污染物對不同物種的毒理數(shù)據(jù)而構(gòu)建的數(shù)據(jù)分布。

2

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因果關(guān)系causalrelationship

污染物與生態(tài)受體響應(yīng)之間作用關(guān)系的描述，其中生態(tài)受體的響應(yīng)是污染物作用的結(jié)果。

4工作程序

工業(yè)污染場地生態(tài)風(fēng)險評估工作程序包括風(fēng)險篩選、風(fēng)險定量以及因果關(guān)系判定。評估程序如圖1

所示。

圖1工業(yè)污染場地生態(tài)風(fēng)險評估工作程序

3

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危害識別

識別工業(yè)污染場地基本情況、地塊未來利用方式、功能區(qū)劃、污染物類型、潛在生態(tài)受體以及可能

的生態(tài)效應(yīng)。

風(fēng)險篩選

基于潛在污染區(qū)域特征物最大暴露濃度和基準(zhǔn)值對場地特征污染物進(jìn)行篩選，若存在生態(tài)風(fēng)險則

進(jìn)行下一步的風(fēng)險評估，反之則停止評估。

風(fēng)險定量

在對應(yīng)生態(tài)情景下，基于工業(yè)污染場地的保護(hù)水平，結(jié)合污染物暴露濃度分布和毒理數(shù)據(jù)分布量化

污染物的生態(tài)風(fēng)險。

因果關(guān)系判定

依據(jù)希爾因果準(zhǔn)則（Hill’scausalcriteria）判斷污染物脅迫與該場地土壤生態(tài)系統(tǒng)受到影響之

間的因果關(guān)系。

5危害識別技術(shù)要求

工業(yè)污染場地基本情況、功能區(qū)劃和用地規(guī)劃識別技術(shù)要求

根據(jù)HJ25.1收集工業(yè)企業(yè)信息，包括地理位置、水文地質(zhì)、氣候條件、占地面積、污染場地范圍

等，獲取污染場地基本情況。獲取企業(yè)現(xiàn)狀、用地歷史相關(guān)資料和政府土地利用總體規(guī)劃，參照GB50137

和GB/T21010的土地利分類情況，明確場地未來開發(fā)利用方式。通過實地調(diào)查或者企業(yè)統(tǒng)計資料明確企

業(yè)功能分區(qū)，并據(jù)此識別潛在污染區(qū)域，包括生產(chǎn)區(qū)、材料堆放區(qū)、廢棄物處理堆放區(qū)等。

污染物類型識別技術(shù)要求

分析行業(yè)類別、生產(chǎn)原料和產(chǎn)品、經(jīng)營時間、排污及處理措施等信息，從而識別場地特征污染物。

潛在生態(tài)受體識別技術(shù)要求

通過各類機構(gòu)統(tǒng)計資料、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫、文獻(xiàn)調(diào)研以及實地調(diào)查的方式，明確污染場地潛在生態(tài)受體，

包括陸生植物、土壤動物、土壤微生物以及土壤生態(tài)過程。

6風(fēng)險篩選技術(shù)要求

實地采樣技術(shù)要求

針對場地潛在污染區(qū)域，按照HJ25.1采用專業(yè)判斷布點法制定布點采樣計劃，分析其中特征污染

物濃度。

基準(zhǔn)值的確定

根據(jù)《工礦場地土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)制定技術(shù)指南》或者《生態(tài)安全土壤環(huán)境基準(zhǔn)制定技術(shù)指南》,

以保護(hù)95%物種不受影響作為保護(hù)目標(biāo)，不考慮安全系數(shù)（AF）的前提下制定適用于工業(yè)污染場地生態(tài)

風(fēng)險評價的風(fēng)險篩選值，并以此作為風(fēng)險篩選的基準(zhǔn)值。

風(fēng)險篩選

根據(jù)商值法計算場地生態(tài)風(fēng)險，公式見附錄A，其中污染物環(huán)境濃度為潛在污染區(qū)域特征污染物最

高濃度，基準(zhǔn)值為風(fēng)險篩選值。有害商大于1表明存在生態(tài)風(fēng)險，需要進(jìn)一步量化風(fēng)險大小，若小于1則

表明不存在生態(tài)風(fēng)險，風(fēng)險評估工作停止。

7風(fēng)險定量技術(shù)要求

4

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采樣技術(shù)要求

針對整體場地覆蓋范圍，根據(jù)HJ25.1制定網(wǎng)格化采樣計劃并采集表層土壤樣品，分析其中存在生

態(tài)風(fēng)險的污染物濃度。根據(jù)NY/T1121.2分析土壤pH。根據(jù)NY/T1121.6分析有機質(zhì)含量。

情景匹配與保護(hù)水平確定技術(shù)要求

根據(jù)污染場地實際土壤參數(shù)和未來土地開發(fā)方式，將其與生態(tài)情景（附錄B）匹配，并確定其保護(hù)

水平（附錄A-2）。

毒理數(shù)據(jù)收集

參照《工礦場地土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)制定技術(shù)指南》方法收集和篩選毒理數(shù)據(jù)，并最終獲得兩個水平

的毒理數(shù)據(jù)。①低效應(yīng)水平（Level1）數(shù)據(jù)：以NOEC、LOEC、EC10等為效應(yīng)終點的效應(yīng)水平，此效應(yīng)

水平下計算的生態(tài)風(fēng)險值相對嚴(yán)格；②高效應(yīng)水平（Level2）數(shù)據(jù)：以EC50、LC50等為效應(yīng)終點的效應(yīng)

水平，此效應(yīng)水平下計算的生態(tài)風(fēng)險值相對寬松;

風(fēng)險計算

按照所獲取的毒理數(shù)據(jù)量依據(jù)不同的方式計算風(fēng)險。

（1）無效應(yīng)水平（Level1）毒理數(shù)據(jù)和半數(shù)效應(yīng)水平（Level2）毒理數(shù)據(jù)都滿足物種敏感度分

布曲線構(gòu)建需求（毒性數(shù)據(jù)來源于不低于2類6種不同的生態(tài)受體或生態(tài)過程），則計算兩種水平的生態(tài)

風(fēng)險值（一級生態(tài)風(fēng)險和二級生態(tài)風(fēng)險）。即依據(jù)污染場地生態(tài)情景所對應(yīng)的保護(hù)水平，結(jié)合毒性數(shù)據(jù)

的累積分布函數(shù)和污染物暴露濃度的互補累積分布函數(shù)，得到污染物的聯(lián)合概率分布曲線，曲線反應(yīng)各

危害水平下暴露濃度超過臨界濃度的概率，即為生態(tài)風(fēng)險值。其中毒理數(shù)據(jù)和暴露濃度分布曲線的擬合

方式和選擇按照附錄C要求進(jìn)行。

（2）無效應(yīng)水平（Level1）毒理數(shù)據(jù)和半數(shù)效應(yīng)水平（Level2）毒理數(shù)據(jù)兩者僅其中一種滿足

物種敏感度分布曲線構(gòu)建需求（毒性數(shù)據(jù)來源于不低于2類6種不同的生態(tài)受體或生態(tài)過程），則同樣基

于污染場地生態(tài)情景所對應(yīng)的保護(hù)水平，采用該類毒性數(shù)據(jù)的累積分布函數(shù)與污染物暴露濃度的互補

累積分布函數(shù)相結(jié)合，得到污染物的聯(lián)合概率分布曲線并計算風(fēng)險值。其中毒理數(shù)據(jù)和暴露濃度分布曲

線的擬合方式和選擇按照附錄C要求進(jìn)行。

（3）無效應(yīng)水平（Level1）毒理數(shù)據(jù)和半數(shù)效應(yīng)水平（Level2）毒理數(shù)據(jù)均不滿足物種敏感度

分布曲線構(gòu)建需求，則采用商值法計算風(fēng)險商（附錄A）。其中污染物環(huán)境濃度為所測得污染場地暴露

分布的95%分位數(shù)，基準(zhǔn)值為《工礦場地土壤生態(tài)風(fēng)險基準(zhǔn)制定技術(shù)指南》或者《生態(tài)安全土壤環(huán)境基

準(zhǔn)制定技術(shù)指南》規(guī)定的污染物管制值（保護(hù)水平為場地生態(tài)情景所對應(yīng)的保護(hù)水平，不考慮安全系

數(shù)）。最終計算得到的風(fēng)險商值即為生態(tài)風(fēng)險值。

8因果關(guān)系判定技術(shù)要求

結(jié)合污染場地狀況和希爾因果關(guān)系判斷準(zhǔn)則（附錄D）判斷污染物與生態(tài)受體響應(yīng)之間的因果關(guān)系。

（1）盡量選擇可信度更高的準(zhǔn)則進(jìn)行判斷，如果分析結(jié)果滿足準(zhǔn)則要求，則合理地認(rèn)為污染物暴

露與生態(tài)受體響應(yīng)存在因果關(guān)系。

（2）如果存在相反的判斷結(jié)果(例如污染物暴露和受體響應(yīng)之間存在負(fù)相關(guān))，那么就不能建立污

染物與生態(tài)受體響應(yīng)之間的因果關(guān)系，應(yīng)當(dāng)分析其他可能的原因。

（3）如果分析結(jié)果存在矛盾(例如部分結(jié)果證明污染物暴露和受體響應(yīng)之間的聯(lián)系，而另一部分結(jié)

果認(rèn)為不存在聯(lián)系則)，需要進(jìn)一步的工作對此進(jìn)行解釋。

5

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附錄A

（資料性）

有害商計算公式

有害商計算公式:

C

??=

?

其中HQ為有害商，C為污染物環(huán)境濃度，θ為基準(zhǔn)值。

6

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附錄B

（資料性）

生態(tài)情景及保護(hù)水平

根據(jù)不同的土壤pH、有機質(zhì)含量和地塊開發(fā)利用方式構(gòu)建不同的生態(tài)情景（表1）。用地類別依照

GB50137，建設(shè)用地包括GB50137中建設(shè)用地、居住用地、公共管理與公共服務(wù)用地、商業(yè)服務(wù)業(yè)設(shè)施

用地、工業(yè)用地、物流倉儲用地、交通設(shè)施用地和公用設(shè)施用地，城市綠地包括非建設(shè)用地以及建設(shè)用

地中的綠地。

情景Ⅰ為將開發(fā)為城市綠地的，土壤pH值在4.0-7.0之間的，有機質(zhì)含量低于2.0%的一類污染場地。

情景Ⅱ為將開發(fā)為城市綠地的，且pH值在4.0-7.0之間的，有機質(zhì)含量大于2.0%或者pH值在7.0-8.5之間

的，有機質(zhì)含量小于2.0%的一類污染場地。情景Ⅲ為將開發(fā)為城市綠地，且pH值在7.0-8.5之間的，有

機質(zhì)含量高于2.0%的一類污染場地。情景Ⅳ為將開發(fā)為建設(shè)用地的，土壤pH值在4-7之間的，有機質(zhì)含

量低于2.0%的一類污染場地。情景Ⅴ為將開發(fā)為建設(shè)用地的，且pH值在4.0-7.0之間的，有機質(zhì)含量大

于2%或者pH值在7.0-8.5之間的，有機質(zhì)含量小于2%的一類污染場地。情景Ⅵ為將開發(fā)為建設(shè)用地，且

pH值在7.0-8.5之間的，有機質(zhì)含量高于2.0%的一類污染場地。

在后續(xù)生態(tài)風(fēng)險評價時，根據(jù)場地的實際各項參數(shù)選擇對應(yīng)的情景。針對這些情景分別設(shè)定了對土

壤生態(tài)系統(tǒng)的差異化保護(hù)水平，分別為保護(hù)95%物種不受危害、保護(hù)90%物種不受危害、保護(hù)80%物種不

受危害和保護(hù)50%物種不受危害。

表B.1工業(yè)污染場地生態(tài)情景及保護(hù)水平

情景Ⅰ情景Ⅱ情景Ⅲ情景Ⅳ情景Ⅴ情景Ⅵ

未來開發(fā)方

城市綠地城市綠地城市綠地建設(shè)用地建設(shè)用地建設(shè)用地

式

4.0<pH≤4.0<pH≤

7.0且7.0且

7.0<pH≤7.0<pH

4.0<pH≤OC>2.0%4.0<pH<7.0OC>2.0%

土壤pH和有8.5≤8.5

7.0且或且或

機質(zhì)（OC）且且

OC≤2.0%7.0<pH≤OC≤2.0%7.0<pH≤

OC>2.0%OC>2.0%

8.5且≤8.5且OC≤

OC2.0%2.0%

保護(hù)95%保護(hù)90%的保護(hù)80%的保護(hù)90%的保護(hù)80%的保護(hù)50%的

保護(hù)水平的物種不物種不受物種不受物種不受影物種不受物種不受

受影響影響影響響影響影響

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附錄C

（資料性）

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

附表C.1物種敏感性和暴露濃度分布曲線擬合函數(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)???

[1+(?)]

Γ?(?)

?

Gamma型函數(shù)?=

Γ?

?(???)/??—擬合函數(shù)的累積分布函數(shù)，%

Gumbel型函數(shù)?=???

?—污染物毒性濃度，mg/kg

1

Log-logistic型?=??、?、?、?、?—擬合函數(shù)參數(shù)

函數(shù)?

1+(???)

Log-normal型函log???

?=Φ()

數(shù)?

??

Weibull型函數(shù)?()

?=1???

C.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?zāi)Ｐ蛿M合優(yōu)度的方法推薦使用赤池信息準(zhǔn)則（Akaikeinformationcriterion，

???），使用最大似然估計法進(jìn)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(dāng)樣本量較少時，可使用小樣本版???（????）進(jìn)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(dāng)?≤?+1時，本參數(shù)不適用。

貝葉斯信息準(zhǔn)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(shè)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）

C.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(rèn)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

8

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附錄D（資料性）

希爾因果關(guān)系判斷準(zhǔn)則

準(zhǔn)則含義可信度分析手段備注

污染物脅迫和生依據(jù)污染物是否作為

關(guān)聯(lián)強度（strength

態(tài)受體響應(yīng)存在+++主成分分析生態(tài)受體響應(yīng)差異的

ofassociation）

很顯著的關(guān)聯(lián)主成分判斷因果關(guān)系

根據(jù)不同調(diào)查者在不

對污染物的響應(yīng)污染物在其他地方

關(guān)聯(lián)的可重復(fù)性同時間、不同地點就

在不同場地和不的造成的生態(tài)受體

（consistencyof++污染物對生態(tài)受體的

同調(diào)查之間保持響應(yīng)和本次調(diào)查相

association）影響能否得出一致的

一致同

結(jié)果判斷因果關(guān)系

是否只有污染物

依據(jù)污染物脅迫和生

導(dǎo)致了生態(tài)受體分析污染物脅迫和

特異性態(tài)受體響應(yīng)之間是否

響應(yīng)?是否污染+生態(tài)受體響應(yīng)之間

（specificity）存在一一對應(yīng)關(guān)系判

物只導(dǎo)致了該種的聯(lián)系

斷因果關(guān)系

生態(tài)受體響應(yīng)?

生態(tài)受體隨時間響通過空間(如上游/下

污染物脅迫時間

應(yīng)的比較，特別是游)上/污染發(fā)生前后

時序性(temporality)上先于生態(tài)受體+

調(diào)查污染之前的生的受體狀態(tài)是否存在

響應(yīng)

態(tài)受體狀況差異判斷因果關(guān)系

1.通過文獻(xiàn)資料證實

污染物的生態(tài)效應(yīng)產(chǎn)

生機制判斷因果關(guān)系

2.依據(jù)產(chǎn)生效應(yīng)的

受體分布范圍與污染

物暴露范圍是否一致

判斷因果關(guān)系

1.文獻(xiàn)數(shù)據(jù)3.依據(jù)敏感物種的是

2.效應(yīng)可信度否喪失判斷因果關(guān)系

存在合理的機理

合理性3.敏感物種的缺4.某些效應(yīng)只對特定

解釋污染物導(dǎo)致++

（plausibility）失；種類的毒物有反應(yīng)，

的生態(tài)受體響應(yīng)

4.診斷性檢測；例如金屬硫蛋白對金

5.毒性鑒別；屬暴露的響應(yīng)，據(jù)此

判斷因果關(guān)系

5.通過處理環(huán)境樣品

來去除或隔離污染物

是否能夠消除或減少

這些污染物導(dǎo)致的生

態(tài)受體響應(yīng)判斷因果

關(guān)系

1.文獻(xiàn)數(shù)據(jù)

污染物導(dǎo)致的生

2.效應(yīng)可信度依據(jù)與合理性和實驗

態(tài)受體響應(yīng)與污

一致性（coherence）++3.敏感物種的缺證據(jù)相同方式響應(yīng)判

染物對特定物種

失；斷因果關(guān)系

產(chǎn)生的效應(yīng)一致

4.診斷性檢測；

9

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5.毒性鑒別；

6.污染物與關(guān)鍵物

種響應(yīng)的劑量-效應(yīng)

關(guān)系

其他地塊受類似污