《重金屬污染土壤生態(tài)風險評估技術指南編制說明》

《重金屬污染土壤生態(tài)風險評估技術指南（征求意見稿）》

編制說明

《重金屬污染土壤生態(tài)風險評估技術指南》編制組

二〇二二年十一月

目次

1項目背景.............................................................................................................................................................1

2標準制訂的必要性分析..................................................................................................................................2

3基準制定的原則與依據(jù)..................................................................................................................................3

4國內外生態(tài)風險評估技術發(fā)展現(xiàn)狀..............................................................................................................4

5標準的主要內容及說明................................................................................................................................10

6主要技術要點................................................................................................................................................14

7標準與國內相關技術標準的比較與銜接......................................................................................................17

8標準的預期作用與效益..................................................................................................................................18

9對實施本標準的建議....................................................................................................................................19

主要參考文獻.......................................................................................................................................................20

I

1項目背景

1.1任務來源

為貫徹落實《中華人民共和國環(huán)境保護法》、《土壤污染防治法》、《土壤污染防治行動計劃》和黨中

央、環(huán)保部關于加強土壤污染防治工作的指示，進而指導以保護人體健康和生態(tài)環(huán)境為目標的場地風險

防控、預警與安全利用，科技部會同有關部門及地方，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”重點專項實施方案，由浙江大學牽頭實施，組織中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心、中國環(huán)境保

護部環(huán)境科學研究院開展重金屬污染場地土壤生態(tài)風險評估技術指南的制定工作。

在重金屬污染場地土壤生態(tài)環(huán)境風險管控方面，為符合我國土壤環(huán)境特征、切合土壤環(huán)境管理工作

的實際需求，在大量資料收集、實地調研、實驗檢測、數(shù)據(jù)分析的基礎上，綜合國內外有關經驗，提出

適用于我國國情的重金屬污染場地土壤生態(tài)風險評估體系的研究框架與方法體系，優(yōu)先制定并發(fā)布我國

重金屬污染場地土壤生態(tài)風險評估技術指南。

1.2工作過程

2018年12月項目組承擔科學技術部場地土壤污染成因與治理技術專項場地土壤重金屬積累、轉化

與生態(tài)環(huán)境效應項目重金屬污染場地的生態(tài)環(huán)境風險管控、預警與安全利用方法體系研究

（2018YFC1800505）。

編制組自承擔該項目以來，在政策解讀、前期項目研究、文獻和實地調研等一系列準備工作的基礎

上，召開研討會，討論并且界定了開展本指南編制工作的原則、程序、步驟和方法，并最終編制生成《重

金屬污染場地土壤生態(tài)風險評估技術指南（征求意見稿）》（以下簡稱《指南》）及其編制說明，經歷了

如下編制工作過程。

2019年1月-6月，展開國內外相關文獻調研，針對《指南》的總體定位、使用范圍、編制思路、

技術需求等問題召開多輪內部討論會。

2019年7月-2020年7月，組織調查了湖南湘潭有色金屬場地、浙江溫州制革場地、湖南株洲重金

屬場地、江蘇靖江電鍍場地、湖北銅冶煉場地、云南文山銅礦場地、湖南常寧柏坊銅礦冶場地及場地周

邊不同土地利用類型，揭示了土壤重金屬復合污染特征，通過完善土壤-受體生物的實驗體系，結合土

壤生態(tài)過程、生態(tài)功能及土壤植物、動物及微生物生態(tài)多樣性對土壤重金屬污染的響應特征，系統(tǒng)參考

國內外相關研究基礎，采用“證據(jù)-權重”（Weightofevidence）法構建生態(tài)風險評估研究框架，明確了我

國重金屬污染場地土壤的生態(tài)風險評估方法。

2020年8月-12月匯總先前工作收集的有關資料進行撰寫，初步形成《重金屬污染土壤生態(tài)風險評

估技術指南（建議稿）》。

2021年1-5月，編制工作組以視頻會議和線下的形式組織召開多次專家咨詢會，綜合多方專家意

見生成《指南》修改方案；組織召開內部討論會，依據(jù)修改方案制定新一輪文獻調研和案例研究計劃。

1

2021年6月-2022年6月，依據(jù)調研結果進行多次專家咨詢，對《指南》進行多角度完善，并進行

匯總和整合。

2022年7月-10月，提交中華環(huán)保聯(lián)合會立項審查，組織第一次專家審查會；根據(jù)審查會專家意見

進行多角度完善，形成《指南（征求意見稿）》初稿。

2022年11月，中華環(huán)保聯(lián)合會組織專家對《指南（征求意見稿）》進行修改后第二次專家審查，

并形成審查意見，并根據(jù)審查意見進一步進行完善，形成《指南（征求意見稿）》。

2標準制訂的必要性分析

2.1重金屬污染土壤生態(tài)風險評估是環(huán)境管理的基礎

土壤在保障糧食安全和維護生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性方面起著重要作用。隨著我國快速城市化以及產業(yè)結構

的調整，遺留下了大量的污染場地，污染問題突出，嚴重影響土壤環(huán)境的生態(tài)安全。土壤污染生態(tài)環(huán)境

風險評價以陸地生態(tài)系統(tǒng)為保護對象，通過識別土壤植物、動物和微生物等生物個體、種群和群落暴露

于土壤污染而對其代謝活性、行為及物種間相互關系產生的不良影響，是評價土壤生態(tài)功能和土壤質量

的關鍵環(huán)節(jié)。與健康風險評價目的一致，土壤污染生態(tài)風險評估服務于土壤環(huán)境的管理與決策，不僅分

擔著土壤環(huán)境影響前端主動防控的職責，風險評估結果還可用于指導污染土壤后端修復和未來土地利用。

近年來，世界各國高度重視基于風險的土壤環(huán)境管理模式，積極開展土壤污染生態(tài)風險評估工作，對于

土壤環(huán)境治理從質量管理到風險管控的有效銜接具有里程碑意義。

2.2重金屬污染土壤生態(tài)風險評估是制定土壤環(huán)境質量標準的依據(jù)

土壤環(huán)境質量標準體系是土壤環(huán)境監(jiān)管體系的重要內容，也是識別篩選土壤污染風險的重要依據(jù)。

結合當前我國環(huán)境安全和實際管理需求，《土壤污染防治法》將環(huán)境風險區(qū)分為生態(tài)風險和公眾健康風

險，強調基于不同的土地功能以土壤生態(tài)安全和人體健康為保護目標分別制定土壤污染風險管控標準的

必要性。而最新發(fā)布的《土壤環(huán)境質量建設用地土壤污染風險管控標準（試行）（GB36600-2018）》僅

從保護人體健康的角度規(guī)范了建設用地土壤污染的風險限值。然而，人體健康安全不等于生態(tài)安全，在

此背景下，開展土壤污染的生態(tài)風險評估研究，是進一步制定基于生態(tài)安全的土壤環(huán)境質量指導值的重

要依據(jù)，可以為有效遏制土壤環(huán)境質量退化提供基準和預警，同時結合土壤污染的健康風險評估，可進

一步完善土壤污染防治標準體系建設，直接服務于污染土壤的環(huán)境保護監(jiān)督與管理，防控污染場地的環(huán)

境風險，保障土壤環(huán)境資源的安全利用。

2.3重金屬污染土壤生態(tài)風險評估的重要性和必要性

土壤污染生態(tài)風險評估是污染生態(tài)學、環(huán)境土壤學和生態(tài)毒理學的重要研究內容。雖然我國在生物

毒性實驗、污染物的生物有效性和生態(tài)過程等方面已經開展了大量的生態(tài)風險評估相關基礎研究，但研

究方法、評價模型和生態(tài)毒理數(shù)據(jù)多參考借鑒國外發(fā)達國家，方法的應用和數(shù)據(jù)的適用性等問題在一定

程度上影響了風險評估結果的準確性，也因此制約了我國土壤環(huán)境質量標準的科學性和環(huán)境管理的有效

2

性。結合當前我國土壤污染防治工作的現(xiàn)實需求和土壤污染生態(tài)風險評估的研究進展，有必要盡快建立

符合我國土壤環(huán)境特征且緊密結合國家環(huán)境管理目標的土壤重金屬污染生態(tài)風險評估標準程序，形成相

關導則、技術文件，以指導國家和地區(qū)土壤環(huán)境質量標準制定，提高污染土壤的風險管理決策水平。

3基準制定的原則與依據(jù)

3.1編制原則

（1）符合性原則

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

的土壤環(huán)境保護法律法規(guī)、條例、標準、指南、導則的相關規(guī)定和要求為主要編制依據(jù)，了解國內土壤

污染生態(tài)風險評估研究現(xiàn)狀和最新研究成果，確保我國土壤污染的生態(tài)風險評估工作符合政策法規(guī)的相

關要求和研究發(fā)展趨勢，與土壤環(huán)境質量標準體系相互補充、相互支持。

（2）適用性原則

對國外發(fā)達國家土壤污染生態(tài)環(huán)境風險評價的方法、體系、技術文件和研究現(xiàn)狀等進行系統(tǒng)調研和

深入梳理，充分借鑒國外發(fā)達國家先進經驗和最新研究成果，結合我國現(xiàn)實國情特點進行集成創(chuàng)新，保

證土壤污染生態(tài)風險評價的科學性、合理性和可操作性。

（3）導向性原則。

充分考慮我國土壤環(huán)境特征和風險管理需求，以服務土壤環(huán)境質量的保護與改善為總體目標，建立

健全土壤污染的生態(tài)風險評估機制，通過科學的生態(tài)風險評估加強土壤環(huán)境質量預警管理，制定針對性

的土壤污染防治策略。

3.2編制依據(jù)

重金屬污染場地土壤生態(tài)風險評估技術指南編制依據(jù)的法律、法規(guī)和規(guī)章主要是《中華人民共和國

土壤污染防治法》和中共中央國務院《關于加快推進生態(tài)文明建設的意見》等?！吨腥A人民共和國土壤

污染防治法》對有關生態(tài)環(huán)境風險的危害及標準體系提出具體要求；其中，第二章第十二條：“國務院

生態(tài)環(huán)境主管部門根據(jù)土壤污染狀況、公眾健康風險、生態(tài)風險和科學技術水平，并按照土地用途，制

定國家土壤污染風險管控標準，加強土壤污染防治標準體系建設”；第三章第第二十條：“國務院生態(tài)環(huán)

境主管部門應當會同國務院衛(wèi)生健康等主管部門，根據(jù)對公眾健康、生態(tài)環(huán)境的危害和影響程度，對土

壤中有毒有害物質進行篩查評估，公布重點控制的土壤有毒有害物質名錄，并適時更新”?！蛾P于加快

推進生態(tài)文明建設的意見》也提出了“全面推進污染防治，制定實施土壤污染防治行動計劃，建立以保

障人體健康為核心、以改善環(huán)境質量為目標、以防控環(huán)境風險為基線的環(huán)境管理體系，建立環(huán)境風險防

范與應急管理工作機制”的要求。

重金屬污染場地土壤生態(tài)風險評估技術指南依據(jù)的規(guī)范性文件主要有我國污染土壤環(huán)境管理及生

態(tài)調查方面的標準化方法，具體包括：

GB/T27921風險管理風險評估技術

3

GB36600-2018土壤環(huán)境質量建設用地土壤污染風險管控標準（試行）

GB/T21010土地利用現(xiàn)狀分類

HJ710.1生物多樣性觀測技術導則陸生維管植物

HJ710.10生物多樣性觀測技術導則土壤大中型動物

HJ1111生態(tài)環(huán)境健康風險評估技術指南

HJ25.1建設用地土壤污染狀況調查技術導則

HJ25.2建設用地土壤污染風險管控和修復環(huán)境監(jiān)測技術導則

HJ25.3建設用地土壤污染風險評估技術導則

HJ682建設用地土壤污染風險管控和修復術語

HJ804-2016土壤8種有效態(tài)元素的測定二乙烯三胺五乙酸浸提-電感耦合等離子體發(fā)射光譜法

HJ964-2018環(huán)境影響評價技術導則土壤環(huán)境

SL/Z467-2009生態(tài)風險評價導則

4國內外生態(tài)風險評估技術發(fā)展現(xiàn)狀

4.1國外生態(tài)風險評估技術發(fā)展

表1綜合了9個歐美主要國家的生態(tài)風險評價方法的參考標準和優(yōu)缺點。從參考標準來看，大部分

國家如荷蘭、德國、瑞典、英國、美國、加拿大等都有正式的技術指南、框架和政策法規(guī)可依；從生態(tài)

風險評價目標和保護對象來看，大部分國家以保護土壤生態(tài)功能為目標，所選的生態(tài)終點也以能夠表征

土壤生態(tài)功能為依據(jù)(Smith等,2005；Weeks和Comber,2005)。盡管如此，部分國家如德國、意大利，

包括英國和美國在選擇評價終點時較少考慮土壤生物的生態(tài)學響應，尤其是對土壤微生物的生態(tài)毒性效

應(U.S.EPA,2003)。此外，由于陸地生態(tài)系統(tǒng)的復雜性和污染場地的高度空間異質性，場地生態(tài)風險評

估具有實際針對性（Sitespecific）的特點。層級法是解決場地土壤生態(tài)風險實際針對性問題的重要手段，

隨著層級從低（T0）到高（T3）遞進，所獲得的信息數(shù)量和質量逐步增加和提高，不確定性逐漸降低，

所保護或容許的不良效應水平相應發(fā)生改變，并且充分體現(xiàn)出污染源、途徑和受體之間的關聯(lián)性。

表2綜合了美國、英國、澳大利亞和加拿大等國家污染場地土壤生態(tài)風險評估框架的典型特征，

大多數(shù)國家生態(tài)風險評價框架基本類似，即，采用層級法，不同的層級所保護或容許的不良效應水平不

同。首先，除了加拿大以外，其他國家都明確提出采用層級法構建場地土壤生態(tài)風險評估框架。加拿大

盡管在框架中不包含層級評估過程，但是在操作指南中提出正式開展生態(tài)風險評估前進行篩選評估的要

求，并且風險管理者或決策者根據(jù)場地環(huán)境管理的實際需求（評估過程中每一步評估結果包含的不確定

性）決定基本框架中某個步驟的迭代次數(shù)，以整合更多信息，降低不確定性。其次，與一般生態(tài)風險評

估中風險管理與風險評估具有相對獨立性不同，在場地生態(tài)風險評估框架中風險管理占有十分重要的地

位，這與場地的實際針對性特點以及通常需要采用層級法有關。以英國的層級遞進式場地土壤風險評估

框架為例（圖1），每一級評估結束后需要風險管理者參與決定是否進入下一級評估；同時，國際上現(xiàn)

4

行的污染場地土壤生態(tài)風險評估框架大多以美國USEPA的三步法標準框架為基本框架（圖2），整個評

估過程由3部分組成，即，問題形成、分析（暴露分析和效應分析）和風險表征，其他國家通常根據(jù)自

身法律法規(guī)和保護目標，在此基本框架基礎上制定了各種形式的層級遞進式評估框架；另外需要指出的

是，場地土壤生態(tài)風險評估框架中最終評估階段或高等級評估階段通常采用野外生態(tài)調查及種群水平以

上風險受體或評估終點，由此也彰顯出了場地生態(tài)風險評估的實際針對性特征。

美國具有極其完善和成熟的生態(tài)風險評估框架和技術指南，不僅在美國國家環(huán)境保護局（USEPA）

的各方面政策中得以充分體現(xiàn)，在實際使用中也具備一系列成熟的技術配套，已成為過去30多年以來

制定生態(tài)資源決策主要依據(jù)，并被加拿大、歐盟和其他國家所效仿。USEPA生態(tài)風險評估框架最初于

1986年（ORNLERA框架）依照紅皮書的框架構建而成。在1992年，EPA(1992)發(fā)布了新版框架，除

了化學污染物以外，新版框架中還包括了非化學風險脅迫，并在此基礎上提出了針對超級基金場地的生

態(tài)風險評估程序(U.S.EPA,1997)，實現(xiàn)了層次化評估技術體系。隨后于1998年，發(fā)布了對應于新版框

架的第一部指南(U.S.EPA,1998)，并陸續(xù)通過附錄形式對指南進行內容補充，如2003年出版的解釋生

態(tài)評價終點以及識別EPA所指定的評價終點(U.S.EPA,2003)的技術指南，2016年增加了以生態(tài)系統(tǒng)服

務功能作為評價終點的技術指南(U.S.EPA,2016)。基于生態(tài)風險評估結果，美國在清潔水法案（Clean

WaterAct）中制定了化學水質標準和生物學水質標準，在清潔空氣法案（CleanAirAct）中制定了空氣

質量標準，尤其針對臭氧的標準(U.S.EPA,2006)。

圖1英國層級法生態(tài)風險評估框（UKEA,2008）

5

圖2美國EPA生態(tài)風險評估標準框架（USEPA,1998）

6

表1國際上污染場地生態(tài)風險評估技術指南(Smith等,2005；Weeks和Comber,2005)

國家主要方法及參考標準優(yōu)點缺點

《土壤保護行動》1994，修訂版①對于特定土地利用類型生態(tài)參數(shù)的

①依據(jù)土地利用類型估算；污染物毒性數(shù)據(jù)通常無法獲得或者具

HC50①土壤保護行動旨在防治、限制和修復導致與人類以及動植

②明確定義污染物土壤最大容許值；有很強的主觀性；

荷蘭物有關的土壤功能下降或受到威脅的土壤性質變化；

③根據(jù)數(shù)據(jù)對數(shù)分布制作物種敏感性分布圖（）；水②假設使所暴露的生物處于其

NOECSSD50%SSD②土壤修復目標與依據(jù)最終的土地利用類型而定50%

平作為嚴重風險等級水平；NOEC水平之上的土壤污染物水平為可

④2000年提出的修復目標值和風險管控值接受水平

聯(lián)邦土壤保護行動1999結合以保護和恢復土壤功能為目的的土壤保護

德國土壤保護被視為與土壤的人類利用相關；厘清土壤污染類型不考慮土壤生物

條列

依據(jù)最大可接收濃度（）；如果超過被視為污染場地并啟動修

意大利MACMAC制定不考慮生態(tài)學基準

復程序MAC

污染場地評估與危害及污染物水平相關，包括污染物的潛在遷移性、場

瑞典地敏感性和保護價值。構建了總體框架和指南，關注對環(huán)境沒有不可接

受風險產生、場地的污染程度、修復目標構建、以及修復效果評估

假設成log正態(tài)分布，盡管只有生態(tài)系統(tǒng)中部分物種的毒性

采用NOEC，LOEC和EC值，利用外推因子作為安全閾值對實驗室和田

丹麥數(shù)據(jù)，仍然假設保護這些物種將足以保護生態(tài)系統(tǒng)功能和結

間數(shù)據(jù)進行外推；目的是為了保護土壤功能和結構

構

只對具有包含的法定危害的土壤污染物進行評價，采用基于證

英國PartⅡA咨詢框架，現(xiàn)有的土壤篩選值比較有限

據(jù)-權重法的層級評價方法，在效應評價中采用土壤篩選值

污染土壤生態(tài)風險層級評價方法；基于土壤生態(tài)風險等級的毒性基準值縮減了標準化過程；主要體現(xiàn)決策者的意愿和需要；能夠與

美國

建立技術指南（OakRidgeToxicologicalBenchmarks）基于人體健康的篩選值（RBC）相兼容

包括場地特異性數(shù)據(jù)，以及用來推導有關復雜生態(tài)系統(tǒng)響應

加拿大土壤質量規(guī)范建議稿；污染場地臨時環(huán)境質量標準；生態(tài)風險評

加拿大（慢性毒性效應和化學和生態(tài)系統(tǒng)水平研究之間的交互作

價指南；土壤質量標準構建技術導則

用）的定量信息

在場地特異性數(shù)據(jù)缺少的情況下用背景濃度作為修復標準缺少國家政策來保證所要求的標準得

澳大利亞基于以保護陸地受體為目的的生態(tài)風險的修復目標

值；所選的生態(tài)受體包括不同營養(yǎng)級水平到執(zhí)行

7

表2美國（USA）、英國（UK）、加拿大、澳大利亞等國家的污染場地土壤生態(tài)風險評估框架（USEPA,1998;

UKEA,2008;NEPC,2013;CCME,2020）

國家層級技術依據(jù)關鍵程序

英國4級（T0-T3），其中T0-T1為篩選級評估；評估程序的每一步都有詳細強調土壤污染與不良生態(tài)效應

T2為效應評估；T3為暴露-效應關系分析的技術指南或法規(guī)之間的聯(lián)系是否真實存在

8個步驟不是簡單的線性或者

8級（Step1-Step8），其中Step1-Step2為篩順序過程，如果有必要可以重

美國與場地修復調查/可行性分

選級評估；Step3-Step7基本框架程序；復進行該評估程序，在重復過

析（RI/FS）相銜接

Step8為風險管理程中某些步驟可以省略，或者

幾個步驟同時進行

不按照范圍和級別分類，不包含篩選級評采用證據(jù)-權重法，問題分析階

加拿大估；風險管理者或決策者根據(jù)場地環(huán)境管評估程序的復雜程度與場地段確定評估終點（保護目標），

理的實際需求（不確定性）決定基本框架及其風險的復雜程度相對應每個終點包含由一組或幾組暴

中某個步驟的重復次數(shù)露-效應關系組成的證據(jù)鏈

判斷評估程序走向的主要依

2級（預評估與最終評估），每個級別都包每一個層級的評估目標為推導

澳大利亞據(jù)為與具體土地利用類型相

含由部分組成的基本框架，其中預評估出基于對應生態(tài)價值的生態(tài)學

5對應的敏感物種分布概率

為篩選級評估調查水平（EILs）

（SSD）

4.2國內生態(tài)風險評估技術發(fā)展現(xiàn)狀

我國生態(tài)風險評估工作起步晚，始于水生態(tài)風險和區(qū)域生態(tài)風險（龍濤等，2015），目前還缺乏土

壤污染生態(tài)風險的標準規(guī)范，以及相應的評價方法導則和指南。生態(tài)環(huán)境部2014年發(fā)布的《污染場地

風險評估技術導則》(HJ25.3—2014)與2018年發(fā)布的《土壤環(huán)境質量建設用地土壤污染風險管控標

準(試行)》(GB36600—2018)均是以保護人體健康為目標，提出基于健康風險的土壤風險控制值以及

監(jiān)測、實施和監(jiān)督要求。同年發(fā)布的《土壤環(huán)境質量農用地土壤污染風險管控標準(試行)》

(GB15618—2018)，以保護農產品質量安全為主要目標，分別推導了農產品質量安全、農作物生長和

土壤微生物的土壤污染物閾值，并規(guī)定了耕地、園地和草地的土壤污染篩選值和管制值。

在基礎研究方面，我國學者在陸生生物如蚯蚓、土壤微生物和作物水稻小麥等的毒性效應及毒理試

驗方法方面開展了大量研究工作，包括土壤污染生態(tài)風險評價指標和方法研究以及土壤污染的生物可利

用性研究等方面（張霖琳等，2020）。在具體場地生態(tài)風險評價方面也做了一些案例，如劉志全等（2006）

對典型石油化工污染場地的萘進行了生態(tài)風險評價，Yuan等（2014）對北京某化工區(qū)表層土壤重金屬

生態(tài)風險進行了分析和評價。針對農藥面源污染，我國借鑒國際生態(tài)風險評價框架構建了層次法評價技

術。目前的大部分研究采用評估因子外推及物種敏感曲線評估土壤污染的生態(tài)效應，通過傳統(tǒng)的商值法，

利用風險商表征土壤污染的生態(tài)風險。但是土壤生態(tài)系統(tǒng)相當復雜，而這類評估未能涵蓋土壤中更多

生物，較難適用于精準性強和尺度大的風險評估。

與當前國際水平相比，我國目前在土壤污染生態(tài)風險評估技術方面還需要開展大量與實際應用相結

8

合方面的工作：（1）建立污染場地土壤生態(tài)風險評估技術導則等技術性文件；（2）建設本土化生態(tài)毒性

數(shù)據(jù)庫；（3）建立基于較高生物水平和生態(tài)系統(tǒng)水平的受體生態(tài)效應評價終點；（4）在暴露評價中納入

土壤污染物生物有效性；（5）構建土壤復合污染生態(tài)風險評估方法。

4.3“證據(jù)-權重法”污染場地土壤生態(tài)風險評估方法

Dagnina等（2008）提出綜合環(huán)境科學“三合一”數(shù)據(jù)，采用“證據(jù)-權重”（weight-of-evidence，WoE）

法進行整體生態(tài)風險評估，即，基于包括污染物濃度的土壤化學參數(shù)、生物個體水平上的生態(tài)毒理學參

數(shù)、污染物亞致死水平上的生物生理生化參數(shù)以及有關生物群落結構和功能的生態(tài)學參數(shù)，針對每個參

數(shù)與相應的參考值進行比較，獲得相應的風險指數(shù)，即，化學風險指數(shù)（ChemRI）、生態(tài)毒理學風險指

數(shù)（EcotoxRI）以及生態(tài)系統(tǒng)風險指數(shù)（EcoRI），最后根據(jù)各自權重獲得整體生態(tài)風險指數(shù)。對于部分

參考值的選擇，夏家淇和駱永明(2006)提出，在區(qū)域和場地土壤污染評估中可以采用土壤環(huán)境背景值、

土壤環(huán)境質量二級標準值和土壤污染臨界值作為參考值。

目前“證據(jù)-權重法”中應用較為廣泛的是定性權重分析法、半定量權重分析法和定量權重分析法

（Suteretal.,2017）。定量權重分析法由于對數(shù)據(jù)質量、統(tǒng)計分析和專業(yè)知識的高要求，限制了其實際

應用范圍。定性權重分析法主要包括了證據(jù)羅列法、最佳專業(yè)判斷、因果標準分析法和邏輯法等，然而

由于定性方法或多或少缺乏證據(jù)間的邏輯考慮和證據(jù)賦權、存在經驗偏差和利益沖突、缺乏準則設定的

統(tǒng)一標準和產生主觀判斷差異等，使得定性權重分析方法難以滿足實際污染土壤生態(tài)風險評估的要求。

半定量方法主要包括賦值法和指數(shù)法，賦值法對于證據(jù)鏈之間的相互關系討論相對較少，且主觀性強；

而指數(shù)法由于在計算得到單一指數(shù)的過程中，往往會導致大量有效數(shù)據(jù)的丟失，使得無法得到精確的可

信賴的結果（USEPA,2016）。因此，耦合EPA四步法和歐盟層次法對現(xiàn)有的半定量“證據(jù)-權重法”進行

改進，在風險評估的過程中同時考慮了評估策略的客觀性、確定性、透明性、再現(xiàn)性和一致性，在很大

程度上增加其數(shù)據(jù)的豐富度，使其可以解釋不同證據(jù)鏈間的相關性，對統(tǒng)計方法的高度依賴性也使得最

終結果更加客觀真實，此外，由于體現(xiàn)了層次法原理，使生態(tài)風險評估的過程更加靈活和實際針對性（王

美娥等，2020）。盡可能多的收集涉及到多物種多評估終點的證據(jù)，將相似的證據(jù)整理成不同證據(jù)鏈，對

不同證據(jù)進行賦權后進行證據(jù)的整合，表征綜合生態(tài)風險，可以提高生態(tài)風險評估結果的準確性，避免

假陽性和假陰性的結論。

以上對國內外關于土壤污染生態(tài)風險評估技術發(fā)展現(xiàn)狀的綜合分析結果表明，耦合EPA四步法和

層次法進行改進的“證據(jù)-權重法”評估框架比較適合應用于野外復雜環(huán)境條件下的重金屬污染場地土壤

生態(tài)風險評估。

9

5標準的主要內容及說明

5.1范圍

本標準規(guī)定了重金屬污染土壤生態(tài)風險評估的范圍、規(guī)范性引用文件、術語和定義、總體要求和生

態(tài)風險評估程序、風險識別、暴露評價、效應評價、綜合生態(tài)風險表征。

本標準適用于重金屬污染土壤生態(tài)風險評估。

5.2規(guī)范性引用文件

本標準引用了下列文件或其中的條款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本適用于本標準。

GB/T27921風險管理風險評估技術

GB36600-2018土壤環(huán)境質量建設用地土壤污染風險管控標準（試行）

GB/T21010土地利用現(xiàn)狀分類

HJ710.1生物多樣性觀測技術導則陸生維管植物

HJ710.10生物多樣性觀測技術導則土壤大中型動物

HJ1111生態(tài)環(huán)境健康風險評估技術指南

HJ25.1建設用地土壤污染狀況調查技術導則

HJ25.2建設用地土壤污染風險管控和修復環(huán)境監(jiān)測技術導則

HJ25.3建設用地土壤污染風險評估技術導則

HJ682設用地土壤污染風險管控和修復術語

HJ804-2016土壤8種有效態(tài)元素的測定二乙烯三胺五乙酸浸提-電感耦合等離子體發(fā)射光譜法

HJ964-2018環(huán)境影響評價土壤環(huán)境

SL/Z467-2009生態(tài)風險評價導則

5.3術語和定義

下列術語和定義適用于本標準。

5.3.1

土壤生態(tài)風險評估soilecologicalriskassessment

通過收集、組織和分析環(huán)境數(shù)據(jù)來評估土壤污染對陸地生態(tài)系統(tǒng)中土壤動物、微生物和植物個體、

種群、群落以及特定生態(tài)系統(tǒng)的風險的過程。

5.3.2

證據(jù)-權重法weight-of-evidence(WoE)

在評估中通過組合、評估和整合證據(jù)進行技術推斷的過程，在評估中證據(jù)-權重法能夠用來定量估

算、模型選擇或得出定性結論。

5.3.3

10

生態(tài)暴露評價ecologicalexposureassessment

對生態(tài)系統(tǒng)暴露于土壤環(huán)境中化學性因素的暴露量、頻率及持續(xù)時間進行估計或測量的過程，也包

括對土壤環(huán)境中化學性因素的來源、暴露途徑、暴露生態(tài)系統(tǒng)和特征及不確定性的分析。

5.3.4

生態(tài)效應評價ecologicaleffectassessment

對生態(tài)受體隨不同程度風險源變化情況進行評價的過程，分為生物個體、種群、群落以及生態(tài)系統(tǒng)

等多個評估水平。

5.3.5

風險表征riskcharacterization

定性或定量分析在特定暴露條件下，目標生態(tài)受體暴露于土壤環(huán)境中化學性因素而發(fā)生有害效應的

可能性及其不確定性的過程。

5.3.6

土壤重金屬化學風險soilheavymetalchemicalrisk

評估區(qū)樣點土壤重金屬污染物總濃度及DTPA有效態(tài)濃度超過對照區(qū)的概率或可能性。

5.3.7

土壤重金屬生物累積風險soilheavymetalbioaccumulationrisk

評估區(qū)樣點重金屬污染土壤在生物測試中模式生物的污染物組織累積量超過對照區(qū)的概率或可能

性。

5.3.8

土壤重金屬生態(tài)毒理學風險soilheavymetalecotoxicologicalrisk

評估區(qū)樣點重金屬污染土壤在生物測試中模式生物的生物標記物響應與對照區(qū)相比出現(xiàn)顯著差異

的概率或可能性。

5.3.9

土壤重金屬生態(tài)系統(tǒng)風險soilheavymetalecosystemrisk

評估區(qū)不同空間位置基于野外實際生態(tài)調查的生物群落水平以上生態(tài)效應與對照區(qū)相比出現(xiàn)顯著

差異的概率或可能性。

5.3.10

土壤重金屬有效態(tài)含量bioavailableheavymetalconcentration

土壤中在植物生長周期內能夠被植物根系吸收的元素，即能夠被DTPA緩沖液浸提出來的土壤重金

屬濃度。

[來源：HJ804-2016，術語3.1]

5.3.11

生態(tài)受體ecologicalreceptor

暴露于土壤重金屬污染物脅迫下的生物個體、種群和群落。

11

5.4評估技術流程

本標準中生態(tài)風險評估主要參考美國環(huán)保局（USEPA）的四步法生態(tài)風險的框架，采用“證據(jù)-權重”

（Weightofevidence）法，確定生態(tài)風險評估的程序（圖3）。綜合土壤化學風險、生物累積風險、生態(tài)

毒理學風險以及生態(tài)系統(tǒng)風險等四條證據(jù)鏈，在不同證據(jù)鏈上，獲得不同證據(jù)組的參數(shù)，包括污染物濃

度的土壤化學參數(shù)、生物個體水平上的生態(tài)毒理學參數(shù)、污染物亞致死水平上的生物生理生化參數(shù)以及

有關生物群落結構和功能的生態(tài)學參數(shù)，針對每個參數(shù)比較相應的參考值，獲得相應的風險指數(shù)，根據(jù)

各自指數(shù)的權重，獲得綜合風險指數(shù)，進行綜合生態(tài)風險表征。

生態(tài)風險評估程序包括（1）風險識別；（2）暴露評價；（3）效應評價；（4）綜合生態(tài)風險表征。

與場地生態(tài)風險的場地特異性（Sitespecific）相對應，在整個評估過程中評估者需要跟管理者、規(guī)劃者

保持對話，使評估結果與風險管控的目標相符合，能夠為風險管控及污染場地管理提供依據(jù)。

12

圖3標準制訂的技術路線圖

5.5評估方法確定依據(jù)

土壤生態(tài)風險評估在指導原則上與健康風險評估的思路類似，即以土壤污染物在遷移過程中引起的

暴露和效應作為風險評估的核心內容。與健康風險評估不同的是，本標準為了突出場地特異性

13

（site-specific），在權重設置和效應終點的選擇上充分考慮場地特征。此外，本標準依據(jù)土壤污染特征

的基礎上，參考了美國、歐盟、加拿大、澳大利亞等國家和地區(qū)相關的法律法規(guī)和技術指南以及有關土

壤重金屬污染生態(tài)風險研究的文獻資料，吸收借鑒了相關國家污染場地生態(tài)風險評價的框架、科學原理

和技術方法，同時結合我國的區(qū)域特征和環(huán)境管理需求，形成了本標準中的技術框架與評估方法。

6主要技術要點

6.1風險分析

風險分析是對評估區(qū)域土壤污染物的源-途徑-受體關系進行分析和評估的階段，是整個生態(tài)風險評

估的基礎。風險識別主要包括以下步驟：（1）資料收集與現(xiàn)場踏勘；（2）污染物識別；（3）確定生態(tài)受

體。通過風險識別確定是否存在土壤污染，以及污染物種類和污染程度、潛在的生態(tài)受體等，為后續(xù)是

否要執(zhí)行生態(tài)風險評估程序做出判斷。

生態(tài)受體及評價終點確定：根據(jù)不同土地利用類型確定效應評估中的生態(tài)受體，即需要保護的生態(tài)

系統(tǒng)結構、過程和功能。具體參考指南中資料性附錄A。值得注意的是，在選擇評估終點的時候，尤其

在生態(tài)毒理學風險評價終點的選擇的時候應當考慮到“幸存者偏差原理”，現(xiàn)場往往缺乏敏感物種，因此，

出于生態(tài)學意義的考慮，在毒理學風險評估中應充分考慮敏感物種的毒性效應。

污染源-途徑-受體關系分析：即暴露情景分析，提出土壤污染脅迫與生態(tài)受體及評估終點之間在時

空尺度上的相關關系的假設，并進行初步評估，在此基礎上構建概念模型。

6.2化學風險評價（T1）

化學風險評估是整個評估過程的第一個步驟，在層級評估框架中屬于初級評估，根據(jù)污染物的環(huán)境

濃度（當前或未來預測）估計潛在生態(tài)風險，因此在一定程度上應當較為保守。

參考值選擇：本技術中化學風險評估包括土壤中污染物的總量和化學法提取態(tài)含量（DTPA法）的

風險，采用相對參考值的累積風險指數(shù)評價潛在風險。參考值的選擇以評估場地的土地利用類型為依據(jù)，

通常采用對照點土壤濃度。不推薦采用土壤環(huán)境質量標準《GB15618-2018》和《GB36600-2018》，前

者的評估終點為農產品的污染物累積基準值，后者則以人體健康風險閾值為基準值所制定，由于農產品

安全和人體安全不等于生態(tài)安全，在參考值選擇的時候重點考慮評估場地的生態(tài)系統(tǒng)質量。

權重設置：化學風險的權重確定依據(jù)包括：（1）污染物對生態(tài)受體的毒性大??；（2）能夠影響污染

物生物有效性的評估場地土壤性質實際情況。在綜合不同重金屬的化學風險時應當設置每個污染物的權

重，考慮到不同污染物的生態(tài)毒性以及場地土壤性質方面的特異性，本技術首先采用基于土壤性質的生

態(tài)閾值推導經驗模型估算每個樣點的閾值，譬如EC50；其次根據(jù)每個樣點每種污染物的EC50值所組成

的數(shù)據(jù)集，進行數(shù)據(jù)頻率分布分析；最后采用自然斷點法把數(shù)據(jù)組分成4組，從小到大給每一個組設置

權重1.3、1.2、1.1和1。具體過程如圖4所示。

14

圖4化學風險指數(shù)計算中的權重確定過程

6.3生物累積風險評價（T2）

生物累積風險評價的關鍵步驟為不同證據(jù)的權重確定。生物累積風險的權重確定原則為場地針對性

（Site-specific）以及野外實際情況下生物累積與污染物暴露的相關關系，參照USEPA（2016）頒布的

生態(tài)評估證據(jù)權重指南，依據(jù)可靠性、相關性和強度進行定量評價。

（1）可靠性包括準確性（系統(tǒng)誤差或偏差的程度）和精確性（隨機誤差的程度），采用重復之間的

變異系數(shù)進行打分。

（2）相關性是指試驗生物（調查生物）的污染物累積與實際場地污染特征之間的關聯(lián)性，包括生

物關聯(lián)度、物理化學關聯(lián)性及環(huán)境關聯(lián)性，相關性強弱順序如下：野外實地調查=基質毒性試驗>實驗

室模擬試驗>文獻資料收集，從強到弱按3-1分計。

（3）強度是指場地污染樣點的生物累積與參考值之間的差異程度，樣點生物累積與參考值之間的

差異越大強度越高，依據(jù)不同樣點不同元素與對照點相應元素的相對累積指數(shù)RTR(i,j)和Z（i,j）值進

行打分。

權重確定步驟如圖5所示：

15

圖5生物累積風險權重確定過程

6.4生態(tài)毒理學風險及生態(tài)系統(tǒng)風險評價（T3和T4）

生態(tài)毒理學和生態(tài)系統(tǒng)風險評價過程中的關鍵步驟是暴露-效應關系（劑量-效應關系）分析以及指

標確定。野外土壤污染程度與生態(tài)終點響應之間實際存在的暴露-效應關系是進行生態(tài)毒理學風險評價

的前提，暴露-效應關系分析也是評價終點的篩選過程。由于野外復雜環(huán)境條件下，生態(tài)終點的響應往

往會受到除了污染物脅迫以為的多種環(huán)境因子影響，如土壤性質、氣候條件、植被覆被等。統(tǒng)計學方法

如主成分分析、聚類分析、蒙特卡洛模擬等均可以作為剔除其他環(huán)境因子影響的手段。

權重確定是生態(tài)毒理學和生態(tài)系統(tǒng)風險評價中的另一個關鍵步驟。與生物累積風險評價類似，每個

測定指標（證據(jù)）的權重確定原則為場地具體實際性（Sitespecific），即，能夠充分體現(xiàn)出野外實際的

污染物暴露-效應關系，具體包括可靠性、相關性和強度。

（1）可靠性包括準確性（系統(tǒng)誤差或偏差的程度）和精確性（隨機誤差的程度），采用變異系數(shù)進

行定量評價。

（2）相關性是指證據(jù)與評估終點之間的關聯(lián)性，包括生物關聯(lián)度、物理化學關聯(lián)性及環(huán)境關聯(lián)性。

證據(jù)的相關性強弱順序如下：野外實地調查=基質毒性試驗>實驗室模擬試驗>文獻資料收集，從強到弱

按3-1分計。

（3）強度是指證據(jù)在場地污染點位的測量值與參考值之間的差異程度，高強度的證據(jù)譬如，對照

與處理間存在數(shù)量級差異和污染程度與效應之間存在顯著相關的證據(jù)，依據(jù)相對效應指數(shù)RTR(i,j)和

Z（i,j）值進行定量評價。

6.5綜合生態(tài)風險表征

綜合每條證據(jù)鏈的風險指數(shù)獲得綜合生態(tài)風險指數(shù)，而本評估方法的特點為每一個樣點都進行了所

有證據(jù)鏈的風險評價，因此，每個樣點同樣都會有一個綜合生態(tài)風險指數(shù)。由于在評價每條證據(jù)鏈的風

16

險時，已經對所包含的證據(jù)進行了可靠性、相關性和強度的控制，因此，綜合生態(tài)風險計算中每條證據(jù)

鏈的權重的設置主要為了區(qū)別不同樣點之間的差異，而不是為了區(qū)別不同證據(jù)鏈之間的重要性。根據(jù)以

上原則，采用每個樣點的每條證據(jù)鏈所包含的證據(jù)的權重取平均值的方法獲得證據(jù)鏈的權重。

7標準與國內相關技術標準的比較與銜接

7.1與《生態(tài)風險評價導則》的比較與銜接

（1）本指南的基本程序遵循一般的生態(tài)風險評價程序?！渡鷳B(tài)風險評價導則》（SL/Z467-2009）規(guī)

定了物理、化學和生物學脅迫對生態(tài)系統(tǒng)結構和功能所產生的生態(tài)風險評價一般程序和原則，本指南以

污染場地中污染物為脅迫因子，以土壤生物及土壤生態(tài)系統(tǒng)結構及功能為風險受體，根本上基于生態(tài)風

險評價結果來預測未來脅迫因子發(fā)生所產生的潛在生態(tài)風險，因此，在基本程序及所依據(jù)的原則方面具

有一致性。

（2）本指南明確了以重金屬污染場地中的重金屬污染物為脅迫因子，以土壤生物及土壤生態(tài)系統(tǒng)

結構及功能為風險受體，因此，在內容和技術方法上較《生態(tài)風險評價導則》（SL/Z467-2009）更具有

針對性和可操作性。

（3）本指南基于污染脅迫與土壤生物累積、生態(tài)毒理效應、生態(tài)系統(tǒng)結構與功能之間的脅迫-效應

定量關系，通過“證據(jù)-權重法”，針對場地及周邊區(qū)域不同調查樣點，評價重金屬污染脅迫對土壤生物

及生態(tài)系統(tǒng)的損害程度，實現(xiàn)對潛在生態(tài)風險的評估和預測，因此，本指南側重于土壤污染生態(tài)風險的

定量評估與表征，而《生態(tài)風險評價導則》（SL/Z467-2009）則側重脅迫本身的特征分析。

綜上，本指南能夠為《生態(tài)風險評價導則》的實施進行效應評價技術方面的補充。

7.2與《污染場地風險評估技術導則》的比較與銜接

（1）本指南的基本程序與《污染場地風險評估技術導則》中風險評價程序一致?！段廴緢龅仫L險評

估技術導則》（HJ25.3-2014）規(guī)定了開展人體健康風險評估的原則、內容、程序、方法和技術要求。本

指南以污染場地中污染物為脅迫因子，以土壤生物及土壤生態(tài)系統(tǒng)結構及功能為風險受體，評價污染場

地及周邊土壤污染脅迫所產生的潛在風險，因此，評估基本程序具有一致性，主要包括問題形成、暴露

評估、效應評估及風險表征四個方面。

（2）本指南基于土壤重金屬污染脅迫與土壤生物累積、生態(tài)毒理效應、生態(tài)系統(tǒng)結構與功能之間

的脅迫-效應定量關系，通過“證據(jù)-權重法”，評價污染脅迫對土壤生物及土壤生態(tài)系統(tǒng)的損害程度，實

現(xiàn)對潛在生態(tài)風險的評估和預測，因此，本指南側重于污染場地土壤生態(tài)風險的定量評估與表征；而《污

染場地風險評估技術導則》（HJ25.3-2014）主要的保護目標和風險受體為人體健康，適用范圍為污染場

地人體健康風險評估，及與人體健康有關的土壤和地下水風險控制值的確定。

因此，本指南在場地風險評估層級上可以作為《污染場地風險評估技術導則》（HJ25.3-2014）在高

層級風險評估的擴充。

17

7.3與《生態(tài)環(huán)境健康風險評估技術指南總綱》的區(qū)別與聯(lián)系

（1）《生態(tài)環(huán)境健康風險評估技術指南總綱》（HJ1111-2020）是一部一般性的生態(tài)環(huán)境風險評估

技術標準，而場地生態(tài)風險具備場地特殊性屬性，本指南明確了以污染場地中污染物為脅迫因子，以土

壤生物及土壤生態(tài)系統(tǒng)結構及功能為風險受體的生態(tài)風險評估的原則、程序、內容、方法和技術要求，

因此，在內容和技術方法上較《生態(tài)環(huán)境健康風險評估技術指南總綱》（HJ1111-2020）更具有針對

性和可操作性。

（2）《生態(tài)環(huán)境健康風險評估技術指南總綱》（HJ1111-2020）的保護目標和風險受體主要為人體

健康，是圍繞公眾健康相關的環(huán)境化學性因素的環(huán)境健康風險評估，在適用范圍上沒有包括土壤生態(tài)風

險。本指南側重于重金屬復合污染場地土壤生態(tài)風險的定量評估與表征，可為《生態(tài)環(huán)境健康風險評估

技術指南總綱》（HJ1111-2020）的適用范圍擴充完善提供依據(jù)。

8標準的預期作用與效益

（1）土壤復合污染生態(tài)風險評估

土壤多種污染物復合污染客觀實際存在，然而，由于土壤環(huán)境條件和污染物之間交互作用的復雜性

導致很難通過復合污染聯(lián)合效應模型進行野外的毒性效應定量評價。本技術采用的半定量“證據(jù)-權重法”

在4條證據(jù)鏈的風險評價中都采用了與對照參考值相比較的方式，一方面反映了野外實際環(huán)境條件下基

質的整體生態(tài)效應，減小了采用復合污染模型帶來的不確定性；另一方面充分體現(xiàn)了場地（地塊）特異

性，因此本標準適用于野外實際重金屬復合污染土壤生態(tài)風險評估。

（2）重金屬污染場地土壤修復目標值制定

生態(tài)風險評估結果能夠為污染場地土壤修復目標值制定提供依據(jù)，本標準的綜合生態(tài)風險分級標準

與不同的土地利用方式相對應，有利于相關利益方結合場地的潛在土地利用方式，綜合土壤污染程度及

土壤性質制定修復目標值。

（3）土壤環(huán)境基準值制訂的參考

開展污染場地土壤生態(tài)風險評價研究，是進一步制定基于生態(tài)安全的土壤環(huán)境質量指導值的重要依

據(jù)，可以為有效遏制土壤環(huán)境質量退化提供基準和預警，同時結合土壤污染的健康風險評估，可進一步

完善土壤污染防治標準體系建設，直接服務于污染土壤的環(huán)境保護監(jiān)督與管理，防控污染場地的環(huán)境風

險，保障土壤環(huán)境資源的安全利用。

（4）污染場地風險管理

本技術采用逐級遞進的層次法評估框架，并且在綜合生態(tài)風險評價中采用了不同土地利用方式的分

級標準，因此有助于風險管理者根據(jù)場地實際情況選擇評估程序和制定風險管控目標。

18

9對實施本標準的建議

本指南適用于指導生態(tài)環(huán)境管理過程中，為預防和控制與損害陸地生態(tài)系統(tǒng)生物個體、種群、群落

以及特定生態(tài)系統(tǒng)密切相關的環(huán)境化學性因素而開展的，針對污染場地及周邊土壤的生態(tài)風險評估。

本指南是開展污染土壤修復行動的重要標準之一。本標準為指導性標準，建議標準發(fā)布實施后，根

據(jù)標準實施情況適時對本標準進行完善、修訂與補充。

19

主要參考文獻

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