化学品风险评估的海洋环境论述范文

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1国内外主要的风险评估用数据库简介

数据库一般分为文献型数据库bibliographicaldata-bases和事实型数据库factualdatabases。其中，文献型数据库主要来源于期刊、书籍，是指能直接提供文献原文的数据库;事实型数据库的信息来源主要是人们从文献资料中分析提取出来的。与文献型数据库相比，事实型数据库是研究者对毒性资料信息进行深度加工的产物。因此，一般来讲，我们更为关注事实型数据库，事实型数据库可以提供包括物化、毒理学和/或生态毒理学等更为直接的信息。国内外用于化学品生态风险评估和人体健康风险评估的数据库以事实型数据库为主，主要分为两大类，一类为提供化学品综合信息的数据库，包括:欧洲化学物质信息系统ESIS、美国的高产量化学品信息系统HPVIS、美国TOXNET数据库、我国的潜在有毒化学品国家登记中心NRPTC数据库和化学品安全数据表数据库等;另一类为化学品毒理学数据库，主要包括:美国化学物质毒性作用登记RTECS数据库、欧洲水生毒性EAT数据库、美国的ECOTOX数据库和我国的化学物质毒性数据库等。下文将从各数据库的涵盖内容和提供的条目信息等方面，对其进行重点研究。

1．1化学品综合信息数据库

1．1．1欧洲化学物质信息系统ESIS化学物质信息系统ESIS是欧洲化学品管理局ECB开发的通过化学式、CAS编号或化学名称进行搜索的一个软件系统。ESIS包括欧洲现存商业物质的清单EINECS、高产量化学品HPCV以及低产量化学品LPCV，国际通用化学物质信息数据库IUCLID。其中，IUCLID提供2604种化学品的数据信息。技术报告中包括:一般性信息、物化数据、环境归趋、生态毒性、毒性、参考文献等方面信息。其中生态毒性主要包括对水生生物，包括水生植物、鱼类、无脊椎动物的急慢性毒性、以及对微生物的毒性、对陆生生物的毒性、生物转化等。

1．1．2高产量化学品信息系统HPVIS高产量化学品信息系统HPVIS通过高产量HPV化学品“挑战”项目为提供美国合成的HPV化学品的健康和环境效应信息的数据库。HPVIS数据库包括基于健康和环境效应数据的HPV物质的危险表征资料，HPVIS还包括基于风险的优先HPV化学物质资料，以便于随后的资料收集或者基于潜在风险的管理行为。HPVIS收集的资料包含以下四个方面的50个指标:物化特性、环境归趋和迁移、生态毒性、哺乳动物健康效应。

1．1．3TOXNET数据库TOXNET毒理学数据库由美国国家医学图书馆NLM主办，涵盖毒理学、有害化学品、环境卫生、有毒物质释放等相关领域的信息。其中，TOXLINE、DART为文献型数据库，HSDB、IRIS、CCRIS、CCRIS、ChemIDplus、GENE-TOX等数据库为事实型数据库，所有内容均免费获得。TOXNET数据库检索途径多，收录的毒理学数据和资料广泛、交互性好。TOXNET中的综合风险信息系统I-RIS包含人体健康风险评估中用到的资料，包括500多个化学物质的数据记录。IRIS数据库内容集中在危害鉴定和剂量-效应评价上。IRIS提供的数据包括USEPA的致癌分类表、个体风险、斜率因子、口服参考剂量和吸入参考浓度等。卓仁杰和万晓霞对TOXNET毒理学数据库进行了较为详细的介绍，这里就不进行赘述了。

1．1．4潜在有毒化学品国家登记中心NRPTC我国在以通讯员的身份加入了国际潜在有毒化学品登记中心IRPTC后，于1986年开始建设我国的潜在有毒化学品国家登记中心NRPTC，即我国的有毒化学品信息系统。NRPTC数据库于1990年7月在中国环境科学研究院建成并正式投入运行，为国家“七五”重点科技攻关课题。该系统包括国内和国外两部分。其中，国内部分包括55种有毒化学品的优先登记名单;国外部分包括联合国环境规划署提供的IRPTC的全部数据以及美国NIOSH提供的RTECS数据库的8．7万种化学品毒性资料。NRPTC与风险评估相关的子库包括:物化性质、环境效应、人体健康、对陆生/水生物毒性等资料［13-14］。

1．1．5化学品安全数据表数据库为履行联合国《全球化学品统一分类和标签制度》GHS和应对欧盟并实施的《关于化学品注册、评估、许可和限制制度》REACH法规的仲裁，我国还建设了化学品安全数据表数据库。化学品安全数据表数据库为我国国内最大数据表数据库，由国家质检总局进出口化学品安全研究中心和中国检验检疫科学研究院开发并进行管理。该数据库包含化学品的理化特性、健康毒性和生态毒理学信息等，现有英文数据信息5545条，中文数据信息1833条。该数据库包括材料安全数据表MS-DS的全部16项信息。

1．2化学品毒理学数据库

1．2．1美国化学物质毒性作用登记RTECS数据库美国化学物质毒性作用登记RTECS数据库是由美国国家职业安全和健康研究所NIOSH管理并的，数据库资料主要围绕评估工人暴露的化学品。这个数据库中包括了超过160000种化学物质，该数据库每年新增2000种新兴化学物质。RTECS数据库中主要包括以下六类毒性数据:直接刺激性、致突变性、对生殖系统的影响、致肿瘤性、急性毒性和多剂量毒性等，每条数据均有文献来源。RTECS为收费数据库，其开放性和共享性不如以上三个数据库。在2001年之前RTECS数据库由美国NIOSH免费提供，目前，RTECS由加拿大职业健康安全中心CCOHS提供，只能通过收费订阅方式获得。

1．2．2欧洲水生毒性EAT数据库欧洲化学品生态毒理学和毒理学中心ECETOC成立于1978年，是一个科学的，非盈利性质的非商业协会。作为一个独立的机构，ECETOC通过评估和公布有关化学品的生态毒理学和毒理学方面的信息来帮助业界降低化学品生产和使用过程中的对环境和健康产生的不良效应。ECETOC的水生毒性EAT数据库包括化学物质对淡水和海水环境中水生生物的毒性。收集的数据原则为测试方法中必须描述是否测定了毒物的浓度，主要收集了1992到2000年的公开发表数据资料。EAT数据库软件可以免费获取，包括600种物种的5460个条目，每种物质的每个条目包括50条信息，涵盖受试物种、测试条件、毒性指标、测试结果以及参考文献等。

1．2．3美国ECOTOX数据库ECOTOX数据库提供水生生物、陆生植物以及野生动物的化学物质毒性信息。ECOTOX数据库主要由美国环保局USEPA、研究与发展办公室ORD、国家卫生和环境效应研究室NHEER的中部大陆生态部MED创办。ECOTOX综合以下三个方面的数据库:AQUIRE、PHYTOTOX和TERRETOX，分别包含水生生物、陆生植物和陆生野生生物的来自于经过同行评议的文献中的毒性数据。其中，AQUIRE数据库于1981年开始创建，起初仅包括实验室的急性毒性数据，但是在20世纪90年代有较大变化，增加了野外和慢性暴露数据。1987年通过电话的形式向政府部分的相关使用人员提供数据信息，1999年开始以互联网的形式公开向公众提供数据信息。

1．2．4我国的化学物质毒性数据库化学物质毒性数据库由中科院计算机网络信息中心承担建设的综合科技信息数据库的重要组成部分。其中，“化学品安全特性数据库”主要包括常见化学物质的物化特性数据，目前含有7300多条记录，包括易燃性，易爆性，毒性，环境标准等。“化学物质毒性数据库中文文献”针对国内公开发行的约120多种的科学期刊论文，并按照一定的数据规格，由专家审核、校正数据。数据工作于2003年启动，目前含有3300余条记录。“化学物质毒性效应数据库”内容有:刺激性数据、致变、致癌与生殖效应数据、毒性数据，还有环境与职业标准、美国环保局评论和文件等，含150000多个记录。

1．3国外主要数据库的优缺点比较表1给出了上述国外数据库的优缺点比较情况。其中，欧盟的ESIS数据库信息资料相对丰富，且可以从官方网站下载到较为完备和权威的风险评估资料，可用于以风险评估为目的的数据库构建;美国的ECOTOX数据库提供较为详细、完备的水生毒理学数据信息，为化学品的生态风险评估的效应评价提供了基础性资料;而TOXNET数据库中的IRIS数据库内容集中在健康风险评估中的剂量-效应评估;美国的RTECS数据库提供的数据资料相对详细，但缺乏开放性和共享性;欧洲的EAT数据库提供较为直观的水生毒理学数据信息，但缺乏近十年的毒理学资料。

1．4海洋环境POPs数据库构建的必要性分析我国的化学品风险评估用数据库建设起步较晚，目前已有的相关的数据库主要包括:有毒化学品信息系统、化学品安全数据表数据库及化学物质毒性数据库。主要存在以下几个方面的问题:目标化学物针对性不强、数据库中用于风险评估的数据信息不全面，缺乏我国生物物种的毒理学信息资料等。如果直接采用国外数据库中的资料，可能会因为地域间物种差异性而对研究结果产生影响。因此，可充分借鉴并利用现有的国外数据库，尽早建立适合我国国情，且系统、完善、使用方便的风险评估用海洋环境POPs数据库。近几年来，我国相继启动了POPs风险评估相关的研究项目，如973课题“持久性有机污染物生态风险评估模式和预警方法体系”、“区域复合污染的生态风险评估、预警与调控策略”。本研究依托于国家海洋局海洋公益性项目“新型持久性有机污染物监测与风险评估体系示范研究”，拟构建基于化学品风险评估的海洋环境POPs数据库MPOP-TOX。

2基于风险评估的MPOP-TOX数据库的构建

2．1POPs名单的确定构建的MPOP-TOX数据库收录的化合物拟遵循以下两个原则:1收录的化合物源自POPs公约名单或为新型/潜在的POPs2004年11月11日，《关于持久性有机污染物POPs的斯德哥尔摩公约》POPs公约对我国正式生效，POPs规定了需淘汰和削减的12种类POPs，即:滴滴涕、六氯苯、氯丹、灭蚁灵、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、毒杀芬、七氯、多氯联苯、二噁英和呋喃。2009年5月，POPs名单中又新增了十氯酮、α-六氯环己烷、β-六氯环己烷、林丹、五氯苯、六溴代联苯、六溴联苯醚和七溴联苯醚、全氟辛烷磺酸PFOS和其盐类以及全氟辛烷磺酰氟、四溴联苯醚和五溴联苯醚等9种POPs。2011年4月，公约第五次缔约方大会上硫丹又被增列至《公约》名单中，使公约受控POPs增加到22种类。最新研究表明，多环芳烃PAHs，四溴双酚ATBBPA、六溴环十二烷HBCD、全氟辛酸PFOA、三丁基锡TBTs、烷基酚等新型或潜在POPs也日益引起科学界和环境管理部门的重视。因此，上述化合物也收录于MPOP-TOX数据库。2收录的化合物为我国海洋环境优先控制污染物我国的环境优控污染物筛选工作起步较晚，仅于20世纪90年代提出了水环境优控污染物名单，本研究通过借鉴欧盟等国家和OSPAR组织等研究方法，将各种潜在污染物的排放情况、暴露情况、持久性、生物富集能力、一般毒性、“三致”毒性等作为筛选排序因子，采用基于监测和模型相结合的优先指数法COMMPS对各筛选因子权重赋值以筛选我国海洋环境优控污染物。优先指数法如式1所示式中:F1为检出频率因子，指多个污染源监测数据中污染物的检出次数占所有监测样品数量总和的比例;F2为超标程度因子，指目标污染物最大等标排放浓度与全部被评价污染物的最大等标排放浓度之比值。式中:Ci为化合物i的监测浓度第75百分位数;Cmin为用于计算暴露指数的化学物i的最小浓度值;Cmax为用于计算暴露指数的化学物i的最高浓度值;WF为权重系数，缺省值为10。EFFi=0．5×EFSd+0．3×EFSi+0．2×EFSh4式中:EFSd为直接效应指数;EFSi为间接效应指数;EFSh为人体健康效应指数。根据上述方法，利用国家海洋局多年的监测数据及部分文献数据，求算了我国近岸海域150余种化合物的综合风险指数值，并进行了排序。根据综合风险指数值的排序结果分析，并综合考虑我国当前海洋环境监测评价现状及管理需求等因素，确定11类20种化合物作为优控污染物，其中有机物包括:有机汞、三丁基锡、3种多环芳烃、3种有机卤代烃、狄氏剂、4种有机磷农药、2种PCBs、壬基酚和五氯酚。因此，除上文提及到的收录的POPs名单的化合物之外，MPOP-TOX数据库收录的化合物还包括有机汞、硝基苯、毒死蜱、甲基对硫磷、马拉硫磷、久效磷和五氯酚等筛选的我国海洋环境优先控制污染物。

2．2MPOP-TOX数据库构建的基本框架通过对有毒有害化学品的国内外风险评估相关的数据进行质量评估、收集和筛选，拟构建的MPOP-TOX数据库资料包括POPs的物化性质、环境迁移、转化和归趋等环境行为参数、环境暴露浓度、水生生物毒性、人体健康毒性五个方面。我国MPOP-TOX数据库构建的基本框架如图1所示。

2．3拟构建的MPOP-TOX数据库中的要素信息

2．3．1物化性质编辑并整理POPs的基本信息和物化特性参数，内容包括中英文名称、其他名称、CAS编号，EIENCS编号、RTECS编号、类别、分子量、分子式、结构式、SMILES编码、熔点、沸点、水溶解度、蒸汽压等。以上信息主要参考的数据库包括:美国TOXNET数据库中的ChemIDplus子数据库和HSDB子数据库、ESIS数据库的IUCLID文件等。若以上数据库中无相关参数，则查阅国内外公开发表的文献，仍无相关报道则基于定量结构-活性相关QSAR模型USEPAEPISUITETMv4．10软件预测。对于新兴化学物质而言，EPISUITE软件提供了一种方便、快捷的获取其物化性质、生物毒性等指标的方法，可以估计化学物质的物化特性、环境行为、生物毒性等。估计程序包括预测辛醇/水分配系数、土壤/沉积物吸附系数、亨利定律常数、水溶解度、生物富集因子、生物降解性、水解速率、水生生物毒性等子程序。

2．3．2环境行为编辑并整理POPs的环境迁移、转化和归趋等环境行为参数，内容包括辛醇/水分配系数KOW、辛醇/空气配系数KOA、亨利定律常数KH、酸解离常数pKa、有机碳吸附系数KOC和降解信息如:水解、光解、生物降解以及KOW、KOA、KH、pKa、KOC等环境行为参数，主要参考TOXNET数据库中得HSDB子数据库、ESIS的IUCLID文件。若以上数据库无相关参数，则查阅国内外公开发表的文献，仍无相关报道则使用EPISUITE软件预测。3．3．3环境暴露浓度编辑并整理POPs在海洋环境各介质中水体、沉积物和生物体的浓度，数据收集主要基于近年来的国家海洋局海洋环境污染监测/调查数据和本项目的监测/调查结果，同时补充国内外公开发表的文献研究结果。

2．3．4水生生物毒性编辑并整理POPs对海水以及淡水生物的生物富集、急/慢性毒性数据，并注明物种在环境中的分布情况，对广泛分布于我国海域环境中的受试生物毒性数据进行重点收集和筛选。据调查，我国海域有记录1922～2006年的海洋生物种类多达22560种，主要包括:腔肠动物、扁形动物、环节动物、软体动物、节肢动物、棘皮动物、脊索动物、硅藻、甲藻以及绿藻等十余个门类，占所有物种总数的70%左右。本数据库拟收集的受试生物门类包括以上我国海域十余个门类的受试生物。拟收集常见的物种类别包括:鱼类、甲壳类、藻类、软体类、昆虫类、两栖类、蠕虫类等。收集的信息、条目主要包括:生物物种编号、物种学名、物种俗名、物种类别、门、纲、目、科、属、种、物种的分布海域、生物龄、生物的生命阶段、毒理学指标、效应、暴露时间、化学分析、测试导则、暴露的介质类型、测试地点、pH、温度、盐度、参考文献信息等。表2给出了拟收集的毒性效应类型以及相应的含义。数据主要来源为USEPA的ECOTOX数据库、国内外公开发表的文献、本项目毒理学研究结果及QSAR方法预测补充的新型POPs水生毒理学数据。

2．3．5人体健康毒性编辑并整理化学品的人体健康毒性参数，内容包括口服参考剂量RfD/每日可接受摄入量ADI、吸入参考浓度RfC、口服致癌评价斜率因子、三致效应数据致癌效应、致畸效应、致突变作用等。毒性数据主要参考TOXNET数据库中的IRIS和HSDB子数据库、ESIS的IU-CLID文件。若以上数据库无相关参数，则查阅国外公开发表的文献。

3小结

本研究通过对发达国家和我国已有的风险评估用数据库的分析，提出了海洋环境POPs数据库MPOP-TOX的构建框架。启动POPs的数据库的构建工作有利于我国保护海洋生态系统以及消费者健康。MPOP-TOX数据库建成后，将以公开的形式实现充分共享，同时密切跟踪并关注国际和国内的数据发展情况，随时对数据库进行补充、完善和动态更新。本项研究工作的开展可以促进我国相关行业、科研人员对POPs的研究和应用。在该数据库的基础上，进行我国POPs的海洋环境效应阈值/环境质量基准以及风险评估研究，以降低由于有毒有害化学品的使用不当对生态系统和人体健康产生的危害，提升我国履行国际环境公约的能力。