陳亞玲，趙智杰，張成揚(yáng)

（北京大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，北京 100871）

化學(xué)工業(yè)的快速發(fā)展給社會(huì)帶來(lái)了廣泛的利益，同時(shí)也產(chǎn)生了日益嚴(yán)峻的環(huán)境污染隱患。目前世界上大約有700多萬(wàn)種人工合成的化學(xué)物質(zhì)，且每年還有大約1 000多種新化學(xué)物質(zhì)問(wèn)世?；瘜W(xué)品安全問(wèn)題一直是國(guó)際社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。如何從眾多的化學(xué)品中選定優(yōu)先控制名錄是化學(xué)品安全管理的第一步，而化學(xué)物質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)是篩選階段的基本科學(xué)支撐。在篩選化學(xué)品時(shí)常用的國(guó)際權(quán)威數(shù)據(jù)庫(kù)有：潛在有毒化學(xué)品國(guó)際登記中心目錄（IRPTC）、化學(xué)物質(zhì)毒性數(shù)據(jù)庫(kù)（RTECS）、化學(xué)文摘社（CAS）數(shù)據(jù)庫(kù)和美國(guó)高產(chǎn)量（HPV）化學(xué)品數(shù)據(jù)庫(kù)等。HPV化學(xué)品數(shù)據(jù)庫(kù)由美國(guó)環(huán)保署發(fā)起，經(jīng)過(guò)官方審核和認(rèn)證，已成功納入美國(guó)化學(xué)品管理體系，是美國(guó)環(huán)保署制定化學(xué)品管理措施的直接依據(jù)。國(guó)內(nèi)的化學(xué)品安全管理研究主要集中在信息資源［1］、法律法規(guī)［2-3］、管理政策［4-5］等領(lǐng)域，鮮有對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用于篩選化學(xué)品程序的介紹。

本文介紹了HPV化學(xué)品數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容、格式和發(fā)展情況，以及采用HPV數(shù)據(jù)篩選優(yōu)先化學(xué)品的程序。可為我國(guó)同類(lèi)工作提供借鑒。

1 HPV化學(xué)品數(shù)據(jù)庫(kù)的由來(lái)和發(fā)展

1998年美國(guó)環(huán)保署、美國(guó)環(huán)境保護(hù)協(xié)會(huì)、美國(guó)石油研究所和美國(guó)化學(xué)委員會(huì)共同發(fā)起了HPV化學(xué)品數(shù)據(jù)庫(kù)項(xiàng)目，旨在建立高產(chǎn)量化學(xué)品（HPVCs）的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，為不同層次的環(huán)境決策者服務(wù)。HPVCs是指在美國(guó)的生產(chǎn)量或進(jìn)口量超過(guò)（包含）45.359 t/a的化學(xué)品。許多化學(xué)品生產(chǎn)商和進(jìn)口商自愿資助該項(xiàng)目，在美國(guó)環(huán)保署的指導(dǎo)下提交需要的數(shù)據(jù)和進(jìn)行必要的試驗(yàn)測(cè)試。截至2007年6月，企業(yè)已資助了約2 260種HPVCs，其中約1 400種是直接通過(guò)該項(xiàng)目資助的，其余860種是國(guó)際組織間接資助的。對(duì)于那些未取得企業(yè)資助的化學(xué)品則在有關(guān)法規(guī)的框架下由美國(guó)環(huán)保署負(fù)責(zé)提供資助。項(xiàng)目成果經(jīng)整合形成HPV數(shù)據(jù)庫(kù)，供各利益相關(guān)方免費(fèi)查閱。

2 HPV化學(xué)品數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容和格式

HPV項(xiàng)目提交的HPV數(shù)據(jù)須符合信息篩選數(shù)據(jù)集（SIDS）格式。SIDS遵循《經(jīng)濟(jì)合作發(fā)展組織（OECD）化學(xué)品測(cè)試準(zhǔn)則》，該準(zhǔn)則收集、匯總了各成員國(guó)政府、企業(yè)和獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化學(xué)品安全性測(cè)試時(shí)使用的方法，詳盡說(shuō)明了兩個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室如何以同一方式開(kāi)展測(cè)試研究［6］，以確保數(shù)據(jù)的一致性和可靠性。

HPV化學(xué)品數(shù)據(jù)庫(kù)支持物質(zhì)名稱(chēng)或CAS登記號(hào)搜索，主要包括4個(gè)部分：

1）化學(xué)品數(shù)據(jù)。這是HPV化學(xué)品數(shù)據(jù)庫(kù)的核心部分。HPV化學(xué)品數(shù)據(jù)庫(kù)收錄了表征HPVCs性質(zhì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括物化性質(zhì)、環(huán)境歸趨、生態(tài)毒性和對(duì)哺乳動(dòng)物的健康效應(yīng)等4類(lèi)數(shù)據(jù)。HPV化學(xué)品數(shù)據(jù)庫(kù)收錄的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)內(nèi)容項(xiàng)目見(jiàn)表1， 每一屬性項(xiàng)下有多個(gè)終端數(shù)據(jù)指標(biāo)。

2）化學(xué)品毒性特征描述。HPV化學(xué)品數(shù)據(jù)庫(kù)收錄了經(jīng)兩級(jí)初級(jí)篩選后作出的毒性特征描述文件。

3）優(yōu)先風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。HPV化學(xué)品數(shù)據(jù)庫(kù)收錄了經(jīng)三級(jí)初級(jí)篩選后作出的基于暴露的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)文件。

4）數(shù)據(jù)資助方、提交方及測(cè)試方的相關(guān)信息。

表1 HPV化學(xué)品數(shù)據(jù)庫(kù)收錄的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)內(nèi)容項(xiàng)目

3 HPV化學(xué)品數(shù)據(jù)在篩選優(yōu)先化學(xué)品方面的應(yīng)用

提交給HPV化學(xué)品數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)審查后會(huì)納入美國(guó)環(huán)保署“現(xiàn)有化學(xué)品強(qiáng)化管理計(jì)劃”，主要用于篩選優(yōu)先化學(xué)品，以決定是否需要追加數(shù)據(jù)或采取措施來(lái)降低潛在的危害風(fēng)險(xiǎn)?；趪?guó)家污染防治和毒物顧問(wèn)委員會(huì)（NPPTAC）的推薦名單，美國(guó)環(huán)保署使用HPV化學(xué)品數(shù)據(jù)對(duì)名單上的化學(xué)品實(shí)行三級(jí)篩選。第一級(jí)是自動(dòng)分類(lèi)，根據(jù)OECD的全球化學(xué)品統(tǒng)一分類(lèi)和標(biāo)簽制度標(biāo)準(zhǔn)（GHS）評(píng)價(jià)化學(xué)品的SIDS數(shù)據(jù)項(xiàng)，以確定第二級(jí)篩查的優(yōu)先性；第二級(jí)是手動(dòng)篩查修正分類(lèi)，考慮其他可選數(shù)據(jù)項(xiàng)，進(jìn)行篩選階段的毒性特征描述；第三級(jí)是基于暴露程度的風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先等級(jí)評(píng)價(jià)。

3.1 自動(dòng)分類(lèi)

首先基于對(duì)哺乳動(dòng)物的健康效應(yīng)和生態(tài)毒性?xún)深?lèi)數(shù)據(jù)，按照一定標(biāo)準(zhǔn)將HPV化學(xué)品分為3個(gè)類(lèi)別（1類(lèi)的優(yōu)先級(jí)別最高），再用環(huán)境歸趨數(shù)據(jù)修正初步分類(lèi)結(jié)果。

1）對(duì)哺乳動(dòng)物的健康效應(yīng)數(shù)據(jù)篩選的第一指標(biāo)是重復(fù)劑量毒性，用于修正的指標(biāo)有遺傳毒性、生殖毒性和發(fā)育毒性。重復(fù)劑量毒性的篩選標(biāo)準(zhǔn)［7］見(jiàn)表2。首先按照表2的標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)，然后對(duì)列入2類(lèi)和3類(lèi)的化學(xué)品用以下規(guī)則進(jìn)一步修正：若其生殖毒性或發(fā)育毒性損害作用的最低劑量（LOAEL）滿(mǎn)足GHS的1類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，則列入1類(lèi)化學(xué)品；若在遺傳毒性、生殖毒性和發(fā)育毒性有任何陽(yáng)性或模棱兩可的結(jié)果，則該化學(xué)品分類(lèi)上升1個(gè)等級(jí)（如原為3類(lèi)的化學(xué)品列入2類(lèi)）。

表2 重復(fù)劑量毒性的篩選標(biāo)準(zhǔn)

2）生態(tài)毒性數(shù)據(jù)的篩選指標(biāo)是對(duì)魚(yú)類(lèi)、水生無(wú)脊椎動(dòng)物、綠藻類(lèi)的急性毒性，取這3個(gè)指標(biāo)的半數(shù)致死濃度或半數(shù)最大效應(yīng)濃度的最低值，小于1 mg/L的為1類(lèi)，1～10 mg/L的為2類(lèi)，大于10 mg/L的為3類(lèi)。

3）環(huán)境歸趨數(shù)據(jù)用于進(jìn)一步修正以上分類(lèi)結(jié)果。使用的指標(biāo)是lgKow（Kow為正辛醇-水的分配系數(shù)）和生物降解性；如果lgKow＞4或快速生物降解試驗(yàn)失敗，則繼續(xù)上調(diào)優(yōu)先等級(jí)。

不同指標(biāo)對(duì)分類(lèi)結(jié)果的影響見(jiàn)表3。美國(guó)環(huán)保署的第一級(jí)篩選對(duì)人類(lèi)健康、水生生態(tài)保護(hù)和生物降解性給予了同等級(jí)別的關(guān)注。最終的分類(lèi)結(jié)果是取各子指標(biāo)的最高分類(lèi)等級(jí)，這是為了防止在初級(jí)篩選階段低估其危害性。

表3 不同指標(biāo)對(duì)分類(lèi)結(jié)果的影響

截至2006年12月8日，納入HPV化學(xué)品數(shù)據(jù)庫(kù)的化學(xué)品共有755種。經(jīng)過(guò)第一級(jí)自動(dòng)篩選，有213種（28%）被列入1類(lèi)，118種（16%）被列入2類(lèi)，10種（1%）被列入1類(lèi)或2類(lèi)，142種（19%）被列入3類(lèi)，其余272種（36%）無(wú)法分類(lèi)，原因?yàn)橛袛?shù)據(jù)缺失、尚在測(cè)試階段或美國(guó)環(huán)保署和資助方對(duì)數(shù)據(jù)存有異議等諸多方面。

3.2 毒性特征描述

經(jīng)過(guò)第一級(jí)篩選將HPVCs分為3類(lèi)后，美國(guó)環(huán)保署下屬的污染防治與毒物管理辦公室（OPPT）按照優(yōu)先級(jí)別開(kāi)始第二級(jí)篩選。第二級(jí)篩選主要有兩方面內(nèi)容：數(shù)據(jù)質(zhì)量審核和毒性特征描述，此階段歷時(shí)2～4 a。

首先檢查所提交的數(shù)據(jù)是否嚴(yán)格符合SIDS規(guī)則、是否完整、能否充分反映該物質(zhì)對(duì)人體和環(huán)境健康的危害特性、是否還需要做進(jìn)一步的數(shù)據(jù)搜集或其他工作。毒性特征描述主要根據(jù)資助方提交的數(shù)據(jù)，同時(shí)OPPT會(huì)充分考慮數(shù)據(jù)公示過(guò)程中各方的意見(jiàn)反饋。為防止遺漏新信息，OPPT對(duì)美國(guó)國(guó)立醫(yī)學(xué)圖書(shū)館綜合生物醫(yī)學(xué)信息書(shū)目數(shù)據(jù)庫(kù)（Medline/PubMed）、毒理的影響文獻(xiàn)資料庫(kù)（Toxline）、毒物數(shù)據(jù)銀行（HSDB）、美國(guó)毒物與疾病登記署（ATSDR）、國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）、農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)網(wǎng)絡(luò)（EXTOXNET）、美國(guó)環(huán)保署物質(zhì)登記系統(tǒng)（EPA SRS）、CAS數(shù)據(jù)庫(kù)和科學(xué)指南（SD）等綜合數(shù)據(jù)庫(kù)搜索自提交日前一年至今的相關(guān)更新。在審查數(shù)據(jù)的過(guò)程中進(jìn)一步修正分類(lèi)，特別是對(duì)第一級(jí)篩選無(wú)法分類(lèi)的化學(xué)品。OPPT只對(duì)那些未經(jīng)過(guò)OECD篩選的HPVCs進(jìn)行毒性特征描述，以指導(dǎo)OPPT的下一步?jīng)Q策行動(dòng)。

3.3 風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先等級(jí)評(píng)價(jià)

前兩級(jí)篩選僅從化學(xué)物質(zhì)性質(zhì)的角度描述其危害性，并未考慮暴露因素。存貨更新報(bào)告（IUR）是美國(guó)環(huán)保署專(zhuān)門(mén)用于化學(xué)品風(fēng)險(xiǎn)篩選的暴露信息庫(kù)，IUR每年更新HPVCs在美國(guó)的生產(chǎn)量、進(jìn)口量、用途、環(huán)境排放量和生產(chǎn)/使用/進(jìn)口的主要企業(yè)名單，還收錄各種HPVCs對(duì)普通公眾、兒童、生產(chǎn)工人、消費(fèi)者和環(huán)境的暴露情況。綜合IUR的暴露幾率與前兩級(jí)篩選判定的毒性類(lèi)別，OPPT給出了HPVCs的風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先等級(jí)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)［8］，見(jiàn)表4。據(jù)此判定該化學(xué)品是否需要更高級(jí)別的測(cè)試數(shù)據(jù)或更詳細(xì)的暴露信息，識(shí)別其是否需要考慮在早期降低風(fēng)險(xiǎn)，是否要告知其他環(huán)保機(jī)構(gòu)或聯(lián)邦部門(mén)。

表4 HPVCs的風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先等級(jí)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

4 結(jié)語(yǔ)

HPV化學(xué)品數(shù)據(jù)庫(kù)是由美國(guó)環(huán)保署建立的數(shù)據(jù)庫(kù)，直接服務(wù)于篩選化學(xué)品。數(shù)據(jù)內(nèi)容格式遵循SIDS準(zhǔn)則，包括物化性質(zhì)、環(huán)境歸趨、生態(tài)毒性和對(duì)哺乳動(dòng)物的健康效應(yīng)等4類(lèi)，完備且精煉，與GHS等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)兼容，特別適用于政府的化學(xué)品安全管理決策。美國(guó)環(huán)保署的自動(dòng)分類(lèi)、毒性特征描述和風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先等級(jí)評(píng)價(jià)三級(jí)篩選程序體現(xiàn)了針對(duì)HPVCs由粗篩到精選、毒性與暴露相結(jié)合的基本篩選原則。篩選過(guò)程公開(kāi)透明，與各界充分溝通與反饋，結(jié)論成果供公眾免費(fèi)查閱。美國(guó)環(huán)保署對(duì)HPV化學(xué)品數(shù)據(jù)的使用方式、篩選程序、管理體系及結(jié)論成果對(duì)我國(guó)制定優(yōu)先化學(xué)品控制目錄乃至化學(xué)品安全管理都有借鑒意義。

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