梅承芳,陳進(jìn)林，田亞靜，梁燕珍，梁慧君,馬連營(yíng),孫國(guó)萍,許玫英,欒天罡,曾國(guó)驅(qū),*

1. 廣東省微生物研究所 廣東省菌種保藏與應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510070 2. 省部共建華南應(yīng)用微生物國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510070 3. 中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 水產(chǎn)品安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510275 4. 環(huán)境保護(hù)部環(huán)境保護(hù)對(duì)外合作中心，北京 100035 5. 佛山市環(huán)境健康與安全評(píng)價(jià)研究中心，佛山 528000

防污漆中活性物質(zhì)海洋環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估關(guān)鍵技術(shù)探討

梅承芳1,2,3,陳進(jìn)林1,2，田亞靜4，梁燕珍1,2，梁慧君5,馬連營(yíng)1,2,孫國(guó)萍1,2,許玫英1,2,欒天罡3,曾國(guó)驅(qū)1,2,*

1. 廣東省微生物研究所 廣東省菌種保藏與應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510070 2. 省部共建華南應(yīng)用微生物國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510070 3. 中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 水產(chǎn)品安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510275 4. 環(huán)境保護(hù)部環(huán)境保護(hù)對(duì)外合作中心，北京 100035 5. 佛山市環(huán)境健康與安全評(píng)價(jià)研究中心，佛山 528000

防污漆中的活性物質(zhì)對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)健康造成的潛在風(fēng)險(xiǎn)受到日益廣泛的關(guān)注，一些發(fā)達(dá)國(guó)家已建立了針對(duì)活性物質(zhì)海洋環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的技術(shù)體系，但我國(guó)相關(guān)研究目前尚屬空白。綜述了防污漆活性物質(zhì)海洋環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究背景、相關(guān)法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和發(fā)展現(xiàn)狀，針對(duì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的2個(gè)重要組成部分(危害性評(píng)估和暴露評(píng)估)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探討。在危害性評(píng)估中，重點(diǎn)分析和比較了受試生物物種的選擇原則、生態(tài)毒理數(shù)據(jù)的要求以及預(yù)測(cè)無(wú)效應(yīng)濃度的推導(dǎo)方法和應(yīng)用范圍；在暴露評(píng)估中，系統(tǒng)闡述了活性物質(zhì)在水環(huán)境中釋放速率的計(jì)算及修正方法、環(huán)境濃度的預(yù)測(cè)模型、現(xiàn)有的暴露場(chǎng)景及其局限性等。本文以期為我國(guó)開(kāi)展防污漆活性物質(zhì)海洋環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供研究基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)，并提出了今后的研究重點(diǎn)和方向。

防污漆；活性物質(zhì)；海洋生物；海洋環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；預(yù)測(cè)無(wú)效應(yīng)濃度；預(yù)測(cè)環(huán)境濃度；統(tǒng)計(jì)外推法

長(zhǎng)期以來(lái)，海洋中的生物污損一直困擾著人類(lèi)的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)和生活，成為人類(lèi)從事海洋活動(dòng)遇到的重大難題之一[1-2]，船舶表面受到海洋生物(如藤壺、軟體動(dòng)物、藻類(lèi)等)附著后可導(dǎo)致船舶和水下設(shè)施腐蝕，縮短維修周期和服役壽命，增加能耗等，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失[2-3]。目前，普遍采用的防污損處理技術(shù)是在接觸海水的船舶表面涂布含有活性物質(zhì)的涂料，即防污漆。

防污漆為控制船舶和海洋設(shè)施的生物污損做出了巨大貢獻(xiàn)，其廣泛使用也導(dǎo)致在世界范圍內(nèi)的許多港口和碼頭都檢出了高濃度的活性物質(zhì)[2,4-6]，防污漆活性物質(zhì)對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)健康造成的潛在風(fēng)險(xiǎn)日益受到廣泛關(guān)注[7]。例如，某些活性物質(zhì)如滴滴涕(DDT)和三丁基有機(jī)錫(TBT)因存在較高的環(huán)境和健康風(fēng)險(xiǎn)而被禁用。銅(Cu)是目前應(yīng)用最為廣泛的無(wú)機(jī)活性物質(zhì)[3,8]，有研究表明Cu在海港中積累會(huì)導(dǎo)致海藻大量死亡，且Cu與有機(jī)活性物質(zhì)對(duì)海洋的聯(lián)合危害幾乎等同于TBT類(lèi)物質(zhì)[9]，防污漆已被證明是海水中Cu的一個(gè)重要釋放源[10-12]。2-甲硫基-4-叔丁基氨基-6-環(huán)丙基氨基-s-三嗪(Irgarol 1051)是全世界范圍內(nèi)檢出頻率最高的有機(jī)活性物質(zhì)[2]，多地均測(cè)得高濃度的Irgarol 1051，如在英國(guó)南岸[13]、法國(guó)南部地中海沿岸[14]以及西班牙東南沿岸[15]測(cè)得該物質(zhì)的濃度分別為1 421 ng·L-1、1 700 ng·L-1和1 000 ng·L-1。多項(xiàng)研究表明Irgarol 1051在海水中難以被生物降解，且對(duì)植物的光合作用有較大影響[2,16-17]。此外，敵草隆(Diuron)、代森鋅和二氯辛基異噻唑啉酮(DCOIT)等也是目前常用并被檢出的防污漆活性物質(zhì)，均對(duì)海洋環(huán)境和人類(lèi)健康存在一定的潛在風(fēng)險(xiǎn)[2,18]。

但迄今為止，我國(guó)在防污漆活性物質(zhì)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究領(lǐng)域尚屬空白。本文綜述了防污漆活性物質(zhì)海洋環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估相關(guān)的法律法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和研究現(xiàn)狀，針對(duì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的2個(gè)重要組成部分：危害性評(píng)估和暴露評(píng)估中的若干關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探討，并分析今后的研究思路，為活性物質(zhì)的海洋環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究提供參考依據(jù)。

1 防污漆活性物質(zhì)海洋環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究背景

1.1 防污漆活性物質(zhì)相關(guān)的管理法規(guī)

20世紀(jì)末尤其是進(jìn)入21世紀(jì)后隨著環(huán)境的惡化和人們對(duì)保護(hù)海洋生物多樣性、維護(hù)海洋生態(tài)安全的覺(jué)醒和重視，防污漆的廣泛使用導(dǎo)致的海洋環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)引起了普遍關(guān)注。2001年包括中國(guó)在內(nèi)的100多個(gè)國(guó)家共同簽署了《關(guān)于持久性有機(jī)污染物(POPs)的斯德哥爾摩公約》，禁止包括DDT在內(nèi)的12種POPs物質(zhì)的使用。據(jù)聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署(UNDP)報(bào)道，2007年之前中國(guó)每年消耗10 000 t防污漆，其中5 000 t含DDT成分，每年約向環(huán)境中釋放約250 t DDT[19]。為淘汰含DDT防污漆的生產(chǎn)使用，我國(guó)自2007年開(kāi)始實(shí)施“中國(guó)用于防污漆生產(chǎn)的滴滴涕替代項(xiàng)目”[20]。2008年，國(guó)際海事組織(IMO)通過(guò)了《國(guó)際控制船舶有害防污漆系統(tǒng)公約》(AFS公約)，規(guī)定逐漸淘汰生產(chǎn)和使用含TBT的防污漆[21]。

防污漆活性物質(zhì)是典型的殺生物質(zhì)，也是我國(guó)規(guī)定的危險(xiǎn)化學(xué)品分類(lèi)中毒害品類(lèi)，很多活性物質(zhì)可以用作農(nóng)藥生產(chǎn)。為了防止防污漆生產(chǎn)中DDT、TBT等禁用活性物質(zhì)被其他同樣有毒有害的物質(zhì)所替代，必須對(duì)現(xiàn)在正在使用或處于研發(fā)階段的活性物質(zhì)建立一套科學(xué)合理的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和篩選方法，并將其納入到現(xiàn)有化學(xué)品管理體系中，從機(jī)制上保證替代品不會(huì)造成新的環(huán)境污染。

近年來(lái)，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已將風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果作為化學(xué)品安全管理的依據(jù)，將化學(xué)品風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估這一科學(xué)手段提升為法制手段，確立了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估作為化學(xué)品管理基本依據(jù)的法律地位和效力[22]。例如，1976年美國(guó)頒布了有毒物質(zhì)控制法(TSCA)，規(guī)定了對(duì)新化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及生產(chǎn)前申報(bào)制度[23-24]。2006年歐盟出臺(tái)化學(xué)品的注冊(cè)評(píng)估授權(quán)與限制法(REACH)，將風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的范圍從新化學(xué)物質(zhì)擴(kuò)展到了所有化學(xué)品[25]。發(fā)達(dá)國(guó)家還通過(guò)針對(duì)性的技術(shù)法規(guī)來(lái)限制防污漆中活性物質(zhì)的生產(chǎn)和使用，建立了針對(duì)防污漆活性物質(zhì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的技術(shù)體系，可依據(jù)評(píng)估結(jié)果對(duì)其能否用于防污漆生產(chǎn)進(jìn)行審批和管理，以避免具有較高環(huán)境和健康風(fēng)險(xiǎn)的活性物質(zhì)進(jìn)入市場(chǎng)，破壞海洋環(huán)境[3]。2012年歐盟通過(guò)新的生物殺生劑法規(guī)(EU)528/2012(簡(jiǎn)稱(chēng)“BPR”)取代舊的生物殺生劑指令(簡(jiǎn)稱(chēng)“BPD”)，并于2013年9月1日起實(shí)施，進(jìn)一步加強(qiáng)了歐盟生物殺生劑的市場(chǎng)監(jiān)管，對(duì)我國(guó)防污漆生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品出口帶來(lái)新的挑戰(zhàn)[26-27]。

在發(fā)達(dá)國(guó)家推動(dòng)開(kāi)展全球范圍內(nèi)化學(xué)品風(fēng)險(xiǎn)管控行動(dòng)的大趨勢(shì)下，我國(guó)也開(kāi)始逐步將風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估引入到化學(xué)品環(huán)境管理中。例如，環(huán)境保護(hù)部分別于2010年和2012年發(fā)布了修訂后的《新化學(xué)物質(zhì)環(huán)境管理辦法》(環(huán)境保護(hù)部第7號(hào)令)[28]和《危險(xiǎn)化學(xué)品環(huán)境管理登記辦法》(環(huán)境保護(hù)部第22號(hào)令)[29]，明確要求對(duì)新化學(xué)物質(zhì)和重點(diǎn)環(huán)境管理類(lèi)的危險(xiǎn)化學(xué)品開(kāi)展環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估并提交評(píng)估報(bào)告，初步實(shí)現(xiàn)了從化學(xué)品危害評(píng)估向環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的轉(zhuǎn)變。但由于防污漆活性物質(zhì)的暴露和釋放場(chǎng)所主要為海洋環(huán)境，具有較大特殊性，因此現(xiàn)有的化學(xué)品環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)無(wú)法滿足活性物質(zhì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的需求，正是由于缺乏活性物質(zhì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估關(guān)鍵性技術(shù)的支撐，我國(guó)對(duì)于防污漆活性物質(zhì)的管控仍呈缺失狀態(tài)。

隨著全球造船和修船業(yè)逐步東移，亞洲成為全球造船和修船中心，中國(guó)船舶防污涂料進(jìn)入高速成長(zhǎng)的黃金時(shí)期，成為涂料行業(yè)發(fā)展最快、與國(guó)際接軌最早、占工業(yè)涂料市場(chǎng)份額最大的領(lǐng)域之一[30]。在未來(lái)，環(huán)保低害型的防污漆必將成為全球主流[31]。因此，防污漆生產(chǎn)企業(yè)在環(huán)境友好型活性物質(zhì)的篩選和低害型防污漆配方的研發(fā)過(guò)程中迫切需要環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)的介入和把關(guān)，才能有效規(guī)避產(chǎn)品中可能存在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)隱患，使產(chǎn)品能順利通過(guò)國(guó)內(nèi)外相關(guān)法規(guī)的監(jiān)管、投入市場(chǎng)并在國(guó)際市場(chǎng)具備較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。

我國(guó)對(duì)防污漆活性物質(zhì)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究還處于初步階段，這與中國(guó)作為防污漆出口和使用大國(guó)的地位極不相稱(chēng)，對(duì)保護(hù)海洋環(huán)境和研發(fā)具有國(guó)際水平的環(huán)境友好型活性物質(zhì)均造成了極大阻礙。為了有效控制防污漆活性物質(zhì)給海洋環(huán)境帶來(lái)的不利影響，為研發(fā)和篩選環(huán)境友好型活性物質(zhì)提供技術(shù)支持，為我國(guó)相關(guān)法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供依據(jù)，亟需開(kāi)展針對(duì)海港、碼頭和開(kāi)闊海域等典型暴露場(chǎng)景中活性物質(zhì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)研究和技術(shù)體系的建立。

1.2 活性物質(zhì)海洋環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

近20年來(lái)，發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)制度設(shè)計(jì)，不斷推進(jìn)對(duì)包括防污漆活性物質(zhì)在內(nèi)的化學(xué)品風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)的發(fā)展，一些國(guó)際組織以及歐美等國(guó)家和地區(qū)先后出臺(tái)了有關(guān)活性物質(zhì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的技術(shù)指南。例如，2003年歐盟發(fā)布了包括殺生活性物質(zhì)在內(nèi)的化學(xué)品風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)指導(dǎo)文件(technical guidance document on risk assessment, TGD)[32]，2012年國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)發(fā)布了針對(duì)防污漆活性物質(zhì)海洋環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的ISO 13073《船舶和海洋技術(shù)——船舶防污底系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估》系列標(biāo)準(zhǔn)[33-34]。

隨著國(guó)外風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)的快速發(fā)展，中國(guó)包括防污漆活性物質(zhì)在內(nèi)的化學(xué)品環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在不斷完善。例如，2012年環(huán)境保護(hù)部制訂了HJ 2515—2012《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求 船舶防污漆》[35]，附錄B對(duì)防污漆活性物質(zhì)的海洋環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法做了簡(jiǎn)要介紹。但由于國(guó)內(nèi)化學(xué)品風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)還處于發(fā)展初期，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估關(guān)聯(lián)的技術(shù)規(guī)程、測(cè)試方法、質(zhì)量保證體系和國(guó)內(nèi)典型暴露場(chǎng)景的建立尚在萌芽階段，針對(duì)防污漆活性物質(zhì)海洋環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)的研究亟需開(kāi)展。

1.3 活性物質(zhì)相關(guān)的研究進(jìn)展

國(guó)內(nèi)外關(guān)于防污漆活性物質(zhì)的研究對(duì)象包括被禁用物質(zhì)(如TBT)、重金屬(如銅、鋅)和高關(guān)注類(lèi)物質(zhì)(如Irgarol-1051、敵草隆)等，對(duì)上述物質(zhì)的研究主要集中在毒害效應(yīng)、釋放速率和在環(huán)境介質(zhì)中的暴露濃度等方面[2,36-41]。近年來(lái)，對(duì)活性物質(zhì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面的研究有所增多，如Van Wezel等[42]收集了關(guān)注度較高的Irgarol 1051、抑菌靈(dichlofluanid)和福美鋅(ziram)的急慢性毒性數(shù)據(jù)，推導(dǎo)了它們的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)限值(environmental risk limits, ERLs)。Lambert等[43]的研究表明Irgarol 1051和敵草隆對(duì)2種淡水植物Apium nodiflorum和Chara vulgaris具有顯著風(fēng)險(xiǎn)。Wang等[44]推導(dǎo)了辣椒素的預(yù)測(cè)無(wú)效應(yīng)濃度(PNEC)，利用MAMPEC軟件中的歐盟商業(yè)港口暴露場(chǎng)景得到了預(yù)測(cè)環(huán)境濃度(PEC)，并通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)表征分析明確了辣椒素屬于海洋環(huán)境低風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)物質(zhì)。但總體而言，活性物質(zhì)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究因海洋生物毒性數(shù)據(jù)少、暴露場(chǎng)景缺乏代表性、評(píng)估不夠系統(tǒng)和規(guī)范等原因受到了較大限制。

因此，建立符合我國(guó)國(guó)情的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)體系，解決其中的關(guān)鍵性技術(shù)問(wèn)題，形成統(tǒng)一的規(guī)范化的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估程序，對(duì)防污漆活性物質(zhì)的海洋環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究和環(huán)境管理意義重大。一方面可為我國(guó)相關(guān)法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供依據(jù)，推動(dòng)防污漆環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法和標(biāo)準(zhǔn)納入相關(guān)檢驗(yàn)認(rèn)證體系，支持政府主管部門(mén)開(kāi)展防污漆產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)管理；另一方面為防污漆企業(yè)或行業(yè)組織的自我監(jiān)管、業(yè)界研發(fā)以及篩選環(huán)境友好型活性物質(zhì)提供指導(dǎo)方針和技術(shù)支持，保護(hù)生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)健康。

2 活性物質(zhì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基本原理和流程

與化學(xué)品環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的原理一致，防污漆活性物質(zhì)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估也分為3個(gè)部分：暴露評(píng)估、危害性評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)表征(圖1)。暴露評(píng)估用于獲得PEC，危害性評(píng)估用于獲得PNEC，風(fēng)險(xiǎn)表征時(shí)將PEC/PNEC之比作為風(fēng)險(xiǎn)熵，即風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的量化指標(biāo)[33]。

3 危害性評(píng)估的關(guān)鍵點(diǎn)

防污漆活性物質(zhì)的危害性評(píng)估應(yīng)從持久性、生物蓄積性和毒性3個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估[33-35]。持久性主要根據(jù)活性物質(zhì)的快速生物降解或模擬生物降解試驗(yàn)結(jié)果以及最終降解的半衰期進(jìn)行判別[45-50]；生物蓄積性主要根據(jù)活性物質(zhì)的生物蓄積系數(shù)或正辛醇-水分配系數(shù)進(jìn)行判別[51-54]；毒性評(píng)估是為了得到一個(gè)環(huán)境效應(yīng)閾值，即PNEC。PNEC的推導(dǎo)都是以有限的實(shí)驗(yàn)室急性毒性數(shù)據(jù)L(E)C50或慢性毒性數(shù)據(jù)NOEC為基礎(chǔ)，從少數(shù)生物物種的短期毒性試驗(yàn)結(jié)果外推至污染物在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)對(duì)整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響[55-57]，因而涉及到較多的生物毒性數(shù)據(jù)和復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)方法，成為了活性物質(zhì)危害性評(píng)估的核心內(nèi)容。受試生物的選擇、毒理學(xué)數(shù)據(jù)的篩選與處理原則、PNEC的推導(dǎo)方法均與危害性評(píng)估的結(jié)果密切相關(guān)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。

圖1 防污漆活性物質(zhì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估流程圖[33]注：PEC為預(yù)測(cè)環(huán)境濃度，PNEC為預(yù)測(cè)無(wú)效應(yīng)濃度，NOEC為無(wú)觀察效應(yīng)濃度。Fig. 1 Schematic procedure of environmental risk assessment of active substances in antifouling paints[33]Note: PEC stands for predicted environmental concentration; PNEC stands for predicted no effect concentration; NOEC stands for no observed effect concentration.

3.1 危害性評(píng)估中的生態(tài)毒理數(shù)據(jù)

3.1.1 受試生物物種的選擇

獲取活性物質(zhì)的生態(tài)毒理數(shù)據(jù)用于危害性評(píng)估時(shí)，應(yīng)首先考慮受試生物的選擇，生物的敏感性和代表性對(duì)試驗(yàn)的順利進(jìn)行和結(jié)果的準(zhǔn)確性都極為重要。由于船舶防污漆活性物質(zhì)出現(xiàn)短期高濃度暴露的情況多發(fā)生于河口、港口和沿海等區(qū)域，是過(guò)渡海水、近岸海水與淡水、陸地的交匯處[58]。因此，對(duì)活性物質(zhì)開(kāi)展生態(tài)毒理測(cè)試應(yīng)同時(shí)包括海水和淡水生物。

針對(duì)淡水生物的毒理測(cè)試方法經(jīng)過(guò)近幾十年的發(fā)展已經(jīng)較為系統(tǒng)和完善，同時(shí)也積累了大量針對(duì)各種環(huán)境污染物的淡水生物毒性數(shù)據(jù)。但目前僅針對(duì)少數(shù)海水生物建立了有效的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法，例如，海藻、對(duì)蝦和貝類(lèi)毒性測(cè)試方法等[59-61]。由于海水生物的毒性數(shù)據(jù)極為有限，且主要集中在對(duì)重金屬和農(nóng)藥等污染物的研究[57]，遠(yuǎn)不能滿足防污漆活性物質(zhì)海洋環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估對(duì)毒理數(shù)據(jù)的要求。因此在推導(dǎo)PNEC時(shí)，通常需要引入淡水生物的毒性數(shù)據(jù)甚至以淡水毒性數(shù)據(jù)為主，以彌補(bǔ)海水生物毒性數(shù)據(jù)的不足。此時(shí)應(yīng)考慮淡水和海水生物對(duì)毒物的敏感性差異。目前圍繞這一問(wèn)題已開(kāi)展了一些相關(guān)研究。Hutchinson等[62]對(duì)來(lái)自歐洲化學(xué)品生態(tài)毒理學(xué)和毒理學(xué)中心(ECETOC)水生毒理數(shù)據(jù)庫(kù)(EAT)的淡水和海水生物毒性數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)對(duì)魚(yú)類(lèi)和無(wú)脊椎動(dòng)物的急性毒性數(shù)據(jù)(LC50)而言，分別有91%和33%化學(xué)物質(zhì)的毒性比值(淡水毒性值/海水毒性值)小于10，而對(duì)魚(yú)類(lèi)和無(wú)脊椎生物的慢性毒性數(shù)據(jù)(NOEC)而言，分別有93%和83%物質(zhì)的毒性比值在10以內(nèi)。這表明在急性毒性試驗(yàn)中，海水生物特別是無(wú)脊椎動(dòng)物普遍比淡水生物敏感，但在慢性試驗(yàn)中，二者之間的敏感性差異較小。Hutchinson等[62]的研究結(jié)果與ECETOC水危害性評(píng)估小組[63-64]根據(jù)更新后的EAT數(shù)據(jù)庫(kù)的研究結(jié)果十分相似。穆景利等[57]也對(duì)應(yīng)用淡水生物毒性數(shù)據(jù)推導(dǎo)海水水質(zhì)基準(zhǔn)的可行性及適用性做了初探，認(rèn)為淡水生物與海水生物對(duì)不同化合物響應(yīng)的敏感性具有一定的差異。例如對(duì)于重金屬，淡水物種對(duì)其脅迫可能更敏感，將淡水?dāng)?shù)據(jù)與海水?dāng)?shù)據(jù)一并使用所獲得的PNEC可有效地保護(hù)海洋生物；對(duì)于有機(jī)磷和有機(jī)氯農(nóng)藥，則是海水生物更具敏感性。

ECETOC的研究還表明[63]，海水和淡水生態(tài)系統(tǒng)的生物組成存在較大差異。如圖2所示，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中軟體動(dòng)物占全部海洋生物的54.23%，處于絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，但其在淡水生物中僅占26.51%，而淡水生態(tài)系統(tǒng)中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的節(jié)肢動(dòng)物門(mén)生物(49.49%)在海水生物中僅占11.46%。相對(duì)淡水生態(tài)系統(tǒng)而言，海水生態(tài)系統(tǒng)中的生物種類(lèi)更為豐富，某些種屬的生物(如棘皮動(dòng)物門(mén)和海綿動(dòng)物門(mén))僅存在于海水生態(tài)系統(tǒng)中，這意味著海水生物的生物敏感性分布范圍更廣。因此，對(duì)海水生物的毒性測(cè)試應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注海洋生態(tài)系統(tǒng)特有的或者更敏感的代表性生物，如軟體動(dòng)物和棘皮動(dòng)物。

另外，采用我國(guó)特有的水生生物種開(kāi)展活性物質(zhì)的毒性研究和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估具有重要的生態(tài)意義。稀有鮈鯽(Gobiocypris rarus)是分布于我國(guó)西南部山區(qū)的一種小型魚(yú)類(lèi)，近年來(lái)已被廣泛應(yīng)用于生態(tài)、遺傳和水污染等研究領(lǐng)域[65]，是進(jìn)行化學(xué)物質(zhì)毒性測(cè)試的理想受試生物[66]。關(guān)于稀有鮈鯽急性毒性試驗(yàn)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也已于2013年發(fā)布[67]。因此采用稀有鮈鯽開(kāi)展活性物質(zhì)的毒性試驗(yàn)具有較好的研究基礎(chǔ)和方法依據(jù)。

綜合考慮物種的敏感性和代表性，為了獲得科學(xué)合理的PNEC值，應(yīng)采用以下5個(gè)門(mén)類(lèi)淡水或海水生物的毒性數(shù)據(jù)：(1)藻類(lèi)；(2)節(jié)肢動(dòng)物門(mén)(如甲殼類(lèi))；(3)脊索動(dòng)物門(mén)(如魚(yú)類(lèi))；(4)軟體動(dòng)物門(mén)(如貝類(lèi))；(5)其他動(dòng)物門(mén)的海洋水生生物(如海膽類(lèi))。其中藻類(lèi)、甲殼類(lèi)和魚(yú)類(lèi)的毒性數(shù)據(jù)必須具備，其他2個(gè)門(mén)類(lèi)生物的毒性數(shù)據(jù)最好具備。要求所選生物對(duì)特定污染物的敏感性強(qiáng)或是海洋環(huán)境中的關(guān)鍵物種(如貝類(lèi)和海膽類(lèi))，同時(shí)考慮采用我國(guó)特有的水生生物種，并選用對(duì)污染物最敏感的胚胎-幼體階段的生物開(kāi)展試驗(yàn)[58]。

圖2 淡水(a)和海水(b)生態(tài)系統(tǒng)的生物組成[63]Fig. 2 Species composition of freshwater (a) and marine (b) fauna[63]

3.1.2 生態(tài)毒理數(shù)據(jù)的篩選與處理

生態(tài)毒理數(shù)據(jù)是水環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)的質(zhì)量直接關(guān)系到危害性評(píng)估結(jié)果的可靠性。通常生態(tài)毒理數(shù)據(jù)的篩選與處理應(yīng)遵循以下原則：毒性試驗(yàn)首選標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法；毒性終點(diǎn)應(yīng)反映種群群落或生態(tài)系統(tǒng)效應(yīng)水平的存活率(死亡率)、生長(zhǎng)變化、行為變化或繁殖(孵化)率等經(jīng)典指標(biāo)；優(yōu)先采用慢性毒性數(shù)據(jù)應(yīng)用統(tǒng)計(jì)外推法推導(dǎo)PNEC；針對(duì)同一物種相同生命階段相同毒理學(xué)終點(diǎn)具有多個(gè)毒性值時(shí)，采用上述值的幾何平均值；針對(duì)同一物種不同生命階段相同毒理學(xué)終點(diǎn)或同一物種不同毒理學(xué)終點(diǎn)的多個(gè)毒性值，取最低值，即最敏感的毒性值[32-33,68-71]。

3.2 預(yù)測(cè)無(wú)效應(yīng)濃度(PNEC)的計(jì)算方法

目前PNEC的推導(dǎo)主要有2種方法：評(píng)估因子法和統(tǒng)計(jì)外推法。一般認(rèn)為，當(dāng)毒性數(shù)據(jù)不足時(shí)采用評(píng)估因子法，當(dāng)來(lái)自多個(gè)物種的毒性數(shù)據(jù)充足時(shí)優(yōu)先使用統(tǒng)計(jì)外推法。

3.2.1 評(píng)估因子(AF)法

評(píng)估因子法是采用慢性毒理數(shù)據(jù)NOEC或急性毒理數(shù)據(jù)L(E)C50中的最低值，根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)的情況除以一定的評(píng)估因子(AF)來(lái)計(jì)算PNEC。該方法的關(guān)鍵點(diǎn)是設(shè)置合理的AF值。歐盟風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)指導(dǎo)文件(TGD)、經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)篩選信息數(shù)據(jù)集手冊(cè)(SIDS)和美國(guó)有毒物質(zhì)控制法(TSCA)均對(duì)評(píng)估因子的設(shè)置做出了規(guī)定[32-33]，其中歐盟TGD文件對(duì)AF選取的原則闡述得最為詳細(xì)(見(jiàn)表1)，實(shí)用性強(qiáng)，因而被廣泛用于污染物的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。需要注意的是由于AF法完全根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得出，不依賴于任何理論模型，因此存在較大的不確定性[72-73]。

3.2.2 統(tǒng)計(jì)外推法

統(tǒng)計(jì)外推法又稱(chēng)為物種敏感度分布(SSD)法，是根據(jù)已知的毒性數(shù)據(jù)(一般是指NOEC)擬合物種的敏感度分布曲線，進(jìn)而外推該分布曲線上5%物種受到危險(xiǎn)的濃度或保護(hù)95%物種的濃度(用HC5表示)[74-75]。根據(jù)毒性數(shù)據(jù)量的規(guī)模以及曲線的擬合優(yōu)度，進(jìn)行SSD曲線的擬合和分析常用以下幾種分布模型：log-normal、log-logistitic和log-triangular等，但目前尚無(wú)研究表明某一特定的擬合模型適用于所有的SSD曲線[76-79]。

相對(duì)于評(píng)估因子法，統(tǒng)計(jì)外推法由于方法簡(jiǎn)明，生態(tài)意義明確，不僅可以評(píng)估單一污染物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，而且可以評(píng)估復(fù)合污染，被認(rèn)為是推導(dǎo)環(huán)境效應(yīng)閾值比較科學(xué)的一種研究方法，廣泛應(yīng)用于環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中PNEC值的推導(dǎo)[73,80-82]。我國(guó)近幾年來(lái)對(duì)該方法的相關(guān)研究報(bào)道逐漸增多，但除了一些綜述性研究[56,58]外，主要集中在有機(jī)氯[83-84]、多環(huán)芳烴[85-86]以及重金屬[86-88]等高關(guān)注物質(zhì)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和水質(zhì)基準(zhǔn)研究方面，尚無(wú)運(yùn)用該方法開(kāi)展防污漆活性物質(zhì)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究相關(guān)的報(bào)道。原因可能是由于統(tǒng)計(jì)外推法對(duì)數(shù)據(jù)量的要求較高[89-90]，而目前關(guān)于活性物質(zhì)的慢性毒理數(shù)據(jù)較少。

4 暴露評(píng)估的關(guān)鍵點(diǎn)

4.1 釋放速率的計(jì)算

進(jìn)行暴露評(píng)估時(shí)，首先應(yīng)估算船舶防污漆使用的活性物質(zhì)進(jìn)入海水的釋放速率。釋放速率受化合物種類(lèi)、性質(zhì)、防污漆使用期限和船舶航行速率等多種因素的影響。同一活性物質(zhì)的最終釋放速率因估算方法的不同而具有較大差異，因此選擇正確的估算方法尤為重要。

4.1.1 釋放速率的計(jì)算方法

活性物質(zhì)的釋放速率主要有3種估算方法，分別是實(shí)驗(yàn)室測(cè)試法、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試法(Dome法)和質(zhì)量平衡計(jì)算法(CEPE法)[91]。現(xiàn)場(chǎng)直接測(cè)定法原則上能最有效地估算環(huán)境中活性物質(zhì)的釋放速率，但由于其試驗(yàn)步驟繁瑣、成本較高等原因難以推廣作為釋放速率的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法用于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[92-93]。而采用實(shí)驗(yàn)室測(cè)試法所得到的釋放速率并不能真實(shí)地反映活性物質(zhì)在環(huán)境中的釋放速率。因此，估算活性物質(zhì)釋放速率的首選方法是專(zhuān)為環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估而開(kāi)發(fā)的“質(zhì)量平衡計(jì)算法”，它根據(jù)防污漆的物理參數(shù)提供了一種對(duì)最不利情況下活性物質(zhì)釋放速率的估算值。

表1 估算PNEC時(shí)評(píng)估因子(AF)的設(shè)置[32,34]

4.1.2 質(zhì)量平衡計(jì)算法

質(zhì)量平衡計(jì)算法適用于任何可釋放活性物質(zhì)的防污漆，其源于ISO 10890《利用質(zhì)量平衡計(jì)算法建立防污漆中殺生物活性物質(zhì)釋放速率的模型》[94]，為活性物質(zhì)的釋放情況建立了一種通用的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀Ｙ|(zhì)量平衡計(jì)算法的前提是基于一個(gè)基本事實(shí)：即防污漆釋放的活性物質(zhì)總量不超過(guò)油漆生產(chǎn)和噴涂時(shí)涂層中原本包含的活性物質(zhì)總量。采用該方法計(jì)算得到的釋放率是防污漆在其特定使用期內(nèi)活性物質(zhì)的最大可能平均釋放速率，由于不考慮使用過(guò)程中釋放率的變化情況，因而最適用于環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。該方法根據(jù)前人的測(cè)試數(shù)據(jù)，還設(shè)定了2個(gè)假設(shè)經(jīng)驗(yàn)值：一是由于活性物質(zhì)的釋放速率在船舶下水的初期最高，因此設(shè)定在船入水后的最初14 d內(nèi)，活性物質(zhì)釋放的累積量與剩余時(shí)間內(nèi)平均釋放率之間的比值為30；二是設(shè)定在整個(gè)使用期內(nèi)活性物質(zhì)的釋放總量為其初始量的90%[32,94]。

因?yàn)橘|(zhì)量平衡法是假設(shè)在最不利情形下(航行時(shí))活性物質(zhì)的最大釋放速率，而活性物質(zhì)的釋放速率與水的相對(duì)流速有關(guān)，船舶?？繒r(shí)活性物質(zhì)的釋放速率通常低于船舶航行時(shí)。因此，在船舶基本處于靜止?fàn)顟B(tài)的釋放場(chǎng)景中，使用質(zhì)量平衡法則容易過(guò)大估計(jì)釋放速率，使得風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過(guò)于謹(jǐn)慎和保守[95]。所以，對(duì)質(zhì)量平衡法計(jì)算得到的釋放速率應(yīng)用適當(dāng)?shù)男拚蜃幽軌颢@得更真實(shí)的釋放速率。Finnie等[91]通過(guò)研究確定了修正因子的數(shù)值為2.9，并建議可用質(zhì)量平衡計(jì)算法確定的活性物質(zhì)釋放速率除以修正因子2.9作為環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估用釋放速率。

4.2 暴露評(píng)估預(yù)測(cè)模型

為了得到活性物質(zhì)在海洋環(huán)境中的歸趨和預(yù)測(cè)濃度(PEC)，應(yīng)采用合適的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)。海洋防污劑預(yù)測(cè)環(huán)境濃度模型(MAMPEC)是一款集二維水力學(xué)和化學(xué)歸趨于一體的模型，專(zhuān)門(mén)用于預(yù)測(cè)環(huán)境中船舶防污漆活性物質(zhì)的濃度，也是ISO關(guān)于《船舶和海洋技術(shù)——船舶防污漆系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估》系列標(biāo)準(zhǔn)中推薦使用的預(yù)測(cè)模型[33〗。MAMPEC可預(yù)測(cè)典型常規(guī)海洋環(huán)境和淡水環(huán)境中活性物質(zhì)的濃度，是預(yù)測(cè)活性物質(zhì)環(huán)境濃度的最新模型，得到了歐盟、美國(guó)和其他OECD國(guó)家主管機(jī)構(gòu)的認(rèn)可。國(guó)際海事組織(IMO)和海洋環(huán)境保護(hù)科學(xué)聯(lián)合專(zhuān)家組(GESAMP)也推薦利用該模型對(duì)排放壓艙水進(jìn)行暴露評(píng)估。

構(gòu)建暴露場(chǎng)景時(shí)，MAMPEC模型考慮了釋放因子(如釋放速率、運(yùn)輸強(qiáng)度、停留時(shí)間和水下船體表面積)、非使用釋放、化合物相關(guān)性質(zhì)(如揮發(fā)性、形態(tài)、水解、光解和生物降解)，以及與特定環(huán)境相關(guān)的特性(如水流、潮汐、鹽度、溶解性有機(jī)碳DOC和懸浮物濃度)。MAMPEC還提供了10種常見(jiàn)防污漆活性物質(zhì)的理化性質(zhì)默認(rèn)值，包括氧化亞銅、吡啶硫酸銅、吡啶硫酸鋅、敵草隆、抑菌靈和代森鋅等。若需要對(duì)其他活性物質(zhì)開(kāi)展評(píng)估，應(yīng)收集化合物的基本信息如分子量、飽和蒸氣壓、溶解度、有機(jī)物在水中和沉積物中的水解、光解和生物降解速率等。對(duì)于一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)較少的新型活性物質(zhì)，MAMPEC模型中還納入了定量構(gòu)效關(guān)系(QSAR)計(jì)算模塊，例如可以根據(jù)物質(zhì)的溶解度和熔點(diǎn)估計(jì)其辛醇-水分配系數(shù)，根據(jù)蒸氣壓、水中溶解度和分子量計(jì)算亨利常數(shù)等。

4.3 暴露場(chǎng)景

盡管MAMPEC模型已經(jīng)給出了公海航道、河口、商業(yè)港口、碼頭和開(kāi)放港口等5個(gè)活性物質(zhì)釋放的典型暴露場(chǎng)景，但這些場(chǎng)景都是基于歐洲沿海的環(huán)境條件設(shè)置，建立場(chǎng)景的原始參數(shù)來(lái)自于歐盟和美國(guó)多個(gè)港口、碼頭和開(kāi)闊海域的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)[96]，與中國(guó)近海沿岸的環(huán)境條件(如水力學(xué)、水質(zhì)和海港布局等)具有較大差異，并不完全適用于我國(guó)活性物質(zhì)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究。因此，逐步建立針對(duì)中國(guó)海洋環(huán)境的典型暴露場(chǎng)景是開(kāi)展國(guó)內(nèi)活性物質(zhì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究首先需要解決的問(wèn)題。在此方面，本文作者所在課題組已率先以我國(guó)第四大港口廣州港的南沙港區(qū)作為暴露場(chǎng)景的環(huán)境原型，通過(guò)大量數(shù)據(jù)收集和整理，將南沙港分為駁船區(qū)和集裝箱船區(qū)分別建立了2個(gè)國(guó)內(nèi)典型暴露場(chǎng)景，并驗(yàn)證了其有效性。

5 風(fēng)險(xiǎn)表征方法

化學(xué)物質(zhì)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)表征方法有定性和定量2種表達(dá)方式。定性表征主要是對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行定性描述，通過(guò)定性分級(jí)等因子權(quán)重法預(yù)測(cè)化學(xué)物質(zhì)對(duì)生態(tài)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別，一般用“高”、“中”、“低”表達(dá)[97-98]。當(dāng)數(shù)據(jù)、信息資料充足時(shí)，通?？蓪?shí)行定量表征。定量方法可對(duì)風(fēng)險(xiǎn)給出不利影響的概率，結(jié)果具有重現(xiàn)性，適合于反復(fù)的評(píng)價(jià)，主要包括熵值法、概率法及兩者的聯(lián)合方法[56,99-100]。

防污漆活性物質(zhì)的海洋環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)表征采用了熵值法，將PEC/PNEC之比作為風(fēng)險(xiǎn)熵(HQ)，若HQ小于1為低風(fēng)險(xiǎn)，HQ大于1則表明風(fēng)險(xiǎn)不可接受。風(fēng)險(xiǎn)表征過(guò)程從一級(jí)開(kāi)始，逐步向評(píng)估終點(diǎn)二級(jí)二類(lèi)推進(jìn)，每一步都有相應(yīng)的判斷標(biāo)準(zhǔn)(如風(fēng)險(xiǎn)熵、生物富集性和降解性等)，直至評(píng)估過(guò)程結(jié)束時(shí)每一種活性物質(zhì)均得到評(píng)估結(jié)論，被確定為“高關(guān)注風(fēng)險(xiǎn)”、“相對(duì)低風(fēng)險(xiǎn)”或“低風(fēng)險(xiǎn)”類(lèi)活性物質(zhì)[33]。未能采用概率法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)表征的原因在于對(duì)海水中不同活性物質(zhì)開(kāi)展實(shí)際監(jiān)測(cè)的難度較大，且風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的主要目的在于新物質(zhì)生產(chǎn)和使用前的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，因此暴露評(píng)估時(shí)廣泛采用了MAMPEC模型來(lái)計(jì)算典型環(huán)境中的PEC[44]，而非通過(guò)實(shí)際采樣測(cè)定不同區(qū)域活性物質(zhì)的環(huán)境濃度，因而無(wú)法獲得多個(gè)點(diǎn)的暴露濃度數(shù)據(jù)用于概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。若對(duì)某海域或港口開(kāi)展活性物質(zhì)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，可在該區(qū)域進(jìn)行多點(diǎn)采樣分析的基礎(chǔ)上考慮使用概率分析法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[101]。

6 總結(jié)和展望

本文針對(duì)防污漆活性物質(zhì)海洋環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探討，需要的數(shù)據(jù)和信息見(jiàn)表2。危害性評(píng)估中，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以海洋生態(tài)系統(tǒng)特有的代表性物種和中國(guó)特有生物種開(kāi)展的毒性研究，對(duì)于收集到的數(shù)據(jù)按照相關(guān)原則進(jìn)行嚴(yán)格篩選，以期獲得高質(zhì)量的毒性數(shù)據(jù)集，盡可能采用SSD法，提高PNEC的可靠性。暴露評(píng)估中，采用MAMPEC專(zhuān)用軟件計(jì)算活性物質(zhì)在不同典型暴露場(chǎng)景中的預(yù)測(cè)濃度，活性物質(zhì)在海水中的釋放速率是影響PEC的關(guān)鍵因素，若評(píng)估結(jié)果表明該活性物質(zhì)可能具有較高的海洋環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)考慮對(duì)釋放速率的數(shù)值進(jìn)行修正。

表2 防污漆活性物質(zhì)海洋環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估所需的基本信息

我國(guó)防污漆活性物質(zhì)的海洋環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估尚處于起步階段，存在較多問(wèn)題亟需開(kāi)展相關(guān)研究。例如：新型活性物質(zhì)的持久性、生物累積性和毒性(PBT)研究較少，尤其是缺乏活性物質(zhì)對(duì)海洋特有生物和中國(guó)本土物種的毒性數(shù)據(jù)以及活性物質(zhì)微宇宙或中宇宙海洋生態(tài)系統(tǒng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)；PEC預(yù)測(cè)模型中的暴露場(chǎng)景均以歐美的港口、碼頭和海域?yàn)榄h(huán)境原型，如將其應(yīng)用于我國(guó)防污漆活性物質(zhì)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估具有較大的局限性，中國(guó)海岸線遼闊，海港類(lèi)型眾多，各地海港的環(huán)境條件差異巨大，盡快建設(shè)國(guó)內(nèi)典型暴露場(chǎng)景是提高暴露評(píng)估準(zhǔn)確性的重要基礎(chǔ)；應(yīng)大力開(kāi)展活性物質(zhì)的區(qū)域性海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)工作，為進(jìn)行概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供更多的暴露數(shù)據(jù)。

致謝：感謝蔣峰博士和Kevin Long在資料收集方面給予的幫助。

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Review on Recent Approaches for Marine Environmental Risk Assessment of Active Substances in Antifouling Paints

Mei Chengfang1,2,3, Chen Jinlin1,2, Tian Yajing4, Liang Yanzhen1,2, Liang Huijun5, Ma Lianying1,2, Sun Guoping1,2, Xu Meiying1,2, Luan Tiangang3, Zeng Guoqu1,2,*

1. Guangdong Provincial Key Laboratory of Microbial Culture Collection and Application, Guangdong Institute of Microbiology, Guangzhou 510070, China 2. State Key Laboratory of Applied Microbiology Southern China, Guangdong Institute of Microbiology, Guangzhou 510070, China 3. MOE Key Laboratory Aquatic Product Safety, School of Life Sciences, Sun Yat-Sen University, Guangzhou 510275, China 4. Foreign Economic Cooperation Office, Ministry of Environmental Protection, Beijing 100035, China 5. Foshan Center for Environmental Health & Safety Assessment, Foshan 528000, China

7 July 2014 accepted 12 September 2014

Potential ecological risk for marine environment and human health posed by active substances in antifouling paints has been a global concern. Some developed countries have established the techniques on marine environmental risk assessment of these active substances, while in China the relevant researches are still blank. The given article is inclined to make a research review over the background, laws and regulations, technical standards and the advances of the assessment of marine environment risk brought about by the active substance in antifouling paints. The key technologies and methodologies around the issues of hazard and exposure assessment were explored. In hazard assessment, species selection principles, toxicity data quality requirements, methods of deriving the predicted no effect concentrations (PNEC) and their application ranges were compared and evaluated. In exposure assessment, estimation and correction methods of release rates of active substances, models for calculating the predicted environmental concentrations (PEC), the exposure scenarios and their limitations were discussed in detail. This may afford reference and scientific basis for the study on marine environment risk assessment of these kinds of active substance in our country and provide some information on the emphasis and direction of future research.

antifouling paint; active substance; marine organisms; marine environmental risk assessment; PNEC; PEC; statistical extrapolation method

全球環(huán)境基金(GEF)中國(guó)用于防污漆生產(chǎn)的滴滴涕替代項(xiàng)目之環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域化學(xué)品管理防污漆活性物質(zhì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估機(jī)構(gòu)能力建設(shè)子項(xiàng)目；廣東省海洋經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新發(fā)展區(qū)域示范專(zhuān)項(xiàng)(No GD2012-D01-002)

梅承芳(1979-)，女，碩士，研究方向?yàn)樯鷳B(tài)毒理學(xué)及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，E-mail: meichf@gdim.cn；

*通訊作者(Corresponding author)，E-mail: zengguoqu@gddcm.com

10.7524/AJE.1673-5897.20140707001

2014-07-07 錄用日期：2014-09-12

1673-5897(2015)1-066-15

X171.5

A

曾國(guó)驅(qū)(1966—)，男，博士，研究員，主要研究方向?yàn)樯鷳B(tài)毒理學(xué)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇。

梅承芳, 陳進(jìn)林, 田亞靜, 等. 防污漆中活性物質(zhì)海洋環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估關(guān)鍵技術(shù)探討[J]. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào), 2015, 10(1): 66-80

Mei C F, Chen J L, Tian Y J, et al. Review on recent approaches for marine environmental risk assessment of active substances in antifouling paints [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2015, 10(1): 66-80 (in Chinese)