吴爱明， 赵晓丽， 冯 宇， 赵天慧， 汪 浩， 吴丰昌，2， 陈 瑞

1.昆明理工大学环境科学与工程学院， 云南 昆明 650500 2.中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室， 北京 100012 3.北京师范大学水科学研究院， 北京 100875 4.北京市通州区新城中心区建设管理委员会， 北京 101101

美国生态毒理数据库(ECOTOX)对中国数据库构建的启示

吴爱明1， 赵晓丽2*， 冯 宇4， 赵天慧3， 汪 浩3， 吴丰昌1，2， 陈 瑞1

1.昆明理工大学环境科学与工程学院， 云南 昆明 650500 2.中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室， 北京 100012 3.北京师范大学水科学研究院， 北京 100875 4.北京市通州区新城中心区建设管理委员会， 北京 101101

生态毒性数据库对于环境保护科学研究特别是环境基准研究具有非常重要的作用.目前，尚缺乏能够支撑我国环境管理工作的基础毒性数据库和平台，已成为制约我国开展环境基准、生态风险评估、环境质量评价、污染治理、毒理学等方面研究的瓶颈之一，因此亟需建立具有中国本土生物的毒性数据库和平台.ECOTOX(Ecotoxicology Knowledgebase，美国生态毒理数据库)的技术和经验对中国同类数据库构建有重要的启示作用.该研究系统综述了ECOTOX构建的核心内容：文献收集条件、数据来源、数据采集过程和数据收集元素，并与国内目前的毒性数据库和与生态调查数据密切相关的数据库进行了对比研究.ECOTOX存在数据收集内容有待增加、数据库构建方法落后、非英文文献中的毒性数据收集较少、与生态毒理学相关研究链接不够紧密的问题，同时我国毒性数据库的实用性和可靠性也有待进一步提高.从开展环境基准、生态风险评估和毒理学深入研究的角度，提出构建中国生态毒性数据库的建议，如提供完整、有效和共享的生态毒性数据资源，形成毒理数据整编标准和规范，衔接国内现有数据库，采用大数据云计算技术，注重中国本土生物和新型污染物毒性数据收集等.

ECOTOX(美国生态毒理数据库)； 中国生态毒性数据库； 启示； 数据收集

在开展水质环境基准、生态风险评估、环境质量评价、污染治理、毒理学等方面的研究时，搜集和筛选相关毒性数据已经成为主要工作量之一[1]，水质基准研究和生态风险评估是基于一系列以生态毒性数据为核心的基础数据开展[2- 4]，由于数据的调查、整理、编辑和实地获取颇为耗时，国内相关工作较少.

水质基准是依据环境污染特征、暴露数据、污染物与特定对象之间的剂量效应关系，通过风险评估的方法确定的污染物浓度限值[2].我国水质基准研究很大程度上依赖于国外数据库，如ECOTOX[5- 6]、国际农药联盟网络数据库(PAN，Pesticide Action Network-Pesticide Database)、毒物网络数据库(TOXNET，Toxicology Data Network)等[3]，这些数据大都从英文文献或具有英文摘要的非英语文献中获得，包含大量的国外生物的毒理数据，中国本土生物毒性数据相对较少.大量采用国外生物毒性数据开展污染物水质基准研究、生态风险评估时，往往会因生态系统结构和功能、优控污染物特征[7- 8]、地域间物种差异性[3]、区域间污染物背景浓度和基本性质[9]、人体污染物暴露途径和数量[10]等方面差异而造成结果偏差，降低了相关研究的科学性，而且还可能导致环境“欠保护”或“过保护”的风险[11- 12].目前，我国缺乏能够支撑我国环境管理工作的基础毒性数据库和平台，同时也成为制约我国开展环境基准[13]、生态风险评估、环境质量评价、污染治理、毒理学等方面研究的瓶颈.因此，急需建立具有中国本土生物的毒性数据库和平台[8].

ECOTOX为我国的生态毒性数据库和平台提供了很好的范例，借鉴ECOTOX 30年来系统总结的数据收集规范和平台建设经验，不但可以为文献数据的调查整编提供参考，而且可以确保我国毒性数据平台建设与国际接轨，全面系统地收集在环境化学、毒理学和生态学等方面的可用毒性数据信息，减少数据收集工作的重复补充，有效地避免国家在项目数据调研方面重复投入资金.调查ECOTOX的发展历程、数据收集条件、数据来源、数据采集过程和数据元素，对比分析国内毒性数据库和ECOTOX的优缺点，对构建中国生态毒性数据库及网络共享平台具有重要启示作用.

1 美国ECOTOX数据库概述

ECOTOX数据平台由美国国家环境保护局研究与发展办公室(US EPA，Office of Research and Development (ORD))的国家健康与环境影响研究实验室-中大陆生态分区(NHEERL MED)开发和维护，它整合了3个独立数据库(AQUIRE，PHYTOTOX和TERRETOX)成一个数据库系统，主要从水生生物和陆生动植物的文献中搜集并提供某一种化学物质对水生生物、陆生动植物的毒性数据.

ECOTOX主要包含污染物信息、试验生物参数、试验毒物浓度或剂量、试验持续时间、毒性效应和毒性终点参数五方面的数据.其中，污染物信息主要有化学名称及其溶剂(载体)名称、CAS号、纯度、纯度值和剂型；试验生物参数包括受试生物的名称、数量、生活期、来源及其特征描述；试验条件包括试验位置、暴露方式、试验持续时间以及对照组试验信息；毒性效应和终点参数包括致死、亚致死和残留毒性的效应和终点.

ECOTOX开发团队尽量为用户收集更加全面的毒性试验数据，文献数据的收集通常都是在文献出版6个月或6个月之后才会进行数据的编码入库.当用户需要最新的毒性数据时，需要在数据库中搜索最近几年出版的文献数据来判断是否所需数据已经录入数据库中.如果用户需要了解更详细的试验背景信息，还是需要查看原始文献[14].

1.1 ECOTOX数据收集条件

ECOTOX数据收集条件：文献中的毒性数据必须有化学物质名称、物种名称、试验毒物浓度或剂量、试验持续时间和毒性效应这五方面的数据，缺少任何一种数据，该条数据不予收集.ECOTOX中只包含一种化学毒物的暴露试验数据，不收集混合毒物〔石油(燃料油)〕、细菌和病毒、空气污染物(CO2、臭氧)的毒性试验数据和体外毒性试验数据.其中，水生生物毒性数据库中还不包括没有说明水中(上覆水或间隙水)毒物浓度的沉积物毒性试验数据.ECOTOX数据收集条件见表1.

表1 ECOTOX数据收集条件[14]

1.2 ECOTOX数据来源

ECOTOX的数据主要由1970年到现在已发表文献中的水生生物和陆生生物毒性数据组成.数据收集人员主要通过检索美国环境保护局中大陆生态分区(EPA MED)图书馆藏获得数据来源.除此之外，ECOTOX还收录了美国国家环境保护局农药项目办公室数据库 〔EPA：Office of Pesticides Program Database (OPP)〕、黑头呆鱼急性毒性数据库〔EPA：Fathead Minnow Acute Toxicity Database (MED)〕、美国地质调查局急性毒性数据库(USGS Acute Toxicity Database)和欧洲(法国、德国、荷兰、俄罗斯)的数据库(集)[14].

1.3 数据生产过程

ECOTOX数据采集过程主要包括训练数据收集人员、数据收集过程和数据质量检查三部分组成.训练数据收集人员是数据生产过程的第一步，目的是为了确保文献数据收集的一致性和准确性.ECOTOX数据收集过程和质量检查主要采用了Unify Toxicity Module软件，该软件主要分为质量保证参数、化学物质信息、物种信息、试验信息、野外试验信息、试验结果参数、试验基质参数7个主要模块.数据收集必须按照编码指南[15]的要求、参考编码表[16]和编码附录[17]填写数据；数据质量检查包括数据收集人员自我检查(自检)，有经验的数据收集人员检查(他检)和数据管理员终检，具体检查步骤见图1.

1.4 ECOTOX水生生物数据库和陆生生物数据库

ECOTOX分为水生生物数据库和陆生生物数据库，用户可以根据需要选择数据库进行搜索.

图1 10%的ECOTOX文献检查步骤[15]Fig.1 The procedure of checking the data of the Ecotoxicology Knowledgebase from 10% of literature

水生生物数据库中收录的数据包括[14]：①一种化学毒物对水生生物的毒性暴露数据；②两栖动物和昆虫只在水生生活阶段的毒性数据；③水生植物的毒性暴露数据.但不包括：①沉积物毒性研究中只说明沉积物中毒物浓度，没有说明水中毒物浓度的毒性试验数据；②混合毒物，水化学效应参数(如pH)和混合污水的生物毒性试验数据；③微生物群落(细菌和病毒)的毒性数据.

陆生生物数据库中收录的数据包括[14]：①一种化学毒物对陆生生物的毒性暴露数据；②两栖动物和昆虫只在陆生生活阶段的毒性数据；③与水生环境有联系的生物(如鸟类、哺乳动物、爬行动物)毒性数据；④使用水培法和营养溶液进行陆生植物毒性试验的数据；⑤定量毒性数据；⑥与水生环境有关，但用肺呼吸的动物(如鸭、鲸)毒性数据；⑦禽类(如野鸭、野鸡、美洲鹑)，哺乳动物(如田鼠、鹿鼠或貂)，有益的无脊椎动物(如蚯蚓、蜜蜂、切叶蜂或彩带蜂)等动物的毒性数据；⑧美国本土作物或杂草的毒性数据.但不包括：①受污染的土壤毒性试验数据，沉积物研究数据和化学混合物毒性数据；②定性毒性数据.

1.5 ECOTOX数据元素

ECOTOX水生生物和陆生生物数据元素主要包括化学物质、试验生物、暴露试验条件、试验结果和文献信息.每种数据元素都是由不同的数据字段来描述的，不同的数据查询结果报表中设有数据元素字段和数据元素对应的最大值、最小值、平均值及其符号或备注字段，而每种数据元素都有试验信息对应的编码，水生生物和陆生生物主要数据元素设置见表2.

表2 ECOTOX数据元素[14]

注： [a]表示在水生生物数据库中的数据元素； [b]表示在陆生生物数据库中的数据元素.

2 对中国构建生态毒性数据库的启示

ECOTOX不但为构建定量结构活性(QSAR)模型提供支持[18]，而且被美国国家环境保护局多个项目办公室采用，有效地支撑化学污染物的风险评估工作[14]，促进了美国环境基准研究、化学污染物毒性预测模型开发等环境风险评估工作的开展；同时，也为全世界的毒理学，生物学，环境基准乃至环境科学研究提供了大量的重要数据来源[2].反观我国，一部分化学物质毒性数据库系统整理了国外的数据[19- 21]，还有一部分根据医学卫生、化学灾害应急处理[19]、食品添加剂[22]和农兽药[23]等方面需求建立的毒性数据库，这些数据库为开展相关领域的工作和研究提供数据支持，发挥了越来越重要的作用，但对环境基准、生态风险评估和毒理学等方面的深入研究还远远不够.中国现存的毒性数据库与ECOTOX相比，主要区别见表3.

此外，ECOTOX也存在一些不足之处，主要表现在以下几个方面：①缺少对于化学品(农药)管理、人体健康保护、环境管理等方面尤为重要的化学物质国际研究状况、各国标准或基准值、职业场所暴露限度的数据整理；上述数据在国际农药联盟网络数据库和化学物质毒性数据库中均有系统整理，可通过相同化学物质名称建立简单链接或对相同数据来源的数据整理收集即可实现.②ECOTOX采用了传统数据库构建方法，导致海量数据查询耗时长，显示的数据量受限，与浏览器兼容性不稳定和易出现查询下载错误等问题；如下载带分隔符“|”的记事本格式和Excel格式的数据时，仅能下载10 000条数据，而以网页表格形式只能显示5 000条数据；下载数据时，常会导致浏览器异常；在网页上不能下载重金属银对鱼的毒性数据(Excel格式)，总出现下载错误提示.③非英文文献中的毒性数据收集较少.④仅定位作为基础数据库，与生态毒理学相关研究链接不够紧密.如收集生态毒理数据仅是开展水质基准研究的主要环节，还应收集国内外标准，基准值数据，水体基本理化参数，水生生物调查数据等.

表3 中国毒性数据库与ECOTOX的区别

据此，笔者建议应从如下几方面着手建立中国生态毒性云数据库.

2.1 提供完整、有效和共享的生态毒性数据资源

毒性数据应包括以下六方面的信息(见表4)，鼓励科研工作者提供完整、有效的数据信息.

表4 生态毒性数据发表要求

注： [a]表示任何毒性试验必须说明的毒性数据信息； [b]表示如果试验中有相关毒性数据信息时， 才必须说明的毒性数据信息.

另外，国内各类科研活动中产生的大量科学数据，由于缺乏数据共享的机制，无法发挥其应有的作用，数据的潜力没有得到充分的挖掘和利用[24].应建立国家基础研究项目数据共享的必要法律约束，采用法律强制手段打破数据私有主义的壁垒，鼓励开展科技计划项目数据汇交管理与共享，促进科学数据的整合集成，增强国家科技投入的效益[25].

2.2 建立毒性数据整编标准和规范

系统、全面的毒性数据整编标准和规范将充分保证数据收集和整编工作质量，减少数据收集和整编的重复性工作，提高数据实用性.我国目前尚未建立毒性数据的调查和整编技术标准、规范，导致一些已有毒性数据库的建立过程中不可避免地出现一些重复性工作，开展生态风险评估和环境基准等方面的深入研究时无法直接使用.而ECOTOX在过去30年数据生产过程中总结的数据收集规范、数据质量保证程序和数据质量检查程序可以为我国开展生态毒性数据的整编提供参考，有望补齐我国在毒性数据整编技术方面的“短板”.毒性数据的收集和整编规范一般主要包括数据收集人员训练规范、文献采集和筛选规范、数据录入与加工规范和数据质量检查规范四部分组成，毒性数据收集过程见图2所示.数据录入与加工和数据质量检查均可在计算机软件中完成，而采集和筛选文献数据至可用原始数据资源库主要由人工完成.

图2 毒性数据收集过程Fig.2 The procedure of Ecotoxicology data collection

2.3 衔接国内现有数据资源

ECOTOX的构建并非一蹴而就，而是在汇集了国外多个毒性数据数据库(集)的基础上建立起来的.中国的生态毒性数据库可通过如下几种方式衔接其他数据库：①对于生态毒性数据密切相关的数据库(如国际农药联盟网络数据库、化学物质毒性数据库等)，一方面可以增加相关毒性数据收集项(如基标准值、暴露限度值等数据项).既增加中国生态毒性数据库数据收集内容，又能吸收其他数据库中对应数据项的数据(可通过相同的化学物质建立联系实现)；另一方面，针对关键毒性信息(如受试生物的详细分类名称、试验条件、效应识别方法等)收集较少或没有收集的数据库(集)(如上海有机所物质毒性数据库[21]、食品添加剂毒理学数据库[22]、农兽药数据库[23]等)，可以参考其数据来源开展毒性数据补充收集；②对于与生态调查数据密切相关的数据库(集)(如中国生态系统研究网络(CERN)、中国湖泊科学数据库、国家地球系统科学数据共享平台等)，可以通过相同数据项(如化学物质名称、生物名称、基质理化参数等)建立联系，查找毒性数据的同时也可查找相关生态调查数据(如重金属和有机污染物含量分布数据、生物调查数据，水体基本理化参数等)；③对于数据收集格式差异大(如国家地球系统科学数据共享平台、973计划资源环境领域项目数据汇交服务网等)，与生态毒性数据联系不太紧密，但对环境基准、生态风险评估、卫生毒理学、农药管理等方面的相关研究又有重要作用的数据库(集)，可以按照不同科研需求，将不同的数据资源有效整合在一个数据平台中，建立相关研究领域的“数据超市”.

2.4 利用大数据云计算技术

中国本土生物生态毒性数据主要来源于：①ECOTOX、TOXNET、PUBMED、Web of Science、中国知网等相关国内外数据库；②国内外水质基准文件、国际标准测试方法导则及其编制说明、来源可靠的实验室研究报告等；③国家或地方完成项目.

生态毒性数据具有数据量大，毒性参数复杂，数据记录格式和数据采集规范不尽相同的特点，在构建数据库时应满足以下要求：①高效性.由于毒性数据量大，参数设置复杂，需要高效的任务调度策略和分布式数据存储技术对数据进行高效处理和存储；②稳定性.随着用户访问量和数据存储量的增加，需要保证系统的稳定性、数据的可靠性以及出现故障时，可以快速检测和自动恢复；③安全性.能够防御外界的恶意攻击，系统主动防御、系统恢复等保障系统安全的机制和数据在遭到一定的安全威胁时，能够有数据复制、数据备份恢复、数据隔离等机制[26]；④扩展性.毒性数据库可以根据需求变化同其他数据库合并，应具有便捷、高度的软件和硬件扩展性，能够快速配置更符合实际应用的系统；⑤标准化和规范性.能够满足数据调查整编标准和规范、系统对数据处理要求的规范.

传统数据库大多采用并行计算、分布式计算、网格计算等技术[26]，随着数据量的增加和服务请求的增长，将会面临可扩展性差、海量数据条件下读写性能低下、管理复杂困难且运行维护成本较高等诸多问题[27]，如在ECOTOX进行数据查询时，常常需要耗费大量时间等待数据检索结果报表.而云数据库是在SaaS(software-as-a-service，软件及服务)成为应用趋势的大背景下发展起来的云计算技术，它极大地增强了数据库的存储能力，消除了人员、硬件、软件的重复配置，让软、硬件升级变得更加容易，同时也虚拟化了许多后端功能，具有动态可扩展、高可用性、较低的使用代价、易用性和大规模并行处理等特点，是海量存储需求的必然选择[28]，因此，采用云数据库技术构建中国生态毒性数据库是解决上述问题的一条有效途径.此外，大数据与云计算是相辅相成的[29].大数据着眼于“数据”，提供数据采集、挖掘、分析的技术和方法，主要专注于实际业务，强调数据存储能力；云计算主要关注“计算”和IT架构，提供IT解决方案，强调数据处理能力.利用大数据结合云计算技术来挖掘生态毒性数据将极大地释放高海量毒性数据的内在价值，充分发挥其对生态风险评估、环境基准、化学物质毒性预测模型、毒理学等方面研究的支撑作用，使我国环境管理决策更加可靠、科学.

中国开展环境基准研究很大程度上还依赖于国外发达国家的水生生物毒性数据库，率先建立水生生物毒性数据库势在必行.而陆生生物和人体健康毒性数据库建立方面我国已有一定基础，ECOTOX的陆生生物毒性数据相比国内已有毒性数据库更全面，更实用；因此，同样可以参照ECOTOX整理陆生生物毒性数据的方法和规范对我国现有的陆生生物毒性数据库进行完善，并及时更新毒性数据，最终实现水生生物和陆生生物毒性数据的综合整理，再借助云计算、大数据等先进数据处理技术最终建立中国生态毒性数据云平台，为我国环境管理和生态风险评估、环境基准研究、生态学、毒理学等相关研究提供丰富、可靠的数据支持.

确定系统用户界面对系统的开发和设计能够起纽带作用[26].经初步设想，中国生态毒性云数据库构建的前台和后台应主要包括图3、4所示的功能模块.

图3 中国生态毒性数据云平台后台功能Fig.3 The backstage management module of the cloud platform for Chinese Ecotoxicology data

图4 中国生态毒性数据云平台前台功能Fig.4 The onstage functional module of the cloud platform for Chinese Ecotoxicology data

2.5 注重收集中国本土生物和新型污染物毒性数据

尽管美国已经建立了生物毒性数据库，可以为水环境基准制定、生态风险评估等方面的研究提供有力的数据支持，但仍有很大一部分的环境污染物，特别是新型污染物[30]〔如POPs(持久性有机污染物)、PTS(持久性有毒物质)、PBT(持久性生物累积性有毒物质)、SVHC(高关注物)、EDCS(内分泌干扰物)、PBDEs(多溴联苯醚)〕由于没有充足有效的毒性试验数据而缺乏相应的基准值[31].

当前，中国的水质基准研究很大程度上依赖于发达国家的水生态基准毒性数据[5].虽然进行一定量的本土生物试验，但本土生物的毒性数据及相关研究不足，难以有效保护我国本土生物[32]，支持符合中国国情的水质基准研究，国内生物区系毒性数据的积累和完善是环境基准研究发展的关键问题之一.因此，在开展生态毒性数据收集时，需注重优先设置涉及本土生物和新型污染物的主要关键词进行文献检索，优先搜集国内外报告、项目和数据库中包含本土生物和新型污染物的毒性数据资源.

3 结论

a) ECOTOX数据收集条件、数据来源、数据采集过程和数据元素，可为我国建立相关毒性数据库和开展毒性数据的系统整编提供参考.ECOTOX的文献收集条件指文献中的毒性数据必须有化学物质名称、物种名称、试验毒物浓度或剂量、试验持续时间和毒性效应这五方面的数据，缺少任何一种数据，该条数据不予收集；数据来源包括主要由文献数据收集人员收集1970年到现在已发表文献中的水生生物和陆生生物毒性数据组成，还包括其他毒性数据库(集)；数据采集过程主要包括训练数据收集人员、数据收集过程和数据质量检查三部分组成；数据收集元素主要包括化学物质、试验生物、暴露试验条件、试验结果和文献信息.

b) 调研并对比了中国毒性数据库与ECOTOX的主要区别和问题；据此，从深入开展生态风险评估、环境基准、生态学、毒理学等相关研究的数据需求出发，提出构建中国生态毒性数据库的建议和设想：通过引导生态毒性数据发表和文献写作与加强数据共享的必要法律约束，提供完整、有效和共享的生态毒性数据资源；借鉴ECOTOX在过去30年数据生产过程中总结的数据收集规范、数据质量保证程序和数据质量检查程序建立我国统一的生态毒性数据整编标准和规范；充分利用国内外现有数据资源完善毒性数据库；运用先进的大数据云计算技术，解决数据量的增加和服务请求的增长可能带来的技术难题；着眼于环境基准、生态风险评估等方面的科研需求，注重收集中国本土生物和新型污染物毒性数据.

[1] 吴丰昌，孟伟.中国环境基准体系中长期路线图[M].北京：科学出版社，2014.

[2] 赵晓丽，赵天慧，李会仙，等.中国环境基准研究重点方向探讨[J].生态毒理学报，2015，10(1)：18- 30. ZHAO Xiaoli，ZHAO Tianhui，LI Huixian，etal.Investigation on important directions of China environmental quality criterria[J].Asian Journal of Ecotoxicology，2015，10(1)：18- 30.

[3] 张思锋，刘晗梦.生态风险评价方法述评[J].生态学报，2010，30(10)：2735- 2744. ZHANG Sifeng，LIU Hanmeng.Review of ecological risk assessment methods[J].Acta Ecologica Sinica，2010，30(10)：2735- 2744.

[4] WHEELER J R，GRIST E P M，LEUNG K M Y，etal.Species sensitivity distributions：data and model choice[J].Marine Pollution Bulletin，2002，45：192- 202.

[5] JIN Xiaowei，WANG Yeyao，JIN Wei，etal.Ecological risk of nonylphenol in China surface waters based on reproductive fitness[J].Environmental Science & Technology，2013，48：1256- 1262.

[6] JIN Xiaowei，WANG Yeyao，WANG Zijian.Methodologies for deriving aquatic life criteria (alc)：data screening and model calculation[J].Asian Journal of Ecotoxicology，2014，9：1- 13.

[7] WU Fengchang，MENG Wei，ZHAO Xiaoli，etal.China embarking on development of its own national water quality criteria system[J].Environmental Science & Technology，2010，44：7992- 7993.

[8] YAN Zhenguang，WANG Hong，WANG Yizhe，etal.Developing a national water quality criteria system in china[J].Water Policy，2013，15：936- 942.

[9] HU Xinxin，SHI Wei，WEIE Si，etal.Occurrence and potential causes of androgenic activities in source and drinking water in china[J].Environmental Science & Technology，2013，47：10591- 10600.

[10] 吴丰昌，冯承莲，张瑞卿，等.我国典型污染物水质基准研究[J].中国科学(地球科学)，2012，42(5)：665- 672. WU Fengchang，FENG Chenglian，ZHANG Ruiqing，etal.Derivation of water quality criteria for representative water-body pollutants in China[J].Science China Earth Science，2012，doi：10.1007s11430- 012- 4424- 1.

[11] YAN Zhenguang，ZHANG Zhisheng，WANG Hong，etal.Development of aquatic life criteria for nitrobenzene in china[J].Environmental Pollution，2012，162：86- 90.

[12] 孟伟，闫振广，刘征涛.美国水质基准技术分析与我国相关基准的构建[J].环境科学研究，2009，22(7)：757- 761. MENG Wei，YAN Zhenguang，LIU Zhengtao.Analysis of guidelines for deriving water quality criteria in the United States and Construction of related criteria in China[J].Research of Environmental Sciences，2009，22(7)：757- 761.

[13] ZHAO Xiaoli，WANG Hao，TANG Zhi，etal.Amendment of water quality standards in China：viewpoint on strategic considerations[J].Environmental Science and Pollution Research，2016.

[14] U.S.Environmental Protection Agency.ECOTOX user guide：ecotoxicology knowledgebase system version 4.0[DBOL].2000[2016- 11- 03].http：www.epa.govecotox.

[15] U.S.Environmental Protection Agency(US EPA).Ecotoxicology knowledgebase system：ECOTOX coding guidelines[DBOL].Duluth，Minnesota：Office of Research and Development，National Health and Environmental Effects Research Laboratory，Mid-Continent Ecology Division (MED)，DECEMBER 2015[2016- 11- 03].http：www.epa.govecotox.

[16] U.S.Environmental Protection Agency(US EPA).Ecotoxicology knowledgebase system：code list [DBOL].Duluth，Minnesota：Office of Research and Development，National Health and Environmental Effects Research Laboratory，Mid-Continent Ecology Division (MED)，DECEMBER 2015[2016- 11- 03].http：www.epa.govecotox.

[17] U.S.Environmental Protection Agency(US EPA).Ecotoxicology knowledgebase system：ECOTOX code appendix [DBOL].Duluth，Minnesota：Office of Research and Development，National Health and Environmental Effects Research Laboratory，Mid-Continent Ecology Division (MED)，DECEMBER 2015[2016- 11- 03].http：www.epa.govecotox.

[18] WU Fengchang，MU Yunsong，CHANG Hong，etal.Predicting water quality criteria for protecting aquatic life from physicochemical properties of metals or metalloids[J].Environmental Science & Technology，2012，47：446- 453.

[19] 蒋晓春.有毒物质毒性效应数据库在化学灾害性事故中的作用[J].中国安全科学学报，1993，3(3)：34- 40. JIANG Xiaochun.The function of chemical toxicological database in chemical hazardous accidents[J].China Safety Science Journal，1993，3(3)：34- 40.

[20] National Institute for Occupational Safety and Health(NIOSH).Registry of toxic effects of chemical substances (RTECS)[DBOL].Silicon Valley：Symyx Technologies，1971[2016- 11- 03].http：www.drugfuture.comtoxic.

[21] 中国科学院上海有机化学研究所.化学专业数据库[DBOL].上海：中国科学院上海有机化学研究所，1978[2016- 11- 03].http：www.organchem.csdb.cn.

[22] 贾旭东，刘兆平，张晓鹏，等.中国常用食品添加剂毒理学数据库研究[J].中国食品卫生杂志，2009，21(6)：520- 522. JIA Xundong，LIU Zhaoping，ZHANG Xiaopeng，etal.Study on the toxicological database of main food additives used in China[J].Chinese Journal of Food Hygiene，2009，21(6)：520- 522.

[23] 烟台富美特食品科技有限公司.食品伙伴网[EBOL].烟台：烟台富美特食品科技有限公司，2001[2016- 11- 03].http：db.foodmate.net.

[24] 张晶.科学家要促进科学数据共享和流动[NOL].科技日报，2010- 09- 23(3).

[25] 王卷乐，杨雅萍，诸云强，等.“973”计划资源环境领域数据汇交进展与数据分析[J].地球科学进展，2009，24(8)：948- 953. WANG Juanle，YANG Yaping，ZHU Yunqiang，etal.Data archiving progress and data types analysis of national basic research program of China(973 Program)in resource and environment field[J].Advance in Earth Science，2009，24(8)：948- 953.

[26] 崔杰.北部湾海洋科学数据处理云平台框架的研究与设计[D].南宁：广西大学，2012.

[27] 青欣，胥光辉，戢瑶，等.云数据库应用研究[J].计算机技术与发展，2013，23(5)：37- 46. QING Xin，XU Guanghui，JI Yao，etal.Research on application of cloud database[J].Computer Technology and Development，2013，23(5)：37- 46.

[28] 林子雨，赖永炫，林琛，等.云数据库研究[J].软件学报，2012，23(5)：1148- 1166. LIN Ziyu，LAI Yongxuan，LIN chen，etal.Research on cloud databases[J].Journal of software，2012，23(5)：1148- 1166.

[29] 秦荣生.大数据、云计算技术对审计的影响研究[J].审计研究，2014(6)：23- 28. QIN Rongsheng.The impact of big data and cloud computing on audit[J].Auditing Research，2014(6)：23- 28.

[30] 孟伟，刘征涛，张楠，等.流域水质目标管理技术研究：Ⅱ.水环境基准、标准与总量控制[J].环境科学研究，2008，21(1)：1- 8. MENG Wei，LIU Zhengtao，ZHANG Lan，etal.The study on technique of basin water quality target management：Ⅱ.water environmental criteria，standard and total amount control[J].Research of Environmental Sciences，2008，21(1)：1- 8.

[31] 金小伟，雷炳莉，许宜平，等.水生态基准方法学概述及建立我国水生态基准的探讨[J].生态毒理学报，2009，4：609- 616. JIN Xiaowei，LEI Bingli，XU Yiping，etal.Methodologies for deriving water quality criteria to protect aquatic life (alc)and proposal for development of alc in china：a review[J].Asian Journal of Ecotoxicology，2009，4：609- 616.

[32] JIN Xiaowei，WANG Yeyao，GIESY J P，etal.Development of aquatic life criteria in china：viewpoint on the challenge[J].Environmental Science and Pollution Research，2014，21：61- 66.

The Enlightenment of the Ecotoxicolohy Knowledgebase(ECOTOX) for Its Establishment in China

WU Aiming1， ZHAO Xiaoli2*， FENG Yu4， ZHAO Tianhui3， WANG Hao3， WU Fengchang1,2， CHEN Rui1

1.Faculty of Environmental Science and Engineering， Kunming University of Science and Technology， Kunming 650500， China 2.State Key Laboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment， Chinese Research Academy of Environmental Sciences， Beijing 100012， China 3.College of Water Sciences， Beijing Normal University，Beijing 100875， China 4.Construction Management Committee of the New Town Center of Tongzhou District of Beijing City， Beijing 101101， China

The ecotoxicology database plays an important role in Chinese environmental protection and scientific research，particularly in the study of environmental criteria.At present，the lack of a basic toxicity database and platform supporting China′s environmental management work has become one of the bottlenecks restricting the country in carrying out the creation of environmental standards，ecological risk assessment，environmental quality assessment，pollution control，toxicology and so on.Therefore，the establishment of a local biological toxicity database and platform is urgently needed in China.The technology and experience of the Ecotoxicology Knowledgebase (ECOTOX)are widely implied for the creation of similar databases in China.The present paper systematically summarized the core content of the ECOTOX′s formation，namely literature collection，data sources，data acquisition and data collection elements，and compared the current domestic toxicity database and other databases closely related to the ecological survey data.Some problems exist in the ECOTOX，for instance，data entries (fields)still need to be increased further；the database construction is counter-intuitive；relatively few toxicity data have been collected in non-English literature；the connection with research related to ecotoxicology is not enough close；and the existing Chinese toxicity database lacks practicability and has poor reliability.From the perspectives of environmental standards，ecological risk assessment and toxicology research development，this paper proposes the creation of a Chinese ecological toxicity database，including complete，shared and effective ecological toxicity data resources；the formation of toxicological data processing standards and norms；the cohesion of existing domestic databases；and the use of large data cloud computing technology，with a focus on the collection of the local Chinese biology and toxicity data of new pollutants.

ECOTOX(Ecotoxicology Knowledgebase)； Chinese Ecotoxicology Knowledgebase； enlightenment； data collection

2016- 07- 14

2016- 12- 20

科技基础性工作专项(2014FY120600)

吴爱明(1992-)，男，四川巴中人，1203401871@qq.com.

*责任作者，赵晓丽(1981-)，女，河北邢台人，副研究员，博士，主要从事水质基准理论与方法学和纳米材料研究，zhaoxiaoli_zxl@126.com

X327

1001- 6929(2017)04- 0636- 09

A

10.13198j.issn.1001- 6929.2017.01.76

吴爱明，赵晓丽，冯宇，等.美国生态毒理数据库(ECOTOX)对中国数据库构建的启示[J].环境科学研究，2017，30(4)：636-644.

WU Aiming，ZHAO Xiaoli，FENG Yu，etal.The Enlightenment of the Ecotoxicolohy Knowledgebase(ECOTOX) for Its Establishment in China[J].Research of Environmental Sciences，2017，30(4)：636-644.