王菲菲，赵永东，2，钱岩，王先良

1.环境基准与风险评估国家重点实验室，中国环境科学研究院，北京　1000122.包头医学院公共卫生学院，内蒙古 包头　014040



国际水质基准对我国水质标准制修订工作的启示

王菲菲1，赵永东1，2，钱岩1，王先良1

1.环境基准与风险评估国家重点实验室，中国环境科学研究院，北京1000122.包头医学院公共卫生学院，内蒙古 包头014040

摘要环境质量标准的首要目标是保护人体健康，美国国家环境保护局(US EPA)和世界卫生组织(WHO)分别在地表水水质健康基准和生活饮用水水质基准方面开展了长期深入的研究，并形成了整套方法体系。2015年，我国新的《环境保护法》也增加了要求科学确定符合我国国情的环境基准的规定。因此，有必要从项目筛选及限值的制修订方法学等方面梳理国际先进基准，从而借鉴发达国家水质基准的制修订原则和方法，为自主建立符合国情的国家水质基准及标准提供参考并提出工作建议。

关键词水质；标准；基准；健康风险

根据GB 3838—2002《地表水环境质量标准》编制说明[1]，我国《地表水环境质量标准》[2]中24项基本项目限值制修订主要参考了美国《国家推荐水质基准》[3]中的水生生物毒性基准和人体健康基准；85项水源地项目限值制修订主要参考了世界卫生组织《饮用水水质准则》[4]、美国《国家饮用水标准》[5]和我国《生活饮用水卫生规范》(卫法监发〔2001〕161号)[6]。笔者从健康风险管理角度出发，对国际相关水质基准及标准制修订原则和方法等情况进行梳理，并提炼先进经验以供未来我国地表水环境质量标准制修订工作参考。

1美国《国家推荐水质基准》

1.1基准项目

美国是以国家层面制订水质基准，再以该基准指导各州各自制订水质标准。美国的《清洁水法》中要求美国国家环境保护局(US EPA)制定水质基准，并要求各州和部落在制定水质标准过程中采用或修正水质基准。自20世纪60年代起，美国发布了一系列水质基准，形成一套较为完善的基准体系，并对世界各国水质基准及标准制修订有着深远影响。美国1968年发布了《国家推荐水质基准》，1980年后随着基准研制方法学的突破，1986年基准修订出现质的飞跃，基准开始设立“水生生物基准”和“人体健康基准”2套指标体系，1986年基准印刷版即为“金皮书”[7]。水生生物基准分为淡水急性、淡水慢性、海水急性和海水慢性4个基准值；人体健康基准针对“摄入水和水生生物”和“仅摄入水生生物”设立2个基准值。近年来每年根据研究进展，对水生生物基准和人体健康基准不断进行更新修订：US EPA正在对镉及硒进行水生生物基准值的修订[8-10]；人体健康基准于2015年正式发布更新版本[11]。

1.2制修订方法

健康风险评价方法是制订人体健康基准的核心。以健康危险度评价为理论基础，制定《推导保护人体健康环境水质基准的方法学》。1983年，美国国家科学院和国家研究委员会(NRC)提出了经典的健康危险度评价方法，分为危害鉴定、暴露评价、剂量-反应关系评定和危险特征分析4个步骤，其中，危害鉴定中根据国际癌症研究机构(IARC)致癌物分类标准判定有阈化合物或无阈化合物，根据各自方法推导出暴露于环境有害因素特定人群的终身超额健康危险度，危险度水平是衡量人群健康风险的指标[12]。以此为理论基础，US EPA于1986年发布了《致癌物危险度评价指南》，并于2005年进行了修订[13]，2000年发布了《推导保护人体健康环境水质基准的方法学》[14](简称《健康水质基准方法学》)，指导人体健康水质基准的制订。

《健康水质基准方法学》的制定，极大推动了《国家推荐水质基准》的制修订。《健康水质基准方法学》规定按照暴露分析、污染物动态分析、毒性效应分析和基准推导方法4个步骤进行。暴露途径主要考虑饮用含有污染物的水，摄食从水中富集污染物的水生生物2种途径，对于皮肤暴露等其他途径，由于缺乏基础数据未能予以考虑。《健康水质基准方法学》将“可接受危险度”定为1×10-7～1×10-5，美国《国家推荐水质基准》选择基于1×10-6的危险度水平制订健康基准。美国人体健康水质基准的制订方法仍在不断发展和完善中，受研究方法和基础数据所限，基准所列120种优先控制污染物中，仍有16种污染物尚未制订出人体健康水质基准限值，如铅、氯乙烷等[11]。

2美国饮用水水质标准

2.1标准项目

美国饮用水水质标准项目限值的制订既综合考虑了科学性和可执行性，还对每个污染物提出更为现实可行的健康建议。化学品标准限值分为最大污染物浓度值(MCL)和最大污染物浓度目标值(MCLG)。每个化学品标准项目还针对公众可能关心的内容提出了健康建议值，包括：10 kg儿童的1 d最高容许值和10 d最高容许值，有助于发生急性饮用水安全事故时采取措施；成人日均终生暴露剂量。标准还给出了基准推导过程中需要用到的重要理论数值，包括：参考剂量及10-4致癌风险值，帮助公众更好地理解和接受标准。其中，MCLG侧重于水中污染物浓度对人体健康的影响，并不涉及污染物的方法检出限和水处理技术，是非强制执行的理想值。MCL则是可执行基础上的对供水系统提出的强制标准。如砷是人类致癌物，MCL为0.01 mgL，MCLG为0；参考剂量为0.000 3 mgL，10-4致癌风险值为0.002 mgL。锑是非致癌物，MCL为0.006 mgL，MCLG为0.006 mgL；10 kg儿童1 d最高容许值为0.01 mgL，10 d最高容许值为0.01 mgL；成人终生日均暴露剂量为0.006 mgL；参考剂量为0.000 4 mgL[15]。

2.2制修订方法

美国饮用水水质标准同样遵循致癌物和非致癌物健康风险评价的理论基础，标准制修订方法与《国家推荐水质基准》基本相同；但关注的暴露途径、可接受危险度水平与《国家推荐水质基准》有所不同。《国家推荐水质基准》根据饮用水+摄入水生生物、摄入水生生物2个途径来分别进行暴露评价，而《饮用水水质标准》则仅根据饮用水暴露途径进行暴露评价。《国家推荐水质基准》可接受致癌风险为10-6，《饮用水水质标准》规定的危险度水平为10-4[16]。《国家推荐水质基准》制定过程中，如发现推导的某个项目基准值比饮用水标准值宽松，则以更为严格的饮用水标准值作为基准值，如铍、镉、铬等[11]。

风险效益投资分析是标准修订的核心理念。为及时吸收最新的科技成果，美国饮用水标准执行严格的动态修订，每次修订都要从最新的《重点污染物目录》中选25种进行研究，并对以前发布的标准重新进行审查。在调整标准项目限值时，要通过详细的调查分析，弄清可能取得的效益和降低的风险，并提供指标调整所具有的可行性技术，确保标准制修订的科学性和可行性。以饮用水砷标准修订为例，世界卫生组织(WHO)1993年修订《饮用水水质准则》[17]时将砷的指导值从0.05 mgL加严到0.01 mgL，当时美国修订标准时并没有简单照搬，而是在2001年重新完成砷的致癌性风险评价、自来水砷浓度背景调查、除砷办法分析及投资效益比较分析后，将标准限值修订为0.01 mgL[18]。

3WHO《饮用水水质准则》

3.1准则项目

为指导世界各国科学制定本国饮用水水质标准，WHO于1983年出版了《饮用水水质准则》，并分别在1993—1997年和2011年进行修订，准则项目142个。项目纳入原则简单明确，可供我国地表水标准修订工作参考。项目限值根据科学依据而定，纳入《饮用水水质准则》的项目限值按准则值、暂行准则值、不需制订准则值和准则值空缺分为4类。WHO《饮用水水质准则》纳入化学物质项目时，主要依据3个原则：1)饮用水中能监测到该化学物质，结合其急性或潜在毒性资料分析；2)该化学物质受到国际上的极大关注；3)该化学物已被WHO农药评价规划(WHOPES)纳入。制订化学物质准则值时需要具备科学依据充分、现行水处理方法及水质监测方法可行3个条件；如出现化学物质不确定性系数大于1 000的，现行水处理方法无法达到或者低于水质监测方法下限3种情况中的1种，都定为暂行准则值；如果化学物质在饮用水中浓度极低，无法造成健康危害，则不需要制订准则值；如化学物质相关资料缺乏，则暂不制订，待证据充分再制订准则值。例如，铬、砷等项目因存在科学依据不确定性问题，其基准值均为暂行准则值，实际工作中运用该限值时要考虑到其不确定性，需继续研究[19]。

3.2制修订方法

WHO《饮用水水质准则》在遵循致癌物和非致癌物的健康风险评价理论方法的同时，正在开发新的评价方法。WHO与US EPA在制定水质相关基准及标准所遵循的理论方法基本一致，但相关参数有所不同：1)WHO确定的致癌物准则值选用10-5作为可接受危险度水平，美国《国家推荐水质基准》选择10-6，美国《国家饮用水标准》选择10-4；2)非致癌物准则值，WHO以可接受(容许)日摄入量(ADI)进行推导，US EPA则主要依据参考剂量(RfD)进行推导。同时，WHO正在尝试将疾病负担法引入饮用水水质准则的制修订中来，目前已发布了方法学指南——《世界卫生组织饮用水水质准则中公共卫生危险性的量化：疾病负担法》，以“失能调整寿命年”作为评价指标[20]。但受数据所限，WHO仅对5个微生物指标和2个化学物指标(溴酸盐和砷)开展了相关研究。

4发达国家经验对我国相关工作的启示

通过对中外水质基准及标准制修订总体思路进行归纳比较(表1)可知，目前我国在有关水的健康基准值制定方面缺乏科学支撑和方法指南，标准制修订工作总体局限于对国内外相关基准及标准的直接引用层面，而非制定方法层面的接轨。

4.1作为水质基准制修订方法学的技术导则

从美国、WHO水质基准或标准制修订历史可见，水质基准或标准的制修订绝不仅是化学物质项目增补和限值的变化，真正促使基准及标准修订的是科技的进步引起方法学的改进，最终才反映到化学物质项目和限值的修改。因此，必须开展水质健康基准方法指南的研制工作，在科学理论的指导下，根据标准化的方法学指南制修订标准。水环境基准值是通过一系列科学研究得出的结果，采用不同的试验生物、不同的研究方法或不同的毒性指标得出的基准值不同。应在充分调研国际水质基准制订方法基础上，开展我国保护人体健康水质基准制订方法学研究，综合我国目前水环境质量现状、毒理学、暴露评价及健康效应研究基础及数据储备情况，对暴露途径、健康结局、健康危险度水平及相关步骤和方法作出具体规定，增强基准研究可比性和制订技术可行性。因此，国家层面应设立科技专项，研究建立我国水质健康基准体系框架，推导方法学指南和制修订技术导则。环境管理部门应实时跟进，即时将研究成果固化为管理制度，使得污染物基准值的制修订能够在科学理论的指导下，根据标准化的方法学指南进行。

表1　中外水质基准及标准制订总体思路归纳比较

Table 1　Comparison of the formulation about water quality standardscriterion in domestic and abroad

表1　中外水质基准及标准制订总体思路归纳比较

主要内容我国地表水标准WHO饮用水准则美国水质基准美国饮用水标准方法学直接引用标准限值为主健康危险度评价,正在开发疾病负担法健康危险度评价健康危险度评价方法学指南无《世界卫生组织饮用水水质准则中公共卫生危险性的量化:疾病负担法》[20]《推导保护人体健康环境水质基准的方法学》[14]饮用水方法学规定[16]暴露途径饮用水源饮用水饮用水+水生生物摄入饮用水评价指标无危险度水平,正在开发失能调整寿命年(DALY)危险度水平危险度水平可接受危险度水平无1×10-51×10-61×10-6急性标准无无无有标准项目筛选原则无有有有每个项目都有标准值全有否否否专家委员会据科研进展定期审核更新否是是是

4.2制定水质基准及标准污染物筛选原则

科学制定水质基准及标准污染物筛选原则，明确我国地表水健康基准及水质标准污染物清单。不同标准的保护目标不同，环境介质暴露途径不同，每个国家的污染物种类和状况不同，每个国家的技术处理手段及经济文化水平的差异决定了标准项目的纳入不能简单盲目追随发达国家标准。不同标准应有各自的标准项目筛选原则，科学增减化学污染项，在风险经济平衡的条件下，最大限度保护人体健康。因此，我国水质标准污染物项目纳入或剔除应充分考虑我国地表水环境质量和人群水环境暴露的实际特点及目前水处理技术的可行性。我国目前虽然对饮用水源地及暴露参数开展了一些调查研究，但关于地表水的整体污染水平、食物链和人体暴露水平及健康影响状况仍需投入研究。因此，基准污染物项目的筛选、调整、限值设定应紧密结合我国水环境污染背景和健康风险特点，整合我国目前在地表水、地下水、饮用水源地水、生活饮用水水质状况及人群暴露的全部监测及调查数据资料，并进行有针对性的补充性调研工作，最终明确提出我国建立水质健康基准及水质标准的污染物清单。

4.3及时更新标准限值

应分领域成立专家组，基于对污染物健康影响的科学认识及时更新标准限值。从美国、WHO的基准及标准限值修订结果可见，标准项目限值修订跟随化学物质健康效应研究最新进展进行：如WHO《饮用水水质准则》中某个项目会因为缺乏科研数据，而暂时不制订标准限值或者只制订标准限值暂行值。我国目前的水质标准现状基本上等同于直接引用国内外相关基准及标准，所以每个标准项目都有限值：如GB 3838—2002中85项水源地项目中有66个项目标准限值直接参考《生活饮用水卫生规范》(卫法监发〔2001〕161号)制订；之后我国发布了GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》替代《生活饮用水卫生规范》，其66个水源地项目中的27项在GB 5749—2006中被删除，地表水标准迄今未对涉及指标进行修订。因此，为了有序推进我国水质健康基准制修订工作，应分领域成立专家组，针对每个领域开展综述评价，对污染物研究进展、环境状况、人群暴露、水处理技术、不确定性及推导参数的选择进行详细说明；定期跟踪相关标准并针对不同领域撰写综述报告，定期讨论每个污染物基准值的制修订需求并对管理部门提供报告。

5结语

2015年，我国新的《环境保护法》增加了要求科学确定符合我国国情的环境基准的规定。因此，借助我国第4次《地表水环境质量标准》制修订工作开展之际，从标准项目筛选及标准限值的制修订方法学等方面梳理国际先进基准，并针对健康风险探讨我国水质标准制修订工作目前主要面临的问题，借鉴发达国家环境基准的制修订原则及方法，为最终自主建立符合我国国情的国家环境质量基准及标准提供技术参考。

参考文献

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Enlightenment of International Water Criteria for Future Revision of Water Quality Standard in China

WANG Feifei1, ZHAO Yongdong1,2, QIAN Yan1, WANG Xianliang1

1.State Key Laboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China 2.School of Public Health, Baotou Medical College, Baotou 014040, China

AbstractThe primary objective of environmental quality standards is to protect human health. The United States Environmental Protection Agency (US EPA) and the World Health Organization (WHO) have respectively carried out research on water quality criteria and formulated a complete system of methodology. The updated Environmental Protection Law of China in 2015 has supplemented the requirement of scientifically determining the environmental criteria. Therefore, it is necessary to learn from the principles and methodology of water quality criteria revisions in developed countries and review the international advanced criteria from the aspects of the methods of pollutants screening and criteria limits determining, etc. The foreign experience could provide references and suggestions for independently establishing national water quality criteria and standards in line with China's own conditions.

Key wordswater quality; standard; criteria; health risk

收稿日期：2016-01-12

基金项目:国家自然科学基金项目(21507122); 环境保护部科研业务专项〔EH(2014)-10-01〕

作者简介：王菲菲(1978—)，女，副研究员，博士，主要从事环境毒理学及环境健康基准研究，wangff@craes.org.cn

中图分类号:X-651

文章编号:1674-991X(2016)04-0331-05

doi:10.3969�j.issn.1674-991X.2016.04.049

王菲菲，赵永东，钱岩,等.国际水质基准对我国水质标准制修订工作的启示[J].环境工程技术学报,2016,6(4):331-335.

WANG F F, ZHAO Y D, QIAN Y, et al.Enlightenment of international water criteria for future revision of water quality standard in China[J].Journal of Environmental Engineering Technology,2016,6(4):331-335.