HJ 1410.12-2025 水生生物水质基准推导基本数据集 第12部分棘皮动物门标准立项发展报告

水生生物水质基准推导基本数据集第12部分：棘皮动物门StandardizationDevelopmentReport:BasicDatasetforDerivationofWaterQualityCriteriaforAquaticOrganisms—Part12:Echinodermata摘要随着我国水环境管理由综合性污染物排放控制向精细化水质目标管理转型，水生生物水质基准的推导与修订工作日益受到重视。水质基准推导需要系统、规范、可重复的生物毒性数据作为支撑，而棘皮动物门作为海洋生态系统中的重要底栖类群，在沉积物污染物累积与生物富集研究中具有独特的生态指示价值。然而，长期以来，我国在棘皮动物门毒性数据采集、整理与质量评估方面缺乏统一的技术规范，导致数据可比性不足、基准推导效率低下。为填补这一标准空白，生态环境部组织制定并发布了《水生生物水质基准推导基本数据集第12部分：棘皮动物门》（HJ1410.12—2025），该标准于2025年1月22日起正式实施。本标准规定了棘皮动物门水生生物水质基准推导所需的基本数据集字段定义、数据采集要求、数据质量控制与评价方法，适用于淡水及海洋生态系统中棘皮动物门物种的毒性数据规范化整理与水质基准推导。本报告的发布将显著提升我国水生生物水质基准推导工作的规范性和科学性，为地表水环境质量标准制修订及流域水生态风险评估提供有力技术支撑。本文从标准编制背景、技术内容、实施意义及推广应用前景等方面对该标准进行全面解读。关键词：水生生物水质基准；棘皮动物门；基本数据集；毒性数据；生态风险评估；标准化KeywordsAquaticlifewaterqualitycriteria;Echinodermata;Basicdataset;Toxicitydata;Ecologicalriskassessment;Standardization1引言1.1研究背景水质基准（WaterQualityCriteria,WQC）是制定水环境质量标准、实施水环境风险管理和开展水生态健康评估的科学基础。我国自“十一五”以来大力推进水质基准研究工作，生态环境部先后发布了多项水质基准推导技术指南，逐步构建起覆盖不同营养级和生态类群的水生生物水质基准体系。根据《淡水水生生物水质基准推导技术指南》（HJ831—2022）等规范性文件的要求，水质基准推导以物种敏感度分布（SpeciesSensitivityDistribution,SSD）法为主要方法，需要获取涵盖多个分类类群的生物毒性数据。棘皮动物门（Echinodermata）是海洋底栖生态系统的重要组成部分，涵盖海星纲、海胆纲、海参纲、蛇尾纲和海百合纲五大类群，在海洋食物网能量流动和物质循环中发挥着关键作用。棘皮动物对污染物具有高度敏感性，其浮游幼体阶段尤为脆弱，已被国际学术界广泛用作海洋环境监测的模式生物。然而，由于该类群物种多样性和数据获取难度较大，国内外相关毒理学研究数据分散，在数据采集口径、测试终点选择、质量评价标准等方面存在较大差异，严重制约了以棘皮动物为受试生物的海洋水质基准的推导和修订工作。1.2标准编制必要性当前，我国现有水质基准推导数据集相关标准主要针对鱼类、溞类、藻类等传统模式生物进行了规范，而对棘皮动物等海洋底栖无脊椎动物的数据规范化尚未系统覆盖。具体而言，存在以下突出问题：1.数据字段不统一：不同研究机构和学者在报告棘皮动物毒性试验数据时，受试生物信息（物种学名、发育阶段、来源、驯养条件）、试验条件（水温、盐度、溶解氧、光照周期）、受试物信息（纯度、CAS号、配制方法）及毒性终点（LC₅₀、EC₅₀、NOEC、LOEC）等的表达方式千差万别，导致数据难以整合利用。2.数据质量参差不齐：缺乏针对棘皮动物生物学特点的质量评价准则，部分研究未进行标准参考毒物测试、未报告试验合格标准或数据统计方法不规范，数据可靠性无法统一评估。3.国际接轨不足：美国环保署（USEPA）、欧盟化学品管理局（ECHA）等在推导海洋水质基准时均包含棘皮动物类群的数据，但国内缺乏与国际数据标准衔接的规范化框架，制约了国际经验的本土化应用。4.软件工具兼容性受限：水质基准推导常用软件（如SSD模型工具）需要特定格式的输入数据集，缺乏标准化的数据集格式，降低了数据处理的自动化水平。因此，制定《水生生物水质基准推导基本数据集第12部分：棘皮动物门》具有重要的现实紧迫性和技术必要性。2标准编制原则与依据2.1编制原则本标准编制遵循以下基本原则：（1）科学性。以棘皮动物门各纲物种的生物学和生态学特征为基础，充分考虑不同生活史阶段（浮游幼体、底栖幼体、成体）对污染物敏感性的差异，科学设置数据采集字段和质量控制要求。（2）规范性。参照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》确定标准结构和编写规则，确保标准文本的规范性和可操作性。（3）协调性。与HJ831—2022、HJ832—2022等现行水质基准推导技术文件协调一致，并与ISO14442、OECD测试指南等国际标准相衔接。（4）实用性。数据字段设置充分考虑实际采集过程中的可获取性，避免过度冗余，力求精简高效，便于标准使用者的实际操作。2.2编制依据本标准主要依据以下文件和资料进行编制：-《中华人民共和国水污染防治法》-《淡水水生生物水质基准推导技术指南》（HJ831—2022）-《海洋生物水质基准推导技术指南（试行）》（HJ1260—2022）-《水质基准数据整编技术规范》（HJ837—2017）-USEPA.GuidelinesforDerivingNumericalNationalWaterQualityCriteriafortheProtectionofAquaticOrganismsandTheirUses(1985)-OECDGuidelinesfortheTestingofChemicals,Section2:EffectsonBioticSystems-国内外公开发表的棘皮动物门生态毒理学研究文献及数据库（如EPAECOTOX、ECHACHEM等）3标准主要技术内容3.1标准适用范围本标准规定了水生生物水质基准推导基本数据集中棘皮动物门部分的数据内容、字段格式、采集方法、质量评价及数据报告要求。适用于以棘皮动物门（Echinodermata）物种为受试生物开展的水生生态毒性试验数据整编，以及基于上述数据推导淡水和海洋水生生物水质基准的工作。标准亦可供棘皮动物门物种生态毒理学研究、生态风险评估及其他相关领域的数据规范化参考使用。3.2数据集基本框架本标准构建了涵盖受试生物信息、试验条件信息、受试物信息、毒性效应数据、数据质量控制、数据管理信息六大模块的棘皮动物门基本数据集框架。每个模块下设若干必填字段和选填字段，明确了各字段的名称、定义、数据类型、允许值范围及填写规范，形成了完整的数据字典。3.2.1受试生物信息模块棘皮动物门区别于其他水生生物的关键在于其特殊的生物学特征。标准中要求详细记录受试生物的以下信息：物种中文名和拉丁学名（需提供权威分类学数据库的核实信息）、采集地点或来源单位、物种鉴定人及鉴定依据（建议附形态学或分子生物学鉴定证据）、发育阶段（浮游幼体/底栖幼体/成体，并注明具体发育期）、体尺参数（如壳径、体长、体重）、驯养条件和驯养期死亡率、健康状况评价标准等。标准特别强调了棘皮动物的再生能力特性，要求记录受试个体是否存在再生迹象，以避免因再生状态导致的毒性响应差异。3.2.2试验条件信息模块考虑到棘皮动物主要分布于海洋环境，标准对盐度、水温、pH、溶解氧等关键水质参数设置了严格的数据采集要求，规定了各参数在试验期间的测定频率和方法，并要求记录试验用水类型（天然海水/人工海水）及水质背景值。同时，对于棘皮动物幼体试验，标准还要求记录光照强度、光周期及饵料种类与投喂量等信息。3.2.3受试物信息模块要求记录受试物名称（中英文及CAS号）、分子式、分子量、纯度及杂质信息、来源及批号、储存条件、配制方法（溶剂种类及浓度、助溶剂使用情况）、实测浓度和标称浓度等。标准特别强调对于金属类受试物，需明确测定的是总溶解态浓度还是离子态浓度，并报告试验期间受试物浓度的变化范围及与标称浓度的偏差。对于有机污染物，则需记录其在试验体系中的半衰期或降解情况。3.2.4毒性效应数据模块这是数据集的核心部分，标准明确了各毒性终点的定义和统计要求，具体包括：急性毒性终点（LC₅₀、EC₅₀及其95%置信区间）、慢性毒性终点（NOEC、LOEC、MATC）、剂量-效应关系曲线的斜率和模型拟合信息、观察到的毒性症状描述、异常反应的定性与定量记录等。针对棘皮动物门的特殊性，标准还规定了以下特有毒性终点的记录要求：-受精率抑制效应（以受精膜形成或卵裂为观察终点）-幼体发育异常率（畸形率、发育停滞率）-附着/变态成功率（浮游幼体向底栖生活的转变阶段）-再生能力受损情况3.2.5数据质量控制模块数据质量控制是水质基准推导数据可信度的基础保障。本标准从以下层次对数据质量进行了规范：-试验有效性判据：规定对照组成活率（或受精率、正常发育率）的最低要求，如幼体急性毒性试验对照组成活率应不低于90%；-参考毒物测试：要求定期使用参考毒物（如十二烷基硫酸钠、镉等）对受试生物的质量和试验程序的稳定性进行校验，并记录参考毒物的响应范围；-数据可靠性分级：参照国际通用做法，将数据质量分为“可靠且受限”“可靠但存在一定限制”“不可靠”三个等级，并给出了具体的分级判定准则；-不确定性分析：要求对数据的试验内变异和试验间变异进行统计分析，在数据报告中提供变异系数或置信区间等信息。3.2.6数据管理信息模块标准规范了数据管理的流程，包括：数据提交格式（推荐采用XML或Excel模板）、数据版本管理、数据溯源要求（文献引用规范或原始试验报告存档要求）、数据更新机制和数据访问权限等。这一模块的设立显著提高了数据的可追溯性和共享效率。3.3数据质量评价方法3.4数据报告与格式要求标准的最后部分规定了数据集报告的结构、表格模板和元数据格式。报告至少应包括数据集概述（数据来源、数据量、时间跨度、地理覆盖范围）、数据采集方法说明（试验类型、测试终点、统计方法）、数据质量评价报告（各评价指标的得分及合计评级）、数据局限性分析等。标准的附录部分提供了常用的棘皮动物毒性数据采集表模板、数据质量评价打分表及数据字段填写示例，便于使用者快速上手。4标准实施意义与应用前景4.1标准实施的意义（1）提升水质基准推导效率与科学性通过统一棘皮动物门毒性数据的采集口径和评价标准，标准将有效改善数据来源分散、标准不一、质量不明的现状，实现多源数据的规范整合和二次利用。这将显著提升水生生物水质基准，尤其是海洋水质基准的推导效率和数据可靠度，助力我国基准推导工作从“经验驱动”向“数据驱动”转变。（2）促进棘皮动物作为生态指示物种的应用（3）支撑国家水环境标准制修订水质基准是国家水环境质量标准的科学基础。2018年《中华人民共和国水污染防治法》修订后明确要求“国务院生态环境主管部门根据水环境质量标准和国家经济、技术条件，制定水污染物排放标准”，而水环境质量标准的制修订须以水质基准为依据。本标准的发布实施，为海洋及淡水水体中棘皮动物类群数据纳入基准推导体系扫清了数据规范化障碍，将直接服务于国家水环境质量标准的修订与完善。（4）推动国际标准对接标准的编制充分参考了国际通行的数据规范，并与USEPAECOTOX数据库、OECD化学品测试数据库的数据导入需求相兼容。这将有利于我国棘皮动物毒性数据在国际学术交流中的可比性和互认度，推动我国水质基准研究成果走向国际。4.2标准应用前景本标准应用场景广泛，主要包括：-水质基准推导：为采用SSD法或评价因子法推导海洋及淡水水生生物水质基准提供规范化的棘皮动物门毒性数据集支撑；-生态风险评估：用于近岸海域、河口区等水体的生态风险评估中毒性数据的系统收集与质量评估；-环境影响评价：为涉水工程和海洋工程的环境影响评价提供棘皮动物毒性数据的技术规范；-化学品环境管理：用于海洋环境优先污染物筛选和化学品的生态毒理学评估中棘皮动物类群数据的规范化整理；-科研数据共享：为构建开放共享的棘皮动物毒理学数据库提供数据标准和格式规范。5主要起草单位简介本标准主要由生态环境部环境标准研究所牵头组织制定。生态环境部环境标准研究所是生态环境部直属的技术支撑机构，长期致力于国家环境保护标准的研究与制定工作。该研究所承担着水环境质量标准、水污染物排放标准、环境监测方法标准等各类环境保护标准的技术研究和编制任务，在水质基准理论与方法学、标准制修订技术支撑、标准实施评估等领域具有深厚的研究积累和丰富的实践经验。研究所在水质基准领域已牵头或参与完成了《淡水水生生物水质基准推导技术指南》（HJ831—2022）、《水质基准数据整编技术规范》（HJ837—2017）、《海洋生物水质基准推导技术指南（试行）》（HJ1260—2022）等重要标准和技术文件的编制工作，构建了具有我国特色的水生生物水质基准方法学体系。此外，研究所还建有全国环境保护标准信息共享平台，积累了丰富的标准编制与实施效果评估经验。在本标准的编制过程中，生态环境部环境标准研究所联合中国环境科学研究院、国家海洋环境监测中心等科研机构，组织了棘皮动物系统分类学、海洋生态毒理学、水质基准方法学等多个领域的专家团队，经过多轮研讨、专家咨询和意见征集，充分论证了数据集字段设置的科学性、可行性和适用性，最终形成了本标准的技术内容。6结论与展望《水生生物水质基准推导基本数据集第12部分：棘皮动物门》（HJ1410.12—2025）作为我国水生生物水质基准推导基本数据集系列标准的重要组成部分，填补了棘皮动物门毒性数据规范化领域的标准空白。该标准的发布实施对于提升我国水质基准推导的科学性、规范性和国际可比性具有重要意义。展望未来，随着该标准的深入实施，预期将在以下方面产生积极影响：一是推动建立以棘皮动物为受试生物的国家级毒性数据库，为我国海洋水质基准的系统性修订提供基础数据支撑；二是促进棘皮动物在海洋生态毒理学研究中的广泛应用，带动相关领域试验方法的标准化和精细化发展；三是为后续其他生物类群数据集标准的制定提供借鉴和参照，加速形成覆盖我国水生态系统主要生物类群的完整数据集标准体系。同时，也要认识到标准的实施效果离不开持续的推广培训和反馈机制建设。建议相关管理部门和技术支持机构加强标准的宣贯培训和技术指导，建立标准实施中的问题反馈机制，并根据技术发展和应用需求适时开展标准的修订完善工作。此外，随着毒性预测模型、体外替代方法、机器学习和人工智能等新技术在水生态毒理学领域的快速发展，未来还应积极探索这些新技术与数据集标准的融合应用，推动水质基准推导方法从传统试验数据向多源数据融合方向的转型升级，为国家水环境精细化管理提供更加坚实的技术支撑。参考文献[1]生态环境部.淡水水生生物水质基准推导技术指南:HJ831—2022[S].北京:中国环境出版集团,2022.[2]生态环境部.海洋