摘要生态危险度评定与环境毒理学的联系十分紧密，是当今环境科学的众多学科中发展最为迅速的一个新兴分支学科。本文综合美国环保署(EPA)、加拿大环保局和欧州共同体的生态危险度评定指导原则和有关文献，结合作者在这方面的亲身经验，概括地介绍了生态危险度评定的主要内容和基本过程，以及生态危险度评定的实际应用。

中图分类号R994.6

Ecological risk assessment and its application

Ralgh G.Stahl Jr.，Li-jie Fu¹

Dupont Company,Barley Mill Plaza，Wilmington,Delaware19805,USA

Ecological risk assessment, closely linked to environmental toxicology, is becoming one of the most widely expanding disciplines in environmental science. A number of frameworks for ecological risk assessment have been developed by the USEPA, Environment Canada and European Commission in recent years. This review described the common elements, the process and steps of ecological risk assessment. In addition to drawing upon the recent published literature, we have developed some examples of applications based on our collective experiences in conducting ecological risk assessments.

Key words: ecology, risk assesment, application

生态危险度评定(ecological risk assessment)是评估由于接触暴露于环境压力因素对生态受体造成危害的可能性及其危害程度的过程，在生态危险度评定中，环境中各种可能危害生态系统的因素(化学、生物、物理)统称为压力因素(stressor)或生态压力因素；生态受体(ecological receptor)是指暴露于压力因素的各种植物、动物、以及其它生态资源。生态危险度评定与环境毒理学紧密联系，是当今环境科学的众多学科中发展和扩充最为迅速的一个新兴的分支学科。

1992年，美国环境保护署(EPA)广泛征求各方面意见的基础上，首先提出了生态危险度评定的框架(framework)^［1］。1994年和1996年，欧洲共同体和加拿大也相继公布了各自的生态危险度评定框架^［2、3］。在经过数年的应用实践之后，美国EPA最近对其原拟的生态危险度评定框架进行了一些修改和补充，并在1996年作为指导原则(试行)正式颁布^［4］。

1生态危险度评定的基本过程

尽管上述各国的生态危险度评定的框架或指导原则有所不同，但基本上都是以美国EPA的框架和指导原则为基础延伸而成的，即都包括三个阶段和若干具体步骤。现以美国EPA最近公布的指导原则为基础，对生态危险度评定的基本过程作一简要介绍(见图)。

1.1问题形成阶段(problem formulation)

是生态危险度评定的第一个阶段，主要目的是确定研究方向、研究范围和时限，包括收集已有资料、评估研究观察终点、建立概念模型，拟定分析计划等步骤。在这个阶段，评定专业人员与危险度管理和决策人员之间的联系、交流和讨论十分重要。对于评定人员来讲、通过讨论和交流，可以对与评定课题有关的法规和政策、研究评定目的、危险度管理的目标、评定研究的时间要求和安排，以及经费计划等有非常清楚的了解^［5］。危险度管理的目标是指管理决策人员预期达到的目的，或者是某项治理可望达到的效果。例如，可以把鸟群喂养成活率提高10%作为危险度管理的目标。有时危险度管理的目标可以与危险度评定的研究观察终点相同，从而使危险度评定有明显的生态保护意义^［4］。

既往资料的收集和评价是问题形成阶段的一项重要内容。按照美国EPA的解释，收集、整理和评价已有的各种资料，包括接触源和接触特征、生态系统和社区的有关特征、以及生态效应等方面的资料，可以减少工作量和某些不必要的重复。但是，由于国内生态危险度评定工作开展的还较少，故这一步骤应该充分参考国外的有关资料和国内的相关研究，使整个危险度评定方案的设计更加合理。

概念模型(conceptual model)是在问题形成阶段拟出的，以图形或文字来表达潜在的生态危险度，具体地说，概念模型是用书面形式来表达何种生态受体处于受危害状态，为何处于这种危害，生态压力因素和接触之间是如何联系的等等(见图)。如果所拟的概念模型有错误，生态危险度的评定就不可能为生态危险度的管理或环境决策提供有价值的信息资料。为了避免这种情况的发生，应该十分注意概念模型一定要合理并合乎实际，并且要在进行危险度评定的其它步骤之前，与危险度管理、决策人员共同商量和拟定评定课题的概念模型。

附图生态危险度评定过程(美国EPA，1996)

危险度评定的课题计划，应该在问题形成阶段拟定出来。计划应该包括评定范围、评定终点、评定时限、所有的观察和测量终点(指标参数)等。计划的拟定过程中一定要有危险度管理和决策人员参与，并最终得到他们的同意或认可，其中各种测定指标的选择非常关键。例如，毒性试验、社区本底调查、植物群和动物群调查中都有各种测定终点或参数。选择测定终点的关键，是要选用那些与评定终点有直接联系、便于测定、其结果可以用来说明解释压力因素对生态受体之潜在影响的指标和参数。

问题形成阶段的最后一步，是制订出一个详细的危险度分析计划。这个分析计划应该具体地说明所有的测量(定)终点及其意义，整个生态危险度评定过程中所产生的各种数据和资料，并列出这些数据资料收集的各种方法、途径及其具体过程。

1.2分析阶段(Analysis phase)

生态危险度评定的分析阶段主要包括两大部分工作：接触评定和生态效应评定。

在收集接触评定和效应评定的资料之前，尤其是在有关的实验室和现场研究开始之前，应该首先确定数据资料的质量标准，即数据/资料质量目标(data quality objective，DQS)。数据资料的质量标准包括各种数据和资料的允许误差、数据资料的精确度和准确度、数据资料的接受和采用标准，以及如何说明和解释所采用的数据和资料等等。不论是实验研究和现场调查人员，产生数据或分析这些数据资料的评定专业人员，都应对采用数据/资料的质量目标和要求十分清楚，明确为什么需要和如何应用这些资料等，以便分析评定的各个方面衔接一致，确保数据资料及评定结果的可靠性。

1.2.1接触评定：接触分为直接接触和间接接触

直接接触是指生态受体本身直接暴露于压力因素，如蚯蚓在其土壤环境中接触某些毒物；间接接触则指生态受体通过接触另一种生物而暴露于压力因素，如食鱼的鸟类通过食用体内含有毒物质的鱼类而接触到有毒物质。

接触评定步骤首先是评估生态受体可能暴露于压力因素的途径，即接触暴露途径，例如，通过食用污染的鱼类而接触到有毒物质，则接触途径为经口摄入。其次是要评估接触压力因素的频率、程度和持续时间，以进一步确定压力因素与接触途径之间的联系是否完全确立。换言之，是要肯定生态受体确实暴露于该压力因素。生态危险度是由生态受体接触暴露于压力因素所致，两者缺一不可。没有压力因素或者没有生态受体，生态危险度就不复存在。因此如果评估中发现并不能完全肯定暴露途径，就不必继续进行有关的生态危险度评定^［7］。

生物利用度(bioavailability)是指生态受体实际暴露于压力因素的浓度(或剂量)，是接触评定的一个重要概念，例如，化学分析测定发现土壤中含有100mg/kg的污染物，但该物有部分与土壤紧密结合，只有未与土壤结合的部分才有可能通过经皮接触进入蚯蚓体内，一般地说，土壤、水或沉渣等周围媒介中的毒物含量，并不是生态受体实际接触的浓度或剂量。在生态危险度评定中，如果只有周围媒介的测定分析资料，而没有生物利用度方面的信息，则可能导致过高地估计生态受体的暴露。

在生态危险度评定过程中，为了取得生物利用度方面的资料，经常要用二种实验研究或现场调查方法，一种是用化学分析方法直接测定被捕食动物体内的毒物含量。第二种是直接测定所评定的生态受体(如食鱼的鸟类)组织中的毒物含量，如果采用第一种方法，则还需要进一步评估被捕食动物的数量、有机毒物的含量，并由此估算究竟有多少毒物进入了捕食动物的组织。若选用第二种方法，就要进一步了解捕食动物的食物构成，即各种被捕食动物的含量、比例和频率等，用这2种方法取得的生物利用度数据和资料，都对危险度评定尤其是接触评定有直接的重要意义。

1.2.2生态效应评定

是分析阶段的另一项重要内容，也可能需要进行某些实验室和现场研究。其中毒理学研究和群体/社区范围的研究，是生态效应评定中最重要的2类资料：

(1)毒理学研究——包括用不同种属的生物，如鱼、无脊椎动物、藻类以及植物等，对土壤、水、沉渣进行的各种试验研究，其目的是观察了解环境毒物或受污染的媒介对生物种属(生态受体)之影响。但是，除了少数可反映对群体