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1國內外主要的風險評估用數據庫簡介

數據庫一般分為文獻型數據庫bibliographicaldata-bases和事實型數據庫factualdatabases。其中，文獻型數據庫主要來源于期刊、書籍，是指能直接提供文獻原文的數據庫;事實型數據庫的信息來源主要是人們從文獻資料中分析提取出來的。與文獻型數據庫相比，事實型數據庫是研究者對毒性資料信息進行深度加工的產物。因此，一般來講，我們更為關注事實型數據庫，事實型數據庫可以提供包括物化、毒理學和/或生態毒理學等更為直接的信息。國內外用于化學品生態風險評估和人體健康風險評估的數據庫以事實型數據庫為主，主要分為兩大類，一類為提供化學品綜合信息的數據庫，包括:歐洲化學物質信息系統ESIS、美國的高產量化學品信息系統HPVIS、美國TOXNET數據庫、我國的潛在有毒化學品國家登記中心NRPTC數據庫和化學品安全數據表數據庫等;另一類為化學品毒理學數據庫，主要包括:美國化學物質毒性作用登記RTECS數據庫、歐洲水生毒性EAT數據庫、美國的ECOTOX數據庫和我國的化學物質毒性數據庫等。下文將從各數據庫的涵蓋內容和提供的條目信息等方面，對其進行重點研究。

1．1化學品綜合信息數據庫

1．1．1歐洲化學物質信息系統ESIS化學物質信息系統ESIS是歐洲化學品管理局ECB開發的通過化學式、CAS編號或化學名稱進行搜索的一個軟件系統。ESIS包括歐洲現存商業物質的清單EINECS、高產量化學品HPCV以及低產量化學品LPCV，國際通用化學物質信息數據庫IUCLID。其中，IUCLID提供2604種化學品的數據信息。技術報告中包括:一般性信息、物化數據、環境歸趨、生態毒性、毒性、參考文獻等方面信息。其中生態毒性主要包括對水生生物，包括水生植物、魚類、無脊椎動物的急慢性毒性、以及對微生物的毒性、對陸生生物的毒性、生物轉化等。

1．1．2高產量化學品信息系統HPVIS高產量化學品信息系統HPVIS通過高產量HPV化學品“挑戰”項目為提供美國合成的HPV化學品的健康和環境效應信息的數據庫。HPVIS數據庫包括基于健康和環境效應數據的HPV物質的危險表征資料，HPVIS還包括基于風險的優先HPV化學物質資料，以便于隨后的資料收集或者基于潛在風險的管理行為。HPVIS收集的資料包含以下四個方面的50個指標:物化特性、環境歸趨和遷移、生態毒性、哺乳動物健康效應。

1．1．3TOXNET數據庫TOXNET毒理學數據庫由美國國家醫學圖書館NLM主辦，涵蓋毒理學、有害化學品、環境衛生、有毒物質釋放等相關領域的信息。其中，TOXLINE、DART為文獻型數據庫，HSDB、IRIS、CCRIS、CCRIS、ChemIDplus、GENE-TOX等數據庫為事實型數據庫，所有內容均免費獲得。TOXNET數據庫檢索途徑多，收錄的毒理學數據和資料廣泛、交互性好。TOXNET中的綜合風險信息系統I-RIS包含人體健康風險評估中用到的資料，包括500多個化學物質的數據記錄。IRIS數據庫內容集中在危害鑒定和劑量-效應評價上。IRIS提供的數據包括USEPA的致癌分類表、個體風險、斜率因子、口服參考劑量和吸入參考濃度等。卓仁杰和萬曉霞對TOXNET毒理學數據庫進行了較為詳細的介紹，這里就不進行贅述了。

1．1．4潛在有毒化學品國家登記中心NRPTC我國在以通訊員的身份加入了國際潛在有毒化學品登記中心IRPTC后，于1986年開始建設我國的潛在有毒化學品國家登記中心NRPTC，即我國的有毒化學品信息系統。NRPTC數據庫于1990年7月在中國環境科學研究院建成并正式投入運行，為國家“七五”重點科技攻關課題。該系統包括國內和國外兩部分。其中，國內部分包括55種有毒化學品的優先登記名單;國外部分包括聯合國環境規劃署提供的IRPTC的全部數據以及美國NIOSH提供的RTECS數據庫的8．7萬種化學品毒性資料。NRPTC與風險評估相關的子庫包括:物化性質、環境效應、人體健康、對陸生/水生物毒性等資料［13-14］。

1．1．5化學品安全數據表數據庫為履行聯合國《全球化學品統一分類和標簽制度》GHS和應對歐盟并實施的《關于化學品注冊、評估、許可和限制制度》REACH法規的仲裁，我國還建設了化學品安全數據表數據庫。化學品安全數據表數據庫為我國國內最大數據表數據庫，由國家質檢總局進出口化學品安全研究中心和中國檢驗檢疫科學研究院開發并進行管理。該數據庫包含化學品的理化特性、健康毒性和生態毒理學信息等，現有英文數據信息5545條，中文數據信息1833條。該數據庫包括材料安全數據表MS-DS的全部16項信息。

1．2化學品毒理學數據庫

1．2．1美國化學物質毒性作用登記RTECS數據庫美國化學物質毒性作用登記RTECS數據庫是由美國國家職業安全和健康研究所NIOSH管理并的，數據庫資料主要圍繞評估工人暴露的化學品。這個數據庫中包括了超過160000種化學物質，該數據庫每年新增2000種新興化學物質。RTECS數據庫中主要包括以下六類毒性數據:直接刺激性、致突變性、對生殖系統的影響、致腫瘤性、急性毒性和多劑量毒性等，每條數據均有文獻來源。RTECS為收費數據庫，其開放性和共享性不如以上三個數據庫。在2001年之前RTECS數據庫由美國NIOSH免費提供，目前，RTECS由加拿大職業健康安全中心CCOHS提供，只能通過收費訂閱方式獲得。

1．2．2歐洲水生毒性EAT數據庫歐洲化學品生態毒理學和毒理學中心ECETOC成立于1978年，是一個科學的，非盈利性質的非商業協會。作為一個獨立的機構，ECETOC通過評估和公布有關化學品的生態毒理學和毒理學方面的信息來幫助業界降低化學品生產和使用過程中的對環境和健康產生的不良效應。ECETOC的水生毒性EAT數據庫包括化學物質對淡水和海水環境中水生生物的毒性。收集的數據原則為測試方法中必須描述是否測定了毒物的濃度，主要收集了1992到2000年的公開發表數據資料。EAT數據庫軟件可以免費獲取，包括600種物種的5460個條目，每種物質的每個條目包括50條信息，涵蓋受試物種、測試條件、毒性指標、測試結果以及參考文獻等。

1．2．3美國ECOTOX數據庫ECOTOX數據庫提供水生生物、陸生植物以及野生動物的化學物質毒性信息。ECOTOX數據庫主要由美國環保局USEPA、研究與發展辦公室ORD、國家衛生和環境效應研究室NHEER的中部大陸生態部MED創辦。ECOTOX綜合以下三個方面的數據庫:AQUIRE、PHYTOTOX和TERRETOX，分別包含水生生物、陸生植物和陸生野生生物的來自于經過同行評議的文獻中的毒性數據。其中，AQUIRE數據庫于1981年開始創建，起初僅包括實驗室的急性毒性數據，但是在20世紀90年代有較大變化，增加了野外和慢性暴露數據。1987年通過電話的形式向政府部分的相關使用人員提供數據信息，1999年開始以互聯網的形式公開向公眾提供數據信息。

1．2．4我國的化學物質毒性數據庫化學物質毒性數據庫由中科院計算機網絡信息中心承擔建設的綜合科技信息數據庫的重要組成部分。其中，“化學品安全特性數據庫”主要包括常見化學物質的物化特性數據，目前含有7300多條記錄，包括易燃性，易爆性，毒性，環境標準等。“化學物質毒性數據庫中文文獻”針對國內公開發行的約120多種的科學期刊論文，并按照一定的數據規格，由專家審核、校正數據。數據工作于2003年啟動，目前含有3300余條記錄。“化學物質毒性效應數據庫”內容有:刺激性數據、致變、致癌與生殖效應數據、毒性數據，還有環境與職業標準、美國環保局評論和文件等，含150000多個記錄。

1．3國外主要數據庫的優缺點比較表1給出了上述國外數據庫的優缺點比較情況。其中，歐盟的ESIS數據庫信息資料相對豐富，且可以從官方網站下載到較為完備和權威的風險評估資料，可用于以風險評估為目的的數據庫構建;美國的ECOTOX數據庫提供較為詳細、完備的水生毒理學數據信息，為化學品的生態風險評估的效應評價提供了基礎性資料;而TOXNET數據庫中的IRIS數據庫內容集中在健康風險評估中的劑量-效應評估;美國的RTECS數據庫提供的數據資料相對詳細，但缺乏開放性和共享性;歐洲的EAT數據庫提供較為直觀的水生毒理學數據信息，但缺乏近十年的毒理學資料。

1．4海洋環境POPs數據庫構建的必要性分析我國的化學品風險評估用數據庫建設起步較晚，目前已有的相關的數據庫主要包括:有毒化學品信息系統、化學品安全數據表數據庫及化學物質毒性數據庫。主要存在以下幾個方面的問題:目標化學物針對性不強、數據庫中用于風險評估的數據信息不全面，缺乏我國生物物種的毒理學信息資料等。如果直接采用國外數據庫中的資料，可能會因為地域間物種差異性而對研究結果產生影響。因此，可充分借鑒并利用現有的國外數據庫，盡早建立適合我國國情，且系統、完善、使用方便的風險評估用海洋環境POPs數據庫。近幾年來，我國相繼啟動了POPs風險評估相關的研究項目，如973課題“持久性有機污染物生態風險評估模式和預警方法體系”、“區域復合污染的生態風險評估、預警與調控策略”。本研究依托于國家海洋局海洋公益性項目“新型持久性有機污染物監測與風險評估體系示范研究”，擬構建基于化學品風險評估的海洋環境POPs數據庫MPOP-TOX。

2基于風險評估的MPOP-TOX數據庫的構建

2．1POPs名單的確定構建的MPOP-TOX數據庫收錄的化合物擬遵循以下兩個原則:1收錄的化合物源自POPs公約名單或為新型/潛在的POPs2004年11月11日，《關于持久性有機污染物POPs的斯德哥爾摩公約》POPs公約對我國正式生效，POPs規定了需淘汰和削減的12種類POPs，即:滴滴涕、六氯苯、氯丹、滅蟻靈、艾氏劑、狄氏劑、異狄氏劑、毒殺芬、七氯、多氯聯苯、二噁英和呋喃。2009年5月，POPs名單中又新增了十氯酮、α-六氯環己烷、β-六氯環己烷、林丹、五氯苯、六溴代聯苯、六溴聯苯醚和七溴聯苯醚、全氟辛烷磺酸PFOS和其鹽類以及全氟辛烷磺酰氟、四溴聯苯醚和五溴聯苯醚等9種POPs。2011年4月，公約第五次締約方大會上硫丹又被增列至《公約》名單中，使公約受控POPs增加到22種類。最新研究表明，多環芳烴PAHs，四溴雙酚ATBBPA、六溴環十二烷HBCD、全氟辛酸PFOA、三丁基錫TBTs、烷基酚等新型或潛在POPs也日益引起科學界和環境管理部門的重視。因此，上述化合物也收錄于MPOP-TOX數據庫。2收錄的化合物為我國海洋環境優先控制污染物我國的環境優控污染物篩選工作起步較晚，僅于20世紀90年代提出了水環境優控污染物名單，本研究通過借鑒歐盟等國家和OSPAR組織等研究方法，將各種潛在污染物的排放情況、暴露情況、持久性、生物富集能力、一般毒性、“三致”毒性等作為篩選排序因子，采用基于監測和模型相結合的優先指數法COMMPS對各篩選因子權重賦值以篩選我國海洋環境優控污染物。優先指數法如式1所示式中:F1為檢出頻率因子，指多個污染源監測數據中污染物的檢出次數占所有監測樣品數量總和的比例;F2為超標程度因子，指目標污染物最大等標排放濃度與全部被評價污染物的最大等標排放濃度之比值。式中:Ci為化合物i的監測濃度第75百分位數;Cmin為用于計算暴露指數的化學物i的最小濃度值;Cmax為用于計算暴露指數的化學物i的最高濃度值;WF為權重系數，缺省值為10。EFFi=0．5×EFSd+0．3×EFSi+0．2×EFSh4式中:EFSd為直接效應指數;EFSi為間接效應指數;EFSh為人體健康效應指數。根據上述方法，利用國家海洋局多年的監測數據及部分文獻數據，求算了我國近岸海域150余種化合物的綜合風險指數值，并進行了排序。根據綜合風險指數值的排序結果分析，并綜合考慮我國當前海洋環境監測評價現狀及管理需求等因素，確定11類20種化合物作為優控污染物，其中有機物包括:有機汞、三丁基錫、3種多環芳烴、3種有機鹵代烴、狄氏劑、4種有機磷農藥、2種PCBs、壬基酚和五氯酚。因此，除上文提及到的收錄的POPs名單的化合物之外，MPOP-TOX數據庫收錄的化合物還包括有機汞、硝基苯、毒死蜱、甲基對硫磷、馬拉硫磷、久效磷和五氯酚等篩選的我國海洋環境優先控制污染物。

2．2MPOP-TOX數據庫構建的基本框架通過對有毒有害化學品的國內外風險評估相關的數據進行質量評估、收集和篩選，擬構建的MPOP-TOX數據庫資料包括POPs的物化性質、環境遷移、轉化和歸趨等環境行為參數、環境暴露濃度、水生生物毒性、人體健康毒性五個方面。我國MPOP-TOX數據庫構建的基本框架如圖1所示。

2．3擬構建的MPOP-TOX數據庫中的要素信息

2．3．1物化性質編輯并整理POPs的基本信息和物化特性參數，內容包括中英文名稱、其他名稱、CAS編號，EIENCS編號、RTECS編號、類別、分子量、分子式、結構式、SMILES編碼、熔點、沸點、水溶解度、蒸汽壓等。以上信息主要參考的數據庫包括:美國TOXNET數據庫中的ChemIDplus子數據庫和HSDB子數據庫、ESIS數據庫的IUCLID文件等。若以上數據庫中無相關參數，則查閱國內外公開發表的文獻，仍無相關報道則基于定量結構-活性相關QSAR模型USEPAEPISUITETMv4．10軟件預測。對于新興化學物質而言，EPISUITE軟件提供了一種方便、快捷的獲取其物化性質、生物毒性等指標的方法，可以估計化學物質的物化特性、環境行為、生物毒性等。估計程序包括預測辛醇/水分配系數、土壤/沉積物吸附系數、亨利定律常數、水溶解度、生物富集因子、生物降解性、水解速率、水生生物毒性等子程序。

2．3．2環境行為編輯并整理POPs的環境遷移、轉化和歸趨等環境行為參數，內容包括辛醇/水分配系數KOW、辛醇/空氣配系數KOA、亨利定律常數KH、酸解離常數pKa、有機碳吸附系數KOC和降解信息如:水解、光解、生物降解以及KOW、KOA、KH、pKa、KOC等環境行為參數，主要參考TOXNET數據庫中得HSDB子數據庫、ESIS的IUCLID文件。若以上數據庫無相關參數，則查閱國內外公開發表的文獻，仍無相關報道則使用EPISUITE軟件預測。3．3．3環境暴露濃度編輯并整理POPs在海洋環境各介質中水體、沉積物和生物體的濃度，數據收集主要基于近年來的國家海洋局海洋環境污染監測/調查數據和本項目的監測/調查結果，同時補充國內外公開發表的文獻研究結果。

2．3．4水生生物毒性編輯并整理POPs對海水以及淡水生物的生物富集、急/慢性毒性數據，并注明物種在環境中的分布情況，對廣泛分布于我國海域環境中的受試生物毒性數據進行重點收集和篩選。據調查，我國海域有記錄1922～2006年的海洋生物種類多達22560種，主要包括:腔腸動物、扁形動物、環節動物、軟體動物、節肢動物、棘皮動物、脊索動物、硅藻、甲藻以及綠藻等十余個門類，占所有物種總數的70%左右。本數據庫擬收集的受試生物門類包括以上我國海域十余個門類的受試生物。擬收集常見的物種類別包括:魚類、甲殼類、藻類、軟體類、昆蟲類、兩棲類、蠕蟲類等。收集的信息、條目主要包括:生物物種編號、物種學名、物種俗名、物種類別、門、綱、目、科、屬、種、物種的分布海域、生物齡、生物的生命階段、毒理學指標、效應、暴露時間、化學分析、測試導則、暴露的介質類型、測試地點、pH、溫度、鹽度、參考文獻信息等。表2給出了擬收集的毒性效應類型以及相應的含義。數據主要來源為USEPA的ECOTOX數據庫、國內外公開發表的文獻、本項目毒理學研究結果及QSAR方法預測補充的新型POPs水生毒理學數據。

2．3．5人體健康毒性編輯并整理化學品的人體健康毒性參數，內容包括口服參考劑量RfD/每日可接受攝入量ADI、吸入參考濃度RfC、口服致癌評價斜率因子、三致效應數據致癌效應、致畸效應、致突變作用等。毒性數據主要參考TOXNET數據庫中的IRIS和HSDB子數據庫、ESIS的IU-CLID文件。若以上數據庫無相關參數，則查閱國外公開發表的文獻。

3小結

本研究通過對發達國家和我國已有的風險評估用數據庫的分析，提出了海洋環境POPs數據庫MPOP-TOX的構建框架。啟動POPs的數據庫的構建工作有利于我國保護海洋生態系統以及消費者健康。MPOP-TOX數據庫建成后，將以公開的形式實現充分共享，同時密切跟蹤并關注國際和國內的數據發展情況，隨時對數據庫進行補充、完善和動態更新。本項研究工作的開展可以促進我國相關行業、科研人員對POPs的研究和應用。在該數據庫的基礎上，進行我國POPs的海洋環境效應閾值/環境質量基準以及風險評估研究，以降低由于有毒有害化學品的使用不當對生態系統和人體健康產生的危害，提升我國履行國際環境公約的能力。