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GB／T 36700.5-2018 化学品 水生环境危害分类指导 第5部分：生物富集

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5.3.2.2由于通过试验测定Kw值受相关因素限制（例如极易溶于水的物质、高亲脂性物质和表面活性 剂），所以也可使用从QSAR得到的K。w值。

5.3.2.2由于通过试验测定Kw值受相关因素限制（例如极易溶于水的物质、高亲脂性物质和表面活性 剂），所以也可使用从QSAR得到的K。w值， 5.3.3QSAR确定IgK 对于K。w估算值，分类时应考虑所采用的估算方法。目前已有较多QSAR可用于估算K。w值。没 有测试数据可供使用时，可应用相关商业软件估算，参见附录D。应注意QSAR的可靠性和适用性范 围差别较大，对于表面活性化合物、整合物和混合物，应采用特殊方法估算lgK值

5.3.3QOSAR确定IgK

对于K。w估算值GB/T 24880-2010 蒙古马，分类时应考虑所采用的估算方法。目前已有较多QSAR可用于估算F 有测试数据可供使用时，可应用相关商业软件估算，参见附录D。应注意QSAR的可靠性和 围差别较大，对于表面活性化合物、整合物和混合物，应采用特殊方法估算lgK值

6需特别注意BCF和K值的化学品类别

6.1BCF和K值的影响因素

6.3极难溶解物质和复杂物质

6.3.1应特别注意极难溶解物质。该类物质的溶解性通常表示为低于检测限，从而导致生物富集潜力 维以解释。对于此类物质，生物富集潜力应基于试验确定的K。w值或根据QSAR估计的1gK。w值。 6.3.2在多组分物质不能完全溶于水的情况下，应尽可能确定混合物成分，并考察利用其组分的现有 信息确定其生物富集潜力。当生物富集组分为复杂物质的重要组成部分时（例如大于20%；对于有害 组分而言，含量甚至更低），应将复杂物质视为生物富集物质

大于一定分子尺寸时，物质的生物富集潜力会降低，原因可能在于物质通过鳃膜时的位阻造成 有建议考虑采用相对分子质量临界值700（如欧盟委员会，1996），但对该临界值存有争议，故有建 出另一个临界值1000，以排除对可能具有间接水生影响的物质的考虑（CSTEE，1999）。通常应该

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虑可能的代谢物或大分子环境降解产物的生物富集性。因此，应对大分子量物质的生物富集数据进行 认真评估。只有认为此类数据对于母体化合物及其可能的代谢物和环境降解产物均完全有效时，方可 使用该数据

表面活性剂是一种包含亲脂性（最常见的为烷基链）和亲水性（极性基团)部分的物质。根据极性基 团所带电荷，表面活性物质可进一步细分为阴离子、阳离子、非离子或两性表面活性物质。由于存在各 种各样的不同极性基团，表面活性物质是一种结构种类繁多的化合物，各类化合物根据表面活性而不是 根据化学结构进行定义。因此，应根据不同的子类（阴离子、阳离子、非离子或两性物质）来考虑表面活 生物质的生物富集潜力，而不是将其作为整体予以考虑。表面活性物质可形成乳状物，该乳状物很难确 定生物利用率。微团的形成可导致生物有效成分发生变化，即使在已经明显形成溶液时，从而导致生物 富集潜力解释困难

6.5.2试验获得的BCF

对表面活性物质的BCF值测试表明，BCF值可能会随着烷基链长度的增加而增加，并可能与极 团的连接位置和其他结构特点相关

7.1相互矛盾的BCF数据

7.1.1同一种物质有多种BCF数据情况下，可能出现相互矛盾的结果。当同一种物质有多种富集数据 且结果相互矛盾时，通常应采用证据权重法进行解释。即如果某物质通过试验确定的BCF数据相互矛 盾，存在BCF不小于500，又小于500的情况，应将质量最高、记录最完整的数据用于确定该物质的生物 富集潜力。如果仍然存在矛盾，在可以得到不同鱼种的高质量BCF数值的情况下，应使用最高的BCF 有效数值用于分类。 7.1.2当可以得到同一物种和同一生命阶段的较大数据集（4个或更多数值)时，可将BCF数值的几何 平均值作为该物种的代表性BCF值使用

7.2相互矛盾的lgK数据

在可以得到同一物质的多种lgK。数据的情况下，可能出现相互矛盾的结果。如果同一物质的 值，存在lgK既不小于4，又小于4的情况，应将质量最高、记录最完整的数据用于确定该物质

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生物富集潜力。如果仍然存在矛盾，则应优先选用BCF最大的有效数值。在此情况下，可将QSAR估 测的1gK值作为参考数据

富集潜力可通过专家判断作出评估。 例如其他物质有可得的生物富集或1gK。测定值或者Kw预测 直，通过将物质的分子结构与其分子结构比较确定

7.4.1根据上述讨论和结论制定本判定方法，有助于判定物质在水生生物体内的生物富集潜力。 7.4.2应将试验获得的高质量BCF值用于分类。如果可以获得1gK。w数据，则不应将质量水平较低或 无法确定的BCF值用于分类，因其可能产生错误或过低BCF值，例如，由于暴露时间过短而稳定状态 条件未达到。如果没有鱼类的BCF数据可供使用，也可使用其他物种（例如始贝）的高质量BCF数据 7.4.3对有机化合物，应优先使用试验获得的高质量K。w值，或在评论性刊物中经评估并被推荐的值 在没有高质量测试数据可供使用时，分类可使用1gK。w的QSAR预测数据，但仅限于那些对其适用性 有充分描述的化学品。对于强酸和强碱类物质、金属络合物和表面活性物质，应提供QSAR估计的 Kw值或基于单个正辛醇和水溶解性基础上的估计值，而不是分析测定的Kw值 7.4.4如果可以获得相关数据，但数据未经验证，则应采用专家判断方法。 7.4.5判定某种物质对水生生物是否具有生物富集潜力，可根据下列方法： a）可以提供有效/高质量的试验测定的BCF值时： 1）BCF不小于500：物质具有生物富集潜力； 2）BCF小于500：物质不具有生物富集潜力

1）BCF不小于500：物质具有生物富集潜力； 2）BCF小于500：物质不具有生物富集潜力。 b） 不能提供有效/高质量的试验测定的BCF值，但可提供有效/高质量的试验测定的IgK。w 值时： 1）1gK。w不小于4：物质具有生物富集潜力； 2）lgK小于4：物质不具有生物富集潜力。 c） 不能提供有效/高质量的试验测定的BCF值和lgK。w值时，但可提供有效的QSAR估计的lg Kw值时： 1）1gK不小于4：物质具有生物富集潜力； 2）1gK小于4：物质不具有生物富集潜力

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A.1生物富集系数（BCF）

利用试验和估算方法确定有机化合物BCF和K值的基本原理

BCF定义为在稳定状态下化学品在生物相中的浓度与在周围介质中（这里是指水）的浓度之 F可在试验稳定条件下直接测定，也可以通过一级吸收速率常数和清除速率常数之比计算得到 去不要求达到稳定状态

A.1.2BCF 测定方法

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到真实的BCF，有必要将母体受试物与可能存在的代谢产物明确区分开。如果在试验中采用放射性同 立素标记物质，将有可能对总体放射性标记（即母体受试物和可能产生的代谢产物)进行分析，或者可以 将样本纯化，以便能够对母体化合物进行单独分析。 A.1.2.5当1gKow值大于6时，BCF测定值将会随着1gK。w值的增大而减小。产生这一非线性特点的 主要原因可能是生物转化，膜渗透动力减小或者大分子生物脂溶性降低。其他因素应考虑试验中的人 为原因，比如没有达到平衡状态、由于在水相中的吸附作用造成有机化合物生物利用率的降低和分析有 误等。此外，应谨慎评估1gK。值大于6的物质的BCF测试数据，这些数据的不确定性远远大于lg K。值小于6的物质

A.2.1定义和一般考虑

摇瓶法的基本原理是测定物质在两种不同的相态，即正辛醇相和水相中的溶解度。为确定分配系 数，应先将系统中所有相互作用的各种成分之间达到平衡状态，然后再测定物质在两种相态中的溶解 度。当1gK在一2～4时，摇瓶法适用。摇瓶法只能用于可溶于水和正辛醇的纯物质，而且应在 0℃～25℃的恒定温度条件下进行（±1℃）

A.2.2.2高效液相色谱法

高效液相色谱法是在分析柱上进行的。分析柱内填满含有通过化学键与二氧化硅结合的长碳氢链 比如C8、C1s)的固定相，注入到柱体内的化学品，由于在流动相和固定相之间不同的分配系数，将以不 同的速率沿柱体运动。高效液相色谱法不适用于强酸和强碱、金属络合物、表面活性物质或与洗脱剂发 生反应的物质。当lgK。w值在0～6时，可使用高效液相色谱法。与摇瓶法相比，高效液相色谱法对受 试物中的杂质不太敏感

A.2.2.3慢速搅拌法

采用慢速搅拌法，可以精准确定1gKw值小于8.2的化合物的K。w值（DeBruijn等，1989）。对于 高亲脂性的化合物，摇瓶法容易受到人为因素影响（微滴的形成）；当采用高效液相色谱法时，应将K。 直外推到标定范围以外，以得到K。估计值。 为确定分配系数，受试物应先在正辛醇和水之间达到平衡，然后再测定两相中受试物的浓度。在

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瓶法试验过程中，因形成微滴而造成的试验困难，可在慢速搅拌试验中得到一定程度的克服，正辛醇、水 和受试物可在轻轻搅拌的反应器内可达到平衡。搅拌可能或多或少地在正辛醇和水之间创造分层流动 条件，而且可强化各相之间的交换而不会形成微滴

A.2.2.4器柱发生法

另一种普遍采用的测定1gK%值的方法是器柱发生法。在这种方法中，将发生器柱用于分配正辛 享和水相中的受试物。柱体用一种固体支撑物包裹，柱内充满溶解在正辛醇中并保持一定浓度的受试 物。用水将受试物从充满正辛醇溶液的发生器柱中洗提出来。从发生器柱中洗脱的水溶液中的物质浓 度代表从正辛醇相分离到水相中的受试物平衡浓度。与摇瓶法相比，发生器柱法的主要优点是它可以 完全避免微滴的形成。因此，这种方法尤其适用于测定K。w值大于4.5的物质（Doucette和Andren， 987和1988；Shiu等，1988）和1gK。w值小于4.5的物质。发生器柱法的缺点是需要复杂的设备。《有 毒物质控制法案试验准则》（USEPA，1985)对器柱发生法作了详细说明

A.2.3利用QSAR确定IgKm（另见GB/T36

A.2.3.1目前已经使用和正在开发的用于估计K。w值的QSAR较多，常用的几种方法都建立在碎片常 数的基础上。碎片法的基础是单个分子碎片亲脂特性的简单相加。在没有可得测试数据的情况下，可 使用QSAR预测软件估算1gKow。 A.2.3.2CLOGP（光化学信息系统，1995）最初是为药品设计而开发的。模型建立在Hansch和Lec 算法（Hansch和Leo，1979)的基础上。该程序用于估算含有C、H、N、O、Hal、P和/或S的有机化合物 的1gK。值，不适用于盐类和带有形式电荷的化合物（硝基化合物和氧化氮除外）。对于可电离物质，比 如苯酚、胺和羧酸，gK。w值估算结果是中性或未电离形式的值，并且该数值与pH值有关。一般说来 程序可在lgK。w值为0至5的范围内给出具体的估算值（欧盟委员会，1996，第Ⅲ部分）。然而，Niemela 1993)进行过一项有效性研究，将1gKw测定值与QSAR模型估算值进行了比较。结果表明，该程序 可准确预测lgK。值在0以下或9以上范围内的大量有机化合物的1gK。w值（n=501，r²=0.967）。在 对7000多种物质进行的一项类似的验证性研究中，使用CLOGP程序（PC版3.32，USEPA1.2)得到 的结果是，r²=0.89，s.d.=0.58，n=7221。这些有效性研究表明，当没有测试数据可供使用时，CLOGF 程序可用于估算1gK。w值，并能得到可靠的结果。对于整合化合物和表面活性物质，有报告称，CLOGF 程序只能达到有限的可靠性（OECD，1993）。然而，对于阴离子表面活性物质（LAS），可用一种修正方 法来估算经调整的CLOGP值（Roberts，1989） A.2.3.3LOGKOW或KOWWIN使用结构碎片和校正因子的方法。该程序可用于估算含有C、H、 N、O、Hal、Si、P、Se、Li、Na、K和/或Hg的有机化合物的1gK。w值；也可估算带有形式电荷（如硝基化 合物和氮氧化合物）的化合物的1gK。w值。可电离物质，比如苯酚、胺和羧酸的1gK。w值估算结果，是中 生或未电离形式的值，因此估算值与pH值有关。某些表面活性物质，如脂肪醇乙氧基化物（Tolls 1998）、染料和解离物质，也可以用LOGKOW程序进行预测（Pedersen等人，1995）。一般说来，该程序 可对1gKw值在0至9范围内的物质给出明确的估测值（TemaNord1995：581）。与CLOGP程序相 司，LOGKOW程序也被证明是有效的（表A.1），并建议用于分类。 A.2.3.4AUTOLOGP（Devillers等，1995）是通过从各种文献中收集到的800种有机化学品的数据集 而建立起来的，可用于估测含有C、H、N、O、Hal、P和S的有机化学品的lgK。w值，但不能用于估测盐 类的lgK。值。此外，也不能估测某些带有形式电荷的化合物的1gK。w值，但硝基化合物除外。可以估 则如苯酚、胺和羧酸等可电离化学品的1gKw值，但应该注意它们与pH值的相关性， 表A.1综述了基于碎片法的各种lgKw值估测方法（Howard和Meylan，1997）。使用其他估算lg K值的方法时，应视具体情况使用并有适当的科学证明

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表A.1根据碎片法估算IK值的OSAR方法综述

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外部因素和内部因素对有机化合物生物富集潜力的影响

亲脂性化合物的吸 Linde，1995）。外部因素，比女 大小、影响生物利用率的因素 率具有重要影响

由于大鱼的鳃表面积和体重比相对较小，因此可以预测，和小鱼相比，大鱼的吸收速率常数（k1） 低（Sijm和Linde，1995；Opperhuizen和Sijm，199o）。物质在鱼体内的吸收还进一步受到以下 影响：过鳃水流、通过位于鳃上皮水层的扩散、通过鳃上皮的渗透、过鳃血的流动速率和血液成分 合能力（ECETOC，1995）

由于水中的pH值可能会影响物质的吸收，因此离子化物质不易渗透生物膜。以预测，物质的分 子最大横截面直径大于1.74nm（Opperhuizen等，1985；Anliker等，1988）或最大有效分子长度大于 4.3nm（Opperhuizen，1986），生物膜的渗透性将会降低。因此，由于物质的大分子造成生物的膜渗透 生降低，将导致大分子物质完全无法被吸收。分子大小对生物富集的影响，是由于分子大小对物质的扩 散系数产生影响.从而降低了吸收速率常数（Gobas等人，1986)

一种物质能够产生有效的生物富集的前提是，它能够在水中存在，并且能够通过鱼鳃迁移从而进入 鱼体。在自然环境和试验条件下，均存在能够影响有效性的所有因素，将使生物富集性的真实值发生变 化，从而不同于BCF的估算值。由于在生物富集试验研究中需要给鱼喂食，因此水中的溶解性有机物 和未溶解的颗粒性有机物的浓度可能相对较高，因此应降低可通过鱼鳃直接被吸收的化学品的含量。 McCarthy和Jimenez（1985)的研究已经表明，亲脂性物质被溶解性腐殖质吸附，可降低该物质被生物 富集的有效性；物质的亲脂性越强，生物富集的有效性降低程度越大（Schrap和Opperhuizen，1990）。 比外，被已溶解有机化合物或未溶解的颗粒态有机化合物或其表面吸附，一般情况下，可能对BCF（和 其他物理化学特性)的测定产生十扰，从而使得确定BCF或其适当性描述的难度增加。由于鱼体内的 主物富集与水中化学品的有效浓度直接相关，因此，有必要使高亲脂性物质在暴露（吸收）期间内的有效 农度保持在相对较窄的范围内。 由于可快速生物降解的物质在试验水中的存在时间可能很短，因而，这类物质的生物富集效应可能

影响生物体生理机能的环境参数也可能影响物质的吸收。例如，当水中的氧含量降低时，鱼需要

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更多的水流经它们的鳃部，以满足呼吸需求（McKim和Goeden，1982）。然而，Opperhuizen和Schrap （1987)研究指出，这也可能和鱼的种类有关。研究（Sijm等，1993)进一步表明，温度可能影响亲脂性物 质的吸收速率常数，然而尚未发现其他研究人员有关于温度变化影响吸收速率常数的报道（Black等， 1991）。

B.3影响清除率的因素

与吸收速率相同，清除率取决于生物体的大小。由于和较大的生物体相比，较小的生物体（比如幼 鱼)的鳃表面积和体重比更大，因此研究表明，与未成熟期/成鱼期相比，在早期生命阶段达到稳定状态 和由此导致的“中毒剂量平衡”所需的时间更短一些（Petersen和Kristensen，1998）。由于达到稳定状 态需要的时间取决于尺2，因此，用于生物富集试验受试鱼的大小，对于达到稳定状态所需要的时间具有 重要的意义

高浓度的亲脂性物质。因此，“肥”鱼（例如鳗缅）比“瘦”鱼（例如鳕鱼）的生物富集程度更高。此外 库”可能起到存贮高亲脂性物质的作用。饥饿或其他生理变化可能改变脂质平衡，并释放这种物 而导致影响滞后

3.3.4.1一般而言，新陈代谢或生物转化可使母体化合物转化为更容易在水中溶解的代谢物。其结果 是，与母体化合物相比，亲水性更强的代谢物可能更易于从体内排泄出来。当一种化合物的化学结构改 变后，化合物的许多特性将随之出现变化。因此，在组织分布、生物蓄积、持久性，以及排泄路径和排泄 率等方面，代谢物将在生物体内表现出不同的行为特点。生物转化也可以改变一种化合物的毒性。这 种毒性变化可能对生物体有利，也可能对生物体有害。生物转化可能防止物质在生物体内的浓度过高 以致出现中毒反应（解毒）。然而，也可能形成一种比母体化合物更具毒性的代谢物（生物活化），比如已 知毒性很高的苯并花。 B.3.4.2陆生生物有发达的生物转化系统，与生活在水生环境中的生物相比，这种系统一般更为强大。 形成这种差异的原因，可能是基于这样一个事实，对于用鳃呼吸的生物而言，外源性物质的生物转化的 意义不大，它们可以更容易地将化合物排泄到水中（VanDenBerg等人，1995）。水生生物对外源性物 质的生物转化能力符合以下规律：软体动物小于甲壳类动物小于鱼类（Wofford等，1981)。

研究证明，鱼类的k（清除速率常数）和1gKow（或BCF）之间存在看负线性关系（比如，Spacie和 Hamelink，1982；Gobas等，1989；Petersen和Kristensen，1998），而k，（吸收速率常数）则或多或少与 物质的亲脂性无关（Connell，1990）。因此，结果是BCF一般也随着物质亲脂性的增加而增加，即对于 新陈代谢强度不大的物质而言，lgBCF和lgK之间存在相关性

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JT/T 1241-2019 城市公共汽电车驾驶区防护隔离设施技术要求附录D （资料性附录） Kw值的QSAR估算方法 些通过QSAR估算K值的模型方法参见表D.1

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表D.1K值的QSAR估算方法

K值的OSAR估算方

测多数有机化合物的lgKw值，lgK。w预测范围可从大于0至小于9（n=501，r²=0.967）（TemaNord199 581)， 根据1gKw估测值与试验值的散点分布图（锡拉库扎研究公司，1999)评估（对13058种化合物进行了试验） 明LOGKOW程序对于1gK值在一4至8范围的化合物是有效的

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NB/T 20531-2018 核电厂主控室可居留性评价用大气弥散因子分析方法GB/T36700.52018

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