国内外优先评估化学品筛选方法与清单概述

张颖，丑立本，郭婧*，于相毅，毛岩，于红霞，史薇

(1.污染控制与资源化研究国家重点实验室，南京大学环境学院，江苏 南京 210023；2.生态环境部固体废物与化学品管理技术中心，北京 100029)

0 前言

2000—2017年，全球化工行业发展迅速，化学品的产量已从12亿t增至23亿t[1]。化学品在生产和使用过程中通过溢出、泄露或不恰当废弃处理等方式进入环境中[2]，直接或间接地对环境和人体健康造成诸如水生生物毒性、生殖毒性等潜在危害[3-6]。有研究显示啶酰菌胺能降低斑马鱼的繁殖力[5]，而邻苯二甲酸酯能干扰男性的精子功能(精子畸形、精子浓度和活力下降等)[6]。由化学品引起的人群健康风险已受到公众的广泛关注。为保护环境和人类健康，各国相继发布了《化学物质审查与生产管理法》《美国有毒物质控制法》《加拿大环境保护法》《化学品的注册、评估、授权和限制》等化学品管控法规[7-9]，要求筛选优先评估与优先控制化学品，继而迎来了化学品筛选方法的快速发展。

欧盟和美国确立了相对完整的优先评估化学品筛选框架，并针对评估过程中的每一种危害特性建立了测试技术指南与评估标准。日本和韩国等主要借鉴国际上成熟的评估方法和标准，建立本国的优先评估物质清单。相比之下，中国优先化学品的筛选及评估研究起步较晚，于2017年发布了《优先控制化学品名录》[10-11]，开始构建优先评估化学品筛选体系。2021年，生态环境部发布了《优先评估化学物质筛选技术导则》(HJ 1229—2021)[12]，明确了筛选的具体原则和流程。筛选方法和技术在一定程度上与发达国家保持一致，但在基础数据与智能化方面仍有大量工作需要推进。

现对国内外优先评估化学品筛选方法的发展、原则和步骤以及各国优先评估化学品的组成情况做简要概述，并汇总优先评估化学品名录，以期为环境管理部门进行优先评估化学品的筛选与管理提供参考。

1 优先评估化学品筛选方法的发展

由于1968年在日本发生的米糠油事件，对化学品的有效管理引起了日本政府的高度重视[7]。1973年，日本首先颁布了《化学物质审查与生产管理法》(CSCL)，对具有类似多氯联苯特性的化合物进行管控，这是全球优先评估化学品筛选的起源[7]。1999年，加拿大颁布《加拿大环境保护法》(CEPA)[8]，立法要求在此后的7年内对现有物质进行识别和分类，建立优先物质清单。2006年，欧盟委员会(EC)发布《化学品的注册、评估、授权和限制》(REACH)，这是世界上最先进、综合性最强的化学品管控法规[9, 13]之一。REACH法规扩大了化学品的管控范围，要求对欧盟登记注册的所有非中间体化合物进行高关注化学品(SVHCs)的识别，并构建基于化学品危害和暴露水平的优先评估化学品筛选框架。2012年，美国环保署(US EPA)发布《有毒物质控制法工作计划》(TSCA Work Plan)[14]，确立从特定化合物中筛选优先评估化学品的基本原则。该原则综合考虑化学物质的危害、暴露情况和持久性(P)或生物蓄积性(B)，以综合评分的形式将化学品进行优先排序；同时细化筛选指标和增补数据库。2015年，借鉴欧盟REACH法规，韩国制定并颁布《化学品注册与评估法》(K-REACH)[15]，要求对所有已注册物质和新化学物质进行优先排序；主要参照欧盟高关注化学品筛选体系，将欧盟的SVHCs作为筛选指标之一[16]。2017年，基于发达国家相关已有成果和国际权威数据库，结合文献与行业调研等，我国制定并发布《优先控制化学品名录(第一批)》[10]；2020年，发布《优先控制化学品名录(第二批)》[11]。国内外优先评估化学品清单的发布与修订情况见表1。由表1可见，经过几十年的发展，优先评估化学品的筛选方法已经趋于成熟。目前主要采用基于风险的筛选方法，确立了筛选相关标准，构建了化学品的环境行为、毒理学等开源数据库，以促进化学品筛选技术体系的发展。

表1 国内外优先评估化学品清单的发布与修订

2 优先评估化学品筛选方法

2.1 国外相关筛选方法

2.1.1 欧盟高关注化学品筛选方法

REACH法规制定了详细的SVHCs候选清单的筛选流程(图1)[9, 21-22]，用于筛选欧盟范围内的优先评估化学品，主要基于化学品的危害和暴露情况。由图1可见，对REACH法规、《欧盟物质和混合物的分类、标签和包装法规》(CLP)[23]下已登记注册的化学品或申请注册的新化学物质，首先评估化学品信息是否充足，包括相关环境行为、毒理学、生态毒理学等信息[9]。若信息充足，则进入危害识别过程，若信息缺失，可通过数据共享平台(例如C&L Inventory[24])、文献检索或补充实验数据等方法进行信息填补，随后再进入识别环节。危害识别主要包括致癌性(C)、致突变性(M)、生殖毒性(R)以及持久性、生物蓄积性和毒性(PBT)等特性(表2)。由表2可见，欧盟REACH，CLP等多部法规[9, 23, 25-26]对SVHCs筛选中的危害类别设有相应规定和标准，同时提供了推荐的测试方法。此外，为减少不必要的动物实验，欧盟发布替代动物实验的技术指南[27]，以帮助化学品的高通量筛选。若化学物质满足危害识别中的任一特性，则进入SVHCs提名环节，制定提名SVHCs卷宗，说明依据的原因，并补充化学物质的使用数量、用途和替代品信息等[28]。经咨询和讨论，若无质疑，即列入SVHCs候选清单。

图1 欧盟SHVC候选清单的筛选流程

表2 欧盟高关注化学品的筛选特性(1)in vivo表示体内实验；NOEC表示无观察效应浓度；EC10表示能引起10%受试生物某种效应变化的浓度；PPPR表示植物保护产品法规；BPR表示生物杀灭产品法规；同等关注物质表示不符合(a-e)的标准，但有科学证据表明可能对人类健康或环境造成严重影响，引起与(a-e)所列物质同等程度关注的化学物质。

2.1.2 美国优先评估化学物质筛选方法

与欧盟REACH法规识别SVHCs的流程不同，TSCA Work Plan优先评估化学品筛选方法主要采取“两步法”[14](图2)。

图2 TSCA Work Plan优先评估化学物质的筛选流程

首先是确定应优先关注的对象，包括来源于权威数据库的致癌物质、PBT物质、影响儿童健康(例如发育毒性、生殖毒性)的物质等。然后根据化学品的危害、暴露、P或B评分计算化学品的总得分。危害评分包括致癌性、神经毒性、水生生物毒性等11个人体健康和生态毒性终点，US EPA根据其他化学品计划和全球化学品统一分类和标签制度(GHS)，规定了每一个毒性终点的评分标准与赋值，危害评分取11个毒性终点得分的最大值。暴露评分主要由化学品使用类型、一般人群和环境暴露、有毒物质排放清单(TRI)数据或其他排放信息3个部分组成。其中使用类型得分根据化学品是否为广泛使用的消费者产品，是否为商用化学品赋值0～3分。一般人群和环境暴露得分根据化学品是否在人体、动物等生物体内检出，是否在饮用水、室内空气、室内灰尘等环境介质中检出赋值1～3分。对于TRI中的化学品，排放得分根据TRI报道的年排放量赋值1～3分，TRI以外的化学品，则基于美国清单更新报告系统(IUR)，对以下至少3个因素赋值：(1)化学品产量；(2)生产、加工和使用场所数；(3)工业及下游加工和使用场所数；(4)IUR商业/消费者使用产品。P或B评分则根据化学品的半衰期和其他分配特性、生物蓄积因子(BAF)或生物富集因子(BCF)赋值。TSCA Work Plan有类似于欧盟的(表2)P/B的评分标准，对于缺乏实测数据的化学品，US EPA开发了EPI SuiteTM软件[29]帮助其定量预测P或B值。根据以上3个特征得到化学品的总得分，TSCA Work Plan为不同范围内的得分设置了“高”“中”“低”3个等级以确定化学品的优先性。此外，对于无法得到3个特征评分的化学品，TSCA Work Plan设置了平行的优先类别，避免化学品因信息不足而被忽视；待化学品信息补充完整后，再进行优先级的确定。

2.1.3 加拿大优先评估化学物质筛选方法

加拿大卫生部、环境和气候变化部共同筛选国内物质清单(DSL)中的优先评估化学物质[30]过程见图3。

图3 加拿大优先评估化学物质的筛选流程

由图3可见，筛选过程中对数据信息收集、数据不确定性和证据权重等[31]进行了规范。与欧盟和美国筛选流程类似，加拿大在物质的筛选中考虑了实验数据、预测数据(如定量结构-活性关系(QSAR))以及具有类似结构和物化性质的其他化学物质的数据。卫生部负责识别DSL中具有最大人类暴露潜力的物质，而环境和气候变化部则负责识别所有P/B物质。暴露潜力是根据化学物质的暴露途径、产品中物质含量、产品使用量、持续时间和频率[32]进行评估，而P/B特性则是根据实验值/预测值进行识别。通过初步分类，确定4 300种物质需进一步评估。具有最大暴露潜力的物质直接进入风险筛选评估环节，而识别出的P/B物质将由2个部门进行危害特性的评估，包括致癌性、生殖毒性和水生生物毒性等[32]人体健康和生态毒性终点。从P/B物质中识别出具有人体健康或环境危害的物质进入下一步风险筛选评估环节。根据评估结果将化学物质划为以下3个类别：(1)低风险，评估工作结束；(2)列入优先物质清单(PSL)；(3)具有“毒性”，列入有毒物质清单。列入PSL的物质是进一步风险评估的对象，根据评估结果，具有风险的物质需进行生产、运输和使用等全生命周期的监管，而低风险物质则不需要采取进一步的行动。

2.1.4 日本优先评估化学物质筛选方法

与欧盟和美国不同，日本采用矩阵法对现有化学物质进行分类[7]，综合考虑化合物的危害特性和暴露情况。CSCL管控下日本现有化学物质(ENCs)分为5类[17]：(1)第一类特定物质：PBT类物质；(2)第二类特定物质：持久性、毒性物质(PT类物质)；(3)监控化学物质：高持久性、高生物蓄积性物质(vPvB)；(4)优先评估化学物质(PACs)：不能确定为低风险物质；(5)一般化学物质：确定为低风险物质。日本现有和新化学物质的筛选流程[7, 33-34]见图4。

图4 日本现有和新化学物质的筛选流程

由图4可见，首先，从ENCs中排除豁免的化学物质，筛选出年制造/进口量>1 t的化学物质即一般化学物质。根据P和B的实验值/预测值以及预期生产使用情况(即暴露情况)，一般化学物质进一步被划分为PACs和监控化学物质。PACs类化学物质需进一步收集生产使用量和用途类别等信息，然后进行一级风险评估和二级风险评估。一级风险评估主要基于物质的P、B特性和暴露情况，二级风险评估则是对P类物质进行危害识别。根据两级风险评估结果，将化学物质划分为一般化学物质、监控化学物质或第二类特定化学物质。监控化学物质则需要考虑其慢性毒性，包括生殖/发育毒性、致癌性、致突变性等，确定具有毒性的监控化学物质则划分为第一类特定化学物质。对于新化学物质，与REACH法规类似，日本制定了规范的登记制度，仅年生产/进口量为1～10 t(小容量)和常规申报的新化学物质需要提交信息[34]。其中小容量申报需提交新物质的生物降解性和生物蓄积性测试结果，常规申报则还需要健康毒性和生态毒性测试结果。政府通过提交的报告信息，将新化学物质进行分类，对不同类别的化学物质采取不同的管理策略。

2.1.5 韩国优先管理化学物质筛选方法

根据K-REACH法规的要求，韩国确立了明确的优先管理化学物质筛选流程(图5)，由韩国环境部对现有化学物质和新化学物质进行注册和评估。由图5可见，对于生产/使用量≥1 t/a的化学品，制造商或进口商需向韩国环境公司(KECO)预先申报，提交信息主要包括物质标识信息、预计年进口/制造量、GHS分类和使用信息等。随后，环境部对预先申报的现有物质和新物质进行危害评估。危害评估主要基于5大危害特性，包括急性口服/吸入/真皮毒性、生殖毒性、皮肤致敏性等11个毒性终点[15, 35]，主要参照GHS分类和欧盟SVHCs中的致敏物质。与欧盟类似，大部分毒性终点设定了明确的判定标准值。此外，政府支持评估信息共享，但是提交的评估数据必须满足经济合作与发展组织(OECD)的良好实验室规范(GLP)。若化学物质满足任一危害类别的标准，则直接被列入优先管理物质清单。与欧盟不同的是，在清单的筛选中不涉及暴露信息。

图5 韩国优先管理化学物质的筛选流程

2.2 中国优先评估化学物质筛选方法

发达国家优先化学品的筛选，主要基于化学品管控法规要求，筛选相关原则和标准已基本确立，且开发了一系列模型和数据库服务于筛选工作。与此相比，我国在优先评估化学品筛选方面缺乏大量的基础数据，很大程度上限制了相关工作的推进。《优先控制化学品名录》[10-11]主要基于国内外权威数据库与论文专著等，综合考虑生产使用量、环境行为、毒性和暴露水平等因子，采用基于风险的方法筛选确定，基本思路和评估标准基本与发达国家一致，评估中涉及到的毒性通过《化学品分类和标签规范》(GB 30000)系列标准识别[36]。2021年我国发布了《优先评估化学物质筛选技术导则》(HJ 1229—2021)[12]，确定了我国优先评估化学物质的筛选流程(图6)。由图6可见，首先确定筛选对象，包括PBT物质、vPvB物质、致癌、致突变、有生殖毒性的物质(CMR物质)、内分泌干扰物等。其次针对筛选对象，展开数据收集与评估工作，数据收集包括危害数据、暴露数据、持久性和生物蓄积性数据、物化信息4个方面；数据评估则是对收集的测试数据和模型估算数据进行质量评估，以保证数据的可靠性。当化学物质兼具危害性和暴露潜力，且与我国现有的环境管理基础相适应，方可列为优先评估化学物质。

图6 中国优先评估化学物质的筛选流程

3 各国筛选出的优控化学品比较

国内外优先评估化学品的筛选基本上分为2个体系，其一是以欧盟为代表，从现有物质出发，广泛筛选出具有CMR、PBT等特性及暴露潜力较大的优先关注化学品；其二是以美国为代表，从特定物质出发，结合化学品的危害和暴露情况，利用综合评分法确定特定物质的优先级。各国家/组织确定优先评估化学品时关注的特性基本一致，但由于环境现状和排序方法不同，最后筛选出来的化学品也不尽相同。

优先评估化学品在各国名录中的分布情况见图7。由图7可见，各国家/组织共筛选出1 146种优先评估化学品，包括工业化学品、化工原料、化学中间体、农药、药物及个人护理品(PPCPs)、多环芳烃类(PAHs)、持久性有机污染物(POPs)和其他用途8个类别。其中工业化学品和化工原料占主要部分，分别有329和187种；工业化学品包括常见的全氟和多氟烷基物质(PFAS)、增塑剂和阻燃剂等，化工原料则包括聚合物原料、塑料原料和染色剂原料等。欧盟、美国、日本、韩国和中国分别筛选出323，91，303，666和70种优先评估化学品。除日本和美国外，其他国家优先评估化学品清单均涵盖8个类别。日本不包括POPs和PFAS，因为多次环境公害事件，日本早已将POPs和PFAS等高毒性物质列为禁止或限制目标。而美国化学物质评估清单中不包括农药，因为美国在确定筛选对象时，已将其他法规管控的农药排除在外。

图7 优先评估化学品在各国名录中的分布情况

各国家/组织的优先评估化学品在具有共性的同时又具有各自的特异性，欧盟、美国、日本、韩国和中国清单中分别有140，34，257，458和18种化学品是本国/组织特有的，主要是化工原料、化学中间体和PFAS。有239种化学品在至少2个国家/组织中被列为优先评估化学物质，主要包括化工原料、化学中间体和增塑剂。其中韩国和欧盟清单重合率最高，占韩国优先管理物质总数的20%。在239种化学品中，有208种在我国生产使用[在《中国现有化学物质名录》(2013年版)[37]中列出]，但其中164种尚未在我国优控化学品清单中列出，可作为下一步风险评估关注的对象。其中双酚A、溴代正丙烷、4-叔辛基苯酚、4,4′-二氨基-3,3′-二氯二苯基甲烷、1-甲基-2-吡咯烷酮5种物质在欧盟、美国、日本和韩国的清单中列出，应尽快开展我国的生产使用量调查以开展暴露评估，加以重点关注，确定是否需要对这5种物质进行管控。邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)被所有国家/组织列为优先关注化学品，由于其危害特性(生殖毒性和内分泌干扰特性)和强暴露潜力也被我国《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)[38]列为须监管的有机物之一，下一步应加强DEHP全生命周期的管控，或寻找较为安全的替代品，以减少DEHP的暴露。

4 总结与展望

纵观优先评估化学品筛选方法的发展历程，化学品管控法规促进了大多数优先评估化学品清单的产生，主要根据化学物质的危害特性(CMR特性、PBT特性、内分泌干扰性等)和暴露潜力确定评估优先级。在各国优先评估化学品清单中，有239种化学品在至少2个国家/组织中被列为优先评估化学品，其中164种尚未在我国优控化学品清单中列出，可作为下一步风险评估关注的对象。双酚A、溴代正丙烷、4-叔辛基苯酚、4,4′-二氨基-3,3′-二氯二苯基甲烷、1-甲基-2-吡咯烷酮5种物质应重点关注并尽快进行风险评估。DEHP被所有国家/组织列为优先关注化学品，接下来应严格管控塑料制品中的DEHP，或寻找合适的替代物。

未来的研究应聚焦于优先评估化学品的高通量检测方法的建立和系统性暴露监测的研究。借此，提出以下2点展望：(1)建立基于不同环境介质(空气、水、沉积物等)的检测方法。未来可以基于优先评估化学品清单，建立高通量的样品前处理方法和可疑物质谱数据库，实现对优先评估化学品的高效、快速、准确的检测。(2)系统开展优先评估化学品在环境中的暴露调查监测。根据高通量的检测方法，更精准地了解优先评估化学物质的时空分布特征及变化趋势，有助于开展进一步的风险评估。