Akvatisk toksikologi

akvatiske toksikologiske test (assays): toksicitetstest anvendes til at tilvejebringe kvalitative og kvantitative data om skadelige (skadelige) virkninger på vandorganismer fra et toksikant. Toksicitetstest kan anvendes til at vurdere potentialet for skade på et vandmiljø og tilvejebringe en database, der kan bruges til at vurdere den risiko, der er forbundet i en situation for et specifikt toksikant. Akvatiske toksikologiske tests kan udføres i marken eller i laboratoriet. Felteksperimenter henviser generelt til eksponering af flere arter, og laboratorieeksperimenter henviser generelt til eksponering af en enkelt art. Et dosis-respons-forhold bruges oftest med en sigmoidal kurve til at kvantificere de toksiske virkninger ved et valgt slutpunkt eller kriterier for virkning (dvs.død eller anden skadelig virkning på organismen). Koncentration er på h-aksen, og procent hæmning eller respons er på y-aksen.

kriterierne for virkninger eller endepunkter, der testes for, kan omfatte dødelige og subletale virkninger (se toksikologiske virkninger).

der er forskellige typer toksicitetstest, der kan udføres på forskellige testarter. Forskellige arter adskiller sig i deres modtagelighed for kemikalier, sandsynligvis på grund af forskelle i tilgængelighed, stofskifte, udskillelseshastighed, genetiske faktorer, diætfaktorer, alder, køn, sundhed og stressniveau af organismen. Almindelige standardtestarter er fathead elritse (Pimephales promelas), daphnider (Daphnia magna, D. puleks, D. pulicaria, Ceriodaphnia dubia), midge (Chironomus tentans, C. ruparius), regnbueørred (Oncorhynchus mykiss), fåreørred (Cyprinodon variegatu), sebrafisk (Danio rerio), mysider (Mysidopsis), østers (Crassotreas), scud (Hyalalla), græsrejer (Palaemonetes pugio) og muslinger (Mytilus galloprovincialis). Som defineret af ASTM, disse arter vælges rutinemæssigt på baggrund af tilgængelighed, kommerciel, rekreativ, og økologisk betydning, tidligere vellykket brug, og lovgivningsmæssig brug.

en række acceptable standardiserede testmetoder er blevet offentliggjort. Nogle af de mere bredt accepterede agenturer til at offentliggøre metoder er: American Public Health Association, US Environmental Protection Agency (EPA), ASTM International, International organisation for standardisering, miljø og klimaændringer Canada og Organisation for Økonomisk Samarbejde og udvikling. Standardiserede tests giver mulighed for at sammenligne resultater mellem laboratorier.

der er mange former for toksicitetstest, der er bredt accepteret i den videnskabelige litteratur og reguleringsorganer. Den anvendte testtype afhænger af mange faktorer: Specifikt reguleringsorgan, der udfører testen, tilgængelige ressourcer, miljøets fysiske og kemiske egenskaber, type toksikant, tilgængelige testarter, laboratorium vs. feltprøvning, valg af slutpunkt, og tid og ressourcer til rådighed til at udføre analyserne er nogle af de mest almindelige påvirkningsfaktorer på testdesign.

Eksponeringssystemeredit

Eksponeringssystemer er fire generelle teknikker, som kontrollerne og testorganismerne udsættes for håndtering af behandlet og fortyndet vand eller testopløsningerne.

  • statisk. En statisk test udsætter organismen i stille vand. Det giftige stof tilsættes til vandet for at opnå de korrekte koncentrationer, der skal testes. Kontrol-og testorganismerne placeres i testopløsningerne, og vandet ændres ikke for hele testen.
  • recirkulation. En recirkulationstest udsætter organismen for toksikanten på samme måde som den statiske test, bortset fra at testopløsningerne pumpes gennem et apparat (dvs.filter) for at opretholde vandkvaliteten, men ikke reducere koncentrationen af toksikanten i vandet. Vandet cirkuleres kontinuerligt gennem testkammeret, svarende til en luftet fisketank. Denne type test er dyr, og det er uklart, om filteret eller belufteren har en virkning på toksikanten.
  • fornyelse. En fornyelsestest udsætter også organismen for toksikanten på samme måde som den statiske test, fordi den er i stille vand. I en fornyelsestest fornyes testopløsningen imidlertid periodisk (konstante intervaller) ved at overføre organismen til et nyt testkammer med samme koncentration af toksikant.
  • gennemstrømning. En gennemstrømningstest udsætter organismen for toksikanten med en strømning ind i testkamrene og derefter ud af testkamrene. Den gennemgående strømning kan enten være intermitterende eller kontinuerlig. Der skal tidligere fremstilles en stamopløsning med de korrekte koncentrationer af forurenende stoffer. Målepumper eller fortyndere styrer strømmen og volumenet af testopløsningen, og de korrekte proportioner af vand og forurenende stoffer blandes.

typer af testrediger

akutte tests er kortvarige eksponeringstest (timer eller dage) og bruger generelt dødelighed som et endepunkt. Ved akut eksponering kommer organismer i kontakt med højere doser af toksikanten i en enkelt hændelse eller i flere hændelser over en kort periode og producerer normalt øjeblikkelige virkninger afhængigt af absorptionstiden for toksikanten. Disse tests udføres generelt på organismer i en bestemt periode af organismens livscyklus og betragtes som delvise livscyklustest. Akutte test er ikke gyldige, hvis dødeligheden i kontrolprøven er større end 10%. Resultaterne rapporteres i EC50, eller koncentration, der vil påvirke halvtreds procent af stikprøvestørrelsen.

kroniske tests er langvarige tests (uger, måneder år) i forhold til testorganismens levetid (>10% af levetiden) og bruger generelt sub-dødelige endepunkter. Ved kroniske eksponeringer kommer organismer i kontakt med lave, kontinuerlige doser af et toksikant. Kroniske eksponeringer kan fremkalde virkninger på akut eksponering, men kan også resultere i effekter, der udvikler sig langsomt. Kroniske tests betragtes generelt som fulde livscyklustest og dækker en hel generationstid eller reproduktiv livscyklus (“æg til æg”). Kroniske tests betragtes ikke som gyldige, hvis dødeligheden i kontrolprøven er større end 20%. Disse resultater er generelt rapporteret i NOECs (no observed effects level) og LOECs (laveste observerede effektniveau).

tidlige livsstadietest betragtes som subkroniske eksponeringer, der er mindre end en komplet reproduktiv livscyklus og inkluderer eksponering i tidlige, følsomme livsfaser af en organisme. Disse eksponeringer kaldes også kritisk livsfase, embryo-larve eller æg-yngel test. Test i tidlige livsstadier betragtes ikke som gyldige, hvis dødeligheden i kontrolprøven er større end 30%.

kortvarige subletale test anvendes til at evaluere spildevandets toksicitet over for vandorganismer. Disse metoder er udviklet af EPA og fokuserer kun på de mest følsomme livsfaser. Endepunkter for disse test omfatter ændringer i vækst, reproduktion og overlevelse. NOECs, LOECs og EC50s er rapporteret i disse tests.

Bioakkumuleringstest er toksicitetstest, der kan anvendes til hydrofobe kemikalier, der kan akkumuleres i vandorganismernes fedtvæv. Giftige stoffer med lave opløseligheder i vand kan generelt opbevares i fedtvævet på grund af det høje lipidindhold i dette væv. Opbevaring af disse toksikanter i organismen kan føre til kumulativ toksicitet. Bioakkumuleringstest bruger BIOKONCENTRATIONSFAKTORER (BCF) til at forudsige koncentrationer af hydrofobe forurenende stoffer i organismer. BCF er forholdet mellem den gennemsnitlige koncentration af testkemikaliet akkumuleret i testorganismens væv (under steady state-betingelser) og den gennemsnitlige målte koncentration i vandet.

Ferskvandsprøver og saltvandstest har forskellige standardmetoder, især som fastsat af reguleringsorganerne. Disse test omfatter dog generelt en kontrol (negativ og / eller positiv), en geometrisk fortyndingsserie eller andre passende logaritmiske fortyndingsserier, testkamre og lige mange replikater og en testorganisme. Præcis eksponeringstid og testvarighed afhænger af testtype (akut vs. kronisk) og organismetype. Temperatur, vandkvalitetsparametre og lys afhænger af regulatorens krav og organismetype.fabrikker, kraftværker, raffinaderier, miner, kommunale spildevandsrensningsanlæg) er forpligtet til at gennemføre periodiske test for hele spildevandstoksicitet (våd) under national Pollutant decharge Elimination system (NPDES) tilladelsesprogram i henhold til lov om rent vand. Til anlæg, der udledes til ferskvand, bruges spildevand til at udføre statisk-akutte toksicitetstest med flere koncentrationer med Ceriodaphnia dubia (vandloppe) og Pimephales promelas (fathead elritse), blandt andre arter. Testorganismerne eksponeres i 48 timer under statiske forhold med fem koncentrationer af spildevandet. Den største afvigelse i de kortvarige toksicitetstest for kronisk spildevand og de akutte spildevandstoksicitetstest er, at den kortvarige kroniske test varer i syv dage, og den akutte test varer i 48 timer. For udledninger til hav-og flodmundingsvand er de anvendte testarter fårehovednegse (Cyprinodon variegatus), indre sølvside (Menidia beryllina), Americamysis bahia og lilla søpindsvin (Strongylocentrotus purpuratus).

Sedimenttestredit

på et tidspunkt akkumuleres de fleste kemikalier, der stammer fra både menneskeskabte og naturlige kilder, i sediment. Af denne grund kan sedimenttoksicitet spille en vigtig rolle i de negative biologiske virkninger, der ses i vandorganismer, især dem, der befinder sig i bentiske levesteder. En anbefalet tilgang til sedimenttest er at anvende Sedimentkvalitetstriaden, som involverer samtidig undersøgelse af sedimentkemi, toksicitet og feltændringer, så der kan indsamles mere komplette oplysninger. Indsamling, håndtering, og opbevaring af sediment kan have en effekt på biotilgængeligheden, og af denne grund er der udviklet standardmetoder, der passer til dette formål.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.