Akvatisk toksikologi

Toksikologiske tester (analyser): toksisitetstester brukes for å gi kvalitative og kvantitative data om uønskede (skadelige) effekter på vannlevende organismer fra et toksisk stoff. Toksisitetstester kan brukes til å vurdere potensialet for skade på et vannmiljø og gi en database som kan brukes til å vurdere risikoen forbundet i en situasjon for en bestemt toksikant. Akvatiske toksikologiske tester kan utføres i feltet eller i laboratoriet. Feltforsøk refererer generelt til eksponering av flere arter og laboratorieforsøk refererer generelt til eksponering av enkeltarter. En dose-respons-relasjon brukes vanligvis med en sigmoidal kurve for å kvantifisere toksiske effekter ved et valgt sluttpunkt eller kriterier for effekt(dvs. død eller annen negativ effekt på organismen). Konsentrasjonen er på x-aksen og prosent inhibering eller respons er på y-aksen.

kriteriene for effekter, eller endepunkter testet for, kan omfatte dødelige og subletale effekter (Se Toksikologiske effekter).

det finnes ulike typer toksisitetstester som kan utføres på ulike testarter. Ulike arter varierer i deres følsomhet for kjemikalier, mest sannsynlig på grunn av forskjeller i tilgjengelighet, metabolsk hastighet, utskillelseshastighet, genetiske faktorer, diettfaktorer, alder, kjønn, helse og stressnivå av organismen. Vanlige standard testarter er fathead minnow (Pimephales promelas), daphnids (Daphnia magna, d. pulex, D. pulicaria, Ceriodaphnia dubia), midge (Chironomus tentans, C. ruparius), regnbueørret (Oncorhynchus mykiss), sheepshead minnow (Cyprinodon variegatu), sebrafisk (Danio rerio), mysids (Mysidopsis), østers (Crassotreas), scud (Hyalalla Azteca), gress reker (Palaemonetes pugio) og blåskjell (Mytilus galloprovincialis). Som DEFINERT AV ASTM, blir disse artene rutinemessig valgt på grunnlag av tilgjengelighet, kommersiell, rekreasjons-og økologisk betydning, tidligere vellykket bruk og regulatorisk bruk.

en rekke akseptable standardiserte testmetoder har blitt publisert. Noen av de mer allment aksepterte byråer å publisere metoder er: American Public Health Association, Us Environmental Protection Agency (EPA), ASTM International, Internasjonal Organisasjon For Standardisering, Miljø Og Klimaendringer Canada, Og Organisasjon For Økonomisk Samarbeid Og Utvikling. Standardiserte tester gir muligheten til å sammenligne resultater mellom laboratorier.

det finnes mange typer toksisitetstester som er allment akseptert i vitenskapelig litteratur og reguleringsorganer. Hvilken type test som brukes, avhenger av mange faktorer: Spesifikke reguleringsorgan som utfører testen, tilgjengelige ressurser, fysiske og kjemiske egenskaper av miljøet, type toksikant, testarter tilgjengelig, laboratorium vs felttesting, endepunktsvalg og tid og ressurser tilgjengelig for å gjennomføre analysene er noen av de vanligste påvirkningsfaktorene på testdesign.

Eksponeringssystemrediger

Eksponeringssystemer Er fire generelle teknikker som kontrollene og testorganismene blir utsatt for håndtering av behandlet og fortynnet vann eller testløsningene.

  • Statisk. En statisk test eksponerer organismen i stille vann. Toksikanten tilsettes til vannet for å oppnå de riktige konsentrasjonene som skal testes. Kontroll-og testorganismer plasseres i testløsningene, og vannet endres ikke for hele testen.
  • Resirkulering. En resirkuleringstest eksponerer organismen for toksikanten på samme måte som den statiske testen, bortsett fra at testløsningene pumpes gjennom et apparat (dvs.filter) for å opprettholde vannkvaliteten, men ikke redusere konsentrasjonen av toksikanten i vannet. Vannet sirkuleres kontinuerlig gjennom testkammeret, i likhet med en luftet fisketank. Denne typen test er dyr, og det er uklart om filteret eller lufteanordningen har en effekt på toksikanten.
  • Fornyelse. En fornyelsestest utsetter også organismen for toksikanten på samme måte som den statiske testen fordi den er i stille vann. I en fornyelsestest fornyes testløsningen periodisk (konstante intervaller) ved å overføre organismen til et nytt testkammer med samme konsentrasjon av toksikant.
  • Gjennomstrømning. En gjennomstrømningstest utsetter organismen for toksikanten med en strøm inn i testkamrene og deretter ut av testkamrene. En gang gjennom strømmen kan enten være intermittent eller kontinuerlig. En lagerløsning med riktige konsentrasjoner av miljøgifter må være forberedt på forhånd. Doseringspumper eller diluters vil kontrollere strømmen og volumet av testløsningen, og de riktige proporsjonene av vann og forurensning vil bli blandet.

Typer testredit

Akutte tester er kortsiktige eksponeringstester (timer eller dager) og bruker generelt dødelighet som endepunkt. Ved akutt eksponering kommer organismer i kontakt med høyere doser av toksikanten i en enkelt hendelse eller i flere hendelser over en kort periode og gir vanligvis umiddelbare effekter, avhengig av absorpsjonstiden til toksikanten. Disse testene er vanligvis utført på organismer i løpet av en bestemt tidsperiode av organismens livssyklus, og anses delvis livssyklus tester. Akutte tester er ikke gyldige dersom dødeligheten i kontrollprøven er større enn 10%. Resultatene rapporteres I EC50, eller konsentrasjon som vil påvirke femti prosent av utvalgsstørrelsen.Kroniske tester er langsiktige tester (uker, måneder år), i forhold til testorganismens levetid (> 10% av levetiden), og bruker generelt sub-dødelige endepunkter. Ved kronisk eksponering kommer organismer i kontakt med lave, kontinuerlige doser av et toksikningsmiddel. Kronisk eksponering kan indusere effekter på akutt eksponering, men kan også føre til effekter som utvikler seg sakte. Kroniske tester anses generelt som full livssyklustester og dekker en hel generasjons tid eller reproduktiv livssyklus («egg til egg»). Kroniske tester anses ikke gyldige dersom dødeligheten i kontrollprøven er større enn 20%. Disse resultatene er generelt rapportert I NOECs (No observed effects level) og Loecs (Lowest observed effects level).tidlige livsstadier anses som subkroniske eksponeringer som er mindre enn en komplett reproduktiv livssyklus og inkluderer eksponering i tidlige, følsomme livsstadier av en organisme. Disse eksponeringene kalles også kritisk livsstadium, embryo-larval eller egg-yngel tester. Tidlige livsstadier anses ikke gyldige dersom dødeligheten i kontrollprøven er større enn 30%.

Kortsiktige subletale tester brukes til å evaluere toksisiteten av avløpsvann til vannlevende organismer. Disse metodene er utviklet AV EPA, og fokuserer bare på de mest følsomme livsstadiene. Endepunkter for disse testene inkluderer endringer i vekst, reproduksjon og overlevelse. NOECs, LOECs Og EC50s er rapportert i disse testene.

Bioakkumuleringstester Er toksisitetstester som kan brukes for hydrofobe kjemikalier som kan akkumuleres i fettvev hos vannlevende organismer. Giftstoffer med lav oppløselighet i vann generelt kan lagres i fettvev på grunn av høy lipid innholdet i dette vevet. Lagring av disse giftstoffene i organismen kan føre til kumulativ toksisitet. Bioakkumuleringstester bruker biokonsentrasjonsfaktorer (BCF) for å forutsi konsentrasjoner av hydrofobe forurensninger i organismer. BCF er forholdet mellom gjennomsnittlig konsentrasjon av testkjemisk akkumulert i vevet av testorganismen (under steady state forhold) til gjennomsnittlig målt konsentrasjon i vannet.

Ferskvannstester og saltvannstester har forskjellige standardmetoder, spesielt som fastsatt av reguleringsorganene. Imidlertid inkluderer disse testene generelt en kontroll (negativ og / eller positiv), en geometrisk fortynningsserie eller annen passende logaritmisk fortynningsserie, testkamre og like mange replikater og en testorganisme. Nøyaktig eksponeringstid og testvarighet vil avhenge av type test (akutt vs. kronisk) og organismetype. Temperatur, vannkvalitetsparametere og lys vil avhenge av regulatorkrav og organismetype.

i USA er mange avløpsvannutladere (f. eks. fabrikker, kraftverk, raffinaderier, gruver, kommunale renseanlegg) pålagt å gjennomføre periodiske hele avløpstoksisitetstester (VÅTE) under NATIONAL Pollutant Discharge Elimination System (NPDES) permit program, i henhold til Clean Water Act. For anlegg utslipp til ferskvann, er avløpsvann brukes til å utføre statisk-akutt multi-konsentrasjon toksisitet tester med Ceriodaphnia dubia (vann loppe) og Pimephales promelas (fathead minnow), blant andre arter. Testorganismene eksponeres i 48 timer under statiske forhold med fem konsentrasjoner av avløpet. Det store avviket i de kortsiktige kroniske avløpsgiftstestene og de akutte avløpsgiftstestene er at den kortsiktige kroniske testen varer i syv dager og den akutte testen varer i 48 timer. For utslipp til marine og elvemunning farvann, de testarter som brukes er sheepshead ørekyte (Cyprinodon variegatus), innlandet silverside (Menidia beryllina), Americamysis bahia, og lilla kråkebolle (Strongylocentrotus purpuratus).

Sedimenttestrediger

på et tidspunkt akkumuleres de fleste kjemikalier som stammer fra både menneskeskapte og naturlige kilder i sedimenter. Av denne grunn kan sedimenttoksisitet spille en viktig rolle i de negative biologiske effektene som ses i vannlevende organismer, spesielt de som bor i bunnhabitater. En anbefalt tilnærming for sediment testing er å bruke Sediment Quality Triad (SQT) som innebærer samtidig undersøke sediment kjemi, toksisitet, og felt endringer slik at mer fullstendig informasjon kan samles. Innsamling, håndtering og lagring av sediment kan ha en effekt på biotilgjengeligheten og derfor standard metoder er utviklet for å passe dette formålet.

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert.