Akvatisk toxikologi

akvatiska toxikologiska tester (analyser): toxicitetstester används för att tillhandahålla kvalitativa och kvantitativa data om skadliga (skadliga) effekter på vattenlevande organismer från ett toxiskt medel. Toxicitetstester kan användas för att bedöma risken för skador på en vattenmiljö och tillhandahålla en databas som kan användas för att bedöma risken i en situation för ett specifikt toxiskt medel. Akvatiska toxikologiska tester kan utföras på fältet eller i laboratoriet. Fältförsök hänvisar i allmänhet till exponering för flera arter och laboratorieexperiment hänvisar i allmänhet till exponering för enskilda arter. Ett DOS-responsförhållande används oftast med en sigmoidkurva för att kvantifiera de toxiska effekterna vid en vald slutpunkt eller kriterier för effekt (dvs. död eller annan negativ effekt på organismen). Koncentrationen är på x-axeln och procent hämning eller svar är på y-axeln.

kriterierna för effekter, eller endpoints testade för, kan inkludera dödliga och subletala effekter (se toxikologiska effekter).

det finns olika typer av toxicitetstester som kan utföras på olika testarter. Olika arter skiljer sig åt i deras mottaglighet för kemikalier, troligen på grund av skillnader i tillgänglighet, ämnesomsättning, utsöndringshastighet, genetiska faktorer, kostfaktorer, ålder, kön, hälsa och stressnivå hos organismen. Vanliga standardtestarter är fathead elritsa( Pimephales promelas), daphnids (Daphnia magna, D. pulex, D. pulicaria, Ceriodaphnia dubia), midge (Chironomus tentans, C. ruparius), regnbåge (Oncorhynchus mykiss), fårhuvud elritsa (Cyprinodon variegatu), zebrafisk (Danio rerio), mysids (Mysidopsis), ostron (Crassotreas), scud (Hyalalla Azteca), gräs räkor (Palaemonetes pugio) och musslor (Mytilus galloprovincialis). Som definieras av ASTM väljs dessa arter rutinmässigt utifrån tillgänglighet, kommersiell, rekreations-och ekologisk betydelse, tidigare framgångsrik användning och lagstadgad användning.

en mängd acceptabla standardiserade testmetoder har publicerats. Några av de mer allmänt accepterade byråerna att publicera metoder är: American Public Health Association, US Environmental Protection Agency (EPA), ASTM International, internationella organisationen för standardisering, miljö och klimatförändringar Kanada, och Organisationen för ekonomiskt samarbete och utveckling. Standardiserade tester ger möjlighet att jämföra resultat mellan laboratorier.

det finns många typer av toxicitetstester som är allmänt accepterade i den vetenskapliga litteraturen och tillsynsmyndigheterna. Vilken typ av test som används beror på många faktorer: Specifik tillsynsmyndighet som utför testet, tillgängliga resurser, fysikaliska och kemiska egenskaper hos miljön, typ av toxicant, tillgängliga testarter, laboratorium vs. fälttestning, slutpunktsval och tid och resurser tillgängliga för att utföra analyserna är några av de vanligaste påverkande faktorerna för testdesign.

Exponeringssystemredigera

exponeringssystem är fyra allmänna tekniker kontrollerna och testorganismerna utsätts för hantering av behandlat och utspätt vatten eller testlösningarna.

  • statisk. Ett statiskt test exponerar organismen i stillvatten. Toxicanten tillsätts till vattnet för att få de korrekta koncentrationerna som ska testas. Kontroll-och testorganismerna placeras i testlösningarna och vattnet ändras inte för hela testet.
  • återcirkulation. Ett recirkulationstest utsätter organismen för toxicanten på ett liknande sätt som det statiska testet, förutom att testlösningarna pumpas genom en apparat (dvs. filter) för att upprätthålla vattenkvaliteten, men inte minska koncentrationen av toxicanten i vattnet. Vattnet cirkuleras kontinuerligt genom testkammaren, liknande en luftad Akvarium. Denna typ av test är dyrt och det är oklart huruvida filtret eller luftaren har en effekt på toxicanten.
  • förnyelse. Ett förnyelsetest utsätter också organismen för toxicanten på ett liknande sätt som det statiska testet eftersom det är i stillvatten. I ett förnyelsetest förnyas emellertid testlösningen periodiskt (konstanta intervaller) genom att organismen överförs till en ny testkammare med samma koncentration av toxiskt medel.
  • genomströmning. Ett genomströmningstest utsätter organismen för toxicanten med ett flöde in i testkamrarna och sedan ut ur testkamrarna. En gång genom flödet kan antingen vara intermittent eller kontinuerlig. En stamlösning med korrekta koncentrationer av föroreningar måste tidigare framställas. Doseringspumpar eller utspädningsmedel kommer att styra flödet och volymen av testlösningen, och de korrekta proportionerna av vatten och föroreningar kommer att blandas.

typer av testredigera

akuta tester är kortvariga exponeringstester (timmar eller dagar) och använder i allmänhet dödlighet som slutpunkt. Vid akuta exponeringar kommer organismer i kontakt med högre doser av toxicanten i en enda händelse eller i flera händelser under en kort tidsperiod och ger vanligtvis omedelbara effekter, beroende på absorptionstiden för toxicanten. Dessa tester utförs vanligtvis på organismer under en viss tidsperiod av organismens livscykel och anses vara partiella livscykeltester. Akuta tester är inte giltiga om dödligheten i kontrollprovet är större än 10%. Resultaten rapporteras i EC50, eller koncentration som kommer att påverka femtio procent av provstorleken.

kroniska tester är långsiktiga tester (veckor, månader år), i förhållande till testorganismens livslängd (>10% av livslängden) och använder i allmänhet subletala slutpunkter. Vid kroniska exponeringar kommer organismer i kontakt med låga, kontinuerliga doser av ett toxiskt medel. Kroniska exponeringar kan orsaka effekter på akut exponering, men kan också leda till effekter som utvecklas långsamt. Kroniska tester anses i allmänhet vara hela livscykeltester och täcker en hel generationstid eller reproduktiv livscykel (”ägg till ägg”). Kroniska tester anses inte vara giltiga om dödligheten i kontrollprovet är större än 20%. Dessa resultat rapporteras i allmänhet i NOECs (No observed effects level) och LOECs (Lowest observed effects level).

tidiga livstester betraktas som subkroniska exponeringar som är mindre än en fullständig reproduktiv livscykel och inkluderar exponering under tidiga, känsliga livsstadier hos en organism. Dessa exponeringar kallas också kritiskt livsstadium, embryo-larv eller äggstegstest. Tidiga livstesttest anses inte vara giltiga om dödligheten i kontrollprovet är större än 30%.

kortvariga subletala tester används för att utvärdera utflödets toxicitet för vattenlevande organismer. Dessa metoder utvecklas av EPA och fokuserar bara på de mest känsliga livsstadierna. Endpoints för dessa test inkluderar förändringar i tillväxt, reproduktion och överlevnad. NOECs, LOECs och EC50s rapporteras i dessa tester.

bioackumuleringstester är toxicitetstester som kan användas för hydrofoba kemikalier som kan ackumuleras i fettvävnaden hos vattenlevande organismer. Giftiga ämnen med låg löslighet i vatten kan i allmänhet lagras i fettvävnaden på grund av det höga lipidinnehållet i denna vävnad. Lagring av dessa giftiga ämnen i organismen kan leda till kumulativ toxicitet. Bioackumuleringstester använder biokoncentrationsfaktorer (BCF) för att förutsäga koncentrationer av hydrofoba föroreningar i organismer. BCF är förhållandet mellan den genomsnittliga koncentrationen av testkemikalie som ackumuleras i testorganismens vävnad (under steady state-förhållanden) och den genomsnittliga uppmätta koncentrationen i vattnet.

Sötvattentester och saltvattentester har olika standardmetoder, särskilt som fastställts av tillsynsmyndigheterna. Dessa tester innefattar emellertid i allmänhet en kontroll (negativ och / eller positiv), en geometrisk utspädningsserie eller annan lämplig logaritmisk utspädningsserie, testkammare och lika många replikat samt en testorganism. Exakt exponeringstid och Testvaraktighet beror på typ av test (akut vs kronisk) och organismtyp. Temperatur, vattenkvalitetsparametrar och ljus beror på regulatorkrav och organismtyp.

i USA krävs många avloppsvattenutsläpp (t.ex. fabriker, kraftverk, raffinaderier, gruvor, kommunala avloppsreningsverk) för att genomföra periodiska wet-test (WET) – tester under National Pollutant Discharge Elimination System (NPDES) tillståndsprogram, enligt Clean Water Act. För anläggningar som släpper ut till sötvatten används avloppsvatten för att utföra statisk-akuta flerkoncentrationstoxicitetstester med Ceriodaphnia dubia (vattenloppa) och Pimephales promelas (fathead minnow), bland andra arter. Testorganismerna exponeras i 48 timmar under statiska förhållanden med fem koncentrationer av utflödet. Den största avvikelsen i de kortvariga kroniska utflödestoxicitetstesterna och de akuta utflödestoxicitetstesterna är att det kortvariga kroniska testet varar i sju dagar och det akuta testet varar i 48 timmar. För utsläpp till havs-och flodmynningsvatten är de använda testarterna fårhuvud elritsa (Cyprinodon variegatus), inlandssilverside (menidia beryllina), Americamysis bahia och lila havsborre (Strongylocentrotus purpuratus).

Sediment testsEdit

vid någon tidpunkt ackumuleras de flesta kemikalier från både antropogena och naturliga källor i sediment. Av denna anledning kan sedimenttoxicitet spela en viktig roll i de negativa biologiska effekterna som ses i vattenlevande organismer, särskilt de som bor i bentiska livsmiljöer. Ett rekommenderat tillvägagångssätt för sedimenttestning är att tillämpa Sedimentkvalitetstriaden (SQT) som samtidigt innefattar undersökning av sedimentkemi, toxicitet och fältförändringar så att mer fullständig information kan samlas in. Insamling, hantering och lagring av sediment kan påverka biotillgängligheten och därför har standardmetoder utvecklats för att passa detta ändamål.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.