1 OCENA RYZYKA ZWIĄZKÓW CHEMICZNYCH DLA ORGANIZMÓW WODNYCH Obliczanie i ocena ryzyka dla organizmów wodnych. Ćwiczenie nr 2 Mgr Małgorzata Semik Politechnika Rzeszowska

2 CEL ĆWICZENIA zapoznanie się z ogólnymi metodami dotyczącymi ocena ryzyka dla roślin, bezkręgowców i kręgowców ekosystemu wodnego. zapoznanie się z ogólnymi metodami dotyczącymi ocena ryzyka dla roślin, bezkręgowców i kręgowców ekosystemu wodnego. poznanie prostych modeli obliczeń ryzyka związków chemicznych dla organizmów wodnych poznanie prostych modeli obliczeń ryzyka związków chemicznych dla organizmów wodnych

3 EKOSTSTEM WODNY Ekosystem wodny jest bardzo zróżnicowany. Ekosystem wodny jest bardzo zróżnicowany. Organizmy wodne jako składniki tego ekosystemu są narażone na ciągły kontakt z związkami chemicznymi. Organizmy wodne jako składniki tego ekosystemu są narażone na ciągły kontakt z związkami chemicznymi. Dużo informacji jest dostępnych dla środowiska wodnego, jeżeli chodzi o toksyczność substancji. Dużo informacji jest dostępnych dla środowiska wodnego, jeżeli chodzi o toksyczność substancji. Ocena skutków wodnych jest oparta na danych dotyczących ekotoksyczności z testów przeprowadzonych na gatunkach pelagicznych. Ocena skutków wodnych jest oparta na danych dotyczących ekotoksyczności z testów przeprowadzonych na gatunkach pelagicznych. Dostępnych jest kilka podstawowych wytycznych dla gatunków ekosystemu wodnego. Dostępnych jest kilka podstawowych wytycznych dla gatunków ekosystemu wodnego.

4 WYTYCZNE 1. DYREKTYWA UE 91/414/EWG - określa wymogi dotyczące danych dla ekotoksykologii wodnej i badania (eko) toksykologiczne, które mogą być przeprowadzane na organizmach wodnych. 2. SANCO/3268/2002 - dokument roboczy zawierający wytyczne dotyczące ekotoksykologii wodnej. 3. OECD/EPA – wytyczne do badań ekotoksykologicznych i ich analizy statystycznej.

5 EKOTOKSYKOLOGIA WODNA ZASADY TESTÓW TOKSYCZNOŚCI DLA ORGANIZMÓW WODNYCH: ZASADY TESTÓW TOKSYCZNOŚCI DLA ORGANIZMÓW WODNYCH: Różnorodność dróg wnikania substancji – różne dla poszczególnych gatunków. Różnorodność dróg wnikania substancji – różne dla poszczególnych gatunków. Bezpośrednio z wody Bezpośrednio z wody Z pokarmem Z pokarmem Substancje odłożone w osadzie Substancje odłożone w osadzie Trudność utrzymania stałego stężenia substancji chemicznej w wodzie. Trudność utrzymania stałego stężenia substancji chemicznej w wodzie.

6 EKOTOKSYKOLOGIA WODNA RODZAJE TESTÓW: RODZAJE TESTÓW: OSTRE – określające śmiertelność (dokonuje się pomiaru śmiertelności) OSTRE – określające śmiertelność (dokonuje się pomiaru śmiertelności) CHRONICZNE – określające inne wskaźniki niż śmiertelność CHRONICZNE – określające inne wskaźniki niż śmiertelność STATYCZNE – nie wymienia się wody w czasie trwania testu STATYCZNE – nie wymienia się wody w czasie trwania testu SEMISTATYCZNE – wodę wymienia się regularnie zazwyczaj, co 24 godziny SEMISTATYCZNE – wodę wymienia się regularnie zazwyczaj, co 24 godziny PRZEPŁYWOWE – roztwory testowe są stale odnawiane, co umożliwia utrzymanie stałego stężenia testowanych substancji PRZEPŁYWOWE – roztwory testowe są stale odnawiane, co umożliwia utrzymanie stałego stężenia testowanych substancji

7 EKOTOKSYKOLOGIA WODNA PLANOWANIE TESTÓW: PLANOWANIE TESTÓW: TEST PILOTAŻOWY – zaplanowany i wykonany przed testem właściwym, wstępne określenie toksycznego wpływu danej substancji. TEST PILOTAŻOWY – zaplanowany i wykonany przed testem właściwym, wstępne określenie toksycznego wpływu danej substancji. TEST WŁAŚCIWY – przeprowadza się na zwiększonej liczbie organizmów testowych, węższy zakres stężeń – bliskie LC50 z testu pilotażowego). TEST WŁAŚCIWY – przeprowadza się na zwiększonej liczbie organizmów testowych, węższy zakres stężeń – bliskie LC50 z testu pilotażowego). CZAS TRWANIA TESTU – czas jest różny w zależności od tego jaki organizm jest testowany, np.; za standard dla ryb przyjmuje się 96 h, dla Daphnia 48 h CZAS TRWANIA TESTU – czas jest różny w zależności od tego jaki organizm jest testowany, np.; za standard dla ryb przyjmuje się 96 h, dla Daphnia 48 h

8 SZACOWANIE SKUTKÓW DLA ORGANIZMÓW WODNYCH Testy w środowisku wodnym przeprowadza się dla poszczególnych grup: RYBY RYBY BEZKRĘGOWCE WODNE BEZKRĘGOWCE WODNE MAKROFITY MAKROFITY FITOPLANKTON FITOPLANKTON ORGANIZMY W OSADACH DENNYCH ORGANIZMY W OSADACH DENNYCH Dobór odpowiedniego organizmu testowego wynika z roli jak pełnią w ekosystemie i ich wrażliwości na badane związki chemiczne.

9 SZACOWANIE SKUTKÓW DLA ORGANIZMÓW WODNYCH Jeżeli organizmy wodne mogą być narażone na kontakt z substancją aktywną, należy przeprowadzić badania toksyczności: Jeżeli organizmy wodne mogą być narażone na kontakt z substancją aktywną, należy przeprowadzić badania toksyczności: BADANIA STANDARDOWE BADANIA STANDARDOWE OSTRA TOKSYCZNOŚC DLA RYB OSTRA TOKSYCZNOŚC DLA RYB OSTRA TOKSYCZNOŚC DLA ROZWIELITEK OSTRA TOKSYCZNOŚC DLA ROZWIELITEK TEST INHIBICJI WZROSTU GLONÓW TEST INHIBICJI WZROSTU GLONÓW BIOKONCENTRACJA BIOKONCENTRACJA BADANIA DODATKOWE BADANIA DODATKOWE CHRONICZNA ( PRZEDŁUŻONA) TOKSYCZNOŚC DLA RYB CHRONICZNA ( PRZEDŁUŻONA) TOKSYCZNOŚC DLA RYB WPŁYW NA ROZMNAŻANIE NIEKTÓRYCH GATUNKÓW RYB WPŁYW NA ROZMNAŻANIE NIEKTÓRYCH GATUNKÓW RYB BIOAKUMULACJA NA ODPOWIEDNICH GATUNKACH RYB BIOAKUMULACJA NA ODPOWIEDNICH GATUNKACH RYB WPŁYW NA ROZMNAŻANIE I TEMPO WZROSTU ROZWIELITKI WPŁYW NA ROZMNAŻANIE I TEMPO WZROSTU ROZWIELITKI

10 SZACOWANIE SKUTKÓW DLA KRĘGOWCÓW WODNYCH Około 150 gatunków ryb, które wykorzystuje są do przeprowadzania badań toksykologicznych; Około 150 gatunków ryb, które wykorzystuje są do przeprowadzania badań toksykologicznych; Do najczęściej stosowanych, (zalecanych) należą: Do najczęściej stosowanych, (zalecanych) należą:  Danio pręgowany (Brachydanio rerio)  Pimephales promelas  Karp (Cyprinus carpio)  Ryżowka japońska (Oryzias latipes)  Gupik (Poecilia reticulata)  Okoniopstrąg (Lepomis macrochirus)  Pstrąg tęczowy (Onchorhynchus mykiss) Najbardziej preferowany jest DANIO PRĘGOWANY i PSTRĄG TĘCZOWY Najbardziej preferowany jest DANIO PRĘGOWANY i PSTRĄG TĘCZOWY

11 TEST OSTERJ TOKSYCZNOŚCI DLA RYB Test przeprowadza się zgodnie z metodyką OECD 203. Test przeprowadza się zgodnie z metodyką OECD 203. Badaniu przeprowadza się dla dwóch gatunków ryb spośród zalecanych, najczęściej Onchorhynchus mykiss. Badaniu przeprowadza się dla dwóch gatunków ryb spośród zalecanych, najczęściej Onchorhynchus mykiss. Celem testu jest określenie ostrej toksyczności danej substancji dla ryb umieszczonych w świeżej wodzie. Celem testu jest określenie ostrej toksyczności danej substancji dla ryb umieszczonych w świeżej wodzie. Wynik badania to wartość Wynik badania to wartość LC 50 (mg/l), po 96 godzinach ciągłego narażenia. LC 50 (mg/l), po 96 godzinach ciągłego narażenia.

12 PROJEKTOWANIE TESTU OSTREJ TOKSYCZNOŚCI DLA RYB METODYKA METODYKA Badania wstępne w celu uzyskania informacji o zakresie stosowanych stężeń. Badania wstępne w celu uzyskania informacji o zakresie stosowanych stężeń. Wybór odpowiedniego rodzaju testu: statyczny, sami-statyczny, przepływowy. Wybór odpowiedniego rodzaju testu: statyczny, sami-statyczny, przepływowy. Czas ekspozycji - 96 godzin. Czas ekspozycji - 96 godzin. Stężenie substancji badanej - przynajmniej 5 różnych stężeń, obejmujących zakres śmiertelności od 0-100% Stężenie substancji badanej - przynajmniej 5 różnych stężeń, obejmujących zakres śmiertelności od 0-100% Wyznaczenie wartości stężenia granicznego – test stężenia granicznego za takie stężenie uznaje się stężenie równe 100mg/dm3 Wyznaczenie wartości stężenia granicznego – test stężenia granicznego za takie stężenie uznaje się stężenie równe 100mg/dm3 Obserwacje: po 2-4 godzinach, następnie w 24 godzinnych odstępach. Obserwacje: po 2-4 godzinach, następnie w 24 godzinnych odstępach. Ocena śmiertelności w odstępach 24 godzinnych (za martwe uważa się te ryby, które nie wykazują dających się zaobserwować ruchów oddechowych) Ocena śmiertelności w odstępach 24 godzinnych (za martwe uważa się te ryby, które nie wykazują dających się zaobserwować ruchów oddechowych)

13 PROJEKTOWANIE TESTU OSTREJ TOKSYCZNOŚCI DLA RYB WYNIKI WYNIKI Graficzne przedstawienie zależności śmiertelności od stężenia w każdym przedziale czasowym ( 24, 48, 72, 96 godzin). Graficzne przedstawienie zależności śmiertelności od stężenia w każdym przedziale czasowym ( 24, 48, 72, 96 godzin). Wynik badania powinien zostać przedstawiony jako LC 50. Wynik badania powinien zostać przedstawiony jako LC 50. Wartość LC 50 - stężenie powodujące śmierć 50% testowanych ryb, podczas nieprzerwanego, określonego czasu ekspozycji.

14 TEST CHRONICZNEJ TOKSYCZNOŚCI DLA RYB Testy zgodny z OECD 210, 212 i 215. Testy zgodny z OECD 210, 212 i 215. Jako punkty końcowe testu przyjmuje się przeżycie, wzrost i zachowanie. Jako punkty końcowe testu przyjmuje się przeżycie, wzrost i zachowanie. Badanie jest wymagane jeżeli substancja jest trwała w środowisku wodnym lub gdy jest wielokrotnie stosowana. Badanie jest wymagane jeżeli substancja jest trwała w środowisku wodnym lub gdy jest wielokrotnie stosowana. Badanie przewlekłej toksyczności musi zostać przeprowadzone, chyba że można udowodnić że nie występuje prawdopodobieństwo wystąpienia ciągłej lub powtarzającej się ekspozycji ryb. Badanie przewlekłej toksyczności musi zostać przeprowadzone, chyba że można udowodnić że nie występuje prawdopodobieństwo wystąpienia ciągłej lub powtarzającej się ekspozycji ryb.

15 PROJEKTOWANIE TESTU CHRONICZNEJ TOKSYCZNOŚCI DLA RYB TEST PRZEWLEKŁEJ TOKSYCZNOŚCI U RYB MŁODYCH TEST PRZEWLEKŁEJ TOKSYCZNOŚCI U RYB MŁODYCH Wykonany zgodnie z OECD 215 Wykonany zgodnie z OECD 215 Gatunek reprezentatywny – młody pstrąg tęczowy, Gatunek reprezentatywny – młody pstrąg tęczowy, Czas trwania testu – 28 dniowa ekspozycja substancją czynną, Czas trwania testu – 28 dniowa ekspozycja substancją czynną, Wynik testu – NOEC (stężenie nie powodujące dających się zaobserwować skutków), Wynik testu – NOEC (stężenie nie powodujące dających się zaobserwować skutków), TEST TOKSYCZNOŚCI RYB MŁODYCH (WCZESNYCH STADIÓW): TEST TOKSYCZNOŚCI RYB MŁODYCH (WCZESNYCH STADIÓW): Wykonany zgodnie z OECD 210 Wykonany zgodnie z OECD 210 Wynik testu – NOEC i dane dotyczące skutków substancji działania na ryby młode Wynik testu – NOEC i dane dotyczące skutków substancji działania na ryby młode TEST CYKLU ŻYCIA RYBY TEST CYKLU ŻYCIA RYBY Wykonany zgodnie z OECD 212 Wykonany zgodnie z OECD 212 Wynik testu – NOEC i dane wpływu substancji czynnej na reprodukcję Wynik testu – NOEC i dane wpływu substancji czynnej na reprodukcję

16 BADANIA BIOKONCENTRACJI Test wykonywany w oparciu o metodykę OECD 305E. Test wykonywany w oparciu o metodykę OECD 305E. Test jest wymagany jeżeli substancja jest trwała w wodzie (tzn. 6>log Pow>1,5) lub substancji lipofilnych (log Pow >6) Test jest wymagany jeżeli substancja jest trwała w wodzie (tzn. 6>log Pow>1,5) lub substancji lipofilnych (log Pow >6) Wynik testu to współczynnik biokoncentracji – BCF Wynik testu to współczynnik biokoncentracji – BCF

17 BIOKONCENTRACJA U RYB BIOKONCENTRACJA – jest wzrostem stężenia badanej substancji w organizmie w stosunku do stężenia badanej substancji w otaczającym środowisku. BIOKONCENTRACJA – jest wzrostem stężenia badanej substancji w organizmie w stosunku do stężenia badanej substancji w otaczającym środowisku. BCF WSPÓŁCZYNNIK BIOKONCENTRACJI (bioconcentration factor) – jest to stężanie badanej substancji w organizmie ryby (lub jej wyszczególnionych tkankach), C org wyrażone w µg/g lub ppm podzielone przez stężenie tej substancji w otaczającym środowisku C w wyrażone w µg/ml lub ppm. BCF WSPÓŁCZYNNIK BIOKONCENTRACJI (bioconcentration factor) – jest to stężanie badanej substancji w organizmie ryby (lub jej wyszczególnionych tkankach), C org wyrażone w µg/g lub ppm podzielone przez stężenie tej substancji w otaczającym środowisku C w wyrażone w µg/ml lub ppm. BCF s = C org /C w ( Corg- stężenie substancji w rybie, Cw–stężenie substancji w śroodowisku) BCF s = C org /C w ( Corg- stężenie substancji w rybie, Cw–stężenie substancji w śroodowisku) BCF k = k 1 /k 2 ( k1- stała szybkości pobierania, k2 – stała szybkości oczyszczania) BCF k = k 1 /k 2 ( k1- stała szybkości pobierania, k2 – stała szybkości oczyszczania)

18 BIOKONCENTRACJA U RYB METODYKA METODYKA Wybór odpowiedniego gatunku ryb. Wybór odpowiedniego gatunku ryb. Badania wstępne w celu uzyskania informacji o zakresie stosowanych stężeń. Badania wstępne w celu uzyskania informacji o zakresie stosowanych stężeń. Dwie fazy: Dwie fazy: Faza narażenia ( wchłaniania) – ok. 28 dni ( przedłużona do 60 dni) Faza narażenia ( wchłaniania) – ok. 28 dni ( przedłużona do 60 dni) Faza po narażeniu ( oczyszczania) – połowę czasu fazy wchłaniania ( zmniejszenia w 95% obciążenia ciała ryby badaną substancją) Faza po narażeniu ( oczyszczania) – połowę czasu fazy wchłaniania ( zmniejszenia w 95% obciążenia ciała ryby badaną substancją) Obserwacje: określenie stężenia badanej substancji podczas obu faz ( próbka wody i próbka ryby). Obserwacje: określenie stężenia badanej substancji podczas obu faz ( próbka wody i próbka ryby). WYNIK WYNIK Współczynnik biokoncentracji BCF Współczynnik biokoncentracji BCF

19 SZACOWANIE SKUTKÓW DLA BEZKRĘGOWCÓW WODNYCH Reprezentatywny gatunek zalecany do badań to: Reprezentatywny gatunek zalecany do badań to: Rozwielitka (Daphnia) Wykazują one bardzo wysoką wrażliwość w stosunku do organicznych związków chemicznych (pestycydów) Wykazują one bardzo wysoką wrażliwość w stosunku do organicznych związków chemicznych (pestycydów)

20 SZACOWANIE SKUTKÓW DLA BEZKRĘGOWCÓW WODNYCH Rozwielitka ( Daphnia) Najszerzej rozpowszechnione w badaniach, już w latach 40-tych naszego stulecia. Najszerzej rozpowszechnione w badaniach, już w latach 40-tych naszego stulecia. Występują na całym świecie w biocenozach słodkowodnych. Występują na całym świecie w biocenozach słodkowodnych. Odgrywają ważną rolę w łańcuchu pokarmowym pomiędzy producentami a rybami. Odgrywają ważną rolę w łańcuchu pokarmowym pomiędzy producentami a rybami. Dobrze poznana jest ich fizjologia, co umożliwia ich hodowlę laboratoryjną i prowadzenie długoterminowych testów. Dobrze poznana jest ich fizjologia, co umożliwia ich hodowlę laboratoryjną i prowadzenie długoterminowych testów. Są wrażliwe na szerokie spektrum zanieczyszczeń środowiskowych. Są wrażliwe na szerokie spektrum zanieczyszczeń środowiskowych. Ze względu na małe rozmiary wymagają małych objętości próbek, oraz niewielkiej przestrzeni w laboratorium zarówno do prowadzenia hodowli, jaki i do prowadzenie testów. Ze względu na małe rozmiary wymagają małych objętości próbek, oraz niewielkiej przestrzeni w laboratorium zarówno do prowadzenia hodowli, jaki i do prowadzenie testów.

21 TEST OSTERJ TOKSYCZNOŚCI DLA ROZWIELITKI Badanie wykonane zgodnie z metodyką OECD 202. Badanie wykonane zgodnie z metodyką OECD 202. Test wymagany zawsze gdy substancja czynna może spowodować zanieczyszczenie wód. Test wymagany zawsze gdy substancja czynna może spowodować zanieczyszczenie wód. Gatunek zalecany Daphnia magna, chociaż może być również użyta Daphnia pulex. Gatunek zalecany Daphnia magna, chociaż może być również użyta Daphnia pulex. Rozwielitki przeznaczone do badań na początku testu nie powinny być starsze niż 24 godziny, powinny być hodowane w laboratorium i muszą być zdrowe. Rozwielitki przeznaczone do badań na początku testu nie powinny być starsze niż 24 godziny, powinny być hodowane w laboratorium i muszą być zdrowe.

22 PROJEKTOWANIE TEST OSTERJ TOKSYCZNOŚCI DLA ROZWIELITKI METODYKA METODYKA Badania wstępne w celu uzyskania informacji o zakresie stosowanych stężeń. Badania wstępne w celu uzyskania informacji o zakresie stosowanych stężeń. Stężenie substancji badanej – przynajmniej kilka różnych stężeń, obejmujących zakres unieruchomienia od 0-100% po 48 godzinach. Stężenie substancji badanej – przynajmniej kilka różnych stężeń, obejmujących zakres unieruchomienia od 0-100% po 48 godzinach. Czas ekspozycji: 48 godzin ciągłego narażenia. Czas ekspozycji: 48 godzin ciągłego narażenia. Obserwacje po 24 godzinach ekspozycji toksyczność następnie po 48 Obserwacje po 24 godzinach ekspozycji toksyczność następnie po 48 Za unieruchomione uznaje się te zwierzęta, które nie wykazują zdolności do pływania Za unieruchomione uznaje się te zwierzęta, które nie wykazują zdolności do pływania

23 PROJEKTOWANIE TEST OSTERJ TOKSYCZNOŚCI DLA ROZWIELITKI WYNIKI WYNIKI Graficzne przedstawienie zależności procentu unieruchomienia od stężenia Graficzne przedstawienie zależności procentu unieruchomienia od stężenia Wyznaczyć wartość EC50 przy użyciu standardowych metod oraz NOEC (mg/l). Wyznaczyć wartość EC50 przy użyciu standardowych metod oraz NOEC (mg/l). Wartość EC 50 stężenie efektywne powodujące unieruchomienia 50% rozwielitek badanej grupy, podczas ciągłego określonego okresu narażenia

24 TEST CHRONICZNEJ TOKSYCZNOŚCI DLA ROZWIELITKI Test na Dafnii jest przeprowadzony, chyba że można uzasadnić, że prawdopodobieństwo wystąpienia ciągłej lub powtarzającej się ekspozycji nie jest wysokie. Test na Dafnii jest przeprowadzony, chyba że można uzasadnić, że prawdopodobieństwo wystąpienia ciągłej lub powtarzającej się ekspozycji nie jest wysokie. Test prowadzony zgodnie z metodą OECD 202 cz. II, kontynuacja testu ostrej toksyczności. Test prowadzony zgodnie z metodą OECD 202 cz. II, kontynuacja testu ostrej toksyczności. Wynik testu to wartości: Wynik testu to wartości: EC50 dla takich skutków, jak immobilizacja i reprodukcja EC50 dla takich skutków, jak immobilizacja i reprodukcja NOEC, (mg/l) czyli najwyższych stężeń, przy których nie występuje żaden skutek, jak śmiertelność lub zahamowanie reprodukcji NOEC, (mg/l) czyli najwyższych stężeń, przy których nie występuje żaden skutek, jak śmiertelność lub zahamowanie reprodukcji

25 TEST ZDOLNOŚCI REPRODUKCYJNEJ DLA ROZWIELITKI Test musi być prowadzony zgodnie z metodą OECD 211. Test musi być prowadzony zgodnie z metodą OECD 211. Badanie jest konieczne jeżeli substancja jest trwałą w środowisku wodnym. Badanie jest konieczne jeżeli substancja jest trwałą w środowisku wodnym. Test z udziałem młodych samic Daphnia, których wydajność reprodukcyjna jest celem badania. Test z udziałem młodych samic Daphnia, których wydajność reprodukcyjna jest celem badania.

26 PROJEKTOWANIE TESTU ZDOLNOŚCI REPRODUKCYJNEJ DLA ROZWIELITKI METODYKA METODYKA Badania wstępne w celu uzyskania informacji o zakresie stosowanych stężeń (pochodzące z testu ostrej toksyczności) Badania wstępne w celu uzyskania informacji o zakresie stosowanych stężeń (pochodzące z testu ostrej toksyczności) Stężenie substancji badanej – przynajmniej 5 różnych stężeń. Stężenie substancji badanej – przynajmniej 5 różnych stężeń. Czas ekspozycji: 21 dni ciągłego narażenia. Czas ekspozycji: 21 dni ciągłego narażenia. Obserwacje po zakończeniu testu polegają na podaniu liczby żywych młodych osobników przypadających na osobnika rodzicielskiego, który przeżył do końca testu. Obserwacje po zakończeniu testu polegają na podaniu liczby żywych młodych osobników przypadających na osobnika rodzicielskiego, który przeżył do końca testu. Podaje się także przeżywalności osobników rodzicielskich (za martwe uznaje się te unieruchomione) Podaje się także przeżywalności osobników rodzicielskich (za martwe uznaje się te unieruchomione)

27 PROJEKTOWANIE TESTU ZDOLNOŚCI REPRODUKCYJNEJ DLA ROZWIELITKI WYNIKI: WYNIKI: EC x (mg/l) czyli stężenie efektywne które ma wpływ na reprodukcję (np. EC10 – stężenie które spowodowało spadek rozrodczości o 10%) EC x (mg/l) czyli stężenie efektywne które ma wpływ na reprodukcję (np. EC10 – stężenie które spowodowało spadek rozrodczości o 10%) NOEC, (mg/l) czyli najwyższe stężenie, przy którym nie występuje żaden skutek, jak śmiertelność lub zahamowanie reprodukcji. NOEC, (mg/l) czyli najwyższe stężenie, przy którym nie występuje żaden skutek, jak śmiertelność lub zahamowanie reprodukcji. LOEC, (mg/l) najniższe stężenie efektywne, przy którym obserwuje się istotny wpływ substancji na rozmnażanie i śmiertelność osobników rodzicielskich LOEC, (mg/l) najniższe stężenie efektywne, przy którym obserwuje się istotny wpływ substancji na rozmnażanie i śmiertelność osobników rodzicielskich Porównuje się liczbę urodzonych osobników w przeliczeniu na samicę, która przeżyta kontakt z testowaną substancją. Porównuje się liczbę urodzonych osobników w przeliczeniu na samicę, która przeżyta kontakt z testowaną substancją.

28 SZACOWANIE SKUTKÓW DLA BEZKRĘGOWCÓW WODNYCH Reprezentatywny gatunek: Reprezentatywny gatunek: Komar wodny (Chironomus riparius) Reprezentatywny gatunek dla określenia toksyczności dla insektycydów Reprezentatywny gatunek dla określenia toksyczności dla insektycydów Brak ujednoliconych wytycznych do oceny skutków dla gatunków sedymentacyjnych, żyjących w osadach dennych Brak ujednoliconych wytycznych do oceny skutków dla gatunków sedymentacyjnych, żyjących w osadach dennych

29 PROJEKTOWANIE TESTÓW DLA ORGANIZMÓW OSADÓW DENNYCH TEST OSTREJ TOKSYCZNOŚCI dla komarów Chironomus riparius w pierwszym stadium larwalnym (2-3 dniowe) – 48 godzinne badania wodne. TEST OSTREJ TOKSYCZNOŚCI dla komarów Chironomus riparius w pierwszym stadium larwalnym (2-3 dniowe) – 48 godzinne badania wodne. TEST CHRONICZNEJ TOKSYCZNOSCI z użyciem komarów Chironomus riparius ( stosowany np. w przypadku insektycydów regulujących wzrost owadów, które działają w znacznie dłuższych okresach czasu i mają wpływ na linienie) TEST CHRONICZNEJ TOKSYCZNOSCI z użyciem komarów Chironomus riparius ( stosowany np. w przypadku insektycydów regulujących wzrost owadów, które działają w znacznie dłuższych okresach czasu i mają wpływ na linienie) Test cyklu życiowego (28 dniowy) trwający od stadium larwalnego do momentu przeobrażenia się w osobnika dorosłego, Test cyklu życiowego (28 dniowy) trwający od stadium larwalnego do momentu przeobrażenia się w osobnika dorosłego, Wykonany zgodnie z metodyką OECD 218, OECD 219 Wykonany zgodnie z metodyką OECD 218, OECD 219 Wynik testu to: Wynik testu to: EC50 - stężenie efektywne EC50 - stężenie efektywne NOEC mg/l najwyższe stężenie toksykanta nie mające wpływu na przetrwanie i rozwój. NOEC mg/l najwyższe stężenie toksykanta nie mające wpływu na przetrwanie i rozwój.

30 SZACOWANIE SKUTKÓW DLA ROŚLIN WODNYCH Reprezentatywny gatunki zalecane do badań to: Reprezentatywny gatunki zalecane do badań to: MAKROFITY WODNE – Rzęsa wodna Lemna sp. Rzęsa wodna Lemna sp. Lemna minor i Lemna gibba – Lemna minor i Lemna gibba – łatwa w hodowli, krótki czas namnażania

31 TEST ZAHAMOWANIA WZROSTU RZĘSY WODNEJ Badanie wykonane w oparciu o metodykę ASTM lub EPA, oraz OECD 221. Badanie wykonane w oparciu o metodykę ASTM lub EPA, oraz OECD 221. Badanie wymagane dla herbicydów. Badanie wymagane dla herbicydów. Czas trwania testu: 7 dni Czas trwania testu: 7 dni Wynik testu to: Wynik testu to: EC50 - stężenie substancji badanej które powoduje zahamowanie wzrostu u 50% osobników ( obserwuje się zahamowanie wzrostu listków) EC50 - stężenie substancji badanej które powoduje zahamowanie wzrostu u 50% osobników ( obserwuje się zahamowanie wzrostu listków)

32 SZACOWANIE SKUTKÓW DLA FITOPLANKTONU Reprezentatywne gatunki zalecane do badań to: Reprezentatywne gatunki zalecane do badań to: FITOPLANKTON – Algi zielone Algi zielone Pseudokirchneriella subcapitata Pseudokirchneriella subcapitata Okrzemki i Sinice rzadziej wykorzystywane, trudne warunki hodowli, powolny wzrost Okrzemki i Sinice rzadziej wykorzystywane, trudne warunki hodowli, powolny wzrost

33 BADANIE HAMOWANIA WZROSTU GLONÓW Badanie wykonywane zgodnie z metodyką OECD 201. Badanie wykonywane zgodnie z metodyką OECD 201. Wpływ substancji czynnych na wzrost glonów musi zawsze zostać przedstawiony. Wpływ substancji czynnych na wzrost glonów musi zawsze zostać przedstawiony. Test polega na określeniu wpływu badanej substancji na wzrost gatunków zielonych glonów jednokomórkowych. Test polega na określeniu wpływu badanej substancji na wzrost gatunków zielonych glonów jednokomórkowych. Czas trwania testu: 72 godziny Czas trwania testu: 72 godziny Wynik testu to: Wynik testu to: EC 50 (mg/l) – stężenie badanej substancji, powodujące 50% obniżenie wzrostu EC 50 (mg/l) – stężenie badanej substancji, powodujące 50% obniżenie wzrostu NOEC (mg/l)- najwyższe stężenie badane przy którym nie obserwuje się żadnego znaczącego zahamowania wzrostu w porównaniu do grupy kontrolnej NOEC (mg/l)- najwyższe stężenie badane przy którym nie obserwuje się żadnego znaczącego zahamowania wzrostu w porównaniu do grupy kontrolnej

34 BADANIA WYŻSZEGO RZĘDU NA ORGANIZMACH WODNYCH Badania wyższego poziomu są wykonywane wówczas, gdy toksyczność wykazana w badaniach laboratoryjnych w stosunku do narażenia stosowania danego środka, wykazuje nieakceptowane ryzyko dla organizmów wodnych. Badania wyższego poziomu są wykonywane wówczas, gdy toksyczność wykazana w badaniach laboratoryjnych w stosunku do narażenia stosowania danego środka, wykazuje nieakceptowane ryzyko dla organizmów wodnych. Prowadzi się wówczas badania w bardziej realistycznych warunkach tj. Prowadzi się wówczas badania w bardziej realistycznych warunkach tj. Udoskonalone badania laboratoryjne na większej liczbie gatunków Udoskonalone badania laboratoryjne na większej liczbie gatunków Badania pół-polowe i polowe tzw. mikrokosmos i mezokosmos Badania pół-polowe i polowe tzw. mikrokosmos i mezokosmos MEZOKOSMOS/MIKROKOSMOS - utworzona w warunkach laboratoryjnych lub polowych modelowa populacja lub zespół naśladujące obiektywny świat. MEZOKOSMOS/MIKROKOSMOS - utworzona w warunkach laboratoryjnych lub polowych modelowa populacja lub zespół naśladujące obiektywny świat.

35 OCENA NARAŻENIA I OCENA RYZYKA DLA ORGANIZMÓW WODNYCH OGÓLNA ZASADA OCENY RYZYKA: OGÓLNA ZASADA OCENY RYZYKA: „Tam gdzie istnieje możliwość wystawienia organizmów wodnych, ryzyko nie będzie akceptowalne, jeżeli poziom wystawienia toksycznego dla ryb i Dafnii jest niż 1000 dla środków ochrony roślin zawierających substancje czynne, które ulegają biodegradacji lub > niż 100 dla tych, które nie ulegają biodegradacji. * Załącznik VI Dyrektywa 91/414/EWG

36 OCENA NARAŻENIA I OCENA RYZYKA DLA ORGANIZMÓW WODNYCH OCENA NARAŻENIA OCENA NARAŻENIA Narażenie wyrażone jest jako PECw czyli przewidywane stężenie danej substancji w wodzie. Narażenie wyrażone jest jako PECw czyli przewidywane stężenie danej substancji w wodzie. OCENA RYZYKA OCENA RYZYKA Standardowa ocena ryzyka dla organizmów wodnych opiera się na wartościach TER. Standardowa ocena ryzyka dla organizmów wodnych opiera się na wartościach TER.

37 CHARAKTERYSTYKA RYZYKA Stosunek toksyczności do ekspozycji - TER TER = TOKSYCZNOŚĆ/EKSPOZYCJA TER OSTRY = toksyczność ostra LC 50 / PEC TER CHRONICZNY = toksyczność chroniczna NOEC/ PEC

38 CHARAKTERYSTYKA RYZYKA  Porównanie TER do ustalonej wartości progowej, wartości krytycznej (Aneks VI z 91/414/EEC)  Ustalone wartości progowe: TER ostre dla organizmów wodnych = 100 TER długoterminowe dla organizmów wodnych = 10  Wartość progowa spełniona – NISKIE RYZYKO  Wartość progowa niespełniona – ISTNIEJE RYZYKO

39 CHARAKTERYSTYKA RYZYKA Organizmy wodne TERRYBYBEZKRĘGOWCEGLONY TER ostre > 100 - TER chroniczne > 10 BCF > 100 > 1000

40 TESTY TYPU TOXKIT DaphtoxKit F magna - test z udziałem skorupiaków Daphnia magna DaphtoxKit F magna - test z udziałem skorupiaków Daphnia magna DaphtoxKit F pulex - test z udziałem skorupiaków Daphnia pulex DaphtoxKit F pulex - test z udziałem skorupiaków Daphnia pulex Testy zgodne z wytycznymi OECD Testy zgodne z wytycznymi OECD Ocenia się immobilizację (zahamowanie ruchu) lub śmiertelność skorupiaków w ciągi 24 lub 48 godzin Ocenia się immobilizację (zahamowanie ruchu) lub śmiertelność skorupiaków w ciągi 24 lub 48 godzin Oblicza się EC50 Oblicza się EC50 ThamnotoxKit - test z udziałem skorupiaków Thamnocephalus platyurus ThamnotoxKit - test z udziałem skorupiaków Thamnocephalus platyurus Thamnocephalus platyurus żyje w wodach słodkich. Thamnocephalus platyurus żyje w wodach słodkich. Ocenia się śmiertelność osobników ciągu 24 i 48 godzin Ocenia się śmiertelność osobników ciągu 24 i 48 godzin Oblicza się 24EC50 Oblicza się 24EC50 ArtoxKit M - test z zastosowaniem skorupiaków Artemia salina ArtoxKit M - test z zastosowaniem skorupiaków Artemia salina

41 ARTOXKIT M Mikrobiotest ARTOXKIT M pozwala w ciągu 24 godzin ocenić śmiertelność organizmów testowych, przy obliczeniach LC50. Łatwy, tani, szybki test przeprowadzany przy użyciu skorupiaków morskich Artemia salina Organizmy testowe są zawarte w zestawie w postaci jaj przetrwalnych (należy je przechowywać w lodówce). Są dostępne na „ żądanie” wykonujące go test w każdej chwili przez kilkanaście miesięcy. Każdy zestaw zawiera odpowiednią pożywkę oraz sprzęt potrzebny do przeprowadzenie testu ( pipety, płytki testowe, roztwory kontrolne).

42 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ