Skyrius 12. Ekotoksikologija: analizės metodai, duomenų tipai ir ...

3Data, MPD – angliškai) - ekotoksiškumo duomenims gauti naudojami 3 vandens organizmai, atitinkantys skirtingusmitybinės grandinės lygius:* dumbliai* dafnijos* žuvysŠie lygmenys testuojamų rūšių atrinkimui rekomenduojami ir Europos Sąjungos 2000 m. Vandens politikos Direktyvoje.Galutiniai taškai, paprastai įvertinami ekotoksikologiniuose testuose yra:* mirtingumas* augimas* reprodukcija* elgsena.Cheminių medžiagų toksiškumo nustatymo metodų standartizacijos reikšmė duomenų bazių vertei beikokybei neabejotina, nes metodikų įvairovė, ar metodų modifikacijos, naudotos ankstesniais dešimtmečiais mokslininkųgrupių, neleidžia praktiškai pasikliauti duomenų bazėse pateikiamais LC 50 ar EC 50 bei kitais dydžiais. Norint pasinaudotisenesnėmis ekotoksikologinių duomenų bazėmis, tokiomis, kaip IRPTC (International Register of Potentially ToxicChemicals – angliškai), turinčiomis 1970 – 1985 metų duomenis, dažnai tenka bandyti surasti pradinius jose cituojamusliteratūros šaltinius, kad galima būtų įsitikinti, kiek smarkiai nukrypstama nuo vėliau standartizuotos testavimo metodikos,kad galima būtų pasitikėti pateikiamais dydžiais. Ir verta akcentuoti tai, kad joks statistiškai patikimas duomuo (joksstatistinis apdorojimas, kad ir kiek tobulas) čia negelbsti, jei dirbama ne pilnavertėje ar skirtingoje test-sistemoje,neįvertinus toksiškumo vandens gyvūnams biotestuose vandens kietumo, įsotinimo deguonimi ar pH svarbos (nenaudojamibuferiai) fermentiniuose ar mikro-biotestuose. Jei pradinis literatūros šaltinis yra neprieinamas, tai tenka bent jau įsitikinti,kad skelbiamų duomenų darbo atlikimo data yra ne ankstesnė už ISO standartinės metodikos paskelbimo datą, ir ar darbasatliktas standartinius metodus pasitvirtinusioje valstybėje.12.1.2. Duomenų tipai ir reikšmėsDydžiai, dažniausiai apskaičiuojami iš biotestų duomenų, yra mirtinoji arba letali koncentracija 50 % visųtestuojamųjų gyvūnų (LC 50 ) bei efektyvi koncentracija, EC 50 , kurioje pasireiškia 50 % tiriamos funkcijos pakitimo(dažniausiai slopinimo). Organizmo fiziologinės ar biocheminės analizės lygyje (pvz., kurio nors esminio gyvybineifunkcijai fermento aktyvumo tyrime) gali būti naudojama ir inhibitorinė koncentracija IC 50 . Nestebimo efekto lygmuo (Noobserved-effect-level,NOEL - angliškai). Tai didžiausia koncentracija arba kiekis cheminės medžiagos, randamaseksperimente ar stebėjime, kuris nesukelia jokių pakitimų testuojamų organizmų morfologijoje, funkcinėse ssistemose,augime, vystymesi, gyvenimo trukmėje skirtingai nuo stebimų kontroliniuose organizmuose, kurie yra tos pačios rūšies,kamieno ir tų pačių apibrėžtų ekspozicijos (poveikio) sąlygų (Richardson M. Ecotoxicology Monitoring, VCH, 1993).Mažiausio stebimo efekto lygmuo (Lowest Observed-Effect-Level, LOEL - angliškai) arba koncentracija (LowestObserved-Effect-Concentration, LOEC, - angliškai arba Mažiausia veiklioji koncentracija). Tai mažiausias cheminėsmedžiagos kiekis arba koncentracija, nustatomi eksperimente ar stebėjime, kurie sukelia mažiausius stebimus testuojamųorganizmų morfologijos, funkcijos, augimo, vystymosi, reprodukcijos pakitimus. Didžiausia toleruojama koncentracija,DTK (Maximum tolerable concentration, MTC - angl.). Ekotoksikologiniuose standartuose (LST, ISO) vadinamaDidžiausia medžiagos koncentracija, nesukelianti pastebimo neigiamo ir statistiškai patikimo poveikio organizmui irvadinama NOEC (Not-Observed Effect Concentration – angliškai). Toksinių cheminių medžiagų koncentracijos vandenyjedažniausiai reiškiamos šiais dydžiais: ppt (part per thousand – angliškai) arba g/l, ppm (part per million – angliškai) arbamg/l, ppb (part per billion – angliškai) arba µg/l ir t.t.Ekspertiniam sprendimui gali būti naudingi cheminiai (bioakumuliacijos) duomenys, žymintys, pavyzdžiui,vandens organizmų kūno apkrovą (body burden –angliškai), išreiškiamą cheminės medžiagos mmol/kg ar µmol/kg kūnosvorio, nes pagal Žuvų ūminio toksiškumo sindromo (Fish Acute Toxicity Syndromes, FATS, - angliškai) duomenis (t.y.kūno apkrovos cheminėmis medžiagomis ir jų sukeliamų efektų duomenų bazę) yra žinoma cheminių medžiagų apytikrėklasifikacija pagal jų veikimo mechanizmus.12.1.3. Toksiškumo testų taikymas nuotekų, paviršinio vandens ir sedimentų kokybės rekomendacijų ruošimeStandartiniais ir nestandartiniais toksiškumo nustatymo biotestais, naudojančiais vieną rūšį, jei jie apjungti suchemine analize, gaunami duomenys yra pakankami atsakyti į klausimus:- kaip (kiek) yra toksiška cheminė medžiaga,- kuri frakcija iš mišinio yra labiausiai toksiška,- kada apdorojimo metodai efektyviai mažina toksiškumą,- koks rūšių ir gyvenimo stadijų jautrumas,- kokie chroniški (ilgalaikiai) efektai,- kaip veikiamas augimas ir išlikimas,- kokie yra reprodukciniai efektai,

4- koks yra biokoncentracijos (biologinio sukaupimo) potencialas.Įvairių nuotekų ir oro teršalų išmetamų kiekių sudėtyje esančios toksinės cheminės medžiagos normuojamosDidžiausiomis leidžiamomis koncentracijomis, DLK (Maximum Permissible Concentrations, MPC, - angliškai),anksčiau dar vadintomis Leistinomis ribinėmis koncentracijomis, LRK. Kai apibūdinamos ir normuojamos teršalųkoncentracijos priimančiuose gamtos objektuose, pavyzdžiui vandens telkiniuose, tai normatyvinės koncentracijosvadinamos Didžiausiomis priimtinomis koncentracijomis, DPK (Maximum Acceptable Concentrations, MAC, -angliškai). Dabar naudojamas terminas Aplinkos Kokybės Standartas, AKS (EQS – Environmental Quality Standard– angliškai). Visoms šioms didžiausioms leidžiamoms ir priimtinoms koncentracijoms nustatyti naudojami standartiniaitoksiškumo biotestai. Kaip.žinome, kiekviena šalis turi patvirtinus savąsias vidaus ekosistemoms – sausumos(dirvožemio), vidaus teritorinių giluminių ir paviršinių vandenų (geriamo vandens, gėlo ar jūrinio vandens žuvininkystėstikslais, sedimentų), bei oro (atmosferinės taršos) toksinių cheminių medžiagų normatyvus DLK (ar LRK), DPK ir kt.Konkrečioms cheminėms medžiagoms, pavyzdžiui atskiriems sunkiesiems metalams šios koncentracijos, nustatytos irįteisintos tai pačiai ekosistemos daliai ar sričiai, pvz. žuvininkystei skirtam vandeniui, gali skirtis įvairiose šalyse iki 10kartų. Kyla klausimas, jei joms nustatyti naudojami tie patys standartiniai metodai, kodėl jos taip skiriasi? Atsakymaspaprastai koncentruojasi ties specifinių abiotinių (pirmiausiai) ir biotinių faktorių (antra) įvertinimu kiekvienos šaliesteritorijose ar akvatorijose. Net perdaug nesigilinant galima pripažinti, kad, pavyzdžiui, ankstesnės (1950 – 1990 metų)įteisintos sunkiųjų metalų ir organinių medžiagų MPK (LRK) vandens telkiniams visoje buvusioje Tarybų Sąjungoje,Lietuvos upėms netiko, nes ir vandens kietumas, ir pH Lietuvos upių, palyginus su Sibiro ar Europinės Rusijos daliesupėmis, gerokai skyrėsi, ir turėjo būti patikslintos ar net iš naujo nustatomos. Jos buvo nustatomos, pasirenkant išstandartiniuose metoduose rekomenduojamų rūšių paplitusias Lietuvoje ar labiausiai joms artimas rūšis.Sedimentų kokybės rekomendacijos, SKR, (Sediment Quality Guidelines, SQG – angliškai) eilėje šalių(Kanadoje, JAV) yra patvirtintos, normuojant juose teršiančių cheminių medžiagų kiekius. Sedimentų kokybės kriterijai(Sediment Quality Criteria, SQC, - angliškai), (Adams et al., 1992; Ingersoll, 1995), Sediment Quality Guidelines, SQG,(Swartz and Di Toro, 1997) ar susitarimo keliu priimtos sedimentų efektų koncentracijos (consensus-based SedimentEffect Concentrations, SECs, - angliškai), (MacDonald et al., 2000) yra skaitinės individualių cheminių junginių (µgtaršalų/g sedimentų sauso svorio) koncentracijos, kurios, numanomai, gali būti prognostinės biologiniams (toksiniams)efektams (padėti juos nuspėti) ypač bentoso organizmams ir gali būti taikomos visai eilei gamtinių sedimentų (dugnonuosėdų) tokiuose vandens telkiniuose, kaip ežerai, upės, estuarijos ir jūrų priekrančių zonų vandenys (Adams et al., 1992;Ingersoll, 1995). Pavyzdžiui, visos SQC, SQG ar SECs bendram polichlorintų bifenilų, PCB, kiekiui buvo sukurtos išcheminės ir ekotoksikologinės ar ekologinės (rūšių įvairovės) analizės duomenų, surinktų, tiriant gamtines jūrines irgėlavandenes ekosistemas (Barrick et al., 1988, US EPA 1996 and 1997) ir jas lyginant su švariais palyginamaisiaissedimentais ar laboratoriniais, cheminėmis medžiagomis (kurios yra tam tikrose toksinius efektus sukeliančiosekoncentracijų ribose) apdorotais (spiked – angliškai) sedimentais (Ingersoll, 1995). Taigi, jos (SQG) yra pagrindepristatomos įvairiuose straipsniuose, ataskaitose ir duomenų bazėse: iki 195 gėlavandenių ir 599 jūros ir estuarijųsedimentų mėginių yra išanalizuota tokiu būdu JAV ir Kanadoje iki 2000 metų (1988, US EPA 1996 and 1997,Environment Canada, 1992, MacDonald et al., 2000). Įvairovė skirtingų SQG ar SEC terminų kaip: (1) slenkstinės,vidutinės ir kraštutinės efektų koncentracijos (Threshold Effect Concentrations, TEC, Midrange - MEC, Extreme - EEC),(2) atrankos lygmens koncentracijos (Screening Level Concentrations, SLCs – angliškai), (3) žemiausias, vidutinis iraukščiausias –tiriamas (aiškus) efektų slenkstis (Lowest apparent-effect-threshold, LAET, Moderate - MAET, Highest –HAET - angliškai), (4) slenkstinių, tikėtinų, ypač sunkių efektų lygmenys (Threshold, Probable, Severe effect levels -TEL, PEL, SEL) yra naudojama ne vieną dešimtmetį. Ji iškilo iš skirtingų analitinių technikų, kaip cheminių analitinių(individualių junginių ar dažniausiai jų klasių, tokių, kaip sunkieji metalai, PAA, PCB) lyginimo su toksiškumo duomenis:1) bentoso faunos (midijų, (midges, amphipods - angliškai) ir kitų) išlikimo ir augimo duomenimis, 2) rūšių pasiskirstymodažniu, 3) suma biologinių galutinių taškų, tokių, kaip Microtox, omaro lervų išlikimas, bentoso bendrijos struktūra, ar 4)biologinių efektų, gautų lauko tyrimuose su toksinėmis medžiagomis(-a) apdorotais (spiked – angliškai) sedimentais,(MacDonald et al., 2000). Klasifikacija ar gradacija,pvz., PCB efektų koncentracijų sedimentuose buvo pagrįstaneigiamų biologinių (toksiškumo) efektų stiprumu ar laipsniu ir efektų koncentracijų intervalai ar zonos buvoapibrėžtos kiekybiškai (MacDonald et al., 2000). Pavyzdžiui, sedimentų žemos ar slenkstinės PCB koncentracijos(Threshold Eff. Concn., TECs) atitiko didelę įvairovę dydžių nuo 3 iki 40 ± 54 (SD) µg PCB/kg sauso sedimentų svorio;susitarimu pagrįstos Vidutinio efekto koncentracijos (consensus-based MECs, midrange effect concentrations – angliškai)siekė iki 400 ± 330 (SD) µg PCB/ kg sauso svorio; ir susitarimu pagrįstos Kraštutinio efekto koncentracijos (consensusbasedEEC, extreme effect concentrations - angliškai) sudarė 1700 ± 2000 (SD) µg PCB/kg sauso sedimentų svorio.12.2. Standartiniai metodai vandens toksikologijojeStandartinių metodų taikymas cheminių medžiagų ir jų mišinių (ypač nuotekų) toksiškumo nustatymui daugeliošalių bei tarptautinių organizacijų praktikoje remiasi juridine standarto patvirtinimo galia. Ypatinga jų reikšmė aplinkostaršos monitoringe susijusi su juridiniu pagrindu traukti teisminėn atsakomybėn aplinką teršiančias įmones ar individualius

5teršėjus. Tik standartiniais metodais atlikta teršalų kiekio analizė sertifikuotoje (geros laboratorinės praktikos)laboratorijoje, turi juridinę galią.12.2.1. Ūminio toksiškumo (trumpalaikiai) testaiTai atskirų (pavienių) rūšių testai, kurių trukmė (ekspozicija) yra nuo 5 minučių iki 96 valandų arba 4 parų.Mirtingumas, augimo greitis, judrumas, bioliuminescencijos intensyvumas yra tie galutiniai efektai arba organizmųfunkcijos taškai, kurie kiekybiškai vertinami pavienių cheminių medžiagų ar jų mišinio poveikio metu. Ūminio toksiškumostandartinių testų pavyzdžiai bei detali analizė pateikti pav. 4.2. ir lentelėje 4.1.12.2.2. Chroniško toksiškumo (ilgalaikiai) testaiTai atskirų (pavienių) rūšių testai, kurių trukmė (ekspozicija) yra iki 28 parų (arba 4 savaičių). Kiekybiškaivertinami: mirtingumas, augimo greitis, judrumas, elgsena. Chroniško toksiškumo standartinių testų pavyzdžiai pateikti pav.4.2.1.2. Mūsų geba nuspėti cheminių medžiagų toksiškumą vandens ekosistemose aplenkia gebą nuspėti tų medžiagų kitimą(likimą) aplinkoje ir jų aplinkos koncentracijas. Pastaruosius efektus padeda atskleisti organinių ir neorganinių medžiagųindividualioji cheminė analizė (skysčių ar dujų chromatografija, atominė, absorbcinė spektrometrija). Šiuos efektus taip patšiek tiek padeda atskleisti chroniško (ilgalaikio) toksiškumo testai bei specifiniai biomarkeriai. Biotestų trukmėchroniškuose ekotoksikologiniuose tyrimuose yra žymiai trumpesnė, negu toksikologiniuose (medicininės toksikologijos)tyrimuose, t,y, HRA analizėje, kuriuose 3 mėnesių ar net 1 ar 2 metų testavimo trukmė chroniškiems eksperimentams yraįprasta.

6Atrankos (screening) iki 24 hŪminiai (nuo 24 iki 96 h)1. Bakterijos2. Biotestų rinkinys 3. Dumbliai 4. Bestuburiai 5. Žuvysontogenezėje6. AugalaiCitotoksiškumotestasVandens kokybė.Vibrio fischerišvytėjimą slopinančiovandens mėginiųpoveikio nustatymas a b .Metodas naudojant kątik išaugintas bakterijasISO 11348-1:1998);Dehidratuotas bakterijasISO 11348-2:1998);Sublimuotas bakterijasISO 11348-3:1998)GenotoksiškumotestasVandens kokybė.Vandens ir nuotekųgenotoksiškumonustatymas, naudojantumu-testą bISO 13829: 2000ToksiškumobiodegradatoriamstestasPseudomonas putidaaugimo slopinimo tyrimasISO 10712:1995Toksiškumo testai1) Algaltoxkit F TM - Dumbliųaugimo slopinimo testasOECD 201, ISO: 8692;2) Menturdumblių AAD-1995;3) Daphnoxkit F TM - Dafnijųjudrumo slopinimo testasLST EN ISO6341+AC:2001;4) Pirmuonių Tetrahymenathermophila (ProtoxkitF TM ) testas; 24-48 val.5) Verpečių testas (RotoxkitF TM ) ASTN Standart GuideE1440-91ToksiškumotestasVandens kokybė.GėlavandeniųdumbliųScenedesmussubspicatus irSelenastrumcapricornutumaugimo slopinimotyrimas.LST EN28692:2001;(ISO: 8692)Toksiškumotestai1) Vandens kokybė.aDafnijosDaphnia magnaStraus (Cladocera,Crustacea)judrumo slopinimonustatymas LST ENISO 6341+AC:200124-48 val.2) Ūminis toksinispoveikis dafnijoms.LAND 45-2001Toksiškumo testai1) Ūminis toksinis poveikisžuvims LAND 45-2001.2) Vandens kokybė. Medžiagųūminio letalaus toksiniopoveikio gėlavandenei žuviai[Brachidanio rerio Hamilton-Buchanan] (Teleostei,Cyprinidae) nustatymas b .LST EN ISO 7346-1:2000LST ISO 7346-2:20003) Žuvys, trumpalaikistoksiškumo embrionui ir mailiuisu trynio maišeliu bandymas bOECD TG 212 (1998) pagalISO 12890:1999Toksiškumo testasSausumosaugalųtestas cOECDGuideline227 (2003)Integralus toksiškumo organizmams rodiklisavandenyje suspenduotos medžiagos; b nuotekos, filtratai; c vandenys, nuotekos, dugno nuosėdos, dirvožemis ;Pav. 12.2.Vandenyje tirpios medžiagos - gryni chemikalai, nuotekos, dirvožemis, dugno nuosėdos, filtratai: bendro ūminio toksinio poveikio įvertinimas standartiniais ISO/LSTtestais.

Lentelė 12.1. ISO, ES ir LST standartiniai toksiškumo testai (Off. Journal of European Commun., 1992, No L 383A) [2] *Toksikologinės ir cheminės Testuojamųjų rūšiųKitos ekspeirmento Testo dizainasanalizės characteristikos characteristikos KokybėssąlygosTestoTestuojamųjungisiosstandarti-ar mų indi-ir linka: šviesa, laikymo są kontrolių ir kont-trukmėPalyginamo-Priimtinos Testuoja kriterijai Augimo ap-Išankstinio Mėginių ir Mėginių Testopavadinimas Matuojami parametraikoncen-medžiagos uojamos grupių(° C), etc. tinimas, kt.tūriai vimųnių kiekis, nės toksinės rekomend vidų ar kontrolė temperatūra lygos, mai-skaičius rolių ir matatracijos(RST)**** rūšys kiekiskiekis*1. Ūminis Mirtingumas,1. Riba iki Nėra nuro Danija 1. Naudo-1.Mirtingumas kon-1. Vandens kie-Žuvys turi Bandymo Priklauso 96 val. (4LC 50 , 100 mg/l, dyta palygi-(Brachydani jama nuo 7 trolėse neturi viršy- tumas: 250 būti kilę iš serijose tu-nuo meto-dienos);toksiškumasžuvims 24, 48, 72 ir kad būtų namųjų toksiniųmedžia-o rerio (Cyprinidae))ir 2. Jei 10 žu-2. Medžiagos, kurios CaCO 3 ; pH 7.8 no ir būti padojamoto:stati-Žuvys tik-iki 10 žuvų. ti 10 %. mg/l pagal vieno kamie- ri būti naudovarian-96 val. galima paupėtakis On vų naudojamatestui, o damos stabilius tir-2. Apšvietimas dydžio ir centracijos siau sta-po pirmųlengvai tirpsta, duo-Metodo variantai:demon- gų šiam teste,± 0.2. našaus bent 5 konnio,purinamoschorhynchusSubletaliniaiefektai LC 50 yra testuojamos. monidae) mas lygus nesihidrolizuoja, ne-val. kasdieną. Mažiausiai 7 čiosstruoti, jog bet jos gali būtimykiss (Sal mirtingupalus,nedegraduoja, nuo 12 iki 16 amžiaus. besiskiriantinio,etc. 2 ir 4 val.;1) Statinis metodasLSTregistruoja-didesnė,yra pirmos nuliui, tai garuoja ar adsorbuojasi,individuali (tikrobės ( 1 vieneto. 4.Aeracija:[O 2 ] džiagas) čių mirtin-val.;mos rūšys: ta koncent-3. Terpės pH neturi tirpalai. toksines me-padengian-ar talpos. vienas 24(bandymo terpėpavimo funkcijospoky-kalio bichro-=>60 % oro įso aklimacijos gumo inter-Dinami-Pimephales 99,9 %. 4. Organinių tirpikliųir emulsiklių ul-tinimas vande-tikslu. valą nuo 0 niame me-Žuvysatnaujinama/tirpalaspromelas, 3. Jei stebičiai;4) pigmentacijarinuscarpio gumas, tai vimas gali būti nau-5. Negyvos vų gyvybin-7346-3 negyvomataskarpis Cyp-mas mirtintragarsinisdisperganyje;Kriterijai žu-iki 100 %. tode ISO skaitomoskas 24 val.);3) Dinaminis etc.(abi yra Teleostei,Cymasturi kamieninius tirpalus. pašalintos tingumas nau kontrolė be tūriai yra nestebimapilnas tyridojamas,ruošiant žuvys, turi būti gumui: mir-Viena vandens mis, jeimetodasLST ISOprinidae), būti atliktas 5. Turi būti pasiektas nedelsiant. dojamų individųgrupės medžiagų ir 25 l per pavimotestuojamų keičiami jokių kvė-gupijos ir subletaliniaiefektai % oro įsotinimaspo pirmų 48 viena , jei dieną pra-judesių.mažiausiai [O7346-32 ]=>60Poecilia reticulata;turi būti vandenyje.val. aklima-reikia, su tekėjimo(pastoviai atnaujinamasjaponiškos įvertinti. 6. Iki testo pabaigoscijos neturi pagalbine greičiuvanduo, turintisorizijosturi likti 80 % medžiagos.jei daugiau –viršyti 10 %, medžiaga.toksines medžiaOryzias latipes,gas, t.y. pratekamasistema)meknėsLeuciscusidus ir kt.7. Subletalūs efektai(elgsena, fiziolog.)turi būti užrašyti.grupė atmetama.7

82. Ūministoksiškumasdafnijoms(Statinėsistema)Dafnijųnejudrumas(imobilizacija)EC 5024 ir 48 val.Testo Matuojamipara-pavadinimasmetraiTestuojamųjunginiųkiekisar koncentracijos1. Riba iki100 mg/lkad būtųgalima pademon-struoti, jogEC 50 yradidesnė,negu šikoncentracija.Palyginamosiosstandartinėstoksinėsmedžiagos(RST)****Palyginamosiostoksinės medžiagos, PTM, galibūti testuojamosšiame bioteste.Keturios PTMbuvo tirtosES/EK tarplaboratoriniametestavime1978 metais:1)Kalio bichromatas(medianinėEC 50 =1,5mg/l - vidur-kis 129 resultatųiš 46 laboratorijųdalyvavusiųžiediniame testavime);2) Tetrapropilbenzenosulforūgštis(medianinė EC 50=27 mg/l iš 108resultatų, gautų36 laboratorijose);3) Trichloro-2,4,5-fenoksiactorūgštieskalio druska(medianinė EC 50=770 mg/l iš 72rezultatų, gautų32 laboratorijose)PriimtinosarrekomenduojamosrūšysDaphniamagna yrarekomenduojamapirmiausiaiir Daphniapulex yrataip patleidžiamatestavimams.Biotestui atrinktigyvūnaituri būtinus kiekvie-jasinas. tirpumo) koncentra-individuali (tikroduo; distiliavi-Paprastai cija turi būti imama,yra naudo-kaip reali pradinė.jama 10 3. Organinių tirpikliųir emulsiklių ul-jaunesni nei dafnijų (t.y.(

3. DumbliųinhibicijostestasLST EN28692:2001;(ISO: 8692)Augimo 1. Riba iki 100slopinimas: mg/l. 2. Medžiabiomasės gos, kurios lengvaitirpsta, duo-didėjimo iraugimo sparta damos stabiliusLąsteliųtankis (N/ ml)EC 50 irNOEC, mg/l,turi būti nustatomipo72 val. ekspozicijos.Palyginamo-Selenastruji10 4 ląst./ml 1.Kontrolėje ląstelių 1. Sterilios są- 1. Dumbliųtoksinėmedžia ga,capricornutum*(ATCC yra rekomen-daugikliu/faktoriumikultūros neturi laikomos ant(10 7 ląst./l) tankis turi padidėti I lygos: dumblių kultūros pa-PTM: Kalio 22662 ar duojamas 16 kartų per 72 val. būti užkrėstos nuožulnausbichromatas CCAP 278/4) pradinis ląs-(t.ytelių 3 paras); bakterijomis**, agaro mėgintuvėliųtirpalus, neskyla,nede-*** Scenedesmussubspicatustankis; 2. Apytikriai 80 %skaičiavimo medžiagos koncen-2. Panaudojimasiš vienos ir per-nešami į naugraduoja,nesihidrolizuoja,metodai: tracijos turi būti likę ląstelės išaująterpę vieną(86.81 SAG) mikroskopi-pja, 3 dienų. gintų dumblių kartą į dunegaruoja ar*optinis 3. Blogai tirpstančių kultūrų yra es-mėnesiusadsorbuojasi,tankis (foto-vandenyje medžiagų minis. 2. Kamieninėsindividualimetrija),tur-ar sudarančių stabi-3. Temp.: 21-kultūros(tikro tirpumo)bidimetrija lias emulsijas, pradi-25 o C ± 2 o C. yra augina-koncentracijanė koncentracija turėtų4. Naudojamos mos skystojeturi būti imama,būti imama kaip nuo 4 iki 7,3 W terpėje irkaip realimatuojamoji. fluorescent. pernešamospradinė.lempos 6,000× kas savaitę.3. Organinių10,000 lx. 3. Pradinėstirpiklių, emul-5. Geros kokybėskultūros(

10Testo Matuojamipara-pavadinimasmetrai4. Vibrio fischerišvytėjimąslopinančiovandensmėginių poveikionustatymasLST EN ISO11348(ISO: 11348:1998)Vibrio fischerimetodo variantai:1.Metodas naudojantką tik išaugintasbakterijasISO 11348-1:1998);2.Dehidratuotųbakterijų metodasISO 11348-2:1998);3. Sublimuotųbakterijų metodasISO 11348-3:1998)Principas.Bioliuminescencijosinhibicija(sumažėjimas),matuojamapo 5, 15, 30min., įvertinant, korekcinįfaktorių f ktnusakantį savaiminįbioliuminescencijosgesimą;Tegalimaspraskiedimolaipsnis, apsprendžiantismažesnę, nei20 % inhibiciją.Praskiedimolaipsnisapsprendžiamažesnę, nei20 % inhibiciją.Didesnėms inhibicijos reikšmėms praskiedimo efektasturi būti statistiškai analizuotasTestuojamųjunginiųkiekis arkoncentracijosMetodinis reikalavimas:švytėjimo inhibicijamėginiuyra išreiškiamakaip tamPalyginamosios standartinėstoksinėsmedžiagos(RST)****ma nuo 20 iki80 %: 1)Cr 6 +tikri praskiedimai,kurie aps-bichromatoprendžianuo 18,7 mg/l;(kaip kalio20 iki 50 % 2) Zn 2+ (kaipšviesos sumažėjimą(EC 20 irheptahidrato)cinko sulfatoEC 50 ).PriimtinosarrekomenduojamosrūšysNeribojami. Palyginamos Vibrio fischeriVandenyje ios toksinėstirpūs mišiniai, medžia gos,turintys toksiniųPTM, reko-(NRRL B-11177).teršalų, menduojamosnuotekos, ekstraktai,šiame biotestepavir-šiaus vandenys,yra trys, irtestavimassedimentų šiuo metoduporų vanduo galioja, jei:testuojami šiuo1) 30 min. in-metodu.kubacijos metuesant šiomsPTM koncentracijomsbioliuminescencija inhibuoja-2,2 mg/l;3) 3,5-dichlorofenolo3,4mg/l.TestuojamųindividųargrupiųkiekisNėra nustatytas;ypačliofilizuotųpreparatų;apsprendžiamas bioliuminescencijos intensyvumuKokybėskriterijaiirkontrolėKiti metodo galiojimokriterijai (pirmasduotas su PTMapibūdinimu):Augimo irmatavimo aplinka: šviesa,temperatūra(° C), etc.Išankstiniolaikymo sąlygos, maitinimas,kt.2. Dydis f kt, t.y. korekcinisfaktorius 30min. laikotarpiu turiišsilaikyti tarp 0.6 –1,8.3. Lygiagrečių mata-dinant jų tūrio> nei 5 %. bakterijųvimų rezultatai neturiskirtis daugiau, ne-turi būti palai-suspensijoje.Bandymo metu adaptacijaigu 3 %. Tai galioja koma + 15 o Ctiek kontroliniams, ± 1 o Ctiek ir tiriamiesiems temperatūra.mėginiams, kurie Interferencija:nustato LID (Žemiausio neefektyvauspraskiedimo) dydį, arEC 20 /EC 50 dydžiams,atitinkamai.Kokybės (precizijos)duomenys pateiktipagal 1993 metaisatliktus 16 laboratorijųžiedinio testavimorezultatusNaudojama 2% NaCl tirpalųkoncentracija.Mėginių pH,jeireikia, turi būtipatikslintas iki7,0 ±0,2, nedi-Bioliuminescencijaireikalingas O 2> 0,5 mg/ml,tad mėginiai sužema O 2 koncentracijaardideliu BDS 7 ,gali in-hibuotibioliuminescenciją.Urėja, peptonasir mielių ekstraktas≥ 100 mg/lgali inhibuoti bioliuminescenci jąnuo teršalų nepriklausomu būdu.Mėginių irkontroliųskaičius;mėginiųparuošimasLiofilizuotos Tiriamiejibakterijos mėginiailaikomos – 18analizeio C - 20 o C. saugomi +2-+ 5 o C neTuri būti ilgiau, neiskirta 15 min. 48 val. Jeiiki bandymoprad žiosreikiasaugoti 2savaites - -20 o C.Jei mėginiųpH yra tarp6 ir 8,5, taijokio pHtikslinimonereikia.Jei testuojamogėlo paviršiniovandens, ar nuotekų tūrismėginyjeyra didelisosmoliariškumas palaikomas,pridedantNaCl iki 2%.Mėginiųir kontroliųtūriaiBioliuminescencijosmatavimui,inkubacijai-1 ml.Bakterijųkamieninio tirpaloįnešama1/100mėginiotūrio(10 µl)Testotrukmėir matavimųkiekis*Matavimaigalibūti atliekamikaspo 5, 15,30 min.* ATTC – American Type Culture Collection (USA), CCAP - Culture Centre of Algae and Protozoa (UK), SAG - Collection of algal culture (Gottingen, Germany); ** Method for evaluation of

acteria contamination/infection should be used: ISO 4833; *** - Species sensitivity for potassium dichromate in an inter-laboratory test among 16 laboratories, as reported by ISO 8692 test. – “Waterquality – Fresh water algal growth inhibition test with Scenedesmus subspicatus and Selenastrum capricornutum reports” is: 1) cell growth as biomass (N of cells/ml) EC50, i.e. EbC50 = 0,53 mg/l(0,20 – 0,75); 2) cell growth as growth rate EC50, i.e. ErC50 = 0,84 mg/l (0,60 – 1,03); **** RST - Reference Standard Toxicant. ES/EK – Europos Sąjungos / Europos Komisijos, (EU/EC –European Union/European Commission)11Mikrobranduoliai,OECD Stnd. 474Chromosomų pažaidos(Aneugeniniai/klastogeniniai efektai)OECD Stnd 475? 479?GenotoksiškumasBiodegradacijaBioakumuliacija pagalLAND 45-2001 (C13) arba> OECD 305 A,B,C,D,EIlgalaikiai ekotoksiškumo tyrimai (nuo 96 val. iki 3 sav.)Adsorbcija, log Po/w irkt. (OECD 106, 107)MikrobiotestaiAugalaiDafnijosŽuvysChroninis Heterocyprisincogruensmirtingumo / augimoslopinimo testas a –Ostracodtoxkit F TMDaphnia magnareprodukcijosbandymas OECDTG211 (1998)Žuvų ankstyvosevystymosi stadijosetoksiškumotestas, OECD 210Biologiniskoncentravimas- bandymas sužuvimis (OECDTG 305)Genotoksiškumo testas (iki 30dienų) su tradeskante (Tradescantia)OECD Guide 227 (2003)[a) Sunkiųjų metalų identifikavimas–(morfologiniai pokyčiai); b) radioaktyviųjųmedžiagų nustatymas] b .2) Plūdena (Lemna sp.)OECD Guideline 221 (2002)Pav. 12.3. Ekotoksinio poveikio įvertinimas ilgalaikiais standartiniais ISO/LST testaisa – sedimentų/dirvožemio tyrimasb – sunkiųjų metalų, radioaktyvių medžiagų identifikavimuiIntegralus toksiškumo organizmams rodiklisPastaba: Ši schema siūloma tikslesniam nuotekų, filtratų, cheminių medžiagų toksiškumo įvertinimui, tačiau ne medžiagos cheminės klasės nustatymuiLAND 45-2001 “Cheminių medžiagų ir preparatų ekotoksiškumo tyrimo metodai” 2002.01.03. Įsak. Nr. 4. (Valst. Žinios 2004 Nr. 80)

13Vienarūšių biotestų baterijos taikymo pavyzdys galėtų būti sekanti schema, iliustruojanti pavienių cheminių medžiagų, jųmišinių ar nuotekų biotestavimą (Cairns, 1985):Bioliuminescuojančių bakterijų(Microtox, Biotox) biotestoTrumpalaikiai (ūminiai) toksiškumo biotestai:dumbliai, bestuburiai (dafnijos), žuvysŪminiai toksiškumo biotestai,kitos rūšysChroniški (ilgalaikiai) bestuburių iržuvų testai

14BIODEGRADACIJAAPLINKOS KONTROLĖJE[Eksperimentinės kryptys. Metodai ]PROGNOZĖSVALYMASANALITINĖ(Aplinkos)Monitoringe)TAIKOMOJI(Oro ir vandensvalymobiotechnologija)PIRMINĖ BAIGTINĖ AEROBINĖ ANAEROBINĖJAV EPA, PRIIMTINA ISO, 1994; (CO 2 + H 2 O) (CH 4 + H 2 O)Paris D.F., OECD, 1970-1995 Aerotankuose, Metantankuose,Steen W.C. Kanados EPA, US EPA, - Aeraciniuose UASB reaktoriuose,e.a., Blaise e.a., CFR, vol. 40. kanaluose, Anaerobiniuose1980-1989 1993-1994 lašanciuose, biofiltruose, etc.panardintuose irQSAR ir II PEEP - nuteka- Standartiniai kt. biofiltruoselaipsnio mųjų vandenų ir/arba rekobiodegrada-toksiškumo nu- menduojamicijos kons- statymas metodai Aktu- Chlororganinių junginių, Cl-J,tantu taiky- alu: d e h a l o g e n I n I m a smas prognozeiRealu: 1 - 1000 ppm Cl-J koncentracijost.y. iki 0,1 % ; ir net 1-2 % atskirųkamienų atvejuP r i k l a u s o m y b ėn u o:1) pritaikymo koncepcijų,2) analitinių metodų ir aparatūros Laboratori- Stendinė Pilno projeknėssąlygos įranga tinio pajėgumo/Pilot plant/ valymo įrenginys(1/10 - 1/3 projek-Mikroorganizmų tinio pajėgumo)efektyvumomechanizmaiir konstravimasBioreaktoriųir biopreparatųkonstravimasTyrimų rezultatų p a n a u d o j i m a s: Genetika Adaptacija1) genų grp.; 1) badavimas 1) taršos tipas1) išskaičiavimui/modeliavimui cheminių 2) stipriu 2) imobilizacija 2) debitasmedžiagu koncentracijos aplinkoje promotorių; 3) senėjimas, t.y. 3) apkrova (ChDS2) privaloma dalis duomenų paketo naujos 3) plazmidžių; vėlyvieji genai ir kt. param.)cheminės medžiagos įvertinimui pagal: 4) sukibusių 4) membrnų ener- 4) irenginio tipasa) Toksinių medžiagų kontrolės įstatymą (Toxic požymių getika, transportas; 5) kaštai, etc.Substances Control Act, TSCA) ir Europos Ekonominesbendrijos Direktyva 67/548 Tyrimų rezultatų p a n a u d o j i m a s:3) apjungus kartu su toksiškumo duome- ORGANINIŲ TERŠALŲnimis,- -RIZIKOS VERTINIMUIMIKROBINEI DEGRADACIJAIPav. 12.9. Taikomosios biodegradacijos metodų ir technologijų rūšys

15RIZIKOS VERTINIMASivairių pavienių junginiųir junginių klasiųp a g a lRIZIKOS VERTINIMAStik visos struktūrinėsklasės junginiųp a g a lBiodegradacijos kategorijas:Kiekybinį struktūros-aktyvumosantyki, KSAS (QSAR - angl.)t.y. cheminių medžiagų biode1) greitai biodegraduojami gradacijos koreliacijos su jų chemi-(jei ≥70 % testuojamo junginio degradavo)**niais ir fizikiniais parametrais analizę:2) būdingai biodegraduojami 1) Po/w (hidrofobiškumu),(jei ≥20 % testuojamo junginio degradavo)**2) Hamett sigma (σ), (elektroneigiamumu),arba / ir3) Van der Waals radiusu γ (molekules3) praktiškai biodegraduojami ar jos dalių/radikalų turiu),(CO 2 susidaro >60 - 70 %, IOA lieka < 5 - 10 %) *4) IR spektru C=O grupes dažniu4) nepilnai biodegraduojami (jungčių tarp atomų stiprumu), etc.(CO 2 susidaro < 60 - 70 %, IOA lieka >5 - 10 %) *5) nebiodegraduojami12.6.2. ISO standartiniai biodegradacijos testaiŠiandien biodegradacijos testų žinoma labai daug, vien ISO standartinių biodegradacijos testų priskaičiuojama virš 10NESTANDARTINIAI beiSTANDARTINIAI ir REKOMENDUOJAMIBIODEGRADACIJOS TESTAI:ISO ir OECDBiodegradacijos potencialo Imituojantys gamtinę Lauko tyrimai(Biodegradation “potential”) aplinką (Field studies)(Simulation tests)1. Greitos biodegradacijos - Pratekamas biologines - Gamtiniai vandenys,[“Ready” biodegradation] valymo sistemas, - Dirvožemis,(pradinė biomasė maža) - Anaerobines biologinio - Nutekamojo vandens- sintetinėje terpėje, valymo sistemas, valymo stotis- kompleksinėje terpėje. - Mikrokosmas (gamtinis2. Būdingos biodegradacijos vanduo + sedimentai),[“Inherent” biodegradation]- Gėlavandenes sistemas(didelė biomasė)- Jūrines sistemas- Aktyvuoto dumblo (“išny- - Upių vandens sistemas,kimo testas),- Dirvožemio sistemas.- Vandens sedimentų (“išnykimotestas),- Dirvožemio (“išnykimotestas),- Aerobinis atrankos testas- Chemostatų panudojimo testai,- Grynųjų kultūrų testai.ANALIZUOJA : ANALIZUOJA : ANALIZUOJA :Cheminių medžiagų Cheminių medžiagų Cheminių medžiagųBIODEGRADACIJĄ ir nuotekų ir nuotekųBIODEGRADACIJĄBIODEGRADACIJĄIOA (DOC) sumažėjimas60 - 70 % testuose(ready biodegradability)Žemiau lentelėje pateikiami tik kai kurių ISO standartiniai biodegradacijos testų aprašymai

16Lentelė 12.10. ISO standartinių biodegradacijos testų sąlygos (ISO, 1994)Organinių junginiųpilnos aerobinėsbiodegradacijosvandeninėje terpėjeįvertinimo metodaiMetodas, nustatantisištirpusią organinę anglį(IOA).Metodas, nustatantisdeguonies sunaudojimąuždaro respirometropagalba.Metodas, nustatantisišsiskyrusį angliesdvideginį.Pusiau nepertraukiamasaktyvaus dumblometodas (SCAS).Statiškas testas (Zahn-Wellens metodas).Tiriami junginiai ir jų analizės būdai Mikrobiologinės charakteristikos Fizikinės-cheminės sąlygos Testo dizainasTiriamo Rekomenduo- Mikroorganizmų Galutinės Mitybinė Inkubacijos Mėginių ir Testojunginio jami palygina- šaltiniai susp. dalelių, terpė tempe- kontrolių tirpalųpradinė mieji junginiai;arba bakte-rijųratūra, skaičius tūriaikonc.,mg/l jų konc.konc.° CMatuojamasparametrasIOA aBDS b ,IOACO210-40 IOA Anilinas,Na acetatas,Na benzoatas;40 mg/l IOA100 , arba>100TDS dAnilinas,Na acetatas,Na benzoatas;100 mg/l10-40 IOA Anilinas,Na acetatas,Na benzoatas;20 mg/l IOAIOA 20 IOA(50 IOA,jei netoksiškas)IOA, 50-400arba IOA, arbaChDS c 100-1000ChDSAnilinas, ir kt.;-Etilenglikolis,dietilengliko-lis,anilinas;-1.Aktyvus dumblas2.Antrinės nuotekos3.Pavirš. vandenys4.1-3 mišinys1.Aktyvus dumblas2.Antrinės nuotekos3.Pavirš. vandenys1.Aktyvus dumblas2.Antrinės nuotekos3.Pavirš. vandenys4.1-3 mišinys30 mg/l s.d. Maksimali 20-25 2Mėg*1Ktšč1Kplg1Kstrl1Kinh30 mg/l s.d. Minimali 20-25 2Mėg2Ktšč1Kplg1Kstrl1Kinh30 mg/l s.d.10 6 - 10 8 /L1.Aktyvus dumblas 1-4 g/l s.d. 1.Buitinėsnuotekos2.Sintetinėsnuotekos1.Aktyvus dumblas2.Įvairių šaltiniųmišinysMinimali 20-25 2Mėg2Ktšč1Kplg1Kstrl1Kinh20-25 1Mėg1Ktšč0.2-1 g/l s.d. Minimali 20-25 2Mėg1Ktšč1Kplg1KstrlTrukmė,matavimųskaičius100 ml 28 d.5 k.-28 d.pastoviai2.5 L 28 d.5 k.150 ml 12-16 sav.2-3 k. persav.1-5 L 28 d.6 k.aIOA - ištirpusi organinė anglisbBDS - biologinis deguonies sunaudojimascChDS - cheminis deguonies sunaudojimasdTDS - teorinis deguonies sunaudojimas* Mėg - mėginysKtšč - “tuščia” kontrolė (be junginio)Kplg - kontrolė su palyginamuoju junginiuKstrl - sterili kontrolėKinh - inhibicijos kontrolė

1712.6.3. Abiotinė degradacija ir biodegradacija – jų vieta PKA apskaičiavime.Abiotinės reakcijos (Abiotic reactions - angl.. apjungia visas reakcijas - neorganinius, organinius, fotolitinius,hidrolitinius, paviršiaus katalizės, sorbcinius ir transporto procesus, kurie vyksta ne gyvuose organizmuoseNAUJŲ CHEMINIŲ MEDŽIAGŲ KONCENTRACIJŲ APLINKOJEIŠSKAIČIAVIMAS RIZIKOS VERTINIMUIIšgaravimask 1k 3Fotolizėk 2HidrolizėA t m o s f e r aV a n d u okoPATEKIMASk 5Patekimask 4Išlaisvinimas k 6 Biodegradacijak 7 k 8 IšsivalymasSurišimasS e d i m e n t a iMASIŲ BALANSO LYGTISdCwV= = k o − k 1 AC w − k 2 VC w − k 3 VC w − k 4 VC w − k 5 FC w +k 6 FC f − k 7 SC w + k 8 SCsdtPa- Išga- Hi- Foto- Biode- Pateki- Žuvų Susiri- Išsiplote-ravi- dro- lizė gra- mas į išsi- šimas vimaski- mas lizė daci- žuvis valy- sedi- išmas ja mas men- sedi-tuosementų(bakterioplanktone,fitoplanktone)Kur: V - Vandens tūris, L (ar ml),Cw - cheminės medžiagos koncentracija vandenyje,t - laikas,k - greičio konstanta,A - paviršiaus plotas, m 2 (arba cm 2 ),F - Žuvų masė , kg (arba g),S - Sedimentų masė, kg (arba g),C s - cheminės medžiagos koncentracija vandenyje,C f - cheminės medžiagos koncentracija žuvysePastabos. 1. Modelis nenagrinėja cheminių medžiagų adsorbcijos, bioakumuliacijos ir išsivalymo procesų:a) vandens augaluose, e) adsorbcijos pakibusiose dalelėse,b) žemesniuose hidrobiontuose, f) adsorbcijos grunte,c) perifitone, g) bioakumuliacijos sedimentuose,d) bioakumulicijos mitybinėse grandyse, h) biodegradacijos sedimentuose.2. Kai kurių cheminių medžiagų hidrolizės, fotolizės ir biodegradacijos pusperijodžiai randami [3].12.7. Biotestavimo duomenimis pagrįstas cheminių medžiagų pavojaus (toksiškumo)aplinkai vertinimas

1812.7.1. Dabartinės taršos ir cheminių medžiagų toksiškumo pavojaus klasifikacijos sistemos,besiremiančios biotestų duomenimis: Europos SąjungaEuropos Sąjungos Direktyvose, skirtose Cheminių medžiagų KLASIFIKACIJAI, pakavimui ir žymėjimui [1] yrapristatytos trys pagrindinės toksiškumo kategorijos (lygmenys), pagrįstos ŪMINIO TOKSIŠKUMO testų su žuvimis,vėžiagyviais (Daphnia) ir dumbliais, duomenimis:Lentelė 12.11. Cheminių medžiagų toksiškumo klasifikacija ir rizikos žymėjimas ESToksiškumo parametraiKategorija96 val. LC 50(žuvims)48 hr EC 50(Daphnia)72 val. IC 50(dumbliams)VANDENS ORGANIZMAMSMažiau nei ( ≤ ) 1 mg/litre LABAI TOKSIŠKOS R50, R50/53,> 1 – 10 mg/litre TOKSIŠKOS R51, R51/53,> 10 – 100 mg/litre ŽALINGOS R52, R52/53.1) log Pow ≥ 3.0 (jei eksperimen tiškai nenustatytabiokoncentracijos faktorius, BKF ≤100) ,2) nėra lengvai skaidomi,3) prastai vandenyje tirpstantys (tirpumas < 1mg/litre)GALI SUKELTI ILGALAI-KIUS NEIGIAMUS EFEK-TUS VANDENYJE (pagrįstaduo-menimis apie patvarumą irbioakumuliaciją)Rizikos frazės(pavienės ir apjungtos)Detali jungtinių rizikos frazių interpretacija ekotoksikologijoje. Medžiagos, kurios bus klasifikuotos, kaip pavojingosaplinkai, pažymimos simboliu “N” ir atitinkamais pavojaus indikatoriais.R50/R53 – LABAI TOKSIŠKOS vandens organizmams, ir jiems gali sukelti ilgalaikius (chroniškus) neigiamusefektus. Pavyzdžiui ūminis toksiškumas būtų stebimas sekančiose koncentracijose:96 val. LC 50 , (žuvims) (mirtingumas) ≤ 1 mg/litrear 48 val. EC 50 , (Daphnia) (judrumas) ≤ 1 mg/litrear 72 val. IC 50 (dumbliams) (augimas) ≤ 1 mg/litreir medžiaga nėra lengvai biologiškai skaidoma (biodegraduojama); arba medžaigos log Pow ≥ 3.0pusiausvyrinių koncentracijų arba pasisikirstymo tarp oktanolio ir vandens santykio koeficiento logaritmas arba, kaieksperimentiškai nustatyta BCF ≤ 100)R51/R53 – TOKSIŠKOS vandens organizmams, ir jiems gali sukelti ilgalaikius (chroniškus) neigiamus efektus. Taipavyzdžiui ūminį toksiškumą:96 val. LC 50 , (žuvims) 1 mg/litre < LC 50 ≤ 10 mg/litrear 48 val. EC 50 , (Daphnia)1 mg/litre < EC 50 ≤ 10 mg/litrear 72 val. IC 50 (dumbliams) 1 mg/litre < IC 50 ≤ 10 mg/litreir medžiaga nėra lengvai biologiškai skaidoma (biodegraduojama); arba medžiagos log Pow ≥ 3.0pusiausvyrinių koncentracijų arba pasiskirstymo tarp oktanolio ir vandens santykio koeficiento logaritmas arba, kaieksperimentiškai nustatyta BCF ≤ 100)R52/R53 – ŽALINGOS vandens organizmams, ir jiems gali sukelti ilgalaikius (chroniškus) neigiamus efektus.Pavyzdžiui ūminis toksiškumas būtų stebimas sekančiose koncentracijose:96 val. LC 50 , (žuvims) 10 mg/litre < LC 50 ≤ 100 mg/litrear 48 val. EC 50 , (Daphnia)10 mg/litre < EC 50 ≤ 100 mg/litrear 72 val. IC 50 (dumbliams) 10 mg/litre < IC 50 ≤ 100 mg/litreir medžiaga nėra lengvai skaidoma (biodegraduojama).arba R52 - ŽALINGOS vandens organizmams cheminės medžiagos, kurios, remiantis prieinamais akivaizdžiaistoksiškumo duomenimis, gali sukelti pavojų vandens ekosistemų struktūrai ir funkcionavimuiRIZIKOS FRAZĖS sausumos (ne vandens) aplinkai:R54 Toksiška floraiR55 Toksiška faunaiR56 Toksiška dirvožemio organizmamsR57 Toksiška bitėmsR58 Gali sukelti ilgalaikius toksiškus efektus aplinkojeR59 Pavojingas ozono sluoksniuiSAUGOS FRAZĖSS26 Ši medžiaga ir jos konteineriai (tara) (pašalinus medžiagą iš vartojimo) turi būti laikomi pavojingų medžiagų arspecialių taršalų surinkimo vietose.S57 Naudoti tinkamą talpą, kad išvengti aplinkos užteršimo.S59 Dėl informacijos apie regeneravimą, atstatymą kreiptis į gamintoją (tiekėją)R 53

19S60 Ši medžiaga ir jos talpa (konteineris) turi būti laikoma, kaip pavojingas taršalas.S61 Vengti išleidimo į aplinką. Kreiptis (remtis) į specialias instrukcijas /saugumo duomenų aprašymus.12.7.2. Prognozuojamos nesukeliančios efekto koncentracijos, PNEK, išvedimasRizikos vertinimas. Rizika yra apibrėžiama kaip poveikio (ekspozicijos) ir efekto funkcija. Ekologinio efektovertinime yra laikomasi pakopinės metodologijos, t.y. bandymai atliekami pakopiniu būdu:1. Pradinė stadija:* Keletos pavienių rūšių ūminio toksiškumo efektai2. Tarpinė stadija:* Pradinės stadijos bandymai + chroninių bandymų efektai3. Visaapimančio įvertinimo stadija:* Pradinės ir antros stadijos bandymai + platesni ekosistemų efektai, kaip:** daugiarūšinis testavimas (multispecies tests)** *ekosisteminiai tyrimai (ecosystem studies)Tyrimo gilumui t.y. 1, 2 ar 3 tyrimo stadijų pasirinkimui (ir tuo pačiu lėšų suvartojimui tyrimams) kriterijais naudojami2 faktoriai: 1) LC 50 duomenys ir 2) Rinkos apimtis (tonos/metams)Tačiau jokia statistiškai patikimų daugybės rūšių toksiškumo cheminiams junginiams duomenų bazė neįvertins papildomųtarprūšinių sąveikų, abiotinių ir biotinių efektų visumą, kad tyrimų duomenys būtų tiek patikimi, jog galima, jaisremiantis, būtų ekstrapoliuoti duomenis, gautus:1) iš trumpalaikių eksperimentų į ilgalaikius eksperimentus2) iš vienos rūšies testo duomenų į daugybės rūšių toksiškumo duomenis3) iš efektų individualiuose organizmuose į efektus nagrinėjamos ekosistemos struktūrojeir funkcijojeKeletas Neapibrėžtumo arba Įvertinimo faktorių sistemų yra naudojama ekotoksikologijoje. Vokietijoje, pavyzdžiui,egzistuoja kiek kitokia ekosistemų apsaugos nuo cheminių medžiagų metodologija. NOEL ar NOEC (No Observed EffectConcentration - angl.) apskaičiuojami / gaunami (tiesioginio eksperimento ir statistinės ekstrapoliacijos iki “0”koncentracijos keliu) iš eksperimento. Eksperimentai atliekami, įvertinant cheminės medžiagos toksiškumą atitnkamiemstrofiniams lygiams:Trofinis lygmuo Taksonominė grupė Eksperimento baigties rezultatasPirminiai producentai Dumbliai Ląstelių augimasPirminiai konsumentai Maži vėžiagyviai Mirtingumas / reprodukcijaAntriniai konsumentai Žuvys Mirtingumas / augimas / išsiritimasiš ikreliųBiodestruktoriai Bakterijos Ląstelių augimasŽymiai anksčiau, nei Europoje, OECD įvedė Cheminių medžiagų (prieš jas įvedant pardavimuiį rinką) Minimalaus testavimo metodų komplektą (Minimum Premarketing set of Data, MPD, -angliškai). Ekotoksiškumo duomenims gauti rekomenduojami buvo tie patys kaip ir ESrekomendacijose, vandens organizmai, atitinkantys tuos pačius, skirtingus mitybinės grandinėslygius: 1) dumbliai, 2) dafnijos, 3) žuvys. Tie patys galutiniai taškai, paprastai įvertinamiekotoksikologiniuose testuose rekomenduoti ir OECD: 1) mirtingumas, 2) augimas, 3)reprodukcija, 4) elgesys.Bendrai gauti NOEC dydžiai iš 4 trofinių lygmenų eksperimentų yra naudojami cheminės medžiagos Vandens kokybėskriterijui (Water Quality Objective - angl., WQO) nustatyti:WQO = Mažiausia NOEC × F,kur: NOEC yra mažiausia reikšmė iš visų testuotų organizmų iš 4 trofinių lygmenų, F - įvertinimo faktorius (Assessmentfactor - angl.)Siūlomi sekantys įvertinimo faktoriai, F:Skaičius NOEC, nustatyto Įvertinimo faktorius, Fm rūšių4 1/100 (0.01)8 1/50 (0.02)12 1/25 (0.04)> 16 1/10 (0.1)12.7.3. Neapibrėžtumo faktoriai (NF) aplinkos rizikos vertinime

20Europos Sąjungoje, kaip ir anksčiau OECD, panaudojimas Įvertinimo (arba Neapibrėžtumo) faktorių, apskaičiuojantriziką iš duomenų, gautų, analizuojant toksinius cheminių medžiagų efektus aplinkoje yra rekomenduojamas, kaippristatyta sekančioje lentelėje 4.19 (WHO, 1997)Lentelė 12.12. Neapibrėžtumo faktorių panaudojimas Prognozuojamos Neduodančios Efekto Koncentracijos PNEK,apskaičiavimui vandens aplinkoje Europos Sąjungos direktyvose (Directive 2000/60/EC)Mažiausias Nestebimo Efekto Koncentracijos, NEK, Įvertinimo arba Neapibrėžtumo faktoriai, NF:(NOEC – angliškai) dydis iš tinkamų tyrimųTik ūminių (trumpalaikių) tyrimų LC/EC50 (žuvys,1000dafnijos ir dumbliai)Vieno ilgalaikio tyrimo NEK (žuvų ar dafnijų) 100Dviejų ilgalaikių tyrimų NEK (žuvų ar dafnijų ar50dumblių)Trijų ilgalaikių tyrimų NEK (žuvų, dafnijų ir dumblių) 10Lauko tyrimų ar mikro/mezokosmoso tyrimųEkspertų sprendimasOECD rekomenduojami Neapibrėžtumo ar Įvertinimo faktoriai netgi dar griežtesni. Kaip kompromisas Nestebimoefekto lygiui (No Observed Effect Level, NOEL) ekosistemoje apskaičiuoti siūlomi empiriškai gauti faktoriai,Neapibrėžtumo faktoriai, NF (Uncertainty Factor - angl., UF) [1]:1 - lauko sąlygų testas10 - geros kokybės chroniško eksperimento duomenys100 - riboti chroniško eksperimento duomenys1000 - jokių chroniškų duomenų10 000 - ekspertų sprendimas, kylantis iš papildomų sąlygų ar vertinamų faktorių12.7.4. PKA/PNEK apskaičiavimas iš cheminių medžiagų poveikio (ekspozicijos) ir toksiškumo duomenųAplinkos poveikioduomenys (chem. medž.)EfektųduomenysLikimas irpasiskirstymasEkstrapoliacijaPAKPNEKPAK / PNEKPaveikslas 12.11. Ekotoksiškumas ir Aplinkos poveikisSprendimai apie santykinę riziką, kylančią dėl cheminės (-iu) medžiagos (-u) naudojimo, yra priimami, remiantis šiosantykio reikšme. Jei PAK/PNEK < 1 – NERA PROBLEMOS, TYRIMAI NETESIAMI[Atvirkštinis dydis rizikos dažniui (PNEK/PAK) atstovauja santykines saugos ribas tarp nuspėjamų efektų ir poveikio(ekspozicijos) koncentracijų. Saugumo ribos buvo istoriškai naudojamos palyginamiesiems tikslams, t.y. išrikiuotichemines medžiagas į eilę pagal jų naudojimo saugumą. Jos buvo pakeistos rizikos dažniu (PAK/PNEK) tarptautiniuosedokumentuose] 2 .

21Turimų duomenų sekaPNEK nustatymasPAK/PNEK< 1TaipPabaigaEkosistemosduomenysPatikrintaduomenų bazėChroniško toksiškumoduomenysPatikrintaduomenų bazėŪminio toksiškumo duomenysPatikrintaduomenų bazėPAK/PNEK No> 1Rizikos YesvertinimasPaveikslas 12.12. Efektų įvertinimo procesas: PNEK (PNEC) nustatymas ir atranka(WHO, 1997).Toksiškumo ir biodegradacijos duomenų panaudojimas cheminių medžiagųpoveikio aplinkai rizikos vertinimui pavaizduotas paveiksle 5.3.RD - Rizikos dažnis arba Rizikos vertinimas, (Risk Assessment,RA – angliškai), traktuojami, kaip santykisPAK/PNEK. (RA = PEC/PNEC -angliškai)PATEKIMAS Į VANDENS TELKINĮIŠGARAVIMAS SEDIMENTACIJAFOTOLIZĖIŠSIPLOVIMAS IŠ SEDIMENTŲHIDROLIZĖTRANSFORMACIJABIOAKUMULIACIJABIODEGRADACIJARizikos Dažnis =PAK Prognozuojamos aplinkoje koncentracijos (PEC-angl.)PNEK Prognozuojamos Nesukeliancios Efekto Koncentracijos(PNEC)Rūšių įvairovės IndeksaiNOECNOAELLOECLOAELEC10LC10EC20LC20EC50 LC50TOKSIŠKUMAS/LETALIŠKUMASPaveikslas 12.13. Toksiškumo ir biodegradacijos duomenų panaudojimas cheminių medžiagų poveikioaplinkai rizikos vertinimui.Specialioji literatūra:http://www.iso.org/iso/en/CatalogueDetailPageToksiškumasISO 7346-1:1996Water quality -- Determination of the acute lethal toxicity of substances to a freshwater fish [Brachydaniorerio Hamilton-Buchanan (Teleostei, Cyprinidae)] -- Part 1: Static method

ISO 7346-3:1996. Water quality -- Determination of the acute lethal toxicity of substances to a freshwater fish [Brachydaniorerio Hamilton-Buchanan (Teleostei, Cyprinidae)] -- Part 3: Flow-through methodISO 8692:2004. Water quality -- Freshwater algal growth inhibition test with unicellular green algaeISO 10229:1994. Water quality -- Determination of the prolonged toxicity of substances to freshwater fish -- Method forevaluating the effects of substances on the growth rate of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss Walbaum (Teleostei,Salmonidae))ISO 10253:1995. Water quality -- Marine algal growth inhibition test with Skeletonema costatum and PhaeodactylumtricornutumISO 6341:1996Water quality -- Determination of the inhibition of the mobility of Daphnia magna Straus (Cladocera,Crustacea) -- Acute toxicity testISO 10706:2000. Water quality -- Determination of long term toxicity of substances to Daphnia magna Straus (Cladocera,Crustacea)ISO 12890:1999. Water quality -- Determination of toxicity to embryos and larvae of freshwater fish -- Semi-static method.ISO 13829:2000. Water quality -- Determination of the genotoxicity of water and waste water using the umu-testISO 11348-1:1998Water quality -- Determination of the inhibitory effect of water samples on the light emission of Vibriofischeri (Luminescent bacteria test) -- Part 1: Method using freshly prepared bacteriaISO 11348-3:1998. Water quality -- Determination of the inhibitory effect of water samples on the light emission of Vibriofischeri (Luminescent bacteria test) -- Part 3: Method using freeze-dried bacteriaISO 10712:1995. Water quality -- Pseudomonas putida growth inhibition test (Pseudomonas cell multiplication inhibitiontest)ISO 15522:1999Water quality -- Determination of the inhibitory effect of water constituents on the growth of activatedsludge microorganismsISO 8192:1986. Water quality -- Test for inhibition of oxygen consumption by activated sludgeISO 9509:1989. Water quality -- Method for assessing the inhibition of nitrification of activated sludge micro-organisms bychemicals and waste watersBiodegradacijaISO/TR 15462:1997. Water quality -- Selection of tests for biodegradabilityISO 7827:1994. Water quality -- Evaluation in an aqueous medium of the "ultimate" aerobic biodegradability of organiccompounds -- Method by analysis of dissolved organic carbon (DOC)ISO 9408:1999. Water quality -- Evaluation of ultimate aerobic biodegradability of organic compounds in aqueous mediumby determination of oxygen demand in a closed respirometerISO 9439:1999. Water quality -- Evaluation of ultimate aerobic biodegradability of organic compounds in aqueous medium -- Carbon dioxide evolution testISO 9887:1992. Water quality -- Evaluation of the aerobic biodegradability of organic compounds in an aqueous medium --Semi-continuous activated sludge method (SCAS)ISO 9888:1999. Water quality -- Evaluation of ultimate aerobic biodegradability of organic compounds in aqueous medium -- Static test (Zahn-Wellens method)ISO 14593:1999. Water quality -- Evaluation of ultimate aerobic biodegradability of organic compounds in aqueous medium-- Method by analysis of inorganic carbon in sealed vessels (CO2 headspace test)ISO 14592-1:2002. Water quality -- Evaluation of the aerobic biodegradability of organic compounds at low concentrations -- Part 1: Shake-flask batch test with surface water or surface water/sediment suspensionsISO 14592-2:2002. Water quality -- Evaluation of the aerobic biodegradability of organic compounds at low concentrations -- Part 2: Continuous flow river model with attached biomassISO 11733:2004. Water quality -- Determination of the elimination and biodegradability of organic compounds in anaqueous medium -- Activated sludge simulation testISO 10712:1995. Water quality -- Evaluation of the "ultimate" anaerobic biodegradability of organic compounds in digestedsludge -- Method by measurement of the biogas productionISO 16221:2001Water quality -- Guidance for determination of biodegradability in the marine environment22