Økotoksikologiske tester. OECD testprotokoller - Standardisering av økotoksikologiske tester. OECD Test Guidelines Program - Arbeidsgang.

Transkript

1 Økotoksikologiske tester OECD testprotokoller - Standardisering av økotoksikologiske tester Torsten Källqvist Norsk institutt for vannforskning Definisjon: Tester som beskriver stoffers skjebne og effekter i miljøet. Testkategorier: Toksisitet Nedbrytbarhet Bioakkumulerbarhet OECD Guidelines for Testing of Chemicals En samling av de mest relevante, internasjonalt vedtatte testmetoder som brukes av myndigheter, industri og uavhengige laboratorier til å karakterisere potensiell fare ved nye og eksisterende kjemiske substanser og produkter/blandninger Anvendelsesområder Registrering av nye kjemikalier 67/548/EEC Klassifisering/merking av kjemikalier 67/548/EEC Risikovurdering av nye og eksisterende kjemikalier EEC Concil Regulation 793/93 Risikovurdering/godkjenning av pesticider 91/414/EEC Miljømerking av produkter f.ex. Svanen Grunnlag for fastsetting av vannkvalitetsstandarder i Vannrammedirektivet OECD Guidelines - tilhørende ordninger The MAD-principle: MAD = Mutual Acceptance of data - innebærer at alle OECD land aksepterer resultater av tester utført i andre land i henhold til OECD Guidelines og GLP GLP: GLP = Good Laboratory Practice - Internasjonalt kvalitetssikringssystem for biologiske tester. I Norge er Justervesendet organ for akkreditering og kontroll OECD Test Guidelines Program - Arbeidsgang Forslag til ny TG fremmes av medlemsland Forslaget godkjennes av WNT (Nasjonale koordinatorer årlig møte) Et eller flere medlemsland utformer utkast til TG Utkastet godkjennes av WNT Endelig godkjenning av Joint Meetinng Publisering av TG 1

2 Section 1: Physical Chemical Properties Section : Effects on biotic systems - terrestrial 14 Vapour Pressure 15 Water Solubility 16 Absorption - Desorption Using a Batch Equilibrium Method 17 Partition Coefficient (n-octanol/water): Shake Flask Method 111 Hydrolysis as a Function of ph 11 Dissociation Constants in Water 117 Partition Coefficient (n-octanol/water), HPLC Method 11 Estimation of the Adsorption Coefficient (Koc) on Soil and on Sewage Sludge using HPLC 16 Soil Microorganisms, Nitrogen Transformation Test 17 Soil Microorganisms, Carbon Transformation Test 7 Earthworm, Acute Toxicity Tests 8 Terrestrial Plants, Growth Test 5 Avian Dietary Toxicity Test 6 Avian Reproduction Test 13 Honeybees, Acute Oral Toxicity Test 14 Honeybees, Acute Contact Toxicity Test Section : Effects on biotic systems - aquatic Section 3: Degradation and accumulation 1 Alga, Growth Inhibition Test Daphnia sp. Acute Immobilisation Test and Reproduction Test 11 Daphnia magna Reproduction Test 3 Fish, Acute Toxicity Test 4 Fish, Prolonged Toxicity Test: 14-Day Study 9 Activated Sludge, Respiration Inhibition Test 1 Fish, Early-Life Stage Toxicity Test 1 Fish, Short-term Toxicity Test on Embryo and Sac-Fry Stages 15 Fish, Juvenile Growth Test 31 Ready Biodegradability A: DOC Die-Away Test B: CO Evolution Test C: Modified MITI Test (I) D: Closed Bottle Test E: Modified OECD Screening Test F: Manometric Respirometry Section 3: Degradation and accumulation 3A Inherent Biodegradability: Modified SCAS Test 3B Inherent Biodegradability: Zahn-Wellens/EMPA Test 3C Inherent Biodegradability: Modified MITI Test (II) 33 Simulation Test - Aerobic Sewage Treatment 33A Activated Sludge Units - 33B: Biofilms 34A Inherent Biodegradability in Soil 36 Biodegradability in Seawater 37 Aerobic and Anaerobic Transformation in Soil 38 Aerobic and Anaerobic Transformation in Aquatic Sediment Systems 35 Bioconcentration: Flow-through Fish Test Toksisitetstest med alger, OECD 1 Selenastrum capricornutum 1 6 celler/l timer Algetettheten måles etter 4, 48 and 7 timer Kontroll mg/l 3, 5, Kontroll veksthastighet (% av kontroll) Veksthastigheten beregnes Kolbene podes med alger og inkuberes i lys mg/l EC 5 beregnes fra responskurven EC 5

3 4 paralleller med 5-7 dyr Toksisitetstest med Daphnia magna, OECD 11 kontroll konsentrasjon av teststoff (mg/l) 1 Antall overlevende eller mobile registreres etter 4 og 48 timer Daphnia reproduction test OECD 11 Individuell eksponering av nyfødte D. magna Foring med alger (daglig) Vannskift -3 ggr/uke Opptelling og fjerning av unger Testen avsluttes etter 1 overlevelse (%) EC 5 Registrering: Overlevelse av forsøksdyr Produksjon av avkom/overlevende mordyr Daphnia magna konsentrasjon (%) Daphnia reproduction test OECD 11 Kontroll mg/l Fish early lifstage test OECD 1/ mg/l mg/l Eksponering av befruktede egg i en konsentrasjonsserie av teststoffet Registrering av Klekkesuksess Klekketid Dødelighet av larver Lengde/vekt av larver Deformerte larver Fish early lifstage test OECD 1/1 Tester for lett nedbrytbarhet, OCD 31 % Hatching Effekter av Zn på klekking av ørretrogn Control 1 µg Zn/l 5 µg Zn/l 5 µg Zn/l 1 µg Zn/l 5 µg Zn/l Prinsipp Teststoffet blandes i vann med mineralsalter. Mikroorganismer fra avløpsvann tilsettes. Prøven inkuberes i mørke ved romtemperatur i 8. Nedbrytningen måles som oksygenforbruk, CO -produksjon eller fjerning av organisk karbon degree-days 3

4 Alternative metoder for beregning av nedbrytbarhet, OECD 31 Biokjemisk oksygenforbruk (BOD) i forhold til teoretisk oksygenforbruk (ThOD) eller (dersom ThOD ikke kan beregnes) kjemisk oksygenforbruk (COD) BOD 1 8 % eller ThOD BOD 1 8 % COD Produksjon av CO i forhold til teoretisk ved full oksidasjon av organiskt karbon (ThCO) CO % 1 ThCO Fjerning av løst organiskt karbon (DOC) ( DOC DOC8 ) 1 % DOC Respirometrisk måling av nedbrytbarhet, OECD 31 F -1 mg/l av teststoffet blandes i vann med mikroorganismer i en flaske som er koplet til et manometer. CO som produseres ved nedbrytningen absorberes i en beholder med lut. Oksygenforbruket gir et trykkfall som kan avles på manometeret Oksygenkonsentrasjonen ved start og slut måles med en oksygenelektrode. Fjerning av DOC kan også måles Eksempel på resultat av nedbrytbarhetstest, OECD 31 F Kriterier for lett nedbrytbarhet, OECD 31 % Nedbrytbarhet s vindu Døgn Stoffer klassifiseres som lett nedbrytbare dersom: BOD 8 /ThOD > 6% Produsert CO /ThCO >6% DOC - fjerning >7% Resultatet skal oppnås innen et 1 s vindu i løpet av 8 Tester for iboende (inherent) nedbrytbarhet OECD 3 Bioakkumuleringstest, OECD 35 Potensiale for nedbrytning undersøkes ved mer optimale betingelser (Lengre inkubasjonstid og større mengde mikroorganismer enn i tester for lett nedbrytbarhet). Testmetoder: Modified SCAS-test (Semicontinuous activated sludge) Zahn-Wellens test (Måler fjerning av DOC) Modified MITI-test II (Måler oksygenforbruk) C W k 1 Opptak C f k Ekskresjon 4

5 Bioakkumuleringstest OECD 35 Bioakkumulering/P OW mg/kg 5 C f BCF = 15 CW 1 k1 BCF = 5 k log BCF 8 Log BCF =.85 log Pow -.7 "Worst case" BCF 7 r =.947 N = log Pow ISO Water Quality Biological methods ISO ISO ISO - Arbeidsgang Forslag til ny standard fra et medlemsland Votering on New Work Item Tildeling til arbeidsgruppe Utarbeiding av Committee Draft (CD) Votering Utarbeiding av Draft International Standard (DIS) Votering Utarbeiding av Final Draft International Standard (FDIS) Votering Publisering av standard Revidering av standard 5

6 ISO Water Quality Biological Methods Totalt 4 standarder (4) Toksisitet: Bl.a. marine tester (alger, copepoder Biologisk prøvetaking 6