Toksyczność

Toksyczność ostra - szkodliwe zmiany w organizmach testowych, wywołane oddziaływaniem związku chemicznego (lub ścieków) w krótkim czasie ekspozycji do 96 h, które mogą prowadzić do zaburzeń czynności fizjologicznych, Najczęściej, jako wynik oznaczenia podaje się wartość LE(EC)50-t.

Toksyczność chroniczna — szkodliwe zmiany w organizmach testowych, wywołane oddziaływaniem związku chemicznego (lub ścieków) w dłuższym czasie — na ogół od 1/10 cyklu życiowego do uzyskania pierwszego pokolenia potomstwa. W testach stosowane są niższe aniżeli śmiertelne stężenia substancji (subletalne). Obserwacje polegają na ocenie zmian aktywności fizjologicznej, np. pokarmowej, rozrodczej, zaburzeń genetycznych i zakłóceń w funkcjonowaniu narządów. Jako wynik oznaczenia j podaje się wartość NOEC-r, LOEC-f, IC-t i EC-t.

LC (lethal concentration) — stężenie śmiertelne — stężenie toksykanta, tóre powoduje śmierć określonej liczby (wyrażonej w %) osobników badanej populacji, w odniesieniu do czasu trwania ekspozycji, n. LC50-t LC100-t

EC (effect concentration) — stężenie efektywne — stężenie toksykanta powodujące powstanie jakichkolwiek zmian w organizmach testowych, np. immobilizację (unieruchomienie), hamowanie procesów biochemicznych! i wzrostu. Jako wynik oznaczenia podawane jest stężenie hamujące w 50% dany proces fizjologiczny, w odniesieniu do czasu trwania eksperymentu - EC50-t.

NOEC (no observed effect concentration) — najwyższe stężenie toksykanta, które w określonym czasie trwania badań nie powoduje żadnych spostrzegalnych zmian w organizmach testowych.

LOEC (lowest observed effect concentration) — najniższe stężenie toksykanta, które, w określonym czasie trwania badań toksyczności chronicznej lub subchronicznej, wywołuje zmiany w organizmach testowych.

IC (inhibition concentration) — stężenie inhibicyjne — powodujące obniżenie o określony procent aktywności fizjologicznej organizmów testowycli w badaniach subletalnych (np. IC25).

TU_a (toxic unit acute) — jednostka toksyczności ostrej ścieków lub ich składników, obliczona ze wzoru 1TU_a = 100/LC50-t, przy czym wstawiona do wzoru wartość LC50 powinna być najniższa spośród uzyskanych danych z testów toksyczności ostrej.

TU_C (toxic unit chronić) — jednostka toksyczności chronicznej ścieków lub ich składników, obliczona ze wzoru 1TU_C = 100/NOEC-t.

ACU (acute to chronić ratio) — współczynnik uzyskany ze stosunku toksyczności ostrej do chronicznej, tj. najniższych wartości LC 50 i NOEC (LC50/NOEC). Przyjmuje się, że wartości tego współczynnika są w zakresie 2-10.

SF (safety factor) lub EF (eztrapolation factor) - współczynnik bezpieczeństwa lub współczynnik ekstrapolacji. Współczynniki stosowane są np. do ekstrapolacji danych toksykologicznych z jednego na wiele gatunków i populacji, z wartości LC(EC)50 i NOEC na wartości stężeń bezpiecznych związków chemicznych dla biocenoz wodnych.

HTP (hazard toxicity profile) — profil zagrożenia toksycznością. Jest to zbiór dostępnych danych toksykologicznych dla związku chemicznego (lub ścieków), które ułożone są od najwyższych do najniższych LC(EC)50 i NOEC, z uwzględnieniem nazwy bioindykalora i testu.

Testy przeżywaluości. Polegają one na oznaczeniu toksyczności ostrej związków chemicznych lub ścieków w stosunku do wybranych przedstawicieli organizmów wodnych na podstawie wartości LC50 po określonym czasie ekspozycji.

Testy przeżywalności z użyciem młodocianych form bezkręgowców wodnych typu Toxkit. Polegają one na ocenie szkodliwości związków chemi­cznych lub ścieków w odniesieniu do larw wrotków i skorupiaków bezpośred­nio uzyskanych z jaj tzw. spoczynkowych („cyst"). Wynik pomiaru wyrażany jest w wartościach LC(EC)50 po 24 h ekspozycji organizmów. Ponadto, w ra­mach tej grupy testów, przedstawiono metodykę, oceny zmian w rozwoju embrionalnym ślimaków Physa acuta po 8-dniowej ekspozycji jaj ślimaków w roztworach substancji toksycznej. Jako wynik oznaczenia podaje się. wartoś­ci LC(EC)50-8-dniowe (ćwiczenia 4-7).

Testy wzrostowe. Dotyczą one oceny hamowania wzrostu bakterii, grzy­bów i glonów w zależności od stężenia związku chemicznego lub ścieków po określonym czasie kontaktu z loksykantem na podstawie wartości EC50-/ (ćwiczenia 8- 10).

Testy enzymatyczne. Polegają one na ocenie hamowania aktywności okre­ślonego enzymu lub grupy enzymów katalizujących badaną w teście reakcje, biochemiczną u wybranych organizmów. Wynik oznaczenia stanowi wartość EC50-t. Wymienione testy toksyczności stanowią podstawę, wyznaczania bezpiecz­nych stężeń związków chemicznych i ścieków dla biocenoz wodnych.

Badania testowe przeprowadza się w dwóch etapach — test wstępny i test właściwy. W teście wstępnym ustala się zakres stężeń substancji chemicznej lub ścieków dla testu właściwego, w którym należy tak dobrać zakres stężeń, aby uzyskać śmiertelność osobników lub jakiekolwiek efekty działania toksykanta w granicach 10-90%, przynajmniej w trzech-czterech kolejnych stęże­niach. Zakres ten pozwala na wyznaczenie wartości LC(EC)50, LOEC, NOEC. W etapie wstępnym najczęściej stosuje się rozcieńczenia związku chemiczne­go lub ścieków w postępie geometrycznym malejącym, o ilorazie postępu q = 10 i q=- 2, a w teście właściwym: q = 1,5; q = 1,3 i q =1,1, Wprowadzaną do naczyń testowych wodę (pożywkę) z hodowlą drobnych organiz­mów należy uwzględnić w obliczeniach stężeń badanego związku.

Woda do badań toksygologicznych:

- o standardowym składzie według opublikowanych procedur

- redestylowana

- dejonizowana

- uzdatniona w biofiltrze

Uzdatniona woda musi mieć:

- zawartość tlenu w temp. 20C nie niższą niż 8 mg na litr

- twardość 2,5 - 5,- mval/l

- odczyn (pH) 7-8

- przeżywalność skorupiaków Daphnia magna do 96h

Toksyczność stosuje się:

1. Ocena szkodliwości związków chemicznych

2. Wyznaczenie stężenia bezpiecznego danego związku chemicznego

3. Aby wybrać produkt, związek o najniższej toksyczności

4. Podczas podczyszczania ścieków metodą chemiczną, by wybrać taką droge, która najmniej szkodzi środowisku

5. Badanie ścieków wprowadzanych do środowiska

Trucizna - substancja, która po wprowadzeniu powoduje uszkodzenia, zaburzenia procesów fizjologicznych, ewentualnie prowadzi do śmierci.

Wpływ substancji na organizmy warunkują:

1. Właściwości fiz - chemiczne związku. (temp. Parowania, wrzenia, wielkość cząstek…)

2. Budowa chemiczna związku /izomery, rodzaje wiązań/

3. Same organizmy /gatunki, płeć, wiek/

4. Czynniki genetyczne /hormonalne uwarunkowania…/

5. Dieta

6. Czynniki środowiska /światło, temp/

7. Droga wchłaniania danego związku

Kryteria organizmów testowych:

1. Reprezentatywność

2. Łatwość hodowli

3. Organizmy znane biologicznie i fizjologicznie

4. Wrażliwość na zmiany

5. Stałość genetyczna

---