Введение

Неблагоприятные последствия длительного воздействия загрязняющего вещества. Хроническая токсичность, развитие неблагоприятных эффектов в результате длительного воздействия загрязняющего вещества или другого стрессора, является важным аспектом водной токсикологии. Неблагоприятные эффекты, связанные с хронической токсичностью, могут быть непосредственно летальными, но чаще всего они сублетальные, включая изменения роста, размножения или поведения. Хроническая токсичность отличается от острой токсичности, которая проявляется в течение более короткого периода времени при более высоких концентрациях. Для оценки хронической токсичности различных загрязняющих веществ проводятся различные тесты токсичности, которые обычно длятся не менее 10% продолжительности жизни организма. Результаты тестов хронической токсичности для водных организмов могут использоваться для установления нормативов качества воды и правил защиты водных организмов.

Определение хронической токсичности

Хроническая токсичность – это развитие неблагоприятных эффектов в результате длительного воздействия токсиканта или другого стрессора. Она может проявляться в виде прямой смертности, но чаще относится к сублетальным последствиям, таким как замедление роста, снижение воспроизводительной способности или изменения в поведении, например, ухудшение показателей плавания.

Применение результатов испытаний на хроническую токсичность

Результаты исследований хронической токсичности могут быть использованы для расчета значений, применяемых при установлении стандартов качества воды. К ним относятся:

NOEC/LOEC

Концентрация, при которой не наблюдается эффектов (NOEC), определяется как наивысшая испытанная концентрация, не показывающая статистически значимых различий по сравнению с контролем. Наименьшая концентрация, при которой наблюдается эффект (LOEC), – это наименьшая из испытанных концентраций, вызвавшая статистически значимые различия по сравнению с контролем. NOEC и LOEC могут быть получены как в результате краткосрочных, так и долгосрочных тестов и используются органами власти для установления стандартов качества воды.

MATC/CV

Максимально допустимая концентрация токсиканта (MATC) рассчитывается как геометрическое среднее значений NOEC и LOEC. MATC иногда называют хроническим значением (CV) и определяют как «концентрация (порог), при которой впервые наблюдаются хронические эффекты».

PEC/PNEC

Концентрация, не вызывающая эффектов (PNEC), рассчитывается на основе тестов по токсичности для определения концентрации, которая, как считается, не оказывает негативного воздействия на водные организмы. Определение значений PNEC для водной среды требует результатов тестов по токсичности для пресноводных рыб (например, *Pimephales promelas*), пресноводных беспозвоночных (например, *Daphnia magna*) и пресноводных водорослей (например, *Raphidocelis subcapitata*).

Предполагаемая концентрация воздействия (PEC), концентрация, прогнозируемая в окружающей среде, сравнивается с PNEC при проведении оценки риска. PEC учитывает как острую, так и хроническую экспозицию токсикантам.

ACR/AF

Отношение острой к хронической токсичности (ОХТ) позволяет оценить хроническую токсичность на основе данных об острой токсичности. Оно рассчитывается путем деления LC50 на МАТС. Обратное значение этого отношения (МАТС/LC50) называется коэффициентом применения (AF). Коэффициенты AF могут использоваться, когда данные о хронической токсичности для конкретного вида отсутствуют.

Проблемы с тестированием хронической токсичности

Хроническая токсичность токсикантов – полезная информация при определении нормативов качества воды, однако получить ее не всегда просто. Испытания хронической токсичности могут быть дорогостоящими и сложными из-за трудностей, связанных с поддержанием жизнеспособности контрольных организмов, поддержанием качества воды, обеспечением постоянного воздействия химических веществ и значительной продолжительности испытаний. По этой причине чаще применяются тесты острой токсичности, а коэффициенты острого и фактора остроты (ACR и AF) используются для оценки хронической токсичности токсикантов для организмов.

Факторы, влияющие на токсичность

Существует множество факторов, которые могут повышать или понижать токсичность токсикантов или стрессоров, что затрудняет интерпретацию результатов тестов. Эти факторы могут быть химическими, биологическими или токсикологическими.

Химические факторы

Химия воды играет важную роль в токсичности определенных токсикантов. Это включает в себя pH, соленость, жесткость воды, проводимость, температуру и содержание растворенного органического углерода (DOC). Например, токсичность меди уменьшается при увеличении содержания DOC, как описано в модели биотических лигандов (BLM).

Биологические факторы

Хроническая токсичность варьируется в зависимости от различий между организмами, включая вид, размер и возраст. Некоторые виды более чувствительны к токсическому воздействию, что демонстрируют распределения чувствительности видов (SSD). Определенные стадии жизненного цикла более уязвимы к неблагоприятным эффектам, поэтому для некоторых водных видов проводятся тесты токсичности на ранних стадиях развития (ELS). Помимо этого, другие физические факторы, такие как размер организма, могут приводить к различиям в реакции на токсиканты.

Примеры использования в руководящих принципах по качеству воды

Руководящие принципы по качеству воды определяются на основе результатов как острых, так и хронических тестов на токсичность. Критериальные максимальные концентрации (КМК) получают из результатов острых тестов на токсичность, а критериальные непрерывные концентрации (КНК) – из результатов хронических тестов на токсичность. Эти значения установлены Агентством по охране окружающей среды США (EPA) для защиты водных организмов.