Loading article…
慢性毒性は、汚染物質やその他のストレス要因への長期暴露の結果として生じる悪影響であり、水生毒性学の重要な側面です。[1]慢性毒性に関連する悪影響は直接的に致命的となる場合もありますが、成長、生殖、行動の変化など、より一般的には亜致死的です。慢性毒性は、より短期間で高濃度に変化する急性毒性とは対照的です。さまざまな汚染物質の慢性毒性を評価するためにさまざまな毒性試験を行うことができ、通常は生物の寿命の少なくとも10%は持続します。 [2]水生慢性毒性試験の結果は、水質ガイドラインや水生生物の保護に関する規制を決定するために使用できます。
意味
慢性毒性とは、毒物やその他のストレス要因に長期間さらされた結果、有害な影響が生じることです。直接的な致死として現れることもありますが、一般的には、成長の低下、繁殖力の低下、または水泳能力への影響などの行動の変化など、致死的ではないエンドポイントを指します。
一般的な水生試験
慢性毒性試験は、一般的に水生生物に対する毒物やその他のストレス要因の長期的な毒性の可能性を判断するために行われます。一般的な水生慢性毒性試験の生物、期間、エンドポイントの例は次のとおりです。
- ファットヘッドミノー、Pimephales promelas、幼生の生存と成長
- ミジンコ、Daphnia magna、21日間の生存と繁殖
- 緑藻類、Raphidocelis subcapitata、72時間成長
- 端脚類Hyalella azteca、42 日間の生存、成長、繁殖
テスト結果の応用
慢性毒性試験の結果は、水質基準を決定するために使用できる値を計算するために使用できます。これには次のものが含まれます。
非線形光学効果
無影響濃度 (NOEC) は、対照群との統計的に有意な差がない最高試験濃度として決定されます。最低影響濃度 (LOEC) は、対照群との統計的に有意な差が生じた試験群の最低濃度です。NOEC と LOEC は、急性試験と慢性試験の両方から導き出すことができ、水質基準を設定するために機関によって使用されます。
履歴書
最大許容毒性濃度（MATC）は、NOECとLOECの幾何平均として計算されます。MATCは慢性値（CV）と呼ばれることもあり、「慢性影響が最初に観察される濃度（閾値）」と定義されます。[3]
ペック/PNEC
予測無影響濃度（PNEC）は毒性試験から計算され、水生生物に悪影響を及ぼさないと考えられる濃度を決定します。[4]水生PNEC値の決定には、淡水魚（例：「Pimephales promelas」）、淡水無脊椎動物（例：「Daphnia magna」）、淡水藻類（例：「Raphidocelis subcapitata」）の毒性試験結果が必要です。環境中に存在すると予測される濃度である推定影響濃度（PEC）は、リスク評価においてPNECと比較されます。PECは、毒物への急性および慢性の暴露の両方を考慮に入れます。
ACR/AF
急性対慢性比(ACR) により、急性毒性データを使用して慢性毒性を推定できます。これは、LC50 を MATC で割って計算されます。この逆数 (MATC/LC50) は適用係数 (AF) と呼ばれます。AF は、特定の種の慢性毒性データが不明な場合に使用できます。
テストの課題
毒物の慢性毒性は、水質ガイドラインを決定する上で役立つ情報ですが、この情報は必ずしも簡単に入手できるとは限りません。慢性毒性試験は、対照生物の生存維持、水質の維持、化学物質への一定の曝露の維持、試験に必要な膨大な時間などの課題により、費用がかかり、困難になることがあります。このため、急性毒性試験がより一般的に採用されており、ACR と AF を使用して毒物の生物に対する慢性毒性を推定しています。
毒性に影響を与える要因
毒物やストレス要因の毒性を増減させる要因は数多くあり、テスト結果の解釈を困難にしています。これらの要因には、化学的、生物学的、または毒物学的なものが含まれます。
化学的要因
水質化学は、特定の毒物の毒性において重要な役割を果たします。これには、pH、塩分、硬度、導電率、温度、溶解性有機炭素（DOC）の量が含まれます。たとえば、銅の毒性は、生物リガンドモデル（BLM）で説明されているように、DOCの量が増えるにつれて減少します。[5]
生物学的要因
慢性毒性は、生物の種類、大きさ、年齢などの違いによって変わります。種感受性分布 (SSD) に示されているように、特定の種は毒性の影響を受けやすいです。特定のライフステージは悪影響の影響を受けやすいため、特定の水生種に対して初期ライフステージ (ELS) 毒性試験が行われます。さらに、生物の大きさなどの他の物理的要因によっても、毒物に対する反応に違いが生じることがあります。
水質ガイドラインでの使用例
水質ガイドラインは、急性毒性試験と慢性毒性試験の両方の結果に基づいて決定されます。基準最大濃度（CMC）は急性毒性試験から得られ、基準連続濃度（CCC）は慢性毒性試験から得られます。[6]これらは、米国EPAが水生生物を保護するために決定した値です。
参照
参考文献
- ^ Rand, GM (1995).水生毒性学の基礎: 影響、環境運命、リスク評価。CRC Press。ISBN 978-1560320913。
- ^ ニューマン、MC (2010)。生態毒性学の基礎。CRC プレス。ISBN 978-1-4200-6704-0。
- ^ Hoffman, DJ; Rattner, BA; Burton, GA Jr.; Cairns, J. (2002).生態毒性学ハンドブック、第2版。CRC Press。
- ^ Duffus, JH; Templeton, DM; Nordberg, M. (2009).毒性学の概念. RSC Publishing. ISBN 978-0-85404-157-2。
- ^ Di Toro, DM; Allen, HE; Bergman, HL; Meyer, JS; Paquin, PR; Santore, RC (2001). 「金属の急性毒性の生物リガンドモデル I. 技術的根拠」.環境毒性学および化学. 20 (10): 2383–2396. doi :10.1002/etc.5620201034. PMID 11596774.
- ^ 「水質基準ハンドブック - 第3章:水質基準（40 CFR 131.11）」米国環境保護庁、1993年