Üledék–víz toxicitási teszt féreggel (Lumbriculus) (OECD 225) Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Üledék–víz toxicitási teszt féreggel (Lumbriculus) (OECD 225) Készítette: Barta Kinga MSc, környezetmérnök hallgató 2010.12.06.

A teszt áttekintése Üledék környezettoxikológiai tesztje cél: toxicitás mértékének meghatározása mód: toxicitás élő állatra gyakorolt hatásának megfigyelése, a letalitás mérése élőállat eltérő koncentrációjú toxikus környezetbe helyezése mérési végpont: állatok túlélése környezet: különböző koncentrációban szennyezett mesterséges üledék mesterséges víz a vizsgálat időtartalma: 28 nap

Lumbriculus variegatus Kaliforniai feketeféreg (max. 10 cm hosszúak) Édesvízi, üledékben lakó féreg Vízi oligochaeta családjába tartozik Egyike az ökotoxikológiában használt tesztorganizmusoknak A féreg számos úton ki van téve a szennyezésnek (anyagtól függ, hogy melyik út/utak a releváns/ak) táplálék: üledék (pl.: Erős adszorpciós anyagokra Kow>5, vagy olyan anyagokra, melyek kovalens kötéssel kötődnek, az elfogyasztás a szignifikáns) élőhely: érintkezik az üledékkel és a vízzel is

Üledék Mesterséges üledék Összetétel Dokumentálni kell ok: természetes szennyezőanyagoktól mentes üledék nem mindig beszerezhető kicsi a változékonysága az üledéknek, és azonos fauna jellemzi Összetétel 4-5%-os (száraz tömeg) sphagnum tőzeget (tőzegmoha) 20 ± 1%-os (száraz tömeg) kaolin agyag 75-76% (száraz tömeg) kvarchomok ioncserélt víz (az üledék 30%-nak mértékében) vegyi tisztaságú kalcium-karbonát a pH beállításához az összes szerves széntartalom (TOC) az üledék száraz anyagának 2%-a (± 0,5%) táplálék Dokumentálni kell összetevők és ezek forrása teljes C-tartalom pH víztartalom granulátumok mérete

Az üledék szennyezése Szennyezőanyag előkészítése szennyezőanyag oldhatóvá tétele szerves oldószerrel (aceton, n-hexán, ciklohexán) a szennyező anyag kiporciózása kvarc homok hozzáadása (0,20–0,25 mL/g) szárító szekrényben szárítása Hígítási sor elkészítése a kiszárított anyag azonnali összekeverése az üledékkel a megadott hígítási sornak megfelelő koncentrációban Szennyezett mesterséges környezet előállítása hígítási sor tagjainak tesztcsövekbe helyezése, majd felöntése mesterséges vízzel ülepítés (ülepedési idő: szennyezőanyag függő; akár 2 nap, de 5 hét is lehet) Párhuzamos méréssel a teszt pontosságának ellenőrzése

A felöntéshez használt víz Mesterséges víz már a férgek tenyésztését is mesterséges vízben kell végezni Természetes víz csak abban az esetben használható, ha bizonyított, hogy minden szennyezőanyagtól mentes Dokumentálni kell pH (6-9) oxigén tartalom keménység (90-300 mg CaCo3/l) mikroszennyező anyagok (nem kötelező, ajánlott)

A mérés előkészítése Hígítási sor Tesztállatok koncentrációk becslése próba méréssel legnagyobb koncentráció értéke max. kétszerese legyen a legkisebb koncentráció értéknek (5 koncentrációs érték kiválasztása) a toxicitás alulbecsülésének kizárása érdekében a teszt megkezdésekor táplálék hozzáadása az üledékhez Tesztállatok kiválasztás azonos helyről származó, hasonló korú, méretű és fizikai állapotú, egészséges állatok felnőtt, fizikai elváltozásoktól mentes egyedek felhasználás a kiválasztott tesztállatokat a mérés előtt 10–14 napos időszakra el kell különíteni azon egyedeket kell felhasználni, melyek fizikai stimulálás hatására élénk mozgásba kezdenek táplálás külön táplálásra nincs szükség (az üledék már tartalmazza a szükséges tápanyagot)

Tesztkörnyezet (10 tesztorganizmus esetén) Statikus vizsgálat ajánlott speciális esetekben átfolyásos vizsgálat is megengedett Megfelelő üledék–víz arány (1:4) Tesztedények legalább 6 cm átmérőjű üveglombik (vagy más kémiailag inert anyagból készült edény) Üledék 1,5 – 3 cm réteg Fényszükséglet napi 8:16 órás sötét:világos ciklus 100-500 lx fényerősség Hőmérséklet 18–22 °C Levegőztetés laza 2–4 buborék/másodperc, 2 cm-rel az üledék fölött Használt üledék mennyisége elegendőnek kell lennie a férgek szaporodásához és táplálkozásához

Mérés menete A tesztállatok számának és az üledék mennyiségének meghatározása a leggyakrabban használt 10 féreg/teszt edény esetén 50–100 mg nedves biomassza  9–17 mg száraz biomassza (17, 1% száraz anyag tartalom esetén)  kb. 43 g üledék/ 10 féreg A konfidencia intervallum szélessége csökkenthető a koncentráció intervallum szűkítésével, ill. a férgek számának növelésével A hígítási sor előállítása és a kontroll minta elkészítése A kiválasztott tesztállatok üledékre helyezése A mérés alatt folyamatosan ellenőrizendő és dokumentálandó értékek hőmérséklet oldott oxigén koncentráció a levegőztetés mértékét pH keménység teljes ammónia tartalom férgek állapota 28 nap elteltével a teszt kiértékelése

A teszt kiértékelése A teszt végén meg kell vizsgálnia a férgek állapotát Az állatok kiemelésének lehetőségei az üledék 60°C-ra történő felmelegítésének hatására a férgek elhagyják az üledéket háló segítségével az üledéket eltávolítva hozzáférhetünk a tesztállatokhoz figyelni kell az állatok épségének megőrzésére Tesztedényenként rögzítendő az élő és az elpusztult állatok aránya halottak fizikai ingerre nem reagál dekompozíció jeleit mutatja eltűnt állatok Az életben maradt állatok nedves és száraz tömegének megmérése Meghatározás ECX (EC50—többi bizonytalan); LOEC; NOEC értékek A mérés érvényes a tesztállatok minimum 90%-nak vizsgálata

Referenciák a teszthez (3) ASTM International (2000). Standard guide for the determination of the bioaccumulation of sediment-associated contaminants by benthic invertebrates, E 1688-00a. In ASTM International 2004 Annual Book of Standards. Volume 11.05. Biological Effects and Environmental Fate; Biotechnology; Pesticides. ASTM International, West Conshohocken, PA. (4) ASTM International (2002). Standard Test Method for Measuring the Toxicity of Sediment- Associated Contaminants with Freshwater Invertebrates, E1706-00. In ASTM International 2004 Annual Book of Standards. Volume 11.05. Biological Effects and Environmental Fate; (5) Phipps, G.L., Ankley, G.T., Benoit, D.A. and Mattson, V.R. (1993). Use of the aquatic Oligochaete Lumbriculus variegatus for assessing the toxicity and bioaccumulation of sediment- associated contaminants. Environ.Toxicol. Chem. 12, 269-279. (6) OECD (2004). OECD Guidelines for the Testing of Chemicals No. 218: "Sediment-water chironomid toxicity test using spiked sediment" (Adopted April 2004). (7) U.S. EPA (2000). Methods for measuring the toxicity and bioaccumulation of sediment- associated contaminants with freshwater invertebrates. Second Edition. EPA 600/R-99/064, U.S. Environmental Protection Agency, Duluth, MN, March 2000. (8) Environment Canada (1997). Test for Growth and Survival in Sediment using Larvae of Freshwater Midges (Chironomus tentans or Chironomus riparius). Biological Test Method. Report SPE 1/RM/32. December 1997. (9) Hill, I.R., Matthiessen, P., Heimbach, F. (eds), 1993, Guidance document on Sediment Toxicity Tests and Bioassays for freshwater and Marine Environments, From the SETAC-Europe Workshop On Sediment Toxicity Assessment, 8-10 November 1993, Renesse (NL). (10) BBA (1995). Long-term toxicity test with Chironomus riparius: Development and validation of a new test system. Edited by M. Streloke and H.Köpp. Berlin 1995. (11) Riedhammer C. & B. Schwarz-Schulz (2001). The Newly Proposed

Forrás OECD GUIDELINES FOR THE TESTING OF CHEMICALS Test No. 225: Sediment-Water Lumbriculus Toxicity Test Using Spiked Sediment http://titania.sourceoecd.org/vl=25544007/cl=16/nw=1/rpsv/ij/oecdjournals/1607310x/v1n2/s25/p1 http://de.wikipedia.org/wiki/Wenigborster http://www.aquaesfera.org/panel/showthread.php?t=2668

Köszönöm a figyelmet!