Toxicité chronique - Chronic toxicity
La toxicité chronique , le développement d'effets nocifs à la suite d'une exposition à long terme à un contaminant ou à un autre facteur de stress, est un aspect important de la toxicologie aquatique . Les effets indésirables associés à la toxicité chronique peuvent être directement mortels, mais sont plus souvent sublétaux, notamment des changements dans la croissance, la reproduction ou le comportement. La toxicité chronique contraste avec la toxicité aiguë , qui se produit sur une période plus courte jusqu'à des concentrations plus élevées. Divers tests de toxicité peuvent être effectués pour évaluer la toxicité chronique de différents contaminants et durent généralement au moins 10 % de la durée de vie d'un organisme. Les résultats des tests de toxicité aquatique chronique peuvent être utilisés pour déterminer les lignes directrices et les règlements sur la qualité de l'eau pour la protection des organismes aquatiques.
Définition de la toxicité chronique
La toxicité chronique est le développement d'effets nocifs à la suite d'une exposition à long terme à un toxique ou à un autre facteur de stress. Il peut se manifester par une létalité directe, mais fait plus souvent référence à des paramètres sublétaux tels qu'une croissance réduite, une reproduction réduite ou des changements de comportement tels que des performances de natation affectées.
Tests courants de toxicité chronique en milieu aquatique
Des tests de toxicité chronique sont effectués pour déterminer le potentiel de toxicité à long terme des substances toxiques ou d'autres facteurs de stress, généralement pour les organismes aquatiques. Voici des exemples d'organismes d'essai de toxicité chronique aquatique courants, de durées et de paramètres :
- Tête-de-boule, Pimephales promelas , survie et croissance des larves
- Daphnia, Daphnia magna , survie et reproduction à 21 jours
- Algues vertes, Raphidocelis subcapitata , croissance 72 h
- Amphipode, Hyalella azteca , survie, croissance et reproduction à 42 jours
Application des résultats des tests de toxicité chronique
Les résultats des tests de toxicité chronique peuvent être utilisés pour calculer des valeurs qui peuvent être utilisées pour déterminer les normes de qualité de l'eau. Ceux-ci inclus:
NOEC / CMEO
La concentration sans effet observé (NOEC) est déterminée comme la concentration testée la plus élevée qui ne montre aucune différence statistiquement significative par rapport au témoin. La concentration minimale avec effet observé (CMEO) est la concentration la plus faible parmi celles testées qui a produit une différence statistiquement significative par rapport au témoin. Les NOEC et les CMEO peuvent être dérivées de tests aigus et chroniques et sont utilisées par les agences pour établir des normes de qualité de l'eau.
MATC /CV
La concentration maximale acceptable de toxique (CMAT) est calculée comme la moyenne géométrique de la CSEO et de la CMEO. La MATC est parfois appelée valeur chronique (CV) et définie comme « la concentration (seuil) à laquelle les effets chroniques sont observés pour la première fois ».
PEC/ PNEC
La concentration estimée sans effet (PNEC) est calculée à partir de tests de toxicité pour déterminer la concentration qui ne devrait pas causer d'effets nocifs aux organismes aquatiques. La détermination des valeurs de la PNEC aquatique nécessite les résultats des tests de toxicité des poissons d'eau douce (par exemple ''Pimephales promelas''), des invertébrés d'eau douce (par exemple ''Daphnia magna'') et des algues d'eau douce (par exemple ''Raphidocelis subcapitata''). (PEC), la concentration prévue dans l'environnement, est comparée à la PNEC dans l'évaluation des risques. La CEE prend en compte à la fois les expositions aiguës et chroniques aux substances toxiques.
ACR/AF
Le rapport aigu à chronique (ACR) permet une estimation de la toxicité chronique à l'aide des données de toxicité aiguë. Il est calculé en divisant la CL50 par le MATC. L'inverse de ceci (MATC/LC50) est appelé facteur d'application (AF). Les AF peuvent être utilisés lorsque les données de toxicité chronique ne sont pas connues pour une espèce spécifique.
Défis avec les tests de toxicité chronique
La toxicité chronique des substances toxiques est une information utile à connaître pour déterminer les recommandations pour la qualité de l'eau, mais cette information n'est pas toujours facile à obtenir. Les tests de toxicité chronique peuvent être coûteux et difficiles, en raison des difficultés rencontrées pour maintenir les organismes témoins en vie, maintenir la qualité de l'eau, maintenir des expositions chimiques constantes et le temps requis pour les tests. Pour cette raison, les tests de toxicité aiguë sont plus couramment utilisés, et les ACR et les AF sont utilisés pour estimer la toxicité chronique des substances toxiques pour les organismes.
Facteurs qui influencent la toxicité
De nombreux facteurs peuvent augmenter ou diminuer la toxicité des substances toxiques ou des agents stressants, ce qui rend l'interprétation des résultats des tests difficile. Ceux-ci peuvent être chimiques, biologiques ou toxicologiques.
Facteurs chimiques
La chimie de l'eau joue un rôle important dans la toxicité de certains toxiques. Cela inclut le pH, la salinité, la dureté de l'eau, la conductivité, la température et les quantités de carbone organique dissous (COD). Par exemple, la toxicité du cuivre diminue avec l'augmentation des quantités de COD, comme décrit par le modèle de ligand biotique (BLM).
Facteurs biologiques
La toxicité chronique variera selon les différences entre les organismes, y compris l'espèce, la taille et l'âge. Certaines espèces sont plus sensibles aux effets toxiques, comme le montrent les distributions de sensibilité des espèces (SSD) . Certains stades de la vie sont plus sensibles aux effets néfastes, c'est pourquoi des tests de toxicité aux premiers stades de la vie (ELS) sont effectués pour certaines espèces aquatiques. De plus, d'autres facteurs physiques, comme la taille de l'organisme, peuvent entraîner des différences de réponse aux substances toxiques.
Exemples d'utilisation dans les recommandations pour la qualité de l'eau
Les recommandations pour la qualité de l'eau sont déterminées en fonction des résultats des tests de toxicité aiguë et chronique. Les concentrations maximales critères (CMC) sont obtenues à partir des tests de toxicité aiguë, tandis que les concentrations continues critères (CCC) sont obtenues à partir des tests de toxicité chronique. Ce sont des valeurs déterminées par l'US EPA pour protéger les organismes aquatiques.