Соотношение острых и хронических заболеваний - Acute to chronic ratio

В соотношение острых и хронических заболеваний (ACR) использует данные об острой токсичности измерить хроническая токсичность (MATC) химического вещества, представляющего интерес для организма. Наука, лежащая в основе определения безопасная концентрация к окружающей среде является несовершенным, статистически ограниченным и ресурсоемким. Существует незаполненный спрос на экспресс-оценку различных химических веществ. токсичность ко многим различным организмам. ACR - это предлагаемое решение этого требования.

Хотя эмпирические методы имеют решающее значение для принятия научных выводов и обоснованных решений, наилучшее личное суждение часто является лучшим инструментом для регулирующего органа при разрешении или запрещении попадания потенциально токсичных химических веществ в окружающую среду. Это означает принятие во внимание информации о химическая структура, физический и химические свойства включая судьбу и перенос в окружающей среде, и, самое главное, токсикологические данные.[1]

ACR математически является обратной величиной коэффициента приложения (AF), который был впервые предложен Маунт и Стефаном (1967).[2] Он не предоставляет новой информации, он просто преобразует значения AF в целые числа, которые легче сопоставить исследователям визуально.

Расчет

ACR - это величина, обратная коэффициенту приложения (AF). Это упрощает для регулирующих органов визуализацию данных в виде целых чисел, а не десятичных. AF рассчитывается путем деления Максимально допустимая концентрация токсичного вещества (MATC) смертельной концентрацией, которая убивает 50% тестовых организмов в тесте на острую токсичность (LC50 ).

Максимально допустимая концентрация токсичности (MATC определяется путем извлечения квадратного корня из концентрации без воздействия (NOEC ) умноженное на концентрацию низкого эффекта (LOEC ).

Фактор приложения (AF) определяется делением MATC на LC50.

или же

В этом случае ACR является обратным AF.

Нормативное использование

Каждый год частные производители химикатов разрабатывают и синтезируют тысячи новых и различных химикатов. Общественность требует, чтобы все эти химические вещества прошли испытания и были одобрены для использования EPA под TSCA. Частью этого требования к испытаниям является определение токсичности химических веществ для организмов в окружающей среде.[3]

Закон

Раздел 5 TSCA гласит, что EPA должно отвечать на предварительные уведомления о производстве (PMN) через 90–180 дней после их подачи производителем. Агентство по охране окружающей среды отвечает за определение вещества, его предполагаемое использование, количество, побочные продукты, уровни воздействия и все существующие данные об окружающей среде и здоровье, необходимые для предотвращения значительного вреда окружающей среде.[4]Кроме того, отсутствуют требования к тестированию PMN, поэтому часто предоставляется минимальный объем данных. Это можно рассматривать как ошибку TSCA.[5]Новые химические PMN представляются на ранней стадии разработки химического вещества, поэтому они редко содержат информацию о хронической токсичности, однако EPA должно отреагировать в течение 90-180 дней после подачи PMN. Это, по сути, ложится огромным бременем на EPA, поскольку химические эффекты в окружающую среду чрезвычайно трудно предсказать, просто основываясь на тестах токсичности одного вида (SST).[6] Ограниченный период времени, который TSCA предоставляет EPA для принятия этого решения, требует от EPA принятия решений с высокой степенью неопределенности. В конечном итоге это затрудняет задачу защиты окружающей среды от значительных неблагоприятных воздействий.

Результаты испытаний на острую и хроническую токсичность формируют основу знаний, которые регулирующие органы используют при выполнении работы, связанной с оценкой экологического риска и разработкой политики, которая определяет, какое количество представляющего интерес химического вещества должно быть разрешено в определенных средах. Хотя для непрофессионала это звучит достаточно просто, на практике это чрезвычайно сложно из-за большого количества модифицирующих факторов, неразрывно связанных с тестами на токсичность и статистическим анализом.[7] Различные токсические эффекты могут наблюдаться от одного и того же химического вещества при различных типах воздействия и параметрах окружающей среды, и, таким образом, токсичность является результатом острый и хронический тесты должны рассматриваться совместно при принятии решений. Кроме того, тесты на хроническую токсичность, как правило, требуют значительно большего внимания и ресурсов, чем тесты на острую токсичность, что делает их гораздо менее осуществимыми для своевременного принятия решений. Необходимость разработки более совершенных статистических методов и единообразия в использовании этих методов регулирующими органами стала очевидной в литературе.[8]

Научные методы определения острой и хронической токсичности для организмов по своей сути несовершенны и неоднородны для всей области исследований, и наиболее полезным инструментом для принятия решений должностными лицами чаще всего является личное суждение.[9]

Популярным новым методом оценки экологического риска является оценка от острого до хронического (ACE). Этот метод использует компьютерное программное обеспечение для оценки хронической токсичности, которое предоставляет исследователю аналогичную информацию с гораздо меньшими усилиями и затратами.

Ограничения

ACR выводится из данных, сгенерированных SST, так как является жертвой тех же ошибок и ограничений. Эти ограничения подробно описаны в литературе. [10]

Использование точечных оценок, таких как NOEC / LOEC, сокращает набор данных, содержащий множество значений, до изометрических, удаляя обширную визуальную информацию, которая позволяет исследователю оценить надежность и изменчивость данных. Такая информация, как наклон кривой доза-реакция, из которой выводятся значения NOEC и LOEC, теряется.[11] Однако без NOEC и LOEC гораздо труднее принимать регулирующие решения. Хотя ACR имеет недостатки из-за неопределенности точечных оценок, которые он использует для его определения, он по-прежнему широко ценится как инструмент регулирования при проведении экологических оценок и политических решений.

ACR основаны на тестах с использованием различных методологий, что означает, что между ACR могут быть значительные различия.

Рекомендации

  1. ^ Май, М .; Drost, W .; Germer, S .; Juffernholz, T .; Хан, С. (2016). «Оценка соотношения острых и хронических заболеваний рыбы и дафний для прогнозирования приемлемых уровней отсутствия эффекта». Науки об окружающей среде Европы. 28 (1): 16. Дои:10.1186 / s12302-016-0084-7. ЧВК  5044967. PMID  27752449.
  2. ^ Mount, D. I .; К. Э. Стефан (1967). «Метод установления допустимых пределов токсичности для малатиона рыб и сложного эфира бутоксиэтанола 2,4-D». Пер. Являюсь. Рыбы. Soc. 96 (2): 185. Дои:10.1577 / 1548-8659 (1967) 96 [185: AMFEAT] 2.0.CO; 2.
  3. ^ «Действия в соответствии с разделом 5 TSCA - Агентство по охране окружающей среды США». Epa.gov. 2014-10-24. Получено 7 января 2018.
  4. ^ Кенага, Э. Э. (1982). «Предсказуемость хронической токсичности от острой токсичности химических веществ для рыб и водных беспозвоночных». Экологическая токсикология и химия. 1 (4): 347–358. Дои:10.1002 / и т.д.5620010410.
  5. ^ Управление подотчетности правительства США (2 декабря 2009 г.). «Химическое регулирование: замечания по совершенствованию Закона о контроле над токсичными веществами». Gao.gov (ГАО-10-292Т). Получено 7 января 2018.
  6. ^ Maltby, L .; Clayton, S.A .; Yu, H .; McLoughlin, N .; Wood, R.M .; Инь, Д. (2000). «Использование тестов на токсичность для одного вида, реакции на уровне сообществ и идентификационных оценок токсичности для изучения воздействия сточных вод». Экологическая токсикология и химия. 19: 151–157. Дои:10.1002 / и т. Д. 5620190118.
  7. ^ "ЭКОЛОГИЯ АВСТРАЛИЯ" (PDF). Environmetrics.net.au. Получено 7 января 2018.
  8. ^ Fox, D. R .; Ландис, В. Г. (2016). «Не дайте себя обмануть - концентрация без наблюдаемого эффекта не заменит плохой эксперимент с концентрацией и реакцией». Environ Toxicol Chem. 35 (9): 2141–2148. Дои:10.1002 / и т.д.3459. PMID  27089534.
  9. ^ «Об оценке рисков - Агентство по охране окружающей среды США». Epa.gov. 2013-12-03. Получено 7 января 2018.
  10. ^ Кэрнс, J. Environ Monit Assess (1984) 4: 259. DOI: 10.1007 / BF00394145
  11. ^ Landis, W.G .; Чепмен, П. М. (2011). «Давно пора перестать использовать NOEL и LOEL». Integr Environ Assess Manag. 7 (4): vi – viii. Дои:10.1002 / ieam.249. PMID  21932339.