ASTM E2591-22
Стандартное руководство по проведению испытаний на токсичность цельных осадков с участием земноводных
- Стандартный №
- ASTM E2591-22
- Дата публикации
- 2022
- Разместил
- American Society for Testing and Materials (ASTM)
- Последняя версия
- ASTM E2591-22
- сфера применения
- 1.1 Настоящий стандарт охватывает процедуры получения лабораторных данных о токсичности испытуемого материала (например, отложений или гидратированной почвы (т. е. почвы, которая насыщена, затоплена или затоплена достаточно долго в течение вегетационного периода для развития анаэробных (бескислородных) ) условия, благоприятствующие росту и возобновлению гидрофитной растительности)) амфибиям. В этой процедуре тестирования используются личинки северной леопардовой лягушки (Lithobates pipiens). Другие виды бесхвостых животных (например, зеленая лягушка (Lithobates clamitans), лесная лягушка (Lithobates sylvatica), американская жаба (Bufo americanus)) могут использоваться при наличии достаточных данных об обращении, кормлении и чувствительности. Материалом для испытаний могут быть отложения или жидкая почва, собранная в поле или с добавлением соединений в лаборатории. 1.2 Процедура испытания описывает 10-дневное испытание на токсичность всего осадка с оценкой смертности и выбранными сублетальными конечными точками (т. е. шириной тела и длиной тела). Испытания на токсичность проводятся в камерах объемом от 300 до 500 мл, содержащих 100 мл осадка и 175 мл вышележащей воды. Вышележащая вода обновляется ежедневно, а личинок амфибий кормят во время теста на токсичность, как только они достигают стадии Госнера 25 (закрытие жаберной крышки над жабрами). Процедура испытания предназначена для оценки пресноводных отложений, однако R. pipiens может переносить слегка соленую воду (не превышающую примерно 2500 мг Cl/л, что эквивалентно солености примерно 4,1, когда катионом является Na+) в 10-дневных испытаниях, хотя такие испытания всегда должны включать одновременный контроль пресной воды. Альтернативные продолжительности тестирования и сублетальные конечные точки могут быть рассмотрены в зависимости от потребностей конкретного места. Статистические оценки проводятся для определения того, являются ли тестовые материалы значительно более токсичными, чем осадок лабораторного контроля или эталонный образец(ы), собранный на местах. 1.3 В соответствующих случаях настоящий стандарт был разработан в соответствии с ранее разработанными методами оценки токсичности отложений для беспозвоночных (например, тесты на токсичность Hyalella azteca и Chironomus dilutus), описанными в Агентстве по охране окружающей среды США (USEPA, (1))2. руководство по тестированию пресноводных отложений, методы испытаний E1367 и E1706, а также руководства E1391, E1525, E1611 и E1688. Тесты, продолжающиеся до 10 дней и более и включающие сублетальные измерения, такие как рост, считаются более эффективными для выявления хронической токсичности и, таким образом, для определения областей умеренного загрязнения (1-3). 1.4 Во многих исторических исследованиях амфибий, как в воде, так и в отложениях, использовались тесты более короткой продолжительности (5 дней или меньше) (например, 4-7), и хотя часто оценивались как выживаемость, так и сублетальные конечные точки, существуют существенные доказательства того, что тесты более длительные, вероятно, будут более чувствительны к некоторым загрязняющим веществам (8-10). Исследования, проведенные с целью разработки и проверки этого протокола испытаний, включали долгосрочные исследования (посредством метаморфозы), а другие исследователи также проводили длительные испытания с бесхвостыми животными (7-20). Интересно, что некоторые исследования бесхвостых животных показали, что значительное снижение роста (например, массы всего тела, длины рыла) может быть обнаружено раньше при длительном тесте (например, на 14-20 день), но не может быть статистически различимо у более старых особей. организмы позже в тесте (11, 14). При разработке этих процедур была предпринята попытка сбалансировать потребности практической оценки с важностью оценки долгосрочных последствий, чтобы результаты продемонстрировали необходимую точность и достоверность. Самые последние протоколы испытаний на токсичность отложений для беспозвоночных включают более длительные исследования, которые позволяют измерить репродуктивные показатели (1, 21). Такие тесты из-за повышенной чувствительности сублетальных показателей также могут быть полезны при оценке токсичности. Исследования полного жизненного цикла бесхвостых животных (включая размножение) обычно неосуществимы ни с технической, ни с финансовой точки зрения. Однако, если информация по конкретному месту указывает на то, что присутствующие загрязняющие вещества могут влиять на другие конечные точки (включая тератогенность), то продолжительность теста на токсичность может быть увеличена за счет метаморфоза или могут быть измерены дополнительные сублетальные конечные точки. 1 Настоящее руководство находится под юрисдикцией Комитет ASTM E50 по экологической оценке, управлению рисками и корректирующим действиям находится в прямой ответственности подкомитета E50.47 по биологическому воздействию и воздействию на окружающую среду. Текущая редакция утверждена 1 января 2022 г. Опубликована в апреле 2022 г. Первоначально утверждена в 2007 г. Последняя предыдущая редакция утверждена в 2013 г. под номером E2591–07(2013). ДОИ: 10.1520/E2591-22. 2 Номера, выделенные жирным шрифтом в скобках, относятся к списку ссылок в конце настоящего стандарта. Авторские права © ASTM International, 100 Barr Harbour Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959. США Этот международный стандарт был разработан в соответствии с международно признанными принципами стандартизации, установленными в Решении о принципах разработки международных стандартов, руководств и рекомендаций, выпущенном Комитетом Всемирной торговой организации по техническим барьерам в торговле (ТБТ). 1 (например, нарушения поведения, уродства, временные метаморфозы). Возможное включение этих конечных точек и увеличение продолжительности испытаний следует учитывать при разработке проекта или плана исследования (см. 8.1.1). 1.5 Методика, представленная в настоящем стандарте, была разработана в рамках исследовательской программы Министерства обороны (DoD) и представлена в руководстве для сотрудников, занимающихся оценкой рисков, и государственных/федеральных регулирующих органов, участвующих в рассмотрении и утверждении рабочих планов и отчетов по оценке рисков (22). . Для разработки этого метода был проведен ряд испытаний с добавлением осадка (22, 23). С момента разработки методологии она использовалась в оперативном порядке для оценки отложений, собранных в полевых условиях на нескольких государственных и федеральных экологических объектах (24, 25). Для большинства этих исследований использовались предпочтительные тестовые организмы Lithobates pipiens. На загрязненном свинцом участке, управляемом Департаментом шоссейных дорог штата Массачусетс, Xenopus laevis (африканская шпорцевая лягушка) использовалась в системе тестирования отложений из-за проблем с доступностью Lithobates pipiens (26). Этот метод испытаний также использовался для оценки токсичности отложений. на загрязненном кадмием участке 4-го региона USEPA в Теннесси (27). Эта методология использовалась для характеристики потенциального воздействия загрязнителей на земноводных и для разработки предварительных целей по исправлению положения, если это было оправдано. Во всех тестах оценивали эффекты выживаемости и роста после 10 дней воздействия в соответствии с методами, представленными в настоящем стандарте. 1.6 Использование личинок амфибий для оценки экологической токсичности не является чем-то новым. Исследователи использовали головастиков для изучения токсичности металлов и органических соединений. Большинство этих исследований проводилось при воздействии воды, обычно аналогично воздействию на рыб или беспозвоночных, как описано в Руководстве E729 (28-40). Меньшее количество исследований было сосредоточено на воздействии личинок бесхвостых животных на отложения, а используемые методы широко варьируются: от вольеров in situ (15, 41) до лабораторных тестов с использованием различных условий воздействия и возраста организма (4, 8, 14, 39, 42-44). ). Не было выявлено исследований, в которых использовались бы те же условия испытаний, которые описаны в настоящем стандарте. Однако в следующих подразделах описаны некоторые лабораторные оценки воздействия отложений на амфибий. 1.6.1 Испытания на токсичность осадков, проводимые в лаборатории на земноводных, проводились в диапазоне продолжительности испытаний от 4 дней (4, 39, 42, Руководство E1439-98, Приложение X2) до 12 дней (44) и в ходе метаморфоза (8, 14). , 43). Тесты на токсичность осадков с бесхвостыми животными, обитающими в Северной Америке, были начаты на личинках головастиков между 23 и 25 стадиями развития по Госнеру (8, 43, 44). Температура испытаний составляла от 21 °C до 23 °C, а кормление начиналось после того, как головастики достигли 25-й стадии Госнера. Источниками пищи были TetraMin3 (8), вареный салат ромэн (43), вареный салат ромэн и хлопья для рыбы (14) или вареный салат ромэн. салат-латук и пищевые гранулы для кроликов (44). Испытания проводились в режиме статического обновления с заменой воды с различной скоростью (ежедневно (42, 44), еженедельно (8), каждые 3–5 дней (43)). Дизайн испытаний (количество повторов, размер испытательного сосуда, количество организмов в повторении) варьировался в зависимости от цели исследования: несколько тестов проводились в аквариумах (14, 43), больших контейнерах (8) или плавательных бассейнах (44). Конечные точки, оцениваемые при завершении теста, включали выживаемость (4, 8, 14, 42–44), рост (8, 14, 42–44), биоаккумуляцию металлов (8), темпы развития (8, 14, 43), деформации (14). , 42, 43), скорость плавания (44) и уровень активности в поисках пищи (43). 1.6.2 Для оценки эффекта прямого контакта с отложениями, содержащими ПХБ, Savage et al. (43) подвергали личинок головастиков (стадии Госнера 23–25; древесные лягушки (R. sylvatica)) воздействию отложений, собранных в полевых условиях, в условиях, которые позволяли как прямой контакт с осадком, так и отделение от осадка с помощью барьера с размером ячеек 500 мкм. Исследование показало, что летальные и сублетальные эффекты на головастиков, наблюдаемые в результате метаморфоза, были более выраженными, когда был разрешен прямой контакт с отложениями. Фуэнтес и др. (39) оценили острую токсичность двух составов Roundup4 (широко используемого гербицида с активным ингредиентом глифосатом) для шести видов бесхвостых животных, включая Lithobates pipiens, как в условиях только воды, так и в условиях вода + осадки. Исследование показало, что токсичность гербицидов на основе глифосата снижается в присутствии отложений, вероятно, из-за сорбции частицами осадка и связанными с ними органическими веществами. Условия испытаний, описанные в настоящем стандарте, позволяют головастикам поддерживать прямой контакт с осадком. 1.6.3 Испытания на токсичность осадков с использованием Xenopus laevis были сосредоточены на оценке влияния экстрактов осадков на развитие эмбрионов лягушек, в отличие от целых осадков. Были разработаны методы, которые подвергают эмбрионы на стадии бластулы воздействию осадка путем помещения эмбрионов во вставку из тефлоновой сетки, которая располагается над верхней частью осадка в области границы раздела осадок-вода ((42), Руководство E1439-98, Приложение X2). Эти исследования проводятся для оценки выживаемости, роста и физических пороков развития эмбрионов после 4-дневного периода воздействия. Условия испытаний, описанные в настоящем стандарте, допускают более прямой контакт с осадком с использованием более старых тестовых организмов и более длительную продолжительность воздействия. 1.7 Виды амфибий могут быть ключевыми рецепторами потенциально опасных химических веществ на загрязненных участках. Хотя исторически они не часто включались в оценки риска, важность амфибий как чувствительных и ключевых видов все больше признается, особенно учитывая сокращение популяций земноводных во всем мире, которое может быть вызвано множеством локализованных стрессовых агентов, а не одной доминирующей причиной (45 ). Отсутствие представленности амфибий в качестве суррогатных видов, вероятно, связано с множеством факторов, включая скудное знание местных популяций и истории жизни амфибий, скудность применимых данных о токсичности и непоследовательность в стандартизированных протоколах оценки. Обзор методов оценки экологического риска для амфибий и пробелов в существующих данных и методах о токсичности для амфибий представлен Johnson et al. (46). Важность амфибий в процессе оценки экологического риска признана Министерством окружающей среды и изменения климата Канады в Руководстве по оценке экологических рисков в рамках Федерального плана действий по загрязненным участкам (47). Тесты на токсичность отложений являются эффективным средством оценки воздействия загрязнения отложений на земноводных с использованием множественных доказательств. Оценка самая мощная 3 TetraMin является торговой маркой TETRA GMBH. 4 Roundup является зарегистрированной торговой маркой компании Monsanto. E2591 − 22 2, когда станции отбора проб для испытаний на токсичность расположены рядом с местами проведения химических анализов осадков и экологических исследований, что позволяет провести детальную оценку сопутствующих данных при оценке экологического риска. Пространственное и временное расположение тестов на токсичность и аналитических проб особенно важно для установления эффектов, специфичных для загрязняющих веществ, и оценки биодоступности загрязняющих веществ. 1.8 Чтобы испытание на токсичность осадков было чувствительным, оно должно быть достаточно продолжительным для измерения потенциальной токсичности и должно проводиться на соответствующей стадии развития жизненного цикла тестируемого организма. Использование недавно вылупившихся головастиков и проведение теста на воздействие осадка в течение 10 дней для оценки конечных точек роста отвечает обоим этим требованиям чувствительности. 1.9 Значения, указанные в единицах СИ, следует считать стандартными. Никакие другие единицы измерения в настоящий стандарт не включены. 1.10 Настоящий стандарт не претендует на решение всех проблем безопасности, если таковые имеются, связанных с его использованием. Пользователь настоящего стандарта несет ответственность за установление соответствующих мер безопасности, охраны труда и окружающей среды, а также определение применимости нормативных ограничений перед использованием. 1.11 Настоящий международный стандарт был разработан в соответствии с международно признанными принципами стандартизации, установленными в Решении о принципах разработки международных стандартов, руководств и рекомендаций, выпущенном Комитетом Всемирной торговой организации по техническим барьерам в торговле (ТБТ).
ASTM E2591-22 Ссылочный документ
- ASTM D4447 Стандартное руководство по утилизации лабораторных химикатов и проб
- ASTM E1023 Стандартное руководство по оценке опасности материала для водных организмов и их использования
- ASTM E1192 Стандартное руководство по проведению испытаний на острую токсичность водных проб окружающей среды и сточных вод для рыб, макробеспозвоночных и амфибий
- ASTM E1367 Стандартное руководство по проведению 10-дневных статических испытаний на токсичность отложений с морскими и эстуарными амфиподами
- ASTM E1391 Стандартное руководство по сбору, хранению, характеристике и обработке осадков для токсикологических испытаний
- ASTM E1439 Стандартное руководство по проведению анализа тератогенеза эмбрионов лягушки-Xenopus (FETAX)
- ASTM E1525 Стандартное руководство по разработке биологических тестов с отложениями
- ASTM E1611 Стандартное руководство по проведению испытаний на токсичность в отложениях с многощетинковыми кольчатыми червями
- ASTM E1688 Стандартное руководство по определению биоаккумуляции загрязнителей, связанных с отложениями, донными беспозвоночными
- ASTM E1706 Стандартный метод испытаний для измерения токсичности загрязнителей, связанных с отложениями, для пресноводных беспозвоночных
- ASTM E1733 Стандартное руководство по использованию освещения при лабораторных исследованиях
- ASTM E177 Стандартная практика использования терминов «точность» и «предвзятость» в методах испытаний ASTM
- ASTM E1847 Стандартная практика статистического анализа испытаний на токсичность, проводимых в соответствии с рекомендациями ASTM
- ASTM E691 Стандартная практика проведения межлабораторного исследования для определения точности метода испытаний
- ASTM E729 Стандартное руководство по проведению испытаний острой токсичности тестируемых материалов на рыбах, макробеспозвоночных и земноводных
- ASTM E943 Стандартная терминология, касающаяся биологических эффектов и судьбы окружающей среды*， 2023-06-01 Обновление
ASTM E2591-22 История
- 2022 ASTM E2591-22 Стандартное руководство по проведению испытаний на токсичность цельных осадков с участием земноводных
- 2013 ASTM E2591-07(2013) Стандартное руководство по проведению испытаний на токсичность цельных осадков с участием земноводных
- 2007 ASTM E2591-07 Стандартное руководство по проведению испытаний на токсичность цельных осадков с участием земноводных
