Toxicidad crónica
La toxicidad crónica , el desarrollo de efectos adversos como resultado de la exposición a largo plazo a un contaminante u otro factor estresante, es un aspecto importante de la toxicología acuática . [1] Los efectos adversos asociados con la toxicidad crónica pueden ser directamente letales, pero son más comúnmente subletales, incluyendo cambios en el crecimiento, la reproducción o el comportamiento. La toxicidad crónica contrasta con la toxicidad aguda , que ocurre durante un período de tiempo más corto a concentraciones más altas. Se pueden realizar varias pruebas de toxicidad para evaluar la toxicidad crónica de diferentes contaminantes, y generalmente duran al menos el 10% de la vida útil de un organismo. [2] Los resultados de las pruebas de toxicidad crónica acuática se pueden utilizar para determinar las pautas y regulaciones de calidad del agua para la protección de los organismos acuáticos.
Definición
La toxicidad crónica es el desarrollo de efectos adversos como resultado de la exposición prolongada a un tóxico u otro factor estresante. Puede manifestarse como letalidad directa, pero más comúnmente se refiere a efectos secundarios subletales, como disminución del crecimiento, reducción de la reproducción o cambios de comportamiento, como impacto en el rendimiento al nadar.
Pruebas acuáticas comunes
Las pruebas de toxicidad crónica se realizan para determinar el potencial de toxicidad a largo plazo de los tóxicos u otros factores estresantes, generalmente para los organismos acuáticos. Algunos ejemplos de organismos acuáticos de prueba de toxicidad crónica, duraciones y puntos finales comunes incluyen:
- Pez cabeza gorda, Pimephales promelas , supervivencia y crecimiento de las larvas
- Daphnia, Daphnia magna , supervivencia y reproducción a los 21 días
- Alga verde, Raphidocelis subcapitata , crecimiento durante 72 horas
- Anfípodo, Hyalella azteca , supervivencia, crecimiento y reproducción durante 42 días
Aplicación de los resultados de las pruebas
Los resultados de las pruebas de toxicidad crónica se pueden utilizar para calcular valores que se pueden utilizar para determinar los estándares de calidad del agua. Estos incluyen:
NOEC/LOEC
La concentración sin efectos observados (NOEC) se determina como la concentración más alta analizada que no muestra una diferencia estadísticamente significativa con respecto al control. La concentración más baja con efectos observados (LOEC) es la concentración más baja de las analizadas que produjo una diferencia estadísticamente significativa con respecto al control. Las NOEC y LOEC se pueden derivar de pruebas tanto agudas como crónicas y las utilizan las agencias para establecer estándares de calidad del agua.
Matc/CV
La concentración máxima aceptable de sustancia tóxica (MATC) se calcula como la media geométrica de la NOEC y la LOEC. La MATC a veces se denomina valor crónico (CV) y se define como “la concentración (umbral) en la que se observan por primera vez los efectos crónicos”. [3]
PEC/PNEC
La concentración sin efectos prevista (PNEC) se calcula a partir de pruebas de toxicidad para determinar la concentración que no se cree que cause efectos adversos a los organismos acuáticos. [4] La determinación de los valores de PNEC acuáticos requiere resultados de pruebas de toxicidad de peces de agua dulce (por ejemplo, ''Pimephales promelas''), invertebrados de agua dulce (por ejemplo, ''Daphnia magna'') y algas de agua dulce (por ejemplo, ''Raphidocelis subcapitata''). La concentración de efectos probables (PEC), la concentración prevista en el medio ambiente, se compara con la PNEC en la evaluación de riesgos. La PEC tiene en cuenta tanto las exposiciones agudas como crónicas a los tóxicos.
ACR/AF
La razón de toxicidad aguda a crónica (ACR) permite estimar la toxicidad crónica utilizando datos de toxicidad aguda. Se calcula dividiendo la CL50 por el MATC. El inverso de esto (MATC/CL50) se denomina factor de aplicación (AF). Los AF se pueden utilizar cuando no se conocen los datos de toxicidad crónica para una especie específica.
Desafíos con las pruebas
La toxicidad crónica de los tóxicos es una información útil para determinar las pautas de calidad del agua, pero no siempre es fácil obtenerla. Las pruebas de toxicidad crónica pueden ser costosas y difíciles debido a los desafíos que implica mantener vivos a los organismos de control, mantener la calidad del agua, retener exposiciones químicas constantes y el tiempo que se requiere para las pruebas. Debido a esto, las pruebas de toxicidad aguda se emplean con más frecuencia y los ACR y AF se utilizan para estimar la toxicidad crónica de los tóxicos para los organismos.
Factores que influyen en la toxicidad
Existen muchos factores que pueden aumentar o disminuir la toxicidad de los tóxicos o estresores, lo que dificulta la interpretación de los resultados de las pruebas. Estos pueden ser químicos, biológicos o toxicológicos.
Factores químicos
La química del agua desempeña un papel importante en la toxicidad de ciertos tóxicos. Esto incluye el pH, la salinidad, la dureza del agua, la conductividad, la temperatura y las cantidades de carbono orgánico disuelto (COD). Por ejemplo, la toxicidad del cobre disminuye con cantidades crecientes de COD, como lo describe el modelo de ligando biótico (BLM). [5]
Factores biológicos
La toxicidad crónica varía según los organismos, como la especie, el tamaño y la edad. Algunas especies son más susceptibles a los efectos tóxicos, como se muestra en las distribuciones de sensibilidad de las especies (SSD). Algunas etapas de la vida son más susceptibles a los efectos adversos, por lo que se realizan pruebas de toxicidad en las primeras etapas de la vida (ELS) para ciertas especies acuáticas. Además, otros factores físicos, como el tamaño del organismo, pueden provocar diferencias en la respuesta a los tóxicos.
Ejemplos de uso en directrices de calidad del agua
Las pautas de calidad del agua se determinan en función de los resultados de pruebas de toxicidad aguda y crónica. Las concentraciones máximas de criterio (CMC) se obtienen a partir de pruebas de toxicidad aguda, mientras que las concentraciones continuas de criterio (CCC) se obtienen a partir de pruebas de toxicidad crónica. [6] Son valores determinados por la EPA de EE. UU. para proteger a los organismos acuáticos.
Véase también
Referencias
- ^ Rand, GM (1995). Fundamentos de toxicología acuática: efectos, destino ambiental y evaluación de riesgos . CRC Press. ISBN 978-1560320913.
- ^ Newman, MC (2010). Fundamentos de ecotoxicología . CRC Press. ISBN 978-1-4200-6704-0.
- ^ Hoffman, DJ; Rattner, BA; Burton, GA Jr.; Cairns, J. (2002). Manual de ecotoxicología, segunda edición . CRC Press.
- ^ Duffus, JH; Templeton, DM; Nordberg, M. (2009). Conceptos de toxicología . RSC Publishing. ISBN 978-0-85404-157-2.
- ^ Di Toro, DM; Allen, HE; Bergman, HL; Meyer, JS; Paquin, PR; Santore, RC (2001). "Modelo de ligando biótico de la toxicidad aguda de metales I. Base técnica". Toxicología y química ambiental . 20 (10): 2383–2396. doi :10.1002/etc.5620201034. PMID 11596774.
- ^ “Manual de normas de calidad del agua - Capítulo 3: Criterios de calidad del agua (40 CFR 131.11)” US EPA, 1993
