1.8.3.3. Зберігання
Необхідно використовувати свіжий зразок осаду і води, однак,якщо зберігання є необхідним, осад і вода просіюються як описановище і зберігаються разом, покриті водою (товщина шару води6-10 см) в темному місці при температурі 4 +- 2 град.С впродовжмаксимум чотирьох тижнів (7)(8)(23). Зразки, що мають бутивикористані, для аеробних дослідів зберігаються при вільномудоступі повітря (наприклад, у відкритих контейнерах), а зразки дляанаеробних дослідів - при відсутності кисню. Не можна допускатизамерзання осаду і води, а також висихання осаду впродовжтранспортування і зберігання.
1.8.4. Підготовка зразків осаду/води для проведення досліду
Дослідна речовина додається після закінчення періодуакліматизації, при цьому зразки осаду/води поміщаються вінкубаційних колбах, які потім використовуються в основномудосліді, акліматизація проводиться в тих самих умовах, що ідослідна інкубація (дивіться Розділ 1.9.1.). Періодакліматизації - це час, необхідний для досягнення системоювідповідної стабільності, яка відображується в виглядіконцентрації рН і кисню в воді, потенціалу окисно-відновлювальногопроцесу в воді і макроскопічного відокремлення фаз. Періодакліматизації звичайно триває від одного до двох тижнів і неповинен тривати більше чотирьох тижнів. Результати, отриманівпродовж цього періоду мають бути включені до звіту.
1.9. ВИКОНАННЯ ДОСЛІДУ
1.9.1. Умови проведення досліду
Дослід проводиться в інкубаційному апараті (дивіться Розділ1.8.1.) з відношенням "вода-осад" в межах 3:1 - 4:1 і товщиноюшару осаду 2,5 см (+- 0,5 см). (1) Рекомендується використовуватикількість осаду 50 г (суха вага) для інкубаційної ємності.
----------------
(1) Нещодавні дослідження показали, що зберігання при4 град.C може призвести до зменшення вмісту органічного вуглецю восаді, що, можливо може призвести до зниження мікробної активності(34).
Дослід проводиться в темноті при постійній температурі вдіапазоні 10-30 град.С. Температура (20 +- 2) град.С є прийнятною.Якщо необхідно, в деяких випадках можна розглянути нижчі рівнітемператур (наприклад, 10 град.С), в залежності від того, якуінформацію необхідно отримати в результаті досліду. Температураінкубації відстежується і включаться до звіту.
1.9.2. Обробка і застосування дослідної речовини
Використовується один дослідний рівень концентраціїхімікату(2). Для хімікатів, призначених для захисту рослин,хімікати вводяться безпосередньо до водоймищ, максимальна дозамічення приймається як максимальний застосовуваний рівень,розрахований на підставі площі води в дослідній посудині. В усіхінших випадках концентрація, що використовується, визначається напідставі очікуваних викидів в навколишнє середовище. Необхіднозвернути увагу на використання відповідної концентрації дослідноїречовини для характеризування шляху трансформації, формування івідхилення продуктів трансформації. Може виявитись необхіднимвикористання більш значних доз (наприклад, в 10 разів більших) втих ситуаціях, коли концентрації дослідної речовини є близькими домежі визначення на початку досліду і/або коли основні продуктитрансформації не можуть бути виявлені, якщо рівень застосовуваноїдослідної речовини складає 10%. Однак, при використанні вищихдослідних концентрацій, вони не повинні викликати значногошкідливого ефекту на мікробну діяльність системи водного осаду.Для досягнення постійної концентрації дослідної речовини можнарозглянути можливість регулювання кількості матерілу, щозастосовується в посудинах різних розмірів, на підставі глибиниводного стовпа в посудині відносно глибини води в певному місці(стандартним значенням глибини є 100 см, однак можнавикористовувати інші значення глибини). Дивіться Додаток 4 дляознайомлення з прикладами розрахунків.
----------------
(2) Дослід з другою концентрацією може бути корисним дляхімікатів, що потрапляють в поверхневі води різними шляхами,призводячи до значних відхилень концентрації, оскільки більшнизька концентрація може бути проаналізована з відповідноюточністю.
В ідеальному випадку дослідна речовина застосовується вякості водного розчину в водній фазі дослідної системи. Якщовикористання незначних кількостей розчинників, що змішуються зводою (наприклад, ацетону, етанолу) уникнути неможливо,дозволяється їх використання для покращення розподілу дослідноїречовини, але об'єм цих речовин не повинен перевищувати 1% v/v івони не повинні мати шкідливий ефект на мікробіологічну активністьдослідної системи. При підготовці водних розчинів дослідноїречовини необхідно вживати певних заходів безпеки - використаннягенераторних труб і попереднє змішування може бути доцільним длязабезпечення повної гомогенності. Після додавання водного розчинудо дослідної системи, рекомендується легке помішування водноїфази, але при цьому рух осаду має бути мінімально можливим.
Використання продуктів з розробленою рецептурою, звичайно нерекомендується, оскільки інгредієнти рецептури можуть впливати нарозподіл дослідної речовини і/або продукти трансформації міжфазами води і осаду. Однак, для дослідних речовин, що слаборозчиняються в воді, використання матеріалів з розробленоюрецептурою є прийнятною альтернативою.
Кількість інкубаційних пробірок залежить від кількостівідбору зразків (дивіться Розділ 1.9.3). Необхідно використовуватидостатню кількість дослідних систем, для того, щоб дві системиможна було знищити при кожному відборі зразків. Якщовикористовуються контрольні прилади для кожної системи воднихосадів, вони не повинні взаємодіяти з дослідною речовиною.Контрольні прилади можуть використовуватись для визначеннямікробної біомаси осаду і загального вмісту органічного вуглецю вводі і осаді після завершення досліду. Два контрольних прилади(наприклад, один контрольний прилад для кожної водної системи)можуть використовуватись для відстеження необхідних параметрів восаді і воді впродовж періоду акліматизації (дивіться таблицю вРозділі 1.8.2.2.) Необхідно використовувати два додатковихконтрольних прилади у випадку, коли дослідна речовина потрапляєчерез розчин, для визначення шкідливого ефекту на мікробніактивність дослідної системи.
1.9.3. Тривалість досліду і відбір зразків
Тривалість експерименту звичайно не повинна перевищувати100 днів (6), експеримент повинен тривати до визначення шляхурозпаду і схеми розподілу води/осаду або до тих пір, поки 90%дослідної речовини зникає внаслідок трансформації і/абовипаровування. Необхідно виконати принаймні шість відборів зразків(включаючи нульовий відбір) з можливим проведенням попередньогодосліду (дивіться Розділ 1.9.4) для встановлення відповідногорежиму відбору зразків і тривалості досліду, окрім випадків, колив результаті попередніх дослідів були отримані відповідні дані.Для гідрофобних дослідних речовин додаткові точки відбору зразківвпродовж початкового періоду досліду можуть бути необхідними длявизначення рівня розподілу між фазами води і осаду.
У відповідний час відбору зразків всі інкубаційні пробірки(при повторних дослідах) забираються для аналізу. Осад і вода, щознаходилась над ним, аналізуються окремо(1). Необхідно обережновилити поверхневу воду, щоб якнайменше потурбувати осад.Екстракція і характеризування дослідної речовини і продуктівтрансформації здійснюється після відповідних аналітичних процедур.Необхідно звернути увагу на необхідність усунення матеріалу, щоможливо абсорбувався до інкубаційної пробірки або до з'єднувальнихтруб, що використовуються для уловлення летючих.
----------------
(1) У випадках, коли існує вірогідність швидкої ре-оксидаціїанаеробних продуктів трансформації, необхідно підтримуватианаеробні умови впродовж відбору зразків і аналізу.
1.9.4. Факультативний попередній дослід
Якщо тривалість досліду і режим відбору зразків не можутьбути встановлені на підставі інших відповідних аналізів дослідноїречовини, проведення попереднього досліду може бути доцільним, приякому застосовуються ті самі дослідні умови, що і в основномудосліді. Відносні експериментальні умови і результати попередньогодосліду, якщо він проводився, мають бути включені в звіт вскороченій формі.
1.9.5. Виміри і аналіз
Концентрація дослідної речовини і продуктів трансформації вчас відбору зразків в воді і осаді вимірюється і включається взвіт (як концентрація і як відсоток). Взагалі продуктитрансформації визначені при >= 10% радіоактивності в загальнійсистемі "вода - осад" підлягають ідентифікації, окрім випадків,коли доведено протилежне. Необхідно розглянути можливістьідентифікації продуктів трансформації, для яких концентраціяпостійно збільшується впродовж досліду, навіть у випадку, колиїхня концентрація не перевищує меж, визначених вище, оскільки цеможе вказувати на тривалість. Остання розглядається індивідуальнуу відповідності до випадку з відповідними поясненнями, яківключаються до звіту.
Результати, що стосуються систем вловлювання газів/летючих(СО та інших, наприклад, органічних складових) повинні включатись
2
в звіт при кожному відборі зразків. Рівні мінералізації
включаються до звіту. Залишки в осаді, що не екстрагуються
(зв'язані) включаються до звіту при кожному відборі зразків.
2. ДАНІ
2.1. ПРЕДСТАВЛЕННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ
Загальний масовий баланс або відновлення (дивітьсяРозділ 1.7.1) доданої радіоактивності розраховується при кожномувідборі зразків, Результати включаються до звіту у виглядівідсотка доданої радіоактивності. Розподіл радіоактивності міжводою і осадом включається до звіту в вигляді концентрації іпроцентного відношення при кожному відборі зразків.
Період напірозкладу DT , і якщо необхідно DT і DT
50 75 90
дослідної речовини визначається разом з межами достовірності
(дивіться Розділ 1.7.3). Інформація щодо рівня розчинення
дослідної речовини в воді і осаді можу бути отримана за допомогою
використання відповідних засобів оцінювання. Вони можуть включати
в себе застосування псевдо-кінетики першого порядку, техніки
емпіричних кривих, які застосовують графічні або числові рішення,
а також більш складні способи оцінки, наприклад, одно- або
багато- камерні моделі. Подальша наступна детальна інформація може
бути отримана з відповідної літератури (35)(36)(37).
Всі підходи мають свої сильні і слабкі сторони і різнийступінь складності. Застосування кінетики першого рівня може бутинадмірним спрощенням процесів розкладу і розподілу, але там, де цеможливо, дає термін (константу швидкості процесу або періоднапіврозпаду), який може бути легко зрозумілий і важливий длямоделювання і розрахунку очікуваної навколишньої концентрації.Емпіричні підходи або лінійні трансформації можуть призвести добільш щільного прилягання кривих до даних, що в свою чергудозволить краще оцінити значення періодів напіврозкладу DT , і
50
якщо необхідно DT і DT . Використання похідних констант, однак,
75 90
є обмеженим. Камерні моделі можуть дати певну кількість постійних
величин корисних для оцінювання ризику, які описують рівень
розкладу в різних камерах і розподіл хімічної речовини. Вони
можуть також бути використані для оцінки показників рівня
утворення і розпаду основних продуктів трансформації. В усіх
випадках вибраний метод має бути обґрунтованим, а дослідник
повинен продемонструвати графічно і/або статистично відповідність
отриманих результатів прогнозам.
3. ЗВІТНІСТЬ
3.1. ЗВІТ З ДОСЛІДУ
Звіт повинен включати в себе наступну інформацію:
Дослідна речовина:
- загальна назва, хімічна назва, номер CAS, структурнаформула (з зазначенням розташування мічення, якщо використовуєтьсяматеріал з радіоактивним міченням) і відповідні фізико-хімічнівластивості,
- чистота (забруднення) дослідної речовини,
- радіохімічна чистота міченого хімікату і молярна активність(якщо застосовується).
Еталонні речовини:
- хімічна назва і структура еталонних речовин, щовикористовуються для складання характеристик і/або ідентифікаціїпродуктів трансформації.
Дослідні осади і води:
- розташування і опис місця для відбору зразків воднихосадів, включаючи, якщо це можливо, історію забруднення,
- всю інформацію стосовно збору, зберігання (якщо необхідно)і акліматизації систем водних осадів,
- характеристики зразків водних осадів, зазначених в таблиціРозділу 1.8.2.2.
Умови досліду:
- дослідна система, що використовувалась (наприклад, проточнасистема, біометр, спосіб вентиляції, метод змішування, об'єм води,маса осаду, товщина шарів води і осаду, габарити досліднихпосудин, і т.ін.),
- застосування дослідної речовини в дослідній системі:дослідні концентрації, що використовуються, кількість повторів іконтролів, спосіб застосування дослідної речовини (наприклад,використання розчину, якщо використовується), і т.ін.,
- температура інкубації,
- час відбору зразків,
- методи екстракції і ефективність, а також аналітичні методиі визначення меж,
- методи визначення характеристик/ідентифікації продуктівтрансформації,
- відхилення від дослідного протоколу або дослідних умоввпродовж проведення досліду.
Результати:
- необроблені числові дані презентаційного аналізу (всінеоброблені дані повинні зберігатись в архіві GLP),
- повторюваність і чутливість аналітичних методів, щовикористовувались,
- рівні відновлення (% значення дійсного досліду зазначене врозділі 1.7.1),
- таблиці результатів, виражені як % дози, що -1застосовувалась, в мг·кг в воді, осаді і всій системі (тільки %)для дослідної речовини, і якщо необхідно, для продуктівтрансформації і радіоактивності, що не підлягає екстракції,
- баланс мас впродовж і після закінчення дослідів,
- графічне представлення трансформації в фракціях води іосаду і в усій системі (включаючи мінералізацію),
- рівні мінералізації,
- значення періодів напірозкладу DT , і якщо необхідно DT
50 75
і DT дослідної речовини, і якщо необхідно основних продуктів
90
трансформації, включаючи межі достовірності в воді, осаді і всій
системі,
- оцінка кінетики трансформації дослідної речовини і, якщонеобхідно, основних продуктів трансформації,
- запропонований шлях трансформації, якщо необхідно,
- обговорення результатів.
4. ПОСИЛАННЯ
(1) BBA-Guidelines for the examination of plant protectors inthe registration process., (1990) Part IV, Section 5-1:Degradability and fate of plant protectors in the water/sedimentsystem. Germany.
(2) Commission for registration of pesticides: Applicationfor registration of a pesticide., (1991) Part G. Behaviour of theproduct and its metabolites in soil, water and air, Section G.2.1(a). The Netherlands.
(3) MAFF Pesticides Safety Directorate., (1992) Preliminaryguideline for the conduct of biodegradability tests on pesticidesin natural sediment/water systems. Ref No SC 9046. United-Kingdom.
(4) Agriculture Canada: Environmental chemistry and fate.,(1987) Guidelines for registration of pesticides in Canada.Aquatic (Laboratory) - Anaerobic and aerobic. Canada. p. 35-37.
(5) US-EPA: Pesticide assessment guidelines, Subdivision N.Chemistry: Environmental fate (1982) Section 162-3, Anaerobicaquatic metabolism.
(6) SETAC-Europe publication., (1995) Procedures forassessing the environmental fate and ecotoxicity ofpesticides. Ed.Dr Mark R. Lynch. SETAC-Europe, Brussels.
(7) OECD Test Guidelines Programme., (1995) Final Report ofthe OECD Workshop on Selection of Soils/sediments, Belgirate,Italy, 18-20 January 1995.
(8) ISO/DIS 5667-12., (1994) Water quality - Sampling - Part12:Guidance on sampling of bottomsediments.
(9) US-EPA (1998a) Sediment/water microcosm biodegradationtest. Harmonised Test Guidelines (OPPTS835.3180). EPA712-C-98-080.
(10) DFG: Pesticide Bound Residues in Soil. Wiley-VCH (1998).
(11) T.R.Roberts: Non-extractable pesticide residues in soilsand plants. Pure Appl. Chem. 56, 945-956 (IUPAC 1984).
(12) OECD Test Guideline 304A: Inherent Biodegradability inSoil (adopted 12 May 1981).
(13) OECD (1993): Guidelines for Testing of Chemicals. Paris.OECD (1994-2000): Addenda 6-11 to Guidelines for the Testing ofChemicals.
(14) Scholz, K., Fritz R., Anderson C. and Spiteller M.(1988) Degradation ofpesticides in an aquatic modelecosystem.BCPC - Pests and Diseases, 3B-4, p. 149-158.
(15) Guth, J.A., (1981) Experimental approaches to studyingthe fate of pesticides in soil. In Progress in PesticideBiochemistry (D.H. Hutson, T.R. Roberts, Eds.), Vol. 1, 85-114. J.Wiley & Sons.
(16) Madsen, T., Kristensen, P. (1997) Effects of bacterialinoculation and non-ionic surfactants on degradation of polycyclicaromatic hydrocarbons in soil. Environ. Toxicol. Chem. 16, p.631-637.
(17) Steber, J., Wierich, P. (1987) The anaerobic degradationof detergent range fatty alcohol ethoxylates. Studies with14C-labelled model surfactants. Water Research 21, p. 661-667.
(18) Black, C.A. (1965). Methods of Soil Analysis. AgronomyMonograph No 9. American Society of Agronomy, Madison.
(19) APHA (1989) Standard Methods for Examination of Waterand Wastewater (17th edition). AmericanPublic Health Association,American Water Works Association and Water Pollution ControlFederation, Washington D.C.
(20) Rowell, D.L. (1994) Soil Science Methods andApplications. Longman.
(21) Light, T.S., (1972). Standard solution for redoxpotential measurements. Anal. Chemistry 44, p. 1038-1039.
(22) SETAC-Europe publication (1991) Guidance document ontesting procedures for pesticides in freshwater mesocosms. Fromthe Workshop 'A Meeting of Experts on Guidelines for Static FieldMesocosms Tests', 3-4 July 1991.
(23) SETAC-Europe publication. (1993) Guidance document onsediment toxicity tests and bioassays forfreshwater and marineenvironments. From the Workshop on Sediment Toxicity Assessment(WOSTA),8-10 November 1993. Eds.: I.R.Hill, P.Matthie sen andF.Heimbach.
(24) Vink, J.P.M., van der Zee, S.E.A.T.M. (1997) Pesticidebiotransformation in surface waters: multivariate analyses ofenvironmental factors at field sites. Water Research 31,p. 2858-2868.
(25) Vink, J.P.M., Schraa, G., van der Zee, S.E.A.T.M. (1999)Nutrient effects on microbial transformation of pesticides innitrifying waters. Environ. Toxicol, p. 329-338.
(26) Anderson, T.H., Domsch, K.H. (1985) Maintenance carbonrequirements of actively-metabolising microbial populations underin-situ conditions. Soil Biol. Biochem. 17, p. 197-203.
(27) ISO-14240-2., (1997) Soil quality - Determination ofsoil microbial biomass - Part 2: Fumigationextraction method.
(28) Beelen, P. Van and F. Van Keulen., (1990), The Kineticsof the Degradation of Chloroform and Benzene in Anaerobic Sedimentfrom the River Rhine. Hydrobiol. Bull. 24 (1), p. 13-21.
(29) Shelton, D.R. and Tiedje, J.M. (1984) General method fordetermining anaerobic biodegradation potential. App. Environ.Microbiol. 47, p. 850-857.
(30) Birch, R.R., Biver, C., Campagna, R., Gledhill, W.E.,Pagga, U., Steber, J., Reust, H. and Bontinck, W.J.(1989)Screening of chemicals for anaerobic biodegradation. Chemosphere19, p. 1527-1550.
(31) Pagga, U. and Beimborn, D.B. (1993) Anaerobicbiodegradation tests for organic compounds. Chemoshpere 27,p. 1499-1509.
(32) Nuck, B.A. and Federle, T.W., (1986) A batch test forassessing the mineralisation of 14C-radiolabelled compounds underrealistic anaerobic conditions. Environ. Sci. Technol. 30, p.3597-3603.
(33) US-EPA (1998b). Anaerobic biodegradability of organicchemicals. Harmonised Test Guidelines (OPPTS835.3400). EPA712-C-98-090.
(34) Sijm, Haller and Schrap (1997) Influence of storage onsediment characteristics and drying sediment onsorptioncoefficients of organic contaminants. Bulletin Environ. Contam.Toxicol. 58, p. 961-968.
(35) Timme, G., Frehse H. and Laska V. (1986) Statisticalinterpretation and graphic representation of the degradationalbehaviour of pesticide residues II. Pflanzenschutz - NachrichtenBayer, 39, p. 187-203.
(36) Timme, G., Frehse, H. (1980) Statistical interpretationand graphic representation of the degradational behaviour ofpesticide residues I. Pflanzenschutz - Nachrichten Bayer, 33,p. 47-60.
(37) Carlton, R.R., and Allen, R., (1994) The use of acompartment model for evaluating the fate of pesticides insediment/water systems. Brighton Crop Protection Conference - Pestand Diseases, p. 1349-1354.
Додаток 1
КОРОТКИЙ ОПИС СИСТЕМ
ДЛЯ АЕРОБНИХ І АНАЕРОБНИХ ДОСЛІДІВ
Система для аеробних дослідів
Система для аеробного досліду, описана для цього методускладається з аеробного шару води (звичайно концентрація кисню
-1
повинна складати від 7 до 10 мг·л ) і шару осаду, який є аеробним
на поверхні і анаеробним під поверхнею (звичайно потенціал
окислювально-відновлювального процесу (E ) в аеробній зоні осаду
h
складає 80-90 mV). Зволожене повітря пропускається над поверхнею
води в кожній інкубаційній ємності для підтримання достатнього
рівню кисню в просторі над рідиною.
Система для анаеробних дослідів
Система і процедура для проведення анаеробних дослідів єприблизно такими самими, як для проведення аеробних дослідів, завинятком того, що замість повітря, зволожений азот пропускаєтьсянад поверхнею води в кожній інкубаційній ємності для підтриманнядостатнього рівню азоту в просторі над рідиною. Осад і водавважаються анаеробними, якщо потенціалокислювально-відновлювального процесу (E ) є меншим за 100 mV.
h
В анаеробному досліді оцінювання мінералізації включає в себевизначення об'єму виділеного вуглекислого газу і метану.
Додаток 2
ПРИКЛАД АПАРАТУ ДЛЯ ПРОПУСКАННЯ ГАЗУ
Додаток 3
ПРИКЛАД БІОМЕТРИЧНОГО АПАРАТУ
Додаток 4
ПРИКЛАД ВИЗНАЧЕННЯ ДОЗИ
У ВІДПОВІДНОСТІ ДО ДОСЛІДНИХ ПОСУДИН
Внутрішній діаметр циліндру: = 8 см
Глибина водного стовпа, не включаючи осад = 12 см
2
Площа поверхні: 3,142 х 4 = 50,3 кв.см
Рівень дози: 500 г дослідної речовини/гектар
відповідає 5 мкг/кв.см
Всього мкг: 5 х 50,3 = 251,5 мкг
Кількість регулюється в залежності від глибини,
яка складає 100 см:
12 х 251,5 / 100 = 30,18 мю г
Об'єм водного стовпа: 50,3 х 12 = 603 мл
Концентрація в воді: 30,18 / 603 = 0,050 мг/мл
або 50 мкгл