Perfluorioktaanisulfonihappo
varatut/varaamattomat polymeerit
kationiset, anioniset, Nonioniset ja amfoteeriset polymeerit (mukaan lukien Kvarternaariset Aminoesterit)
vesiliukoisia kationipolymeerejä käytetään koagulantteina ja tai flokkulantteina prosesseissa, jotka sisältävät juomavesi, lietteen vedenpoisto, Paperinvalmistus, kaivostoiminta ja Pinnoitushartsit. Vesiliukoiset varautuneet polymeerit luokitellaan varauspotentiaalinsa mukaan kationisiin, anionisiin, nonionisiin ja amfoteerisiin. Kationipolymeerit sisältävät positiivisen varaustiheyden. Monet polymeereistä sisältävät tertiäärisiä eli kvaternäärisiä typpejä, jotka antavat polymeerille positiivisen nettovarauksen. Anioniset polymeerit ovat negatiivisesti varautuneita. Ionittomat polymeerit eivät ole varattuja, koska ne eivät sisällä ionisoituvaa osaa. Amfoteeriset polymeerit ovat luonteeltaan zwitterionisia, joilla on sekä kationisia että anionisia funktionaalisia ryhmiä. Varauksen ilmentyminen amfoteerisissa polymeereissä on kotimaisen väliaineen pH: n funktio. Kaloilla, selkärangattomilla ja Levillä mahdollisesti ilmenevän mekanistisen tai epäspesifisen myrkyllisyyden lisäksi kationisilla polymeereillä voi olla toksisia vaikutuksia fysikaalisten vuorovaikutusten kautta kalojen negatiivisesti varautuneen kiduspinnan kanssa. Vähentynyt hapensiirto seuraa siihen liittyviä haittavaikutuksia.
kationisen polymeerikemian, varaustiheyden ja molekyylipainon vaikutuksia arvioitiin akuutissa ja kroonisessa altistumisessa kirjolohelle (S. gairdneri, O. mykiss). Arvioituihin kationipolymeereihin kuului kaksi pääluokkaa. Ensimmäisen luokan epikloorihydriini / dimetyyliamiinikopolymeerit kuljettavat kvaternaarista typpeä polymeerin selkärangassa. Toinen kationikopolymeerityyppi olivat akryyliamidi / akrylaattikopolymeerit, jotka kuljettavat kvaternaarista typpeä polymeerin Esterin sivuketjussa. Tutkittujen polyamiinien molekyylipaino vaihteli välillä 10-200-250 kDa). Akryyliamidi / akrylaattiesterikopolymeerien varaustiheys vaihteli 10%: sta 39%: iin. Akuuttitutkimukset tehtiin staattisissa ei-uusiutuvissa olosuhteissa ja myös läpivirtausolosuhteissa. Krooniset tutkimukset tehtiin läpivirtausaltistuksen kautta. Akuuteissa tutkimuksissa LC50-arvot vaihtelivat suuresti. Akuutti LC50− arvo ei-uusiotutkimuksissa oli 592, 271, 779 ja 661 µg L-1 kolmen polyamiinin ja yhden akryyliamidin osalta. Polyamiinit eli polymeerin selkärangassa olevat polymeerit, joissa on kvaternaarinen typpi, näyttivät yleensä olevan akuutisti myrkyllisempiä kuin akryyliamidipohjaiset polymeerit (kvaternäärinen typpi polymeerin Esterin sivuketjussa). Läpivirtausolosuhteissa toksisuus näytti lisääntyvän verrattuna uusiin tutkimuksiin. Dynaamisten tutkimusten akuutit LC50-arvot olivat 42, 6, 96, 156 ja 384 µg L− 1 kolmen polyamiinin ja yhden akryyliamidin osalta. Dynaamisten läpivirtaus-ja kroonistutkimusten LC50-ACR-arvot olivat alhaiset sekä testattujen polyamiinien että polyakryyliamidin osalta, mikä osoittaa, että kroonisen myrkyllisyyden LC50-arvot eivät poikenneet akuuteista arvoista. Alhaiset ACR-arvot osoittavat sen vuoksi, että aiheutunut myrkyllisyys johtui pikaisista akuuteista vaikutuksista eikä pitkäaikaisista kumulatiivisista vaikutuksista. Havaittiin suuntaus, joka viittaa toksisuuden vähenemiseen molekyylipainon kasvaessa.
subletaalisten vaikutusten osalta kroonisen toksisuuden osalta arvioitu polyamiini ei aiheuttanut haittavaikutuksia kasvuparametreihin. Itse asiassa molemmat polyamiinit aiheuttivat pitoisuuteen liittyvää kasvua kasvuparametreissa. Testatussa akryyliamidissa havaittiin eloonjääneiden taimenten painon merkittävä lasku. Näistä tutkimuksista voidaan päätellä, että kationinen varaus ja polymeerin fysikaalinen pääosa olivat ratkaisevia tekijöitä myrkyllisyydessä, joka havaittiin uusiutumattomassa järjestelmässä. Läpivirtausolosuhteet lisäsivät polymeerien myrkyllisyyttä verrattuna staattisiin olosuhteisiin. Polymeerin molekyylipaino ja myrkyllisyys olivat kääntäen verrannollisia. Läpivirtausjärjestelmissä kationiset polyamiinit näyttivät olevan myrkyllisempiä kuin kationiset polyakryyliamidit.
useiden kationipolymeerien akuuttia myrkyllisyyttä arvioitiin D. magna -, fathead minnow – (P. promelas), gammarid – (Gammarus pseudolimnaeus) ja kääpiösääskillä (Paratanytarsus parthenogeneticus) in vitro-testimenetelmillä. Lisäksi on tehty mikrokosmoskoe, jossa on käytetty kaloja tai selkärangattomia lajeja ja kymmentä levälajia. Akuuttia toksisuutta koskevat tutkimukset tehtiin D. magna: lla ja fathead minnow: lla polyelektrolyyttipitoisuuksilla 100 mg l− 1. Jos testipitoisuus 100 mg l− 1 osoittautui myrkylliseksi jommallekummalle tai kummallekin testiorganismille, elektrolyytti testattiin käyttämällä vähemmän herkkää gammaridia. Osa elektrolyyteistä testattiin kääpiöillä. LC50-arvot neljälle polykationille olivat suuremmat kuin 100 mg L-1 D. Magnalle ja/tai fathead minnowille. Jäljelle jääneistä 11 kationisesta polymeeristä LC50-arvot vaihtelivat välillä 0, 09− 70, 7 mg L− 1 D. Magnan osalta ja 0, 88-9, 47 mg L-1 fathead minnowin osalta. USEPA TSCA: n kriteerien mukaan näiden polysatioiden Välitön myrkyllisyys vaihtelee vähäisestä huolesta (LC50 > 100 mg l− 1) useisiin kohtalaiseen tai suureen huoleen (LC50 < 100 mg l− 1− LC50 < 1, 0 mg l-1). Paratanytarsus parthenogeneticus LC50-arvot olivat alle 100 mg l− 1 kolmella kahdeksasta testatusta kationipolymeeristä (< 6, 25− 50 mg l-1). Gammaridien LC50-lukemat olivat 8,1-33.4 mg l-1 seitsemälle 13: sta testatusta polymeeristä.
mikrokosmostutkimuksissa levien kasvu viivästyi korkeammalla kationipitoisuudella. Ei kuitenkaan ollut ilmeistä, että polymeerit olisivat aiheuttaneet leviin suoria myrkkyvaikutuksia, ja solujen kasvun viivästymisen katsottiin spekulatiivisesti johtuvan leväsolujen ja polymeerien mahdollisista fysikaalisista vuorovaikutuksista. Mikrokosmoksen lajikoostumuksen muutosten katsottiin johtuvan polyelektrolyyteistä, mutta laiduntamisen aktiivisuutta ei suljettu pois, koska lajien monimuotoisuus muuttuu käsitellyissä mikrokosmoksissa.
on arvioitu useiden polyelektrolyyttien akuuttia myrkyllisyyttä Yläjärven kirjolohelle (O. mykiss), järvitaimenelle (Salvelinus namaycush), mysidille (Mysis relicta), kopepodille (Limnocalanus macrurus) ja kladokeraanille (D. magna). Lisäksi tehtiin 21 päivän elinkaaritutkimus D. Magnan tutkimuksessa, jossa tutkittiin polykationisten polymeerien vaikutuksia tämän selkärangattoman lajin lisääntymiseen. Testatut kationiset polyelektrolyytit olivat Superfloc 330 (Calgon Corp.), Calgon M-500, Gendriv 162 (General Mills Chemicals), Magnifloc 570C (Calgon Corp.) ja Magnifloc 521c. Staattisissa olosuhteissa kirjolohen 96 h LC50− arvot vaihtelivat Superfloc 330: n 2, 12 mg L− 1: n ja Gendriv 162: n 218 mg l-1: n välillä. USEPA TSCA-kriteerien mukaan myrkyllisyyden Luonnehdinta aiheuttaa vähäistä tai kohtalaista huolta. Järvitaimenen 96 h LC50-arvo Superfloc 33: lle vastasi 2,85 mg l− 1: tä ja Calgon M-500: lle 5,70 mg l− 1: tä. Nämä tiedot viittaavat kohtalaiseen Myrkyllisyyteen kyseiselle kalalajille. D. Magnan 48 h LC50 vaihteli välillä 0,34-345 mg l-1, joka on laaja vaihteluväli ja jolla on TSCA: n mukaan myrkyllisyysominaisuudet, jotka ovat vähäisiä tai erittäin huolestuttavia. 21 päivän päästä. magna life-cycle-tutkimus, Superfloc 330 ja Calgon M-500 heikensivät selkärangattomien lisääntymistä pienemmillä pitoisuuksilla eli 0,10 ja 1,0 mg l− 1 kuin eloonjäämisen mahdollistavilla pitoisuuksilla eli 1,10 ja 2,85 mg l− 1. Tiedot viittaavat tietynlaiseen vastevaihteluun, joka on todennäköisesti seurausta varaustiheydestä. Lisäksi tiedot osoittavat myös, että ainakin useiden polyelektrolyyttikationien osalta niihin liittyvä myrkyllisyys vesieliöillä voi olla huomattava.
tutkimukset ovat osoittaneet, että kationisten polymeerien myrkyllisyyden lieventämistä voidaan helpottaa lisäämällä altistuneille lajeille elintarvikkeeksi anionisia polymeerejä ja/tai orgaanista ainesta. Erityisesti kationisen polymeerimateriaalin myrkyllisyyttä on vähennetty lisäämällä humushappoa. Humushapon lisäämisen kirjolohiviljelmiin on osoitettu vähentävän kationipolymeerien myrkyllisyyttä jopa 75-kertaisesti riippuen viljelmien humushappopitoisuudesta. Yhteenvetona nämä tiedot osoittavat, että orgaanisten aineiden lisääminen monikationisia polymeerejä sisältäviin viljelmiin vähentää myrkyllisyyttä. Käytännön seuraus tästä on, että vaikka tavanomaiset myrkyllisyystutkimukset, jotka tehdään ilman orgaanisen aineen, kuten humushapon, lisäämistä, mahdollistavat myrkyllisyyden vertailun eri testimateriaalien välillä, orgaanisten aineiden lisääminen mahdollistaa myrkyllisyyden arvioinnin todennäköisemmissä, ympäristön kannalta merkityksellisissä olosuhteissa.
polymeerimyrkytyksen mekanismin leväviljelmissä on arveltu olevan ravinteiden hivenainesidonnan funktio. Tätä hypoteesia on testattu käyttämällä kolmen monikomponenttisen voiteluaineen lisäaineen vesiseosten veteen mukautettuja fraktioita (WAFs). Wafeja käytettiin, koska osa voiteluaineiden lisäaineista oli liukenemattomia. S. capricornutum-bakteerin toksisuustiedot osoittivat yleensä, että WAF− yhdisteet olivat erittäin myrkyllisiä, ja niiden tehollisten kuormituspitoisuuksien mediaani (el50s) perustui solujen tiheyden kasvuun tai kasvunopeuteen, joka oli alle 1 mg l-1. O. mykissin ja D. Magnan kohdalla saadut EL50− arvot olivat sen sijaan yli 1000 mg l-1. Lisäksi testeihin sisältyi testejä, joiden tarkoituksena oli selvittää, olivatko voiteluainevoiteet algistaattisia (pitoisuus, joka estää levien kasvua vähentämättä solutasoja) vai algisidisiä. Näiden tutkimusten tulokset osoittivat, että levämyrkyllisyys oli epäsuoraa, mikä johtui välttämättömien hivenaineiden sekoittumisesta. Rauta-tai dinatriumetyleenidiamiinitetraetikkahapon (EDTA) muodossa olevat WAF-linnoitukset, joiden pitoisuus oli 200-1000% tavanomaisesta leväainepitoisuudesta, lievensivät muuttumattomissa viljelmissä havaittua toksisuutta. LEVÄVILJELMÄT, jotka poistettiin WAF: tä sisältävästä viljelyaineesta ja suspendoitiin uudelleen tuoreeseen viljelyaineeseen, kasvoivat jälleen eksponentiaalisesti. Näistä tutkimuksista voidaan tehdä useita päätelmiä: (1) mikroravinteiden Sitominen varautuneisiin polymeerimateriaaleihin aiheuttaa todennäköisesti merkittävää myrkyllisyyttä altistuneille eliöille, sillä levät ovat erityisen herkkiä logaritmiselle faasikasvun vähenemiselle välttämättömän ravinnekadon vuoksi.; ja 2) materiaalien testaus standarditestausprotokollia käyttäen voi yliarvioida myrkyllisyyttä, koska standardiaineksen ja luonnon dynaamisten vesien vähäisen ravinnesaannin korrelaatio on alhainen.
C12–C18-monoalkyylikvaternaariselle ammoniumyhdisteelle (MAQ) on tehty ympäristöriskien arviointitutkimus. MAQ on kationinen pinta-aktiivinen aine, joka toimii yhdessä muiden pyykinpesuaineen komponenttien kanssa. Tapaustutkimuksessa esitettiin tietoja testimateriaalin fysikaalisista ja kemiallisista ominaisuuksista, ennustetuista pitoisuuksista ympäristössä ja vaiheista ympäristössä. Lisäksi käsiteltiin ympäristövaikutuksia koskevia tietoja MAQ: ta varten. Vihreä-ja sinilevien ja piilevien 96 h EC50-arvot vaihtelivat välillä 0,12-0,86 mg l-1 MAQ. Algistaattiset pitoisuudet vaihtelivat välillä 0, 47-0, 97 mg l-1. Daphnid 48 h EC50-arvot olivat keskimäärin 0, 06 mg l− 1 viidessä laboratoriovedessä tehdyssä kokeessa. Krooninen NOEC ja LOEC olivat 21 päivän D. magna-elinkaaritutkimuksessa 0, 01− 0, 04 mg l-1. Meren selkärangattomien, mysidin ja vaaleanpunaisten katkarapujen EC50− arvot olivat vastaavasti 1,3 mg l-1 ja 1,8 mg L-1. Neljän makean veden kalalajin 96 h LC50 oli ketjun pituuden funktio. LC50-arvot olivat 2.8− 31.3 mg l–1 MAQ: ille, joiden ketjujen pituudet olivat C12–C14, ja 0.10− 0.24 mg L-1 MAQ: ille, joiden ketjujen pituudet vaihtelivat C15: stä C18: aan. Mitattu 28 päivän krooninen noec ja LOEC olivat fathead minnow ’ n varhaisvaiheen tutkimuksissa 0, 46-1, 0 mg l-1 C12 MAQ: lla ja 0, 01–0, 02 mg l− 1 C16–C18 MAQ: lla. On selvää, että näillä materiaaleilla on laboratoriotutkimusten perusteella merkittävää myrkyllisyyttä. Koska näitä materiaaleja todennäköisesti käsitellään WWTFs: ssä, arvioitiin materiaalin myrkyllisyyttä aktiiviliete-mikro-organismeille. HETEROTROFISEN aktiivisuuden 50%: n vähenemiseen tarvittava MAQ− pitoisuus oli noin 39 mg l-1.
akuuttia ja kroonista myrkyllisyyttä mittaavia testejä tehtiin MAQ: lla joki-ja järvivesissä. Perusteluna oli arvioida luonnonvesien sisältämien liuenneiden orgaanisten aineiden vaikutuksia polymeerin biologiseen hyötyosuuteen. Sekä akuutin LC50-arvon että kroonisen LOEC-arvon keskiarvo luonnollisessa pintavedessä oli kolme kertaa korkeampi vesikirpuilla, jotka ovat kaikkein herkimpiä lajeja. LC50-arvot vaihtelivat välillä 0,1− 0,5 mg l− 1 MAQ seitsemässä joki-ja järvivesikokeessa (LC50 laboratoriovedessä keskiarvo oli 0,06 mg l-1). Neljässä eri pintavesitestissä mitatut krooniset noec− ja LOEC− arvot vaihtelivat välillä 0, 05-0, 10 mg l-1 MAQ (laboratoriovedessä mitatut noec-ja LOEC-arvot olivat välillä 0, 01-0, 04 mg l-1). Kahden välittömän myrkyllisyyden testin tulokset bluegill-ja fathead-kääpiöillä olivat verrattavissa laboratoriotutkimuksiin; LC50-arvot olivat 6, 0 mg L− 1 jokivedessä ja 2, 8–31, 0 saman ketjun pituisessa MAQ: ssa laboratoriovedessä.
Mikrokosmostutkimuksia tehtiin myös, kun D. Magnan, chironomid midgesin ja kolonisoidun perifyton-joen rinnakkaispopulaatiot altistettiin C12 MAQ-pitoisuuksille, joiden arveltiin olevan tappavia D. Magnalle. Mikrokosmokset olivat läpivirtausjärjestelmiä, joissa oli luonnollista jokivettä ja puhdasta sedimenttiä. Eliöt altistuivat enintään 4 kuukauden ajan varmistaen useiden sukupolvien altistumisen. Tutkimustulosten perusteella ei havaittu merkittäviä vaikutuksia D. Magnan tiheyteen tai biomassaan, kun C12 MAQ− pitoisuudet olivat enintään 0,110 mg l-1. Ensimmäinen vaikutus ilmeni annoksella 0, 180 mg l− 1 populaatioissa, jotka olivat alun perin altistuneet kyseiselle testipitoisuudelle. Populaatioilla, jotka sopeutuivat pienempiin pitoisuuksiin ja altistuivat myöhemmin 0, 180 mg l− 1: lle, ei ollut haitallisia vaikutuksia. Sekä ennen altistusta että kontrolliryhmässä olleiden määrä väheni merkittävästi annoksella 0, 310 mg l-1. Tulokset johtuivat korvaavista muutoksista selkärangattomien populaatiodynamiikassa, jossa herkkien yksilöiden menetyksiä kompensoitiin sietävien populaatioiden lisääntymiskyvyn lisääntymisellä monisukupolvisten altistusten jälkeen.
lopuksi tehtiin kenttätutkimuksia joissa ja järvissä, jotka olivat hyvässä biologisessa kunnossa ja joissa saatiin mitattavia määriä WWTF: n jätevesiä. Luonnon kasviplanktonin ja eläinplanktonin rakenteellisia ja toiminnallisia parametreja sekä biohajoamisnopeuksia arvioitiin. Laboratoriossa määritetyt EC50-arvot vihreille ja sinileville sekä piileville olivat noin 12-23 kertaa pienemmät kuin fotosynteettiseen aktiivisuuteen tai yhdyskuntarakenteeseen vaikuttavalla in situ-pitoisuudella. Esialtistuneiden mikrobiyhteisöjen aiheuttama biohajoaminen oli nopeaa ja heijastui luonnossa esiintyvien orgaanisten aineiden biohajoavuus. Kotoperäiset kalat, pohjaeläimistöt ja perifytonit olivat paljon vähemmän herkkiä MAQ: lle kuin herkin laboratoriolaji D. magna. Jätevesivaltaisessa virrassa ei havaittu merkittäviä haittavaikutuksia yhdellekään alkuperäisyhteisölle, jotka altistuivat 0, 27 mg l− 1 MAQ: n pitoisuudelle, joka oli yli kaksinkertainen daphnidien akuuttiin EC50: een verrattuna laboratoriotutkimusten perusteella.
Järvitaimenpoikaset, Salvelinus namaycush, altistettiin laboratoriokokeissa kahdelle jäteveden käsittelypolymeerille, yhdelle anioniselle (MagnaFloc 156) ja yhdelle kationiselle (MagnaFloc 368; Ciba Specialty Chemical) sen määrittämiseksi, olivatko nämä kaivostoiminnassa käytetyt kemikaalit myrkyllisiä altistuneille kaloille. Polymeerit lisätään jäteveteen helpottamaan suspendoituneiden hiukkasten asettumista ja poistamista. Kationipolymeerit toimivat pääasiassa koagulantteina ja Adsorboituvat negatiivisesti varautuneiden hiukkasten pintaan, jolloin ne neutraloivat sähköstaattisia pintavarauksia. Anioniset polymeerit toimivat pääasiassa flokkulantteina, jotka sitoutuvat suspendoituneina hiukkasina suuremmiksi molekyylipainoisiksi aggregaateiksi, jotka asettuvat helpommin ulos liuoksesta. Tulokset osoittivat, että kationipolymeeri MagnaFloc 368 oli järvitaimen poikasille huomattavasti myrkyllisempi kuin anionipolymeeri MagnaFloc 156. MagnaFloc 368: n 96 h LC50 oli 2,08 mg l− 1, Kun taas MAGNAFLOC 156: n LC50: tä ei voitu määrittää. Suurimmalla tutkitulla MagnaFloc 156-pitoisuudella, 600 mg l-1, havaittiin 5%: n kuolleisuus.
näillä poikasilla havaittu myrkyllisyys johtui lataustiheydestä. Mitä voimakkaampi polymeerin sähköstaattinen varaus on, sitä suurempi on sen myrkyllisyys. Pienimolekyyliset polymeerit ovat myös tyypillisesti myrkyllisempiä. Myrkyllisyyden mekanismin oletetaan olevan se, että varautuneet polymeerit vetävät puoleensa altistuneiden kalojen negatiivisia varautuneita kiduspintoja ja vuorovaikuttavat niiden kanssa. Kationipolymeerien toksinen vaikutus kaloissa on yhtäpitävä hypoksian kanssa ja siitä on osoituksena siihen liittyvä histopatologia, mukaan lukien lisääntynyt verisuonitus, lisääntynyt lamellipaksuus soluproliferaation kautta ja pienentynyt lamellien korkeus. Histopatologiset löydökset tukevat kiduskalvon heikentyneen hengitystehon ja ionisäätelyn fysiologista mekanismia. Anionisten polymeerien osalta on oletettu, että nämä materiaalit sitovat väliaineisiin tärkeitä ravintoaineita, kuten hivenainemetalleja magnesiumia ja/tai rautaa. Vaihtoehtoisesti anioniset aineet voisivat vaikuttaa myös kiduskalvon ionisäätelyyn.
Fluoropolymeerit
Perfluorioktaanisulfonihappo (PFOS) ja perfluorioktaanihappo (PFOA) on todettu kaikkialla esiintyviksi ympäristön epäpuhtauksiksi. Nämä materiaalit eivät ole luonnontuotteita ja ovat puhtaasti ihmisperäisiä alkuperää. Perfluoratut hapot (PFAs) ovat yleensä anionisten fluorattujen aineiden luokka, jolle on ominaista perfluorialkyyliketju ja sulfonaatti-tai karboksylaattiliukoinen ryhmä. Perfluorialkyyliketjua kutsutaan yleisesti telomeeriksi tai synonyymisesti fluorotelomeeriksi. Perfluorattuja yhdisteitä käytetään lähtöaineina erittäin suurimolekyylisten fluorattujen polymeerien synteeseissä. Suurimolekyylisten polymeerien ympäristövastuut ovat rajalliset niiden koon vuoksi, toisin sanoen molekyylikokoa koskevien poissulkemisten ja yleisen hajoamisen vastahakoisuuden vuoksi. Mahdolliset ympäristövastuut johtuvat formuloiduissa loppukäyttötuotteissa esiintyvistä telomeerijäämistä ja molekyylipainoltaan suurien polymeerien mahdollisesta hajoamisesta. Seuraavassa käsitellään telomeerin ympäristömyrkyllisyyttä.
taulukossa 6 esitetään PFOS-yhdisteiden Välitön myrkyllisyys kaloille, selkärangattomille ja Leville. Aineisto osoittaa, että PFOS on käytännössä myrkytön makeanveden Leville ja vesisuonikasveille eli Lemna gibballe. PFOS on myrkyllistä selkärangattomille, ja sitä pidetään Kohtalaista huolta aiheuttavana kaloille USEPA TSCA: n kriteerien mukaisesti. Taulukossa 7 esitetään, että kalat ovat subkroonisen tai kroonisen altistuksen perusteella herkempiä PFOS-yhdisteille kuin selkärangattomat tai levät.
Taulukko 6. Acute toxicity of PFOS to fish, invertebrates, and algae
Organism | Toxicity endpoint | Time(h) | Concentrationa (mg l− 1) |
---|---|---|---|
Selenastrum capricornutum | EC50 growth rate | 96 | 126 |
72 | 120 | ||
Selenastrum capricornutum | EC50 cell density | 96 | 82 |
Selenastrum capricornutum | EC50 cell count | 96 | 82 |
Anabaena flos aqua | EC50 growth rate | 96 | 176 |
NOEC growth rate | 94 | ||
Navicula pelliculosa | EC50 growth rate | 96 | 305 |
NOEC growth rate | 206 | ||
Lemna gibba | IC50 | 168 | 108 |
NOEC | 15.1 | ||
Daphnia great | EC50 | 48 | 61 |
NOEC | 33 | ||
Daphnia great | EC50 | 48 | 58 |
sinisimpukka | LC50 | 96 | 59 |
NOEC | 20 | ||
Fathead minnow | LC50 | 96 | 9.5 |
NOEC | 3.3 | ||
kirjolohi | LC50 | 96 | 7.8 |
kirjolohi | LC50 | 96 | 22 |
Taulukko 7. Chronic toxicity of PFOS to fish and invertebrates
Organism | Toxicity endpoint | Time (d) | Concentrationa (mg l− 1) |
---|---|---|---|
Daphnia magna | NOEC | 21 | 12 |
Reproduction, survival, growth | |||
Daphnia magna | EC50 reproduction | 21 | 12 |
NOEC reproduction | 28 | 7 | |
EC50 reproduction | 28 | 11 | |
Fathead minnow | noec-elinaika | 42 | 0.30 |
NOEC: n kasvu | 42 | 0.30 | |
LD50 | 14 | 1.0 | |
EK50 (hedelmällisyys) | 21 | 0.23 | |
NOEC-luukku | 5 | > 4.6 | |
Fathead minnow | NOEC | 30 | 1 |
elämän alkuvaihe | |||
Bluegill sunfish | noec-kuolleisuus | 62 | > 0, 086 & lt; 0.87 |
PFOS-yhdisteiden kaliumsuola (PFOS-K+).
sekä akuutin että kroonisen myrkyllisyyden arvioinnin lisäksi vesieliöillä on tehty tutkimuksia, joissa on arvioitu PFOS-yhdisteiden vaikutuksia hormonijärjestelmään steroidogeneesin, hormonitoimintaan liittyvän geeniekspression, aivolisäkkeen, hypotalamuksen ja kilpirauhasen akseliin kohdistuvien vaikutusten sekä lisääntymistavoitteiden osalta. Arvioiduilla pitoisuuksilla PFOS: n on osoitettu vaikuttavan endokriiniseen järjestelmään ja lisääntymiseen liittyviin päätetapahtumiin. Lisäksi seeprakalalle altistuneilla naarailla sukupuolisuhteiden muutokset, urospuolisten sukurauhasten kehityksen heikkeneminen ja pitkäaikaisesta suuresta annoksesta (250 µg l− 1) saaduilla F1-alkioilla ilmeni vakavia epämuodostumia varhaisessa kehitysvaiheessa ja johti 100-prosenttiseen toukkakuolleisuuteen 7 päivän kuluttua hedelmöityksestä. On kuitenkin huomionarvoista, että joissakin tapauksissa tutkimuksen PFOS-altistuspitoisuudet olivat huomattavasti suurempia kuin kenttänäytteissä, joten näiden tulosten vaikutuksia riskinarviointiin pidetään epävarmoina.
PFOA: n osalta suurin osa vesieliöille tehdyistä ekomyrkyllisyystutkimuksista on tehty prefluorioktaanihapon ammoniumsuolalla (APFO). Ympäristön kannalta merkityksellisissä olosuhteissa vesiympäristössä PFOA esiintyy täysin ionisoituneena komponenttina (COO−). Koska fluoropolymeerien todennäköinen päästö tapahtuu WWTF: n jäteveden kautta, PFOA: n myrkyllisyyttä bakteereille on arvioitu. Lietteen hengitysteiden inhibitiotutkimusten 30 minuutin ja 3 tunnin EC50-arvot vaihtelivat välillä > 1000− > 3300 mg l-1. Levien osalta alhaisimmat 96 h EC50− ja noec-arvot, jotka ilmoitettiin Pseudokirchneriella subcapitata-menetelmällä tehdyissä levämäärityksissä, olivat 49 mg l-1 ja 12, 5 mg L-1. Kaiken kaikkiaan 96 h EC50-arvot (jotka perustuvat kasvunopeuteen, solujen tiheyteen, solujen määrään ja kuivapainoon) vaihtelivat välillä 49− > 3330 mg l-1. NOEC-arvot vaihtelivat välillä 12, 5− 430 mg l-1. USEPA TSCA: n kriteerien perusteella PFOA: n katsotaan aiheuttavan vähäistä huolta levälajeille. Daphnid 48 h EC50-arvot (immobilisaatioon perustuvat) vaihtelivat välillä 126 – > 1200 mg l-1. Sedimentissä elävän Chironomus tentansin 10 vuorokauden NOEC-arvon osoitettiin olevan > 100 mg l− 1. Laboratoriotutkimuksissa ei myöskään havaittu vaikutuksia C. tentansiin 10 päivän PFOA− altistuksen jälkeen, kun PFOA-pitoisuus oli enintään 100 mg l-1. Näiden myrkyllisyyttä koskevien päätetapahtumien perusteella PFOA: n olisi katsottava olevan USEPA TSCA: n kriteerien mukainen, koska se ei juurikaan aiheuta huolta vedessä eläville selkärangattomille lajeille. Selkärankaisilla kalalajeilla mitatut 96 h LC50-arvot vaihtelivat välillä 280− 2470 mg l-1. Kaloille asetettujen LC50-arvojen perusteella PFOA: ta pidettäisiin USEPA TSCA: n kriteerien mukaan vähäisenä huolena.
käytettävissä olevat krooniset myrkyllisyystiedot sisältävät 14 daysay-levän EC50-arvot 43 ja 73 mg l− 1 (96 h: n NOEC− arvojen lisäksi), 21 päivän vesikirpun lisääntymis− Noec-arvot 20-22 mg l-1, 35 päivän eläinplanktonsekoitetut yhteisön Loec-arvot makeanveden mikrokosmoskokeissa 10-70 mg l-1 ja kroonisen kalan Noec-arvot 0.3 mg L− 1 uroskalojen steroidihormonipitoisuuksien osalta mitattuna 39 päivän mikrokosmostutkimuksissa 40 mg l-1: een perustuen eloonjäämiseen ja kasvuun 85 päivän kirjolohen varhaiseläintutkimuksessa. Kalojen steroidihormonipitoisuuksien vähenemiseen liittyi vain vähäinen määrä lisäaikaa ensimmäiseen munintaan ja Vähäinen kokonaismunantuotannon väheneminen. Siksi PFOA: lle altistumisen aiheuttaman hormonaalisen vaihtelun vaikutukset kalojen lisääntymiskykyyn ovat rajalliset, kohtalaiset. PFOA-altistuksen pitkäaikaisvaikutuksista ja altistuneiden väestöryhmien lisääntymiskyvystä on kuitenkin jonkin verran epävarmuutta. USEPA TSCA: n kriteerien mukaan PFOA: n katsotaan aiheuttavan vähäistä kroonista huolta Leville ja vähäistä tai kohtalaista kroonista huolta selkärangattomille ja kaloille. Saatavilla olevien tietojen perusteella PFOA: n ekotoksisuutta vesieliöille pidetään vähäisenä. On kuitenkin huomionarvoista, että fluoripolymeerejä koskeva kirjallisuus laajenee nopeasti. Fluoropolymeerikirjallisuuden kattava tarkastelu ja yhteenveto eivät kuulu tämän luvun soveltamisalaan. Suosittelemme, että lukija tutustuu kulloiseenkin tapaukseensa ajankohtaiseen erityiskirjallisuuteen ja tarkempaa luettavaa varten annettuun katsaukseen.