La concentración máxima aceptable de sustancia tóxica (MATC) es un valor que se calcula mediante pruebas de toxicidad acuática para ayudar a establecer normas de calidad del agua para la protección de la vida acuática. Utilizando los resultados de una prueba de toxicidad crónica de ciclo de vida parcial , la MATC se informa como la media geométrica entre la concentración sin efecto observado ( NOEC ) y la concentración con efecto observado más baja ( LOEC ). [1]
El MATC se utiliza para establecer estándares regulatorios para contaminantes prioritarios [2] bajo la Ley de Agua Limpia federal de los EE. UU . Las pautas regulatorias establecen dos concentraciones aceptables de contaminantes para proteger contra los efectos: crónicos o agudos. Dado que el MATC solo debe informarse en pruebas de toxicidad crónica, existe un método ampliamente aceptado para convertir el MATC crónico a una concentración que proteja contra los efectos agudos. [1]
El MATC se calcula y se informa a partir de los resultados de una serie de procedimientos estándar diseñados por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (US EPA) y otras organizaciones para mantener una alta precisión y exactitud entre todas las pruebas de toxicidad para fines regulatorios.
En una prueba de toxicidad, la NOEC y la LOEC se derivan como una comparación a partir del control negativo , o el grupo experimental que no contiene la sustancia química en cuestión. La NOEC es la concentración más alta que no causa un efecto estadísticamente diferente al del control negativo a través de una prueba de hipótesis estadística . Asimismo, la LOEC es la concentración más baja probada que sí causa un efecto estadísticamente diferente al del control negativo. La MATC es la media geométrica entre estos dos valores, de modo que: MATC= √ (NOEC)(LOEC)
La MATC se calcula para proteger contra los efectos crónicos en el funcionamiento general o la salud de un organismo, no contra la muerte. Se debe utilizar una prueba de ciclo de vida parcial. Este tipo de prueba de toxicidad utiliza organismos en sus etapas de vida más sensibles, generalmente durante las épocas de reproducción y crecimiento tempranos, pero no en los juveniles. [3] La MATC es la concentración más alta que no debería causar efectos crónicos; sin embargo, para fines regulatorios, también debe existir una concentración máxima para proteger contra los efectos agudos.
El MATC se puede aplicar a los resultados de una prueba de toxicidad aguda para obtener una concentración que proteja contra los efectos adversos durante una exposición aguda. Una LC50 , o la concentración a la que muere el 50% de los organismos durante una prueba de toxicidad aguda, se utiliza para derivar un valor llamado índice agudo-crónico (ACR).
El MATC se puede utilizar para calcular el ACR de la siguiente manera:
El ACR es útil para estimar un MATC para especies en las que solo existen datos de toxicidad aguda, o para establecer pautas regulatorias para la protección de la vida acuática a través de criterios de calidad del agua por parte de la EPA de los EE. UU. [3]
La EPA de Estados Unidos es la organización gubernamental responsable de redactar y hacer cumplir las normas ambientales aprobadas por el Congreso. La Ley de Agua Limpia se aprobó en 1972.
La Sección 304(a)(1) de la Ley de Agua Limpia son los Criterios de Calidad del Agua (WQC) desarrollados para la protección de la vida acuática y la salud humana. [4] El MATC y el ACR se utilizan en una secuencia de cálculos para obtener la Concentración Máxima Criterio y la Concentración Continua Criterio (CMC y CCC, respectivamente) para los productos químicos que se regulan. [5]
La CMC y la CCC son dos de las seis partes del criterio de vida acuática según el WQC y son los valores reglamentarios reales para todos los contaminantes prioritarios analizados. La CMC es la concentración más alta de una sustancia química en el agua a la que los organismos acuáticos pueden estar expuestos de forma aguda sin que se produzca un efecto adverso. Asimismo, la CCC es la concentración más alta de una sustancia química en el agua a la que los organismos acuáticos pueden estar expuestos de forma indefinida sin que se produzca un efecto adverso. Normalmente, la CMC es más alta que la CCC. [5]
Environment Canada es el organismo regulador de la protección del medio ambiente en Canadá. En virtud de la Ley de Aguas de Canadá de 1970, las Directrices canadienses de calidad del agua para la protección de la vida acuática proporcionan directrices reglamentarias sobre las concentraciones máximas de contaminantes que son aceptables en los entornos de agua dulce y marinos. [6]
Las concentraciones de exposición a corto y largo plazo de la CWQG se derivan de una manera similar a los métodos utilizados por la EPA de EE. UU., y son los equivalentes de CMC o CCC. [7] Cuando se informa una MATC con pruebas de toxicidad, a veces se la ha denominado concentración umbral de efecto observado (TOEC). La MATC y la TOEC se calculan como la media geométrica de la NOEC y la LOEC, y a menudo se usan indistintamente. [7] [8]
Se diseñan y utilizan ampliamente métodos estándar para maximizar la precisión y exactitud de todas las pruebas de toxicidad. Los valores derivados de las pruebas de toxicidad, como el MATC, se informan a organizaciones regulatorias como la EPA de EE. UU. y Environment Canada para que se puedan diseñar regulaciones más confiables. [ cita requerida ]
Algunos métodos estándar comunes incluyen aquellos diseñados por organizaciones gubernamentales como Environment Canada, la EPA de EE. UU. o la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) . Otros están diseñados por organizaciones científicas como ASTM International o la OCDE .
Muchos de estos métodos utilizan el mismo organismo de prueba o están diseñados para el mismo tiempo de exposición. Los organismos de prueba más comunes incluyen, entre otros, la dafnia , el pez cabeza gorda , la trucha arcoíris y los mejillones . Las pruebas de toxicidad aguda normalmente duran entre 24 y 96 horas, mientras que las pruebas crónicas suelen durar una semana o más.
El uso del MATC para derivar pautas regulatorias ha sido acompañado de cierto debate. Las pruebas de hipótesis, o pruebas estadísticas realizadas con conjuntos de datos que solo informan una diferencia significativa, no se consideran las más sólidas estadísticamente. No existen intervalos de confianza para mostrar una medida de incertidumbre en una NOEC y LOEC. Además, la NOEC y LOEC solo pueden ser concentraciones en la prueba, y nada intermedio. [9] Debido a estas razones, los valores que se derivan a través de métodos de ajuste de curvas, como una LC50 o EC10 (la concentración que causa el efecto medido en el 10% de los organismos) serían preferibles si fuera posible con mayor frecuencia.
Desde un punto de vista regulatorio, existen ventajas en el uso de los resultados de las pruebas de hipótesis. En el pasado, se utilizaban con más frecuencia los valores NOEC y LOEC, y hay más resultados de pruebas que informan los valores NOEC y LOEC que los EC10. El tiempo y el esfuerzo necesarios para realizar todas las pruebas anteriores para obtener un valor diferente no se consideran un buen uso de los recursos. Además, el uso de los valores NOEC y LOEC permite informar un solo número a las agencias regulatorias. [8] Los criterios de calidad del agua se informan como un número por debajo del cual debe permanecer la concentración real. Si el MATC se informara como un rango de valores para tener en cuenta la incertidumbre, las pautas regulatorias no se presentarían como un valor único.
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