| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Pesticiders påvirkning af planter og alger i vandmiljøet

2 Hvad er ingen effekt?

• 2.1 NOEC og LOEC versus Effekt Niveau
  • 2.1.1 Metode og Resultater
  • 2.1.2 Vurdering af NOEC og LOEC overfor EC_x

"Man kan altid bevise, at der er en effekt, men man kan aldrig bevise, at der ikke er en effekt", som man lidt filosofiskt kan udtrykke det. Vi må derfor lave en definition af, hvad vi mener med "ingen effekt". Den første begrænsning ligger i valget af testorganisme, fysiske testforhold og tidsforløb af testen og ikke mindst hvilken responsvariabel (Vækst, overlevelse, reproduktion, bevægelses adfærd etc.), vi vælger at se på. Når disse rammer er sat, kommer vi til forsøgsdesign og statistisk behandling af vores data. Den mest brugte ramme for et forsøgsdesign er at teste et vist antal af ens forsøgsorganismer overfor en stigende koncentration af det formodede giftstof og så måle den valgte respons-variabel efter et givet tidsrum. Den højeste koncentration i et sådant design, der ikke udviser en signifikant forskel i responsvariablen i forhold til kontrol, benævnes ofte No Observable Effect Concentration (NOEC) og den laveste koncentration, der udviser en signifikant respons, kaldes Lowest Observable Effect Concentration (LOEC). Kender man lidt til statistik, kan man hurtigt se, at hvis man formindsker antallet af replika eller har en stor varians på sine målinger, vil NOEC og LOEC stige og det er tilmed vist, at NOEC kan variere meget afhængigt af, hvilken test man bruger for at teste for signifikans (Chapman & Caldwell, 1996). Et alternativ til termerne NOEC og LOEC er et effekt niveau. Man kan i et givet system sige, at man tolererer effekter på under f.eks 1, 10 eller 25%. Ved at bruge effektniveau antager man, at giftigheden af et stof på en organisme følger en bestemt model. De mest brugte er den logistiske og Weibull (Nyholm, 1990). Indbygget i langt de fleste modeller er også, at stoffet altid har en effekt. Undtagelsen er Kooijmans model (Kooijman, 1996). Man kan derfor aldrig tale om "ingen effekt", men er nødt til at bestemme sig for et effektniveau, som man vurderer er lavt nok til, at det ikke spiller nogen rolle sammenlignet med den variation organismerne oplever i deres naturlige miljø. Der kommer altså en biologisk vurdering af effektniveau ind, ligesom man i statistik må tage en beslutning om signifikansniveau. Valget af effektniveau varierer typisk fra 10% til 25%, hvor EC₂₅ bl.a. bruges af miljømyndighederne i U.S.A. (US EPA) (Bruce & Versteg, 1992; Hoekstra &Van Ewijk, 1993; Chapman & Caldwell,1996), mens Miljøstyrelsen i Danmark i flere tilfælde bruger EC₁₀ (Miljøstyrelsen, 1999).

2.1 NOEC og LOEC versus Effekt Niveau

2.1.1 Metode og Resultater

Følgende eksempel viser afhængigheden af parametrene No Effect Concentration (NOEC) og Lowest Effect Concentration (LOEC) sammenholdt med EC₁₀ bestemt med non-liniær regression. Udgangspunktet er en dosis-responskurve på den relative arealspecifikke vækstrate (RGR) af Lemna minor som funktion af koncentrationen af herbicidet mesotrion (Figur 1a). Kurven består af 8 doseringer med tre replika i hver og en Coefficient of Variation (CV) på kontrollen, der indeholder 12 replika på 5%. I kurven Figur 1b, er der taget udgangspunkt i gennemsnittet af vækstraterne fra figur 1a, og nye data er genereret fra en normalfordeling hvor variansen er øget fra en CV på kontrollen på 5% til en CV på 20% af kontrollen. En CV på 20% er stadig regnet for udmærket for kontroller i et testsystem, og er et krav man overvejer at indføre for tests i Tyskland (Fiebig et al., 2003). Data i figur 1c er genereret på tilsvarende måde, men antallet af doseringer er halveret fra 8 doser til 4, mens antallet af replika er fordoblet fra 3 til 6. Variansen på data svarer til en CV på kontrollen på 5%. I figur 1d er variancen øget til at udgøre 20% af CV på kontrollen, men er ellers tilsvarende Figur 1c. Alle data er beskrevet med en log-logistiske dosis-respons model, der angiver både EC₅₀ og EC₁₀ med 95% konfidensintevaller. NOEC og LOEC er beregnet ud fra t-tests på kontrol og de enkelte doser med en signifikansgrænse på p< 0,05.

Klik her for at se figuren.

Figur 1. Dosis-responskurver genereret ud fra figur a, med varierende varians og antal af doser. Alle kurver er beskrevet med en logistisk dosis-respons model.

2.1.2 Vurdering af NOEC og LOEC overfor EC_x

Som det kan ses på figuren, varierer NOEC mellem udefinerbar (1c) og 3,13 μg l^-1 (1b), svarende til EC-værdier fra "ikke-bestemmelige" til EC₃₃, mens LOEC varierer fra 1,56 μg l^-1 (1c) til 6,25 μg l^-1 (1d), svarende til EC₆ og EC₅₈. Disse variationer er ikke store sammenlignet med f.eks. den faktor 9, der blev fundet mellem to NOEC's af to certificerede firmaer på den samme prøve med den samme test (Chapman & Caldwell, 1996). Alle NOEC og LOEC værdier er imidlertid faste værdier, hvor usikkerheden på data ikke kan ses. Beskriver man derimod data med en log-logistisk dosis-responskurve eller en anden tilsvarende model, får man meget ens kurver med en lille variation på en hvilken som helst effekt koncentration. Den største variation er på usikkerhederne på EC_x parametrene, hvilket afspejler kvaliteten af forsøgs-design og data (Tabel 1). Vælger man f.eks EC₁₀ som et udtryk for NOEC, varierer den fra 1,94±0,22 μg l^-1 (18d) til 3,60±0,94 μg l^-1 (18c), hviket er under en faktor 2 (Tabel 1).

Tabel 1. Nogle parametre der beskriver dosis-responskurverne i figur 1. Værdierne er angivet som middel asymptotisk standard variation. 95% konfidensintervaller for EC₁₀ er angivet i sidste kolonne.

Værdimæssigt set, er der i det angivne eksempel ikke den store forskel på NOEC (udefinerbar – 3,13), LOEC (1,56 – 6,25) og EC₁₀ værdierne, da de præsenterede data stadig er relativt pæne. Den største forskel ligger i regressionens mulighed for at udtrykke variationen på en værdi og dermed gøre en kvalitativ vurdering af en lav effektkoncentration mulig, hvilket især er vigtigt, hvor original-data ikke er tilgængelige. Vi mener derfor, sammen med en række andre (Bruce & Versteg, 1992; Hoekstra &Van Ewijk, 1993; Chapman & Caldwell,1996), at NOEC og LOEC værdier bør erstattes med EC_x værdier, da de er meget mere konsistente og uafhængige af forsøgsdesign og giver et mål for datas kvalitet, hvis 95% konfidensintervaller eller lignende usikkerhedsparametre angives. Vi vil derfor i det følgende anvende EC₁₀ som et udtryk for koncentrationer, der ikke vil have en signifikant effekt under naturlige forhold.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |

Version 1.0 Juli 2004, © Miljøstyrelsen.