Bekæmpelsesmiddelforskning fra Miljøstyrelsen, 99 – Toksiske effekter af pulseksponering af pesticider - akutte og kroniske effekter hos Daphnia magna

Toksiske effekter af pulseksponering af pesticider - akutte og kroniske effekter hos Daphnia magna

6 Konklusion

Hændelser som regnskyl, afstrømning fra marker eller udsprøjtning af pesticider kan føre til pulseksponering af vandlevende organismer i naturen. De økotoksikologiske test, der traditionelt anvendes i forbindelse med godkendelse og risikovurdering af pesticider, omfatter ikke effekter af pulse. Formålet med projektet var derfor at udvikle og afprøve en ny laboratoriebaseret testmetode til undersøgelse af toksiske effekter som følge af pulseksponeringer af ferskvandskrebsdyret Daphnia magna.

Dette har ført til udarbejdelsen af en testprotokol, som kan anvendes i dens nuværende form eller som kan danne grundlag for en evt. standardisering af test til vurdering af pulseksponering. Generelt vurderes det, at de anvendte tests er lette at udføre indenfor en overskuelig tidsramme (3 dage for akut virkning og 21 dage for kronisk virkning), der anvendes kun få materialer ved testene, og Daphnia magna har været en velegnet testorganisme. Testene tager udgangspunkt i ISO/OECD-metoder med kontinuert eksponering, og denne opkobling til standardtest vurderes dels at give et effektivt testdesign og dels at være nødvendig for, at pulstest kan inkluderes i risikovurderinger af pesticider.

Foruden akutte toksiciteststest til fastsættelse af immobilseringskoncentrationer (IC-værdier), blev de udviklede pulseksponeringstest anvendt til 3 typer forsøg:

1. Vurdering af effekter af enkeltstående pulseksponeringer for otte pesticider (Dimethoat, Pirimicarb, Chlorpyrifos, Esfenvalerat, Azoxystrobin, Pyrazophos, Diquat) og to referencestoffer (4-nitrophenol, 3,5-dichlorophenol). Der blev set på effekter på mobiliteten hos Daphnia magna umiddelbart efter pulseksponeringens ophør samt dyrenes evne til at restituere i løbet af en 48 timers posteksponeringsperiode.

2. Effekten af gentagne pulseksponeringer på mobiliteten. Disse forsøg blev gennemført for stofferne: Dimethoat, pirimicarb, esfenvalerat og pyrazophos.

3. Undersøgelse af langtidseffekter efter pulseksponeringen (størrelse, vægt og reproduktionsparametre). Disse test omfattede stofferne: Dimethoat, pirimicarb, esfenvalerat, chlorpyrifos, bromoxynil, 4-nitrophenol og 3,5-dichlorophenol.

Ved alle pulstest blev anvendt eksponeringstider (pulsvarigheder) fra 0,5-6 timer, og stofferne blev undersøgt i 2-5 forskellige koncentrationer valgt på baggrund af resultater opnået i standardtest med immobilisering som effektparameter.

De indledende akutte toksicitetstest viste, at pyrazophos var det mest toksiske af de testede pesticider, med en IC_50,24t-værdi på 0,62 μg/l, efterfulgt af esfenvalerat og chlorpyrifos. Referencestoffet 4-nitrophenol og herbicidet bromoxynil udviste mindst akut toksicitet med IC_50,24t-værdier på hhv. 12,9 mg/l og 18,9 mg/l.

Forsøgene med pulseksponering af Daphnia magna viste, at der efter eksponeringen for chlorpyrifos, pyrazophos og diquat var forsinkede negative effekter, hvor dyrene således mistede deres mobilitet eller døde efter at pulsen ophørte (ved overførsel til rent vand). For dimethoat, pirimicarb, esfenvalerat, bromoxynil, 4-nitrophenol og 3,5-dichlorophenol blev det fundet, at dyrene genvandt deres mobilitet efter 24-48 timers ophold i rent vand. Der var hverken en forsinket negativ effekt eller tegn på restitution efter eksponeringen for azoxystrobin i løbet af en observationsperiode på 48 timer.

Gentagne pulseksponeringer viste en mere markant effekt på mobiliteten hos Daphnia magna end enkeltstående eksponeringer. Selv grupper, der havde fået en kortvarende pulseksponering, og som tilsyneladende ikke blev påvirket af den indledende puls, viste ændringer i mobiliteten efter endnu en pulseksponering. Gentagne eksponeringer viste ligeledes et skift i responset, således at dyrene gik fra ikke at bevæge sig (immobile) efter første puls til at dø efter anden puls.

Efter pulseksponering for dimethoat og pirimicarb blev der registreret en reduceret størrelse af moderdyerne. Hos de samme dyr blev der registreret både en forsinkelse og et samlet fald i antal unger produceret i løbet af 21 dage efter at eksponering ophørte. Antallet af unger faldt signifikant jo længere pulsen varede, men selv for pulse af 2 timers varighed kunne signifikante effekter observeres. Der blev fundet en signifikant sammenhæng mellem dyrenes længde efter 21 dage og antallet af unger. Det er muligt, at den nedsatte størrelse skyldes et mindre optag af føde efter pulsenes ophør, og at dette samlet set medfører en mindre produktion af unger, og men dette er ikke blevet undersøgt nærmere i dette projekt. I de udførte test med pesticiderne esfenvalerat, chlorpyrifos, bromoxynil, 4-nitrophenol eller 3,5-dichlorophenol blev der ikke set signifikante effekter på reproduktion efter pulseksponeringer, selvom dyr udsat for 3,5-dichlorophenol var mindre ved testens ophør (21 dage efter eksponering) end ikke-eksponerede dyr.

På baggrund af de udførte test er konklusionen, at den type data, der er nødvendige for at kunne afgøre om forsinkede effekter af kortvarige eksponeringer indtræder, ikke opnås ved de test, der i dag anvendes ved risikovurdering af pesticider. De fundne effekter på reproduktion efter enkeltstående pulseksponeringer og effekterne af gentagne pulse er nemlig, så vidt vides, ikke tidligere er beskrevet i litteraturen. Resultaterne viser desuden, at ”overraskelser” findes selv for stoffer med virkemekanismer, hvor man, ud fra teoretiske overvejelser, ikke ville forvente forsinkede negative effekter (jf. den reversible virkning af acetylcholinesterase-hæmmere).