Økotoksikologisk vurdering af begroningshindrende biocider og biocidfrie bundmalinger

Bilag 3. Undersøgelse af effekten af nedbrydning og sorption på den akvatiske toksicitet af DCOI og zinkpyrithion

1. Indledning

Effekten af nedbrydning og sorption på toksiciteten af 4,5-dichlor-2-n-octyl-4-isothiazolin-3-on (DCOI) og zinkpyrithion blev undersøgt i laboratorieforsøg med det marine krebsdyr Acartia tonsa. Da især zinkpyrithion nedbrydes fotolytisk, blev forsøgene udført både i mørke og ved konstant eksponering med lys.

2. Materialer og metoder

Denne undersøgelse blev udført med det sandede sediment (SS) og tilhørende havvand, som er beskrevet i bilag 2.

DCOI (Lot No. 14-SS-18F; renhed, 99,86%) blev leveret af Rohm and Haas Research Laboratories (Spring House, Pennsylvania). Zinkpyrithion (Lot. No. J116659; renhed, 98,9%) blev leveret af Arch Chemicals (Cheshire, Connectticut).

DCOI og zinkpyrithion blev tilsat fra stamopløsninger i henholdsvis methanol (50 µL) og dimethyl sulfoxid (50 µL) til 55-mL serumflasker med 0,5 g tørret sediment. Methanolen fra DCOI- stamopløsningen blev tilladt at fordampe. Herefter tilsattes 7 g sediment (vådvægt) og 35 mL af det tilhørende havvand, der forinden var opsaltet til en saltholdighed på 3,2%. De initielle koncentrationer var 0,1 µg/g for DCOI og 0,025 µg/g for zinkpyrithion. Som gasfase i testsystemet blev tilført ren oxygen, hvorefter serumflaskerne blev lukket med teflonbeklædte gummisepta og alumimiumlåg. En serie af serumflasker blev inkuberet i mørke, mens en parallel serie flasker blev inkuberet i konstant lys. Begge serier af testflasker blev inkuberet ved en temperatur på 20 ± 2° C. De lyseksponerede serumflasker blev inkuberet med bunden i vejret og med en afstand på 5 cm til lysstofrør (Pope FID 18W/33; i alt 14 stk.), der var monteret med ca. 1,8 cm's mellemrum. Den gennemsnitlige lysintensitet i afstanden 5 cm fra lyskilden blev målt til 458 ± 32 µmol/m² × s i luft, der omregnes til 342 µmol/m² × s i vand. Målinger, som VKI har foretaget i Øresund, har vist, at den gennemsnitlige lysintensitet i ca. 1 m's dybde (0,6-1,4 m) var 548 µmol/m² × s i 1997 og 420 µmol/m² × s i 1998 (målinger både i 1997 og 1998 blev foretaget i perioden 9. maj til 30. september i døgnets lyse timer).

Tre replikate serumflasker fra bioassays blev høstet efter 0, 1, 2, 4, 7 og 14 dage. Før prøvetagning blev flaskerne rystet, hvorefter de blev placeret i mørke i 20 min. for at bundfælde sedimentet. Den vandige fase fra hver replikat blev forsigtigt overført til centrifugeglas, og supernatanten efter centrifugering (1.500 rpm i 15 min.) blev opbevaret i fryser indtil anvendelsen i test med A. tonsa.

Den akutte toksicitet over for A. tonsa blev undersøgt ved anvendelse af proceduren ISO/FDIS 14669 med den modifikation, at testen blev udført i mørke for at hindre fotolytisk omdannelse af zinkpyrithion. Kontroller i denne undersøgelse omfattede:

• Supernatant (t = 0 d) fra testsystem uden biocid
• Supernatant (t = 0 d) fra testsystem uden biocid, tilsat 50 µL methanol som i test
• Supernatant (t = 0 d) fra testsystem uden biocid, tilsat 50 µL dimethyl sulfoxid som i test
• Supernatant (t = 14 d) fra testsystem uden biocid, inkuberet i mørke som i test
• Supernatant (t = 14 d) fra testsystem uden biocid, eksponeret med lys som i test
• Havvand fra Øresund (sediment SS; jf. bilag 2) opsaltet til 3,2%
• Havvand fra Kattegat opsaltet til 3,2%

Yderligere oplysninger om toksicitetstesten med A. tonsa er angivet i rapporten "Ecotoxicological tests of leachates of antifouling paints" (Bjørnestad et al. 1999).

Effekten af doseringen med biocider på antallet af bakterier i testsystemet blev bestemt som kimtal (jf. bilag 2). Antallet af kim i en ubehandlet kontrolprøve var 9,1 × 10⁵ pr. mL efter 1 dags inkubering, mens de tilsvarende antal var 1,5 × 10⁵ og 1,4 × 10⁵ pr. mL i prøver doseret med hhv. DCOI og zinkpyrithion.