4.8.6.6
Klasifikace směsí nebezpečných pro životní prostředí
Ing. Hana Krejsová
Nebezpečnost pro vodní prostředí se člení na:
NahoruZákladní definice
Akutní (krátkodobá) nebezpečnost je pro klasifikační účely nebezpečnost, kterou pro organismus představuje látka nebo směs z důvodu její akutní toxicity během krátkodobé expozice ve vodním prostředí.
Akutní toxicitou pro vodní prostředí se rozumí vnitřní vlastnost látky být nebezpečnou pro vodní organismus po krátkodobé expozici této látce ve vodním prostředí.
Dostupností látky se rozumí to, nakolik se tato látka stává rozpustnou nebo rozptýlenou. Co se týká dostupnosti kovů, nakolik se část kovových iontů kovové sloučeniny (M°) může oddělit od zbytku sloučeniny (molekuly).
Biodostupností (nebo "biologickou dostupností") se rozumí to, nakolik je látka absorbována organismem a distribuována do určité oblasti v organismu. To závisí na fyzikálně-chemických vlastnostech látky, anatomii a fyziologii organismu, farmakokinetice a cestě expozice. Dostupnost není podmínkou biodostupnosti.
Bioakumulací se rozumí čistý výsledek absorpce, transformace a vyloučení látky u organismu, a to s ohledem na všechny cesty expozice (např. vzduchem, vodou, sedimenty/ půdou a potravou).
Biokoncentrací se rozumí čistý výsledek absorpce, transformace a vyloučení látky u organismu v důsledku expozice prostřednictvím vody.
Chronickou toxicitou pro vodní prostředí se rozumí vnitřní schopnost látky vyvolat nepříznivé účinky na vodní organismy během expozicí ve vodním prostředí, které jsou určeny životním cyklem organismu.
Rozložitelností se rozumí rozklad organických molekul na menší molekuly a nakonec na oxid uhličitý, vodu a soli.
ECx se rozumí koncentrace vyvolávající účinek spojená s x % odezvou.
Dlouhodobou nebezpečností se pro klasifikační účely rozumí nebezpečnost, kterou představuje látka nebo směs z důvodu její chronické toxicity během dlouhodobé expozice ve vodním prostředí.
Koncentrací bez pozorovaného účinku (No Observed Effect Concentration, NOEC)" se rozumí testovací koncentrace, jejíž hladina se nachází těsně pod hladinou nejnižší testované koncentrace se statisticky významným účinkem. V porovnání s kontrolou nemá NOEC žádný statisticky významný nepříznivý účinek.
LC50 je střední letální koncentrace, tj. taková koncentrace látky ve vodě, která během nepřetržité expozice po určitou dobu (obvykle 96 hodin) způsobí úhyn 50 % jedinců ve zkušební skupině ryb.
IC50 je inhibiční koncentrace, při níž dochází k zamezení růstu organismů (doba testu je obvykle 72 hodin, test na řasách).
EC50 účinná koncentrace při které dochází ke změnám v chování organismů (doba testu obvykle 48 hodin, test na dafniích (perloočkách)).
Biologický rozklad je rozklad chemických látek v životním prostředí na základě biologických procesů. Schopnost látky nebo příslušných složek přípravku rozkládat se v příslušných složkách životního prostředí buď biologickým rozkladem, nebo jinými procesy, jako jsou oxidace nebo hydrolýza.
Logaritmus rozdělovacího koeficientu oktanol – voda (log Pow) je Rozdělovací koeficient n-oktanol/voda je definován jako poměr rovnovážných koncentrací rozpuštěné látky ve dvoufázovém systému dvou omezeně mísitelných rozpouštědel - n-oktanol a voda. Rozdělovací koeficient je podíl dvou koncentrací, je bezrozměrný a obvykle je vyjádřen v logaritmickém tvaru log Kow.
Biokoncentrační faktor může být vyjádřen buď jako poměr koncentrací látky v organizmu a ve vodě, jakmile je dosažen ustálený stav (statický BCF), nebo, pro případ nerovnovážných stavů, jako kvocient rychlostních konstant příjmu a vymývání (dynamický BCF). K regulačním účelům lze použít stejně statický jako dynamický BCF. Parametr uvádí akumulační potenciál látky.
Základními prvky použitými pro klasifikaci v případě nebezpečnosti pro vodní prostředí jsou
-
akutní toxicita pro vodní prostředí,
-
chronická toxicita pro vodní prostředí.
-
možná nebo skutečná bioakumulace,
-
rozložitelnost (biotická nebo abiotická) organických chemických látek.
Klasifikace látek a směsí v případě nebezpečnosti pro životní prostředí vyžaduje určení rizik, která tyto látky nebo směsi představují pro vodní prostředí. Vodní prostředí se posuzuje s ohledem na vodní organismy, které žijí ve vodě, a vodní ekosystém, jehož jsou součástí. Základem zjištění akutní (krátkodobé) a dlouhodobé nebezpečnosti je proto toxicita látky nebo směsi pro vodní prostředí, ačkoli to je případně pozměněno s přihlédnutím k dalším informacím o rozložitelnosti a bioakumulaci.
Ačkoli systém klasifikace platí pro všechny látky a směsi, uznává se, že pro zvláštní případy (např. kovy) vydala Evropská agentura pro chemické látky pokyny.
NahoruKritéria klasifikace pro látky
Ke stanovení příslušné kategorie nebo kategorií nebezpečnosti se obvykle použijí nejnižší dostupné hodnoty toxicity mezi různými trofickými úrovněmi (ryby, korýši, řasy/vodní rostliny) a v jejich rámci.
Základ systému klasifikace látek sestává z jedné klasifikační kategorie pro akutní nebezpečnost a tří klasifikačních kategorií pro dlouhodobou nebezpečnost. Klasifikační kategorie pro akutní a dlouhodobou nebezpečnost jsou používány samostatně.
Údaje potřebné pro klasifikaci:
- akutní toxicita pro vodní prostředí,
- možná nebo skutečná bioakumulace (adsorpce, transformace a vyloučení látky u organismu a to s ohledem na všechny cesty expozice – vzduchem, vodou, sedimenty, půdou, potravou),
- rozložitelnost (rozklad organických molekul na menší molekuly a nakonec na oxid uhličitý, vodu a soli),
- chronická toxicita pro vodní prostředí.
Používají se údaje ze zkoušek dle předepsaných metod EU (OECD), nebo jakékoli údaje o toxicitě, pokud jsou získány srovnatelnými metodami. Jestliže nejsou takovéto údaje k dispozici, je klasifikace založena na nejlepších dostupných údajích.
NahoruAkutní toxicita
Akutní (krátkodobá) nebezpečnost pro vodní prostředí
Akutní toxicita kategorie 1
Poznámka řasy: Klasifikace je založena na ErC50 [= EC50 (rychlost růstu)]. Jestliže není základ EC50 specifikován nebo není zaznamenána žádná ErC50, zakládá se klasifikace na nejnižší dostupné EC50.
Ke stanovení akutní toxicity jsou potřeba vždy testy na všech organismech (ryby, řasy, dafnie) zařazení vždy podle nejnižší hodnoty.
V případě, že je stanoven, uvést M faktor
M faktor = "multiplikační faktor " je to koeficient násobení
Aplikuje se na koncentraci látky klasifikované jako nebezpečná pro vodní prostředí – akutně kategorie 1 nebo chronicky kategorie 1.
Používá se při sumační metodě k odvození klasifikace směsi, v níž je daná látka obsažena.
NahoruChronická toxicita
Kritéria pro zařazení látky do kategorie Chronická toxicita 1 až 3 vycházejí z víceúrovňového přístupu, podle kterého se jako první krok zjišťuje, zda dostupné informace odůvodní klasifikaci látky jako dlouhodobě nebezpečné. Neexistují-li vhodné údaje o chronické toxicitě, je následujícím krokem kombinace dvou typů informací, tj. údajů o akutní toxicitě pro vodní prostředí a údaje o osudu látky v prostředí (údaje o rozložitelnosti a bioakumulaci).
Nesnadno rozložitelné látky, pro které jsou dostupná adekvátní data pro chronickou toxicitu ve vodním prostředí.
Obecně
Jestliže není rozložitelnost k dispozici, má se látka považovat za nesnadno rozložitelnou.
Kategorie Chronická toxicita 1:
Kategorie Chronická toxicita 2:
Snadno rozložitelné látky, pro které jsou dostupná adekvátní data pro chronickou toxicitu ve vodním prostředí:
Kategorie Chronická toxicita 1
Kategorie Chronická toxicita 2
Kategorie Chronická toxicita 3
Látky, pro které nejsou dostupná adekvátní data pro chronickou toxicitu ve vodním prostředí:
Kategorie Chronická toxicita 1
Kategorie Chronická toxicita 2
Kategorie Chronická toxicita 3
Pozor na jiné podmínky podle chemického zákona, zde stačil log Kow ≥ 3,0 (pokud není experimentálně stanoveno BCF ≤ 100). Za jiných podmínek se BCF nezvažuje, jen rozložitelnost a log Kow.
Nové podmínky zavedla novela nařízení (ES) CLP č. 286/2011 , do platnosti této novely (pro látky plně a bez výjimek od prosince 2014, pro směsi od 1. června 2015) byla možná prostá úvaha, že je-li látka původně klasifikována jako N, R50/53 je podle CLP Aquatic Chronic 1 H410, je-li látka původně klasifikována jako N, R51/53 je podle CLP Aquatic Chronic 2 H411, a je-li látka původně klasifikována R52/53 je podle nařízení (ES) CLP Aquatic Chronic 3 H412.
Nyní je potřeba ověřovat při převodu klasifikace čisté látky na klasifikaci podle nařízení (ES) CLP i data související s rozložitelností, BCF a log Kow.
Mohou vznikat případy, kdy se liší klasifikace podle směrnice 67/548/EHS (chemického zákona) a podle nařízení (ES) CLP u čisté látky:
NahoruPříklad 1
4-terc-butylcyklohexyl-acetát
K dispozici data:
Posouzení:
Klasifikace dle chemického zákona:
Toxický pro vodní organismy s dlouhodobými účinky ve vodním prostředí
Látka je toxická pro vodní organismy pokud:
a současně:
není snadno rozložitelná, nebo
log Pow ≥ 3,0 (pokud není experimentálně stanoveno BCF ≤ 100)
4-terc-butylcyklohexyl-acetát splňuje dle akutní toxicity pro vodní prostředí klasifikaci jako toxický pro vodní prostředí i přesto, že je rozložitelný. Je splněna podmínka log Pow ≥ 3,0.
Klasifikace bude N, R51/53
Klasifikace dle nařízení (ES) CLP
4-terc-butylcyklohexyl-acetát je snadno rozložitelná látka, chronickou toxicitu hodnotíme podle dlouhodobé toxicity, hodnoty NOEC – nejsou splněny podmínky pro zařazení do kategorie chronické toxicity.
Je sice překročen limit log Kow pro chronickou toxicitu log Kow = 4,8, ale máme stanoven NOEC a látka je rozložitelná.
Závěr: látka nebude klasifikována.
NahoruPříklad 2
undekan-4-olid
K dispozici data:
Posouzení
Klasifikace dle chemického zákona:
Toxický pro vodní organismy s dlouhodobými účinky ve vodním prostředí
Látka je toxická pro vodní organismy pokud:
a současně:
není snadno rozložitelná, nebo
log Pow ≥ 3,0 (pokud není experimentálně stanoveno BCF ≤ 100)
undekan-4-olid splňuje dle akutní toxicity pro vodní prostředí klasifikaci jako toxický pro vodní prostředí i přesto, že je rozložitelný. Je splněna podmínka log Pow ≥ 3,0.
Klasifikace bude N, R51/53
Klasifikace dle nařízení (ES) CLP
undekan-4-olid je snadno rozložitelná látka, chronickou toxicitu hodnotíme podle dlouhodobé toxicity, hodnoty NOEC – jsou splněny podmínky pro zařazení do kategorie Chronické toxicity 3. H412
Není překročen limit log Kow a BCF pro chronickou ale máme stanoven NOEC a látka je rozložitelná.
Závěr: látka je klasifikována Aquatic Chronic. 3 H412
NahoruKategorie Chronická toxicita 4
Případy, kdy údaje neumožňují klasifikaci podle výše uvedených kritérií, nicméně existují určité důvody k obavám. Patří sem například špatně rozpustné látky, u nichž nebyla zaznamenána akutní toxicita na úrovních až do rozpustnosti ve vodě, a které nejsou snadno rozložitelné a mají experimentálně stanovený faktor bioakumulace (BCF) ≥ 500 (nebo pokud neexistuje, log Kow ≥ 4) svědčící o potenciálu k bioakumulaci.
Ty se zařadí do této kategorie, pokud neexistují vědecké důkazy, které prokazují, že klasifikace není nezbytná. K takovým důkazům patří chronická toxicita NOEC > rozpustnost ve vodě nebo > 1 mg/l, nebo jiný důkaz o rychlé rozložitelnosti v prostředí.
NahoruKritéria klasifikace pro směsi
Systém klasifikace směsí zahrnuje všechny kategorie klasifikace, které se používají pro látky, například kategorii Akutní toxicita 1 a kategorie Chronická toxicita 1 až 4.
"Relevantními složkami" směsi se rozumějí ty, které jsou klasifikovány:
-
v kategorii Akutní toxicita 1 a přítomny ve směsi v koncentraci 0,1 % hmotnostních nebo vyšší*,
-
v kategorii Chronická toxicita 1 a přítomny ve směsi v koncentraci 0,1 % hmotnostních nebo vyšší*,
-
v "kategorii Chronická toxicita 2 a přítomny ve směsi v koncentraci 1 % hmotnostních nebo vyšší,
-
v "kategorii Chronická toxicita 3 a přítomny ve směsi v koncentraci 1 % hmotnostních nebo vyšší,
-
v "kategorii Chronická toxicita 4 a přítomny ve směsi v koncentraci 1 % hmotnostních nebo vyšší,
není-li důvod předpokládat, např. v případě vysoce toxických složek, že složka přítomná v nižší koncentraci může ještě být relevantní pro klasifikaci směsi s ohledem na nebezpečnost pro vodní prostředí.
* Platí pouze obecně, nutné brát v úvahu multiplikační faktor i skutečnost, že některé látky (složky) jsou ve směsi pro vodní prostředí nebezpečné i v mnohem nižších koncentracích.
Obecně se pro látky klasifikované v "kategorii Akutní toxicita 1" nebo "kategorii Chronická toxicita 1" bere v úvahu koncentrace ≥ 0,1 % a multiplikační faktor. V některých případech, ale může být u směsí počítáno v případě klasifikace chronické toxicity kategorie 1 i s koncentrací složky nižší než 0,1 %.
Přístup ke klasifikaci nebezpečnosti pro vodní prostředí je stupňovitý a závisí na druhu dostupných údajů pro směs samotnou a pro její složky.
Prvky stupňovitého přístupu zahrnují:
-
klasifikaci na základě zkoušky celé směsi,
-
klasifikaci na základě zásad extrapolace (podobně jako u akutní toxicity),
-
použití "součtu klasifikovaných složek" nebo "vzorce pro aditivitu.
NahoruZkouška celé směsi
Pokud byla provedena zkouška vodní toxicity pro celou směs, použijí se výsledky této zkoušky ke klasifikaci celé směsi na základě postupů pro látku. Klasifikace je normálně založena na údajích pro ryby, korýše a řasy/rostliny. Pokud vhodné údaje o akutní a chronické toxicitě jako celku chybějí, měly by se uplatnit "principy extrapolace" nebo "sumační metoda".
Klasifikace dlouhodobé nebezpečnosti směsí vyžaduje doplňkové informace o rozložitelnosti a v některých případech o bioakumulaci. Zkoušky směsí na rozložitelnost a bioakumulaci se nepoužívají, protože se obtížně interpretují a takové zkoušky mají smysl jen pro jednoduché látky.
NahoruPrincipy extrapolace
Pokud směs sama nebyla podrobena zkoušce za účelem zjištění její nebezpečnosti pro vodní prostředí, ale jsou k dispozici dostatečné údaje o jejích jednotlivých složkách a obdobných zkoušených směsích, aby bylo možno nebezpečnost směsi přiměřeně charakterizovat, použijí se tyto údaje v souladu s pravidly extrapolace jako u akutní toxicity.
NahoruSumační metoda
Je založena na faktu, že nebezpečnost pro vodní prostředí je aditivní vlastností a to akutní toxicita i chronická.
Dva postupy
První postup
Výpočet pomocí hodnot LC50, EC50 nebo IC50 nebo hodnot NOEC u jednotlivých složek směsí. Vypočteme toxicitu směsi – hodnotu LCeq. pro směs a určíme klasifikaci celé směsi pomocí postupu pro látky.
Výpočet pomocí hodnot akutních toxicit podle vzorce:
Kde:
C…
