堆積物と汚染水の暴露を組み合わせて使用することで、堆積物の毒性の予測が改善された

Improved prediction of sediment toxicity using a combination of sediment and overlying water contaminant exposures.

• Yanfeng Zhang
• David A Spadaro
• Josh J King
• Stuart L Simpson

抄録

堆積物の品質評価方法の選択は、汚染されたサイトの評価結果と管理決定に強く影響を与える可能性がある。原位置（現場）での方法は、より現実的な方法を提供する可能性があるが、コストが高く、複雑な物流のために使用できないことが多く、評価は実験室ベースの方法に頼らなければならない。本研究では、様々な特性を持ち、汚染物質の種類や濃度が異なる堆積物を対象に、静的再生試験とフロースルー生態毒性試験を並行して実施した。両生類の繁殖に対する慢性的な影響を重回帰（MLR）を用いて予測した。この研究では，実験室での静的試験や静的再生試験の結果に依存した評価を行うと，現場での汚染された 堆積物の毒性リスクが大幅に過大評価されてしまうことが確認された．毒性リスクの予測の改善は、堆積物と覆水からの汚染物質曝露対策を組み合わせて行うことで達成された。既存の堆積物と水質ガイドライン値（GV）は，一般的な金属汚染物質と有機汚染物質の混合物を含む堆積物がもたらすリスクを予測するのに有効であった．静的再生試験とフロースルー試験のペアデータセットを持つ17の堆積物について，堆積物汚染物質のハザード指数と溶存金属の毒性単位（r=0.892）を含む2パラメータのMLRを用いて，生殖に対する毒性を最もよく予測することができた．これらのパラメータは汚染物質のバイオアベイラビリティを修飾すると認識されているにもかかわらず、粒子径、有機炭素、酸-揮発性硫化物を含めても毒性予測は改善されなかった。全回収可能金属濃度の代わりに希酸抽出可能金属濃度を使用しても、予測値は改善されなかった。この研究はまた、シドニー湾の河口域および海洋湾内に存在する堆積物が底生生物への悪影響の重大なリスクをもたらすことも確認した。

The choice of sediment quality assessment methodologies can strongly influence assessment outcomes and management decisions for contaminated sites. While in situ (field) methods may potentially provide greater realism, high costs and/or complex logistics often prevent their use and assessment must rely on laboratory-based methods. In this study, we utilised static-renewal and flow-through ecotoxicology tests in parallel on sediments with a wide range of properties and varying types and concentrations of contaminants. The prediction of chronic effects to amphipod reproduction was explored using multiple linear regression (MLR). The study confirmed the considerable over-estimation of the risk of toxicity of contaminated sediments in field locations when assessments rely on the results of laboratory-based static and static-renewal tests. Improved prediction of toxicity risks was achieved using a combination of contaminant exposure measures from sediment and overlying water. Existing sediment and water quality guideline values (GVs) were effective for predicting risks posed by sediments containing mixtures of common metal and organic contaminants. For 17 sediments with paired data sets from static-renewal and flow-through tests, the best prediction of toxicity to reproduction was achieved using a 2-parameter MLR that included hazard quotients for sediment contaminants and toxic units for dissolved metals (r = 0.892). The inclusion of particle size, organic carbon and acid-volatile sulfide did not improve toxicity predictions, despite these parameters being recognised as modifying contaminant bioavailability. The use of dilute-acid-extractable metal concentrations in place total recoverable metal concentrations did not improve the predictions. The study also confirmed that sediments existing within the estuarine and marine bays of Sydney Harbour pose significant risks of adverse effects to benthic organisms.

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