Ordering chemical compounds by their chronic toxicity to aquatic species. A principal component analysis
Citations
Altmetric:
Series / Report no.
Open Access
Type
Report
Language
en
Date
1995-04-30
Research Projects
Organizational Units
Journal Issue
Title
Ordering chemical compounds by their chronic
toxicity to aquatic species. A principal component
analysis
Translated Title
Ordenen van chemische stoffen op basis van hun
chronische toxiciteit voor aquatische soorten. Een principale componenten
analyse
Published in
Abstract
Dit onderzoek maakt deel uit van een project dat
inzicht wil verschaffen in de variatie in de gevoeligheid van soorten voor
toxicanten. Patronen in de chronische toxiciteit van chemische stoffen voor
aquatische soorten worden daartoe onderzocht met een multivariate
statistische techniek, principale componenten analyse. Het is een vervolg
op een vergelijkbare studie met acute toxiciteitsgegevens. In deze studie
is een gegevensset geanalyseerd met chronische toxiciteitsgegevens (NOECs)
voor groei voor 15 aquatische soorten en 22 chemische stoffen. De soorten
behoren tot verschillende taxonomische klassen: algen, vaatplanten,
protozoen, kreeftachtigen, vissen en amfibieen. De organische verbindingen
zijn in te delen in verschillende toxicologische groepen: niet-polair
narcotische, polair narcotische of reactieve verbindingen en verbindingen
met een specifiek werkingsmechanisme. Drie zware metalen, een halogeen en
een detergent zijn ook in de gegevensset opgenomen. De toxiciteitsgegevens
zijn verzameld uit de Aquire-database van de EPA en uit aanvullend
literatuuronderzoek. Principale componenten analyse is toegepast om
patronen te onderkennen in de variatie van toxiciteit voor soorten. De
ratio van acute over chronische toxiciteit is berekend voor elke toxicant.
Ook wordt een vergelijking gemaakt tussen de gemiddelde toxiciteit van een
stof en de octanol-water partitie-coefficient. De belangrijkste conclusies
van deze studie zijn: 1. Het grootste gedeelte van de variatie in
soortgevoeligheid wordt veroorzaakt door de toxiciteit van de verbindingen
en niet door intrinsieke verschillen tussen de soorten. 2. De stoffen
kunnen op eenduidige wijze geordend worden naar hun chronische toxiciteit.
Deze ordening is hetzelfde voor bijna alle soorten in de analyse en
vergelijkbaar met de ordening gebaseerd op acute toxiciteit. 3. Er zijn
geen duidelijke patronen in de soortgevoeligheid gevonden. 4. De ratio van
LC50 over NOECgroei is vergelijkbaar voor alle verbindingen. Deze
acuut/chronisch-ratio heeft een gemiddelde waarde van 4. Voor deze ratio is
een 95% betrouwbaarheidsinterval berekend dat loopt van 1 tot 50 voor de 13
stoffen in deze studie waarvoor zowel acute als chronische
toxiciteitsgegevens beschikbaar waren. 5. De gemiddelde toxiciteit van
verbindingen met een niet-specifiek werkingsmechanisme vertoont een sterke
relatie met de octanol-water partitie-coefficient (Kow) en, zoals verwacht,
zijn verbindingen met meer specifieke werkingsmechanismen toxischer dan
voorspeld op basis van hun Kow.
This report is part of a project studying the variation in the sensitivity of species to toxicant's. Patterns in the chronic toxicity of compounds to aquatic species are studied using a multivariate statistical technique called principal componant analysis. The matrix consists of 15 aquatic species and 22 compounds. The species belong to different taxonomic classes: algae, plants, protozoans, crustaceans, fishes and amphibians. The organic chemicals belong to several toxicological classes: nonpolar narcotics, polar narcotics, reactive compounds and compounds with a specific mode of action. Three heavy metals, a halogen and a detergent are also included. The data was obtained from the EPA-database Aquire and additional literature surveys. The results show that: The major part of matrix variation is determined by the overall toxicity of compounds and not by differences between species. The compounds can be ordered unambiguously by their average chronic toxicity. This is valid for all species considered and similar to results found earlier for acute toxicity data. No clear patterns in the sensitivity of the species are observed. Comparison with acute toxicity data shows that the ratio of acute to chronic toxicity is similar for all compounds and has a mean value of 4. For the acute to chronic ratio a 95% confidence interval stretching from 1 to 50 has been calculated for the 13 compounds in this study where both acute and chronic toxicity data were available. Mean toxicities of chemicals with a nonspecific mode of action show a strong relation with their octanol-water partition coefficient (Kow) and chemicals with more specific modes of action are more toxic than predicted by their (Kow).
This report is part of a project studying the variation in the sensitivity of species to toxicant's. Patterns in the chronic toxicity of compounds to aquatic species are studied using a multivariate statistical technique called principal componant analysis. The matrix consists of 15 aquatic species and 22 compounds. The species belong to different taxonomic classes: algae, plants, protozoans, crustaceans, fishes and amphibians. The organic chemicals belong to several toxicological classes: nonpolar narcotics, polar narcotics, reactive compounds and compounds with a specific mode of action. Three heavy metals, a halogen and a detergent are also included. The data was obtained from the EPA-database Aquire and additional literature surveys. The results show that: The major part of matrix variation is determined by the overall toxicity of compounds and not by differences between species. The compounds can be ordered unambiguously by their average chronic toxicity. This is valid for all species considered and similar to results found earlier for acute toxicity data. No clear patterns in the sensitivity of the species are observed. Comparison with acute toxicity data shows that the ratio of acute to chronic toxicity is similar for all compounds and has a mean value of 4. For the acute to chronic ratio a 95% confidence interval stretching from 1 to 50 has been calculated for the 13 compounds in this study where both acute and chronic toxicity data were available. Mean toxicities of chemicals with a nonspecific mode of action show a strong relation with their octanol-water partition coefficient (Kow) and chemicals with more specific modes of action are more toxic than predicted by their (Kow).
Description
Publisher
Sponsors
DGM/SVS