Технические основы установления критериев качества донных отложений для неионогенных органических химических веществ с использованием равновесного распределения

Цель данной обзорной статьи — представить технические основы установления критериев качества донных отложений с использованием равновесного распределения (EqP). Равновесное распределение выбрано потому, что оно позволяет решить два основных технических вопроса: проблему различающейся биодоступности химических веществ в донных отложениях и выбор соответствующей концентрации, вызывающей биологический эффект. Для изучения различий в биодоступности между донными отложениями использованы данные экспериментов по токсичности и биоаккумуляции, в которых применялись одно и то же химическое вещество и один и тот же тест-организм, но разные донные отложения. Установлено, что при сравнении различных донных отложений в каждом эксперименте практически отсутствует взаимосвязь между концентрациями химических веществ в отложениях, выраженными на единицу сухой массы, и биологическими эффектами. Однако если использовать концентрации химических веществ в поровой воде донных отложений — для веществ, не обладающих высокой гидрофобностью, — или концентрации химических веществ в донных отложениях, выраженные относительно содержания органического углерода, то биологические эффекты возникают при сходных концентрациях — в пределах двукратного диапазона — в разных донных отложениях. Кроме того, эти эффективные концентрации совпадают с концентрациями, вызывающими эффект при экспозиции только в воде, либо могут быть по ним предсказаны. Методология равновесного распределения объясняет эти результаты, исходя из предположения, что распределение химического вещества между органическим углеродом донных отложений и поровой водой находится в состоянии равновесия. В каждой из этих фаз при равновесии фугитивность или активность химического вещества одинакова. Поэтому предполагается, что организм получает эквивалентную экспозицию при экспозиции только в воде или из любой равновесной фазы: из поровой воды через дыхание, из углерода донных отложений при заглатывании либо из сочетания этих путей. Следовательно, путь поступления не имеет существенного значения. Биологический эффект определяется химической активностью в отдельной фазе или в равновесной системе. Таким образом, критерии качества донных отложений для неионогенных органических химических веществ могут устанавливаться на основе равновесного распределения.