ACEAcute to Chronic Estimation

(attraverso l’applicazione di 3 modelli tempo-concentrazione-effetto)

Creato da: “College of Agriculture, Food and Natural Resources” della University of Missouri-

Columbia (M. R. Ellersieck, A. Asfaw, G. F. Krause, K. Sun, G. Lee)

e“National Health and Environmental Effects Research Laboratory (NHEERL)” della U. S.

Environmental Protection Agency, (F.L. Mayer) nel dicembre 2003.

Distribuito dal “Center for Exposure Assessment Modeling (CEAM)” della United States Environmental Protection Agency, da aprile 2006.Il software e il manuale per gli utenti sono scaricabili dal sito:

http://www.epa.gov/ceampubl/fchain/ace/index.html

Versione 2.0 (aggiornamento della precedente versione in DOS)

Requisiti di sistema: • Sistema operativo Microsoft Windows® 98, 2000, NT and XP• RAM di minimo 64 MB • Velocità della CPU superiore a 200 MHz • Spazio disponibile sul disco fisso di almeno 6 MB

Linguaggio: Microsoft® Visual Basic 6.0 1987-2000

Scopo della ricerca: determinazione dei livelli di esposizione a contaminanti e degli effetti provocati da questi sugli organismi che compongono la catena alimentare al fine di sviluppare una “valutazione di rischio ecologico”.

Finalità del software: permettere una previsione della tossicità cronica di sostanze inquinanti da serie grezze di dati di tossicità acuta su organismi acquatici esposti a suddette sostanze, attraverso test di regressione lineare e “prove di vita accelerata”.

INTERFACCIA PRINCIPALE SOFTWARE

Inserimento dati (data entry o da fonti esterne-file ASCII )

Accelerate Life Testing:basato sulla teoria delle “prove di vita accelerata”, la variabile che si stima è il tempo che intercorre prima della morte dell’organismo esposto

Multifactor Probit Analysis: stima degli effetti cronici sotto condizioni variabili (vari scenari d’esposizione : diverse concentrazioni, diverse durate)

Linear regression Analysis: analisi di regressione lineare in due step: stima delle minime concentrazioni che provocano la morte e regressione di queste (var. dipendente) rispetto al reciproco del tempo (var. indipendente) l’incercetta è la concentrazione di non effetto cronico

Modelli

eseguibili{applicati a organismi acquatici sottoposti a

forte stress (intossicazione)

modelli tempo-concentrazione-effetto

Tengono conto dell’interazione di questi 3 aspetti

Modello LRA: LINEAR REGRESSION ANALYSISINSERIMENTO DATI NECESSARI

Concentration: concentrazione (μg/l) o la % della sostanza d’esposizione nell’effluente

Time: tempo di osservazione degli effetti dell’esposizione (ore)

Total: numero di organismi esposti per concentrazione

Response: numero di organismi morti o immobilizzati

Per la simulazione di prova si sono inseriti i dati relativi al Kepone, insetticida sospetto cancerogeno (Buckler et al.,1981)

VISUALIZZAZIONE DEI RISULTATI delle analisi svolte sui dati di tossicità cronica inseriti

STEP 1 : a ogni tempo di osservazione, regressione lineare e analisi probit le concentrazioni di “non effetto” sono stimate per le differenti percentuali del livello di risposta (numero di organismi morti/immobilizzati sul totale).

Log10 (concentrazione)

Trasformazione probit della % di risposta (morte/immobilizzazione)

Scelta ad es. questo valore come % di riposta rappresentante il “non effetto”, si risale alla concentrazione corrispondente per ogni tempo di osservazione

Visualizzazione grafica

STEP 2 : regressione lineare delle concentrazioni di “non effetto” prima determinate rispetto al reciproco del tempo (var. indipendente).

Conc. “non effetto cronico” = inercetta asse Y + coeff. regressione * (1/tempo)

Quando il tempo tende all’infinito, il termine “coeff. regressione * 1/tempo” tende a zero; quindi la concentrazione a tempo infinito (concentrazione di “non effetto cronico” ) è l’intercetta dell’asse Y

Y = q + m * X

% d’effetto

Concentrazione di non effetto cronico a tempo infinito

intervallo di confidenza al 95% r2

NB: è opportuno scegliere come concentrazione di”non effetto cronico” quella corrispondente a prob(PROBIT) pari a 0,01 % con il r2 maggiore (da test statistici).

Conc. Di “non

effetto cronico”

Visualizzazione tabellare

Semplicità di utilizzo

Nonostante le non elementari elaborazioni statistiche alla base del modello, il software è di semplice e immediato utilizzo.

Data-entry

Immediata visualizzazione risultati

Scelta modello