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Ecotoxicological information

Long-term toxicity to aquatic invertebrates

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Administrative data

Endpoint:
long-term toxicity to aquatic invertebrates
Type of information:
read-across from supporting substance (structural analogue or surrogate)
Adequacy of study:
key study
Study period:
Jusqu'à 1986
Reliability:
2 (reliable with restrictions)
Rationale for reliability incl. deficiencies:
study well documented, meets generally accepted scientific principles, acceptable for assessment
Justification for type of information:
Compte-tenu de sa solubilité dans l’eau d’environ 3 g/L, la substance à enregistrer acétylacétonate d’aluminium (substance cible) se dissocie presque entièrement en espèces chargées en milieu aqueux (les 2 substances sources): les anions organiques d’acétylacétone (aussi appelé 2,4-pentanedione) et les cations métalliques d’aluminium trivalents (Al3+). La méthode d’évaluation de la toxicité à long terme de la substance à enregistrer envers les invertébrés aquatiques peut donc être basée sur une approche par références croisées (« Read across »), en considérant l’écotoxicité de la partie organique et de la partie inorganique séparément dans un premier temps, et en conjonction par la suite pour l’évaluation finale.

Comme présenté en détails dans la justification de dérogation de test de toxicité à court terme envers les invertébrés aquatique pour l’aluminium, l’aluminium est considéré comme non toxique envers les invertébrés aquatiques, principalement en raison du fait que les cations d’aluminium qui se retrouvent dans les eaux de surface forment des hydroxides d’aluminium insolubles, particulièrement dans les eaux neutres et alcalines, le pH, la matière organique et l'alkalinité jouant entre autres un rôle important sur la spéciation de ce métal. Les colloïdes formés durant la précipitation de l’aluminium peuvent cependant, et dans de très rares cas, s’adsorber sur les branchies des invertébrés aquatiques exposés et ainsi provoquer leur asphyxie et mort. Cet effet néfaste est cependant d’ordre purement physique, n’étant en général pas applicable aux milieux aquatiques classiques et est considéré comme un effet secondaire et ne représente donc pas la toxicité intrinsèque de l’Aluminium (car ne remplissant pas les critères de Hill (1965)). D'autre part, l’Aluminium est l’élément métallique le plus abondant sur Terre, étant présent de manière abondante dans tous les compartiments environnementaux et l'Aluminium est en général considéré comme "non-toxique pour l'environnement aquatique" selon la législation CLP
Pour l’évaluation de la toxicité à long terme de la substance à enregistrer envers les invertébrés aquatiques, seule la toxicité de sa partie organique (2,4-pentanedione) a été prise en compte, étant donné que sa partie métallique est considérée comme non toxique. Les indicateurs écotoxicologiques (CEX) de la substance à enregistrer ont ensuite été recalculés en utilisant un facteur de conversion qui tient compte de la contribution en masse de la partie organique de la substance à enregistrer par rapport à sa masse totale. Le calcul de ce facteur de conversion se base sur la comparaison de la masse moléculaire (MM) de la 2,4-pentanedione et de l’acétylacétonate d’aluminium et prend en compte la structure moléculaire des 2 molécules. La 2,4-pentanedione (C5H8O2) a une MM de 100.12 g/mole et l’acétylacétonate d’aluminium (Al(C5H7O2)3) a une MM de 324.31 g/mole. Compte-tenu de la structure moléculaire des 2 substances, le facteur de conversion a été calculé de la manière suivante : 324.31/(100.12 x 3) = 1.08. Il a donc ensuite été appliqué aux données écotoxicologiques existantes pour la 2,4-pentanedione pour dériver les données écotoxicologiques de la substance à enregistrer.

Les données existantes sur la toxicité à long terme de l’acétylacétone (2,4-pentanedione) envers les invertébrés aquatiques ont été analysées en utilisant une approche par éléments de preuve (« weight of evidence »). L'étude retenue indique une concentration minimale avec effet observé (CMEO = CE16) de 0.5 mg/L et une concentration médiane efficace (CE50) de 6.5 mg/L (concentrations nominales) chez l’espèce de daphnie Daphnia magna, exposée à de l’acétylacétone pendant 14 jours, l’effet mesuré étant basé sur la reproduction de ces invertébrés. Seule ces données de toxicité à long terme pour l’espèce de daphnie Daphnia magna sont utilisables pour l’évaluation du risque chimique. En effet, selon les documents techniques d’orientation de l’Union Européenne, une CSEO (NOEC) peut être dérivée à partir de la CMEO (CE16), en divisant cette valeur par un facteur 2, étant donné que l’effet observé est entre 10 et 20% (OECD, 2001). La CSEO (NOEC) pour Daphnia magna est donc de 0.25 mg/L pour l’acétylacétone. Le facteur de conversion de 1.08 a ensuite été appliqué à cette valeur, ce qui donne une CSEO (NOEC) de 0.27 mg/L en ce qui concerne la toxicité à long terme de la substance à enregistrer (acétylacétonate d’aluminium) envers les invertébrés aquatiques.
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Reason / purpose for cross-reference:
read-across source
Reference
Endpoint:
long-term toxicity to aquatic invertebrates
Type of information:
experimental study
Adequacy of study:
weight of evidence
Study period:
Jusqu'à 1986
Reliability:
2 (reliable with restrictions)
Rationale for reliability incl. deficiencies:
study well documented, meets generally accepted scientific principles, acceptable for assessment
Qualifier:
equivalent or similar to guideline
Guideline:
EPA OPPTS 850.1300 (Daphnid Chronic Toxicity Test)
GLP compliance:
not specified
Specific details on test material used for the study:
De qualité "réactif"
Analytical monitoring:
no
Details on sampling:
Pas applicable
Vehicle:
no
Details on test solutions:
5 concentrations de la substance et 1 contrôle négatif (100% eau de dilution) testés en duplicat
Test organisms (species):
Daphnia magna
Details on test organisms:
ORGANISMES UTILISES PENDANT LES TESTS
- Nom commun: puce d'eau
- Source: Environmental Research Laboratory Duluth, Minnesota, USA
- Daphnies nourries pendant leur culture et les test avec de la nourriture pour poissons et des levures
Test type:
semi-static
Water media type:
freshwater
Limit test:
no
Total exposure duration:
14 d
Remarks on exposure duration:
Aucune
Post exposure observation period:
Aucune
Hardness:
240 ± 10 mg/L CaCO3
Test temperature:
23 ± 1 °C
pH:
8.0 ± 0.3
Dissolved oxygen:
Concentration en oxygène toujours supérieure à 5 mg/L pendant la durée des tests.
Salinity:
Non communiquée
Conductivity:
Non communiquée
Nominal and measured concentrations:
Concentrations nominales non fournies
Details on test conditions:
SYSTEME DE TEST
- récipient de test: bécher en verre d'un volume de 100 mL couvert par une verre de montre de manière non hermétique pendant les tests
- Nombre d'organismes par recipient de test: 1 organisme agés de moins de 24 h
- Nombre de recipient de test par concentration (réplicats): 10
- Nombre de recipient de test par contrôle (replicats): 10
- Volume de test: 50 mL
- Organimes nourrit à la main pendant les tests une fois par jour. Dose de nourrissage: 0.03 mg de solides/ml de solution testée.
- Fréquence de renouvellement du milieu de test: toutes les 48 heures.
- Les dilutions de la substance testées ont été préparées systématiquement le jour du renouvellement du milieu de test
- Le jour du renouvellement du milieu de test, les daphnies adultes ont été transférées dans les milieu de test fraichement préparés avec des pipettes en verre à bout lisse.
- L'age de la première ponte a été noté, les jeunes daphnies comptées et jetées.
- Les milieu de test usagés ont été inspectös pour verifier la présence éventuelle d'oeufs ou d'éphippies


PARAMETRES DE L`EAU DE DILUTION:
- Source/preparation de l'eau de dilution: eau de puits déchlorinée, filtrée sur filtre à charbon et aérée à saturation avant utilisation
- Alcalinité: 230 mg/L CaCO3.
- Concentration en pesticides organophosphorées et organochlorés ainsi que PCBs inférieure à 0.01 µg/L dans l'eau de dilution
- Concentration en métaux lourds inférieure à 0.01 µg/L dans l'eau de dilution
Reference substance (positive control):
no
Key result
Duration:
14 d
Dose descriptor:
LOEC
Effect conc.:
0.5 mg/L
Nominal / measured:
nominal
Conc. based on:
test mat.
Basis for effect:
reproduction
Remarks on result:
other: La LOEC correspond à une CE16
Duration:
14 d
Dose descriptor:
EC50
Effect conc.:
6.5 mg/L
Nominal / measured:
nominal
Conc. based on:
test mat.
Basis for effect:
reproduction
Remarks on result:
other: Intervalle de confiance 95% = 5 - 9 mg/L
Duration:
14 d
Dose descriptor:
other: CTMA (MATC en anglais)
Effect conc.:
6.5 mg/L
Nominal / measured:
nominal
Conc. based on:
test mat.
Basis for effect:
reproduction
Remarks on result:
other: CTMA: calculée comme la moyenne géometrique de la concentration la plus élevée de la substance qui n'induit pas d'effet sur la reproduction des daphnies et la concentration la plus faible qui induit un effet sur leur reproduction.
Details on results:
Pas de mortalité observée dans les contrôles négatifs.

La déficience reproductive a été définie comme la diminution du nombre cumulatif moyen de jeunes daphnies produites par adulte.
La déficience reproductive a été évaluöe au moyen du calcul des données suivantes:
- la concentration minimale avec effet observé (CMEO, LOEC en anglais): exprimée comme la concentration qui induit une diminution de 16% du nombre moyen de jeunes daphnies produites.
- la concentration toxique maximale acceptable (CTMA, MATC en anglais): calculée comme la moyenne géometrique de la concentration la plus élevée de la substance qui n'induit pas d'effet sur la reproduction des daphnies et la concentration la plus faible qui induit un effet sur leur reproduction.
- la concentration mediane éfficace (CE50, EC50 en anglais).
Results with reference substance (positive control):
Pas applicable
Reported statistics and error estimates:
Les données de survie et ls données sur l'efficacité de reproduction ont été traitées par une analyse de variance avec un seuil d'importance statistque fixé à p = 0.05 ou moins.
Validity criteria fulfilled:
yes
Conclusions:
La partie organique de la substance à enregistrer (2,4-pentanedione) a une concentration minimale avec effet observé (CMEO) de 0.5 mg/L et une concentration médiane efficace (CE50) de 6.5 mg/L envers les daphnies dans les conditions de test utilisées.
Executive summary:

La toxicité chronique de la 2,4 -pentanedione envers l'espèce Daphnia magna a été évaluée par le biais d'un test de toxicité chronique semi-statique de 14 jours avec une eau de dilution dure (dureté de l'eau = 240 mg/L CaCO3).

Cet éssai indique une concentration minimale avec effet observé (CMEO = CE16) de 0.5 mg/L, une concentration médiane efficace (CE50) de 6.5 mg/L (intervalle de conficance 95% = 5 - 9 mg/L), les concentrations de la substance étant nominales et l'effet observé étant basé sur la reproduction des daphnies.

Reason / purpose for cross-reference:
read-across source
Reference
Endpoint:
long-term toxicity to aquatic invertebrates
Data waiving:
other justification
Justification for data waiving:
other:

Data source

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Reference Type:
publication
Title:
Relative Sensitivity of Three Daphnid Species to Selected Organic and Inorganic Chemicals
Author:
Elnabarawy MT, Welter AN, Robideau R
Year:
1986
Bibliographic source:
Environmental Toxicology and Chemistry 5: 393-398
Reference Type:
publication
Title:
2,4-Pentanedione. CAS N°: 123-54-6
Author:
OECD Organisation for Economic Co-operation and Development
Year:
2001
Bibliographic source:
SIDS Initial Assessment Report for SIAM 13 (Paris, France, in June) United Nations Environment Programme (UNEP) Publications, Nairobi, Kenya. 82 p. URL https://hpvchemicals.oecd.org/ui/handler.axd?id=AF8877C9-8DFB-45E0-8188-492EBA68CDAE

Materials and methods

Test guideline
Qualifier:
equivalent or similar to guideline
Guideline:
EPA OPPTS 850.1300 (Daphnid Chronic Toxicity Test)
GLP compliance:
not specified

Test material

Constituent 1
Chemical structure
Reference substance name:
Aluminium tris(2,4-pentanedionato-O,O')
EC Number:
237-741-6
EC Name:
Aluminium tris(2,4-pentanedionato-O,O')
Cas Number:
13963-57-0
Molecular formula:
C15H21AlO6
IUPAC Name:
aluminum tris(4-oxopent-2-en-2-olate)
Test material form:
solid
Specific details on test material used for the study:
Non disponible

Sampling and analysis

Analytical monitoring:
no
Details on sampling:
Pas applicable

Test solutions

Vehicle:
no
Details on test solutions:
5 concentrations de la substance et 1 contrôle négatif (100% eau de dilution) testés en duplicat

Test organisms

Test organisms (species):
Daphnia magna
Details on test organisms:
ORGANISMES UTILISES PENDANT LES TESTS
- Nom commun: puce d'eau
- Source: Environmental Research Laboratory Duluth, Minnesota, USA
- Daphnies nourries pendant leur culture et les test avec de la nourriture pour poissons et des levures

Study design

Test type:
semi-static
Water media type:
freshwater
Limit test:
no
Total exposure duration:
14 d
Remarks on exposure duration:
Aucune
Post exposure observation period:
Aucune

Test conditions

Hardness:
240 ± 10 mg/L CaCO3
Test temperature:
23 ± 1 °C
pH:
8.0 ± 0.3
Dissolved oxygen:
Concentration en oxygène toujours supérieure à 5 mg/L pendant la durée des tests.
Salinity:
Non communiquée
Conductivity:
Non communiquée
Nominal and measured concentrations:
Concentrations nominales non fournies
Details on test conditions:
SYSTEME DE TEST
- récipient de test: bécher en verre d'un volume de 100 mL couvert par une verre de montre de manière non hermétique pendant les tests
- Nombre d'organismes par recipient de test: 1 organisme agés de moins de 24 h
- Nombre de recipient de test par concentration (réplicats): 10
- Nombre de recipient de test par contrôle (replicats): 10
- Volume de test: 50 mL
- Organimes nourrit à la main pendant les tests une fois par jour. Dose de nourrissage: 0.03 mg de solides/ml de solution testée.
- Fréquence de renouvellement du milieu de test: toutes les 48 heures.
- Les dilutions de la substance testées ont été préparées systématiquement le jour du renouvellement du milieu de test
- Le jour du renouvellement du milieu de test, les daphnies adultes ont été transférées dans les milieu de test fraichement préparés avec des pipettes en verre à bout lisse.
- L'age de la première ponte a été noté, les jeunes daphnies comptées et jetées.
- Les milieu de test usagés ont été inspectös pour verifier la présence éventuelle d'oeufs ou d'éphippies


PARAMETRES DE L`EAU DE DILUTION:
- Source/preparation de l'eau de dilution: eau de puits déchlorinée, filtrée sur filtre à charbon et aérée à saturation avant utilisation
- Alcalinité: 230 mg/L CaCO3.
- Concentration en pesticides organophosphorées et organochlorés ainsi que PCBs inférieure à 0.01 µg/L dans l'eau de dilution
- Concentration en métaux lourds inférieure à 0.01 µg/L dans l'eau de dilution
Reference substance (positive control):
no

Results and discussion

Effect concentrations
Key result
Duration:
14 d
Dose descriptor:
NOEC
Effect conc.:
0.27 mg/L
Nominal / measured:
nominal
Conc. based on:
test mat.
Basis for effect:
reproduction
Remarks on result:
other: Se référrer à la méthode de calcul de la NOEC de la substance à enregistrer: acétylacétonate d'aluminium (substance cible) à partir des données de NOEC disponibles pour les substances sources: acétylacétone (2,4-pentanedione) et aluminium.
Details on results:
Pas de mortalité observée dans les contrôles négatifs.

La déficience reproductive a été définie comme la diminution du nombre cumulatif moyen de jeunes daphnies produites par adulte.
La déficience reproductive a été évaluöe au moyen du calcul des données suivantes:
- la concentration minimale avec effet observé (CMEO, LOEC en anglais): exprimée comme la concentration qui induit une diminution de 16% du nombre moyen de jeunes daphnies produites.
- la concentration toxique maximale acceptable (CTMA, MATC en anglais): calculée comme la moyenne géometrique de la concentration la plus élevée de la substance qui n'induit pas d'effet sur la reproduction des daphnies et la concentration la plus faible qui induit un effet sur leur reproduction.
- la concentration mediane éfficace (CE50, EC50 en anglais).
Results with reference substance (positive control):
Pas applicable
Reported statistics and error estimates:
Les données de survie et ls données sur l'efficacité de reproduction ont été traitées par une analyse de variance avec un seuil d'importance statistque fixé à p = 0.05 ou moins.

Applicant's summary and conclusion

Validity criteria fulfilled:
yes
Conclusions:
La substance à enregistrer (acétylacétonate d'aluminium) a une concentration minimale avec effet observé (CMEO/NOEC) estimée de 0.27 mg/L envers les daphnies dans les conditions de test utilisées.
Executive summary:

La toxicité chronique de l'acétylacétonate d'aluminium envers l'espèce Daphnia magna a été évaluée suivant une approche par analogie ("read-across") issue des données (concentrations nominales) d'un test de toxicité chronique semi-statique de 14 jours (reproduction) envers Daphnia magna pour l'acétylacétone et de l'innocuité de l'aluminium vis-à-vis des invertébrés aquatiques.

Cette approche permet de calculer une concentration maximale sans effet observé (CSEO/NOEC) de 0.27 mg/L pour l'acétylacétonate d'aluminium envers les daphnies.