생태독성(TU)

정의

생태독성(TU)은 여러 물질이 섞인 물이 생물에게 주는 영향을 한 숫자로 나타낸다.

개별 물질 농도만으로는 섞였을 때의 독성을 알기 어렵다.

그래서 생물 시험으로 독성을 직접 재고, 그 결과를 독성단위(TU)로 바꾼다.

산정식

물질 i의 독성단위는 실측 농도를 EC50으로 나눈 값이다.

혼합물 전체의 TU는 각 물질의 TU를 모두 더한다.

농도 단위가 약분되므로 TU는 무차원 수다.

단순 농도 합이 아니라 EC50으로 정규화해 더하는 것이 핵심이다.

계산 예제

물질 A의 농도는 2 mg/L, EC50은 8 mg/L이다.

A의 TU는 2를 8로 나눈 0.25이다. B의 TU는 0.5를 1로 나눈 0.5이다.

두 값을 더하면 혼합물의 TU 합은 0.75가 된다.

0.75는 1보다 작으므로 가법 가정에서는 50% 영향에 도달하지 않는다.

혼합 독성 판정

혼합물의 실측 독성이 TU 합 예측과 다를 때 작용을 구분한다.

실측 영향이 예측보다 크면 상승작용, 작으면 길항작용으로 해석한다.

TU 합이 1보다 작아도 상승작용이 있으면 실제 독성은 예측보다 클 수 있다.

시험 기준

생태독성 시험은 시험생물과 종말점, 노출 기간을 정해서 수행한다.

급성 시험의 대표 조건은 물벼룩 48시간 EC50이다. 어류 96시간 LC50은 치사 기준이다.

EC50·LC50에는 생물, 종말점, 노출시간을 함께 적어야 한다. 빠뜨리면 감점된다.

한계와 주의

TU 합산은 물질들이 독립적으로 작용한다는 가정에 기댄다.

상승·길항 작용이 있으면 예측이 어긋난다. 작용 기작이 다른 물질은 조심해서 합산한다.

급성 EC50 기반이라 만성 영향은 약하게 반영된다. 조건이 다른 자료는 합치지 않는다.

정리

생태독성 TU는 시료 농도를 EC50으로 나눈 무차원 값이다.

여러 물질의 TU를 더해 혼합물의 독성을 판단한다.

상승과 길항은 생물시험으로 확인하고, 시험 기간과 종말점을 반드시 적는다.