ACE Acute to Chronic Estimation (attraverso lapplicazione di 3 modelli tempo-concentrazione-effetto)

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1 ACE Acute to Chronic Estimation (attraverso lapplicazione di 3 modelli tempo-concentrazione-effetto)

2 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/i ndex.html

3 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

4 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.

5 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 dellorganismo esposto Multifactor Probit Analysis: stima degli effetti cronici sotto condizioni variabili (vari scenari desposizione : 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) lincercetta è la concentrazione di non effetto cronico Modelli eseguibili { applicati a organismi acquatici sottoposti a forte stress (intossicazione) modelli tempo-concentrazione-effetto Tengono conto dellinterazione di questi 3 aspetti

6 Modello LRA: LINEAR REGRESSION ANALYSIS INSERIMENTO DATI NECESSARI Concentration: concentrazione (μg/l) o la % della sostanza desposizione nelleffluente Time: tempo di osservazione degli effetti dellesposizione (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)

7 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). Log 10 (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

8 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 allinfinito, il termine coeff. regressione * 1/tempo tende a zero; quindi la concentrazione a tempo infinito (concentrazione di non effetto cronico ) è lintercetta dellasse Y Y = q + m * X

9 % deffetto Concentrazione di non effetto cronico a tempo infinito intervallo di confidenza al 95% r2r2 NB: è opportuno scegliere come concentrazione dinon effetto cronico quella corrispondente a prob(PROBIT) pari a 0,01 % con il r 2 maggiore (da test statistici). Conc. Di non effetto cronico Visualizzazione tabellare

10 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