EC 10 和NOEC值的比較

在本研究中會利用三種不同的試驗終點（ΔDO，Final Yield 及 Growth Rate）來討論密閉式 BOD 瓶藻類毒性試驗之 EC10值以及 NOEC 值（No- Observed-Effect Concentration）。

NOEC 值的判定取決於不同的實驗設計條件，毒物處理濃度的選決、

重複組的數量和變異情形，以及所選定的試驗終點，以上因素皆會造成 NOEC 值有所差異。一般 NOEC 值是用統計方法中的 Dunnett's test 方法來 進行分析，若空白組之重複組間的差異不大時，則與處理組的差距便較為 明顯，所求得的 NOEC 值也較為準確，通常較不嚴謹的實驗易出現較高 的NOEC 值。

表5.2.1 列出了利用 Dunnett's test 所求得的 NOEC 值，而 EC10值則是 利用Probit 模式所求得。並列出了三種不同參數的 EC10與NOEC 值比例。

在表 5.2.1 中可發現有幾組 NOEC 值因為濃度取決不夠低而導致其無法計 算出，也就是說發生了NOEC 值小於實驗濃度的最小值的現象，對於 DO、

Final yield、Growth rate 三個終點來說分別有 28%、44%、6%無法計算出 其NOEC 值。由這點可判斷出 Final yield 這個參數對於 NOEC 值是較敏感 的，因為當最低濃度的生長率已經和控制組沒有明顯的差異時，毒化物 還是會對藻類細胞密度造成抑制，因此在這樣的濃度下對於藻類還是會 造成危害，這點和 EC50 值的敏感度比較是相符合的，同樣都是以 Final yield 為最敏感的參數。

與EC10的比較下，以溶氧產生量為參數時的EC10/NOEC 的比值>1 的 組數有 12 組，佔了 67%。就 Final yield 來討論時可發現有 10 組物質的 EC10/NOEC 比值>1，佔了 56%。而以生長率來看的話，有 17 組數據的比 值>1，佔了 94%。而有些情況是因為無法確切的算出其 NOEC 值所以才可 能會導致其EC10/NOEC 的比值<1 的情況。大體來說不管以哪個終點來看，

EC10的值都是比NOEC 還來的大的，這代表了 NOEC 具有較佳的敏感度，

也就是說在毒性評估中NOEC 能較 EC10提供較好的保護。

雖然有些學者認為運用變異數分析法所求的 NOEC 值並不可靠

（Moore and Caux, 1997; OECD, 1997; OECD, 1998; Laskowski, 1995;

Kooijman, 1996; Champman, 1996），因為它會受到實驗時的濃度選擇、重 複組組數以及實驗的設計所影響，不足以當作毒性評估的最低限值。不 過，Chao（2001）針對密閉式藻類毒性試驗研究，發現 NOEC 比 EC10可 對藻類提供更高的保護層級：該研究也提出可以利用中斷值（cut-off value）

來判斷NOEC 或 EC10作為低毒性的影響。

NOEC 的定義為在統計上與控制組相比最高沒有觀測到變異的濃度，

實際上在環境中較安全或是沒影響的濃度應該是介於 NOEC 與 LOEC 之 間。NOEC 之決定主要與實驗設計或實驗濃度之選取有很大的關連，由於 NOEC 之變動性很大，因此許多文獻研究亦指出 NOEC 並非環境中量測未 影響濃度之最佳指標，因此必須透過cut-off value 之檢定來比較 NOEC 與 EC10何者較適合提供更好之保護標準。

為了更深入比較 EC10與 NOEC 之相關性，本研究將更進一步地利用 ANOVA（analysis of variance）檢定三項重要參數：Sw、F ration 以及中斷 值（cut-off value）。Sw 代表的是試驗的組內變異，而 F ration 為組間變異 與組內變異的比值，用以表示組間與組內變異的差異程度。

由表5.2.2 發現到 Sw 值在三種參數下的差異性皆很大，主要是溶氧產 生量的單位是mg/L，細胞密度變化量的單位是 cells/mL，使得 Sw 不能用 以直接比較三種反應終點的組內變異，也因此 F ration 基於相同理由，同 樣無法判斷哪一個觀測參數較為精準。為了能夠比較不同參數的準確 度，本研究使用了判斷參數中斷值，此中斷值與 Sw 成比例關係，且介於 NOEC 與 LOEC 之間，能夠更嚴謹地判斷藻類受到抑制的顯著性，並使之 包含單位的複雜參數與控制組的平均值比較，並以抑制的百分率作為單 位，使其能夠用於不同單位的試驗終點間的比較。

表 5.2.2 顯示出溶氧產生量、細胞密度變化量及生長率為反應終點的 平均中斷值分別是7.151、7.967 及 2.59，而全部試驗中以生長率為反應終 點所得到的中斷值較細胞密度變化量和溶氧產生量小的分別各佔了全部 的 94％，顯示以這此項參數作為反應終點比細胞密度變化量和溶氧的變 化量要好許多。

因為中斷值介於NOEC 與 LOEC 之間，但高於 NOEC，故當中斷值小 於10％時，生物受到 NOEC 的影響濃度會比 10％的抑制濃度要低，也就 是說，此時建議選擇 NOEC 值會比 EC10 提供更加嚴謹的保護標準。表 5.2.2 中，三種不同反應終點：溶氧產生量、細胞密度變化量及生長率的 中斷值分別有 83%、83%、100%是小於 10 的，由此可知以本研究的毒性 物質而言，NOEC 值比 EC10 能提供更佳的保護標準。而整個分析中，其 中幾組中斷值大於 10%造成的原因可能來自於所使用的藻類未達穩定狀 態、或試驗過程不夠嚴謹以及毒性物質濃度設定不理想，都會產生分析 上的偏差。而一個較小的cut-off value 顯示此試驗組內變異相對地較小，

Table. 5.2.1 The relationship of NOEC and EC10

NOEC (mg/L) EC10(mg/L) EC10/NOEC

Toxicants

ΔDO Final yield Growth rate ΔDO Final yield Growth rate ΔDO Final yield Growth rate

Secondary propargylic alcohols

1-hexyn-3-ol <0.480 <0.480 0.480 0.147 0.280 0.529 >0.306 >0.583 1.103 1-pentyn-3-ol 0.060 0.060 0.470 0.116 0.112 0.165 1.933 1.867 0.350 3-butyn-2-ol 0.590 0.200 0.590 0.411 0.118 0.543 0.696 0.590 0.921 3-hexyne-2,5-diol 0.150 0.050 0.150 0.174 0.082 0.350 1.160 1.645 2.331 4-heptyn-2-ol <12.25 <12.25 12.25 8.947 8.554 27.67 >0.730 >0.7 2.259 4-heptyn-3-ol 9.560 9.560 19.11 14.23 11.31 16.12 1.489 1.183 0.844 4-hexyn-3-ol 5.910 1.480 2.960 3.973 1.653 2.833 0.672 1.117 0.957 3-hexyn-2-ol 1.240 <1.24 2.480 2.029 0.899 1.845 1.636 >0.725 0.744 2-methyl-5-octyn-4-ol 3.920 3.920 3.920 7.211 3.117 9.243 1.840 0.795 2.358 5-methyl-1-hexyn-3-ol 0.080 0.080 0.080 0.213 0.203 0.936 2.666 2.534 11.71 Tertiary propargylic alcohols

2-methyl-3-butyn-2-ol 239.0 239.0 477.9 509.2 287.8 724.4 2.131 1.205 1.516 3-methyl-1-pentyn-3-ol 61.56 61.56 123.1 121.9 78.68 192.0 1.981 1.278 1.560 1-ethynyl-1-cyclohexanol 12.06 <12.06 12.06 10.23 7.194 29.59 0.848 >0.848 2.454 2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5-diol <61.88 <61.88 <61.88 96.54 53.43 193.5 >1.560 >0.863 >3.128

3,5-dimethyl-1-hexyne-3-ol 9.640 9.640 9.640 15.55 5.966 24.07 1.613 0.619 2.496 2-phenyl-3-butyn-2-ol 12.21 <12.21 12.21 42.01 24.28 48.49 3.440 >1.988 3.971 1,1-diphenyl-2-propyn-1-ol <0.990 <0.990 0.990 1.102 0.994 2.969 >1.113 >1.004 2.999 3,4-dimethyl-1-pentyn-3-ol <9.370 <9.370 9.370 7.725 9.429 32.29 >0.824 >1.006 3.446

mean >1.542 >1.178 2.649

NOEC is conducted by Dunnett’s test, EC10 is conducted by Probit models.

Table. 5.2.2 The important statistical parameters in three test end-points

DO FY GR

Toxicants

Sw F ration cut-off value(%) Sw F ration cut-off value(%) Sw F ration cut-off value(%)

Secondary propargylic alcohols

1-hexyn-3-ol 0.260 75.75 11.31 1.06E+04 167.8 8.347 0.040 281.9 1.833 1-pentyn-3-ol 0.200 304.8 7.61 8.95E+03 356.2 7.368 0.100 94.62 3.882 3-butyn-2-ol 0.290 68.15 14.65 1.11E+04 159.0 8.919 0.050 153.4 2.010 3-hexyne-2,5-diol 0.200 116.6 8.93 1.41E+04 130.4 10.193 0.060 138.7 2.276 4-heptyn-2-ol 0.210 154.7 7.51 8.53E+03 210.4 6.930 0.040 231.7 1.553 4-heptyn-3-ol 0.200 333.7 6.62 1.40E+04 197.0 9.890 0.090 83.81 3.538 4-hexyn-3-ol 0.390 96.35 3.083 1.31E+04 150.1 5.145 0.090 69.58 1.553 3-hexyn-2-ol 0.160 277.4 6.77 7.72E+03 450.7 5.248 0.090 62.18 3.522 2-methyl-5-octyn-4-ol 0.220 170.4 9.86 1.09E+04 184.3 9.252 0.060 192.8 9.028 5-methyl-1-hexyn-3-ol 0.180 688.3 4.91 1.18E+04 188.8 8.956 0.030 566.8 1.188 Tertiary propargylic alcohols

2-methyl-3-butyn-2-ol 0.220 357.8 5.54 1.62E+04 122.7 11.078 0.050 179.2 1.844 3-methyl-1-pentyn-3-ol 0.280 235.0 7.45 8.25E+03 470.8 6.020 0.030 699.9 1.340 1-ethynyl-1-cyclohexanol 0.130 544.7 4.58 9.20E+03 230.0 6.966 0.040 318.6 1.396 2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5-diol 0.100 408.4 4.09 5.73E+03 397.4 4.486 0.020 545.8 2.764 3,5-dimethyl-1-hexyne-3-ol 0.430 107.0 10.6 2.93E+04 40.43 17.08 0.080 90.75 2.236 2-phenyl-3-butyn-2-ol 0.130 1866 3.48 4.49E+02 1658 3.305 0.030 966.1 1.012 1,1-diphenyl-2-propyn-1-ol 0.100 862.5 3.69 8.40E+03 290.7 6.480 0.030 498.6 4.110 3,4-dimethyl-1-pentyn-3-ol 0.240 134.6 8.03 1.02E+04 174.2 7.745 0.040 211.5 1.540

在文檔中 以密閉式藻類毒性試驗方法評估二級、三級炔丙基醇類之毒性與結構–活性關係之研究 (頁 73-78)