Discussion of Environmental Quality Standards (EQS) and their development for the monitoring of impacts from the use of pesticides and drugs at marine aquaculture sites

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dc.contributor.author

Hamoutene, D.

Ryall, E.

Porter, E.

Page, F. H.

Wickens, K.

Wong, D.

Martell, J.

Burridge, L.

Villeneuve, J.

Miller, C.

dc.date.accessioned

2024-01-23T18:36:17Z

dc.date.available

2024-01-23T18:36:17Z

dc.date.issued

2023

dc.description.abstract - en

Environmental Quality Standards (EQS) are numerical thresholds selected to protect ecosystems by limiting the release of a chemical to levels that will not result in irreparable harm or toxicity to sensitive aquatic species. They are an integral part of the design of an effective monitoring program and can have time (dispersion in water for bath pesticides) and spatial notions (allowable zone of deposition for in-feed drugs) embedded in their application process. EQS values exist for water and/or sediment compartments based on the targeted compounds n- Octanol/Water Partition Coefficient (KoW). Water EQS can be divided into two main types: one related to maximum acute chemical (MAC-EQS) exposure and one to chronic exposure (AA EQS). For sediment EQS there is no short-term versus long-term EQS considering the exposure route (i.e., organisms would be constantly exposed while living in the sediment). In this document, we tested a process for EQS value inference for a few in-feed drugs (emamectin benzoate (EMB), ivermectin, teflubenzuron and lufenuron) and pesticides (azamethiphos and hydrogen peroxide) used in Canadian finfish aquaculture operations by relying on relevant and accessible toxicological data. These EQS values are proposed to illustrate the method used for threshold determination and are related to active ingredients. The selection of the final thresholds will have to be guided by the determination of clear management goals to be defined by policy makers. The following points summarize the main approach and recommendations of this working paper: There are two different approaches for EQS setting based on the quality and quantity of available toxicity data: the species sensitivity distributions (SSD) applied when a minimum of ten similar ecotoxicity end-points on a minimum of eight taxonomic groups are available, and the deterministic approach applied in situations where these data requirements are not met (European technical guidance document (CCME, 2007; TGD, 2018). The toxicity data of the in-feed drugs (EMB, ivermectin, teflubenzuron and lufenuron) do not meet the requirements for the completion of SSD (other than lufenuron as per previously completed SSD). Therefore, only a deterministic approach can be used to derive EQS as per the accessible data. This approach was also used for azamethiphos and hydrogen peroxide. However, a recommendation to test the feasibility of a SSD in the future is made for deriving MAC-EQS values with special considerations for dispersion timelines. This step will also have to be guided by inter-departmental regulatory considerations for pesticide usage. Quality assessment of available toxicity studies, both critical and supporting data as determined by regulatory bodies and/or international expert groups, was compiled. In addition, quality assessment of recent studies was completed using the published Criteria for Reporting and Evaluating ecotoxicity (CRED) and supporting guidance (Moermond et al., 2015; TGD, 2018) but will require additional considerations by groups of experts. Adjustments to assessment factors were guided by information on specific mode of action for chemicals such as azamethiphos, ivermectin, teflubenzuron, and lufenuron and whether data on identified sensitive target organisms were available. In addition, the selection of time-relevant toxicological data was also applied in the case of EQS values suggested for azamethiphos based on previous work on dispersion patterns. The EQS values presented in this document illustrate the process employed for their derivation and provide an overview of the toxicity data readily available. Enhanced access to confidential data provided to regulators for marketing authorisation will have to be facilitated to ensure the appropriate derivation of environmental standards. Ultimately, defining clear management goals by policy makers and additional expert discussions will guide the selection of the final EQS thresholds and their regulatory usage.

dc.description.abstract-fosrctranslation - fr

Les normes de qualité environnementale (NQE) sont des seuils numériques sélectionnés pour protéger les écosystèmes en limitant le rejet d’une substance chimique à des concentrations qui ne causeront pas de dommages irréparables ni de toxicité pour les espèces aquatiques sensibles. Elles font partie intégrante de la conception d’un programme de surveillance efficace et leur application peut comporter des aspects temporels (dispersion dans l’eau pour les pesticides de bain) et spatiaux (zone de rejet admissible pour les médicaments mélangés à la nourriture). Il existe des valeurs NQE pour les compartiments eau ou sédiments en fonction du coefficient de partage n-octanol/eau (Koe) des composés ciblés. Les NQE pour l’eau peuvent être divisées en deux grands types : les NQE pour l’exposition maximale de courte durée à un produit chimique (NQE-CAM), et les NQE pour l’exposition de longue durée (NQE-MA). Pour ce qui est des NQE pour les sédiments, il n’y a pas différences dans les NQE à court terme et à long terme, en raison de la nature de cette voie d’exposition (en d’autres mots, les organismes qui vivent dans les sédiments seraient constamment exposés). Dans le présent document, nous avons évalué un processus permettant de déduire des NQE pour quelques médicaments mélangés aux granulés (benzoate d’émamectine [BEM], ivermectine, téflubenzuron et lufénuron) et pesticides (azaméthiphos et peroxyde d’hydrogène) utilisés dans les exploitations piscicoles canadiennes en nous appuyant sur des données toxicologiques pertinentes et accessibles. Ces NQE sont proposées pour illustrer la méthode utilisée pour déterminer des seuils et sont liées aux principes actifs. Le choix des seuils définitifs devra être guidé par l’établissement d’objectifs de gestion clairs, qui seront définis par les décideurs. Les points suivants résument l’approche et les recommandations principales du présent document de travail : Il existe deux approches différentes pour établir les NQE en fonction de la qualité et de la quantité des données toxicologiques disponibles : l’application de la distribution de la sensibilité des espèces (DSE) lorsqu’un minimum de 10 critères d’effet écotoxicologiques similaires pour un minimum de huit groupes taxonomiques sont disponibles, et l’approche déterministe appliquée dans les situations où ces exigences en matière de données ne sont pas remplies (CCME, 2007; TGD, 2018). Les données toxicologiques pour les médicaments mélangés à la nourriture (granulés) (BEM, ivermectine, téflubenzuron et lufénuron) ne répondent pas aux exigences pour l’établissement d’une DSE (hormis pour la lufénuron pour laquelle une DSE a précédemment été déterminée par d’autres auteurs). Par conséquent, seule une approche déterministe peut être utilisée pour établir les NQE en fonction des données accessibles. Cette approche a également été utilisée pour l’azaméthiphos et le peroxyde d’hydrogène. Cependant, il est recommandé de vérifier la faisabilité d’une DSE ultérieurement pour établir les valeurs NQE-CAM pour ces deux composés en tenant compte des temps de dispersion. Cette étape devra également être guidée par les considérations réglementaires interministérielles sur l’utilisation des pesticides. Nous avons évalué la qualité des études de toxicité disponibles, à la fois les données essentielles et les données justificatives déterminées par les organismes de réglementation et/ou les groupes de spécialistes internationaux. En outre, l’évaluation de la qualité des études récentes a été réalisée selon les critères de déclaration et d’évaluation de l’écotoxicité (CRED) publiés et les lignes directrices connexes (Moermond et al., 2015; TGD, 2018), mais elles devront être examinées de plus près par des groupes de spécialistes. Pour ajuster les facteurs d’évaluation, nous nous sommes fondés sur les données concernant le mode d’action spécifique de produits chimiques, notamment l’azaméthiphos, l’ivermectine, le téflubenzuron et la lufénuron, et sur les données disponibles sur les organismes sensibles identifiés. En outre, nous avons sélectionné des données toxicologiques pertinentes dans le temps dans le cas des NQE proposées pour l’azaméthiphos, sur la base de travaux antérieurs sur les modèles de dispersion. Les NQE présentées dans les pages qui suivent illustrent le processus employé pour leur calcul et donnent un aperçu des données toxicologiques disponibles. Il faudra faciliter l’accès aux données confidentielles fournies aux organismes de réglementation par les fabricants pour obtenir les autorisations de mise en marché de leurs produits afin de garantir l’établissement approprié de normes environnementales. En fin de compte, la définition d’objectifs de gestion clairs par les décideurs et des discussions supplémentaires entre les spécialistes guideront le choix des NQE finales et leur utilisation en réglementation.

dc.description.fosrcfull - en

1 online resource (vii, 117 pages) : illustrations

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dc.identifier.citation

Hamoutene, D., Ryall, E., Porter, E., Page, F.H., Wickens, K., Wong, D., Martell, L., Burridge, L., Villeneuve, J., Miller, C. 2023. Discussion of Environmental Quality Standards (EQS) and their development for the monitoring of impacts from the use of pesticides and drugs at marine aquaculture sites. DFO Can. Sci. Advis. Sec. Res. Doc. 2022/066. vii + 117 p.

dc.identifier.govdoc

Fs70-5/2022-066E-PDF

dc.identifier.isbn

9780660458175

dc.identifier.issn

1919-5044

dc.identifier.uri

https://waves-vagues.dfo-mpo.gc.ca/library-bibliotheque/4122050x.pdf

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/1885

dc.language.iso

en

dc.publisher

Fisheries and Oceans Canada, Canadian Science Advisory Secretariat

dc.relation.istranslationof

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/1886

dc.subject - en

Health

Nature and environment

Water

dc.subject - fr

Santé

Nature et environnement

Eau

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dc.subject.fr - fr

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Nature et environnement

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dc.title - en

Discussion of Environmental Quality Standards (EQS) and their development for the monitoring of impacts from the use of pesticides and drugs at marine aquaculture sites

dc.type - en

Report

dc.type - fr

Rapport

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vii, 117 pages

local.report.reportnum

2022/066

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Research Document (Canadian Science Advisory Secretariat)

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