The impact of algal toxicity on life-cycle impact assessment of plastic additives and the potential of using QSAR predictions to fill the algae data gap

Purpose There is a need to find a quick way to assess the impacts of the growing amount of globally manufactured and emitted chemical substances. This paper evaluates the use of Quantitative Structure Activity Relationships (QSAR) for predicting environmental effects of plastic additives in Life Cycle Impact Assessment (LCIA). It also evaluates the impact on so called Characterization Factors (CF) when including toxicity on algae as opposed to only chordate and arthropod. Method A review concluded that few (39) toxicity data for algae (experimental and QSAR predicted) were available for the 159 plastic additives of concern. To fill the data gap, a QSAR for algal toxicity was constructed that was able to predict toxicity for 54 substances. CFs were calculated and assessed based on; 1. QSAR predicted data for arthropod and chordate, 2. QSAR predicted data for arthropod, chordate and algae and 3. Experimental data for all three phyla. Results and discussion CFs could be calculated considering algal toxicity for totally 97 out of the 159 substances. Algae were overall less sensitive to the substances leading to lower CFs when it was included. The correlation between the effect data of algae and the other two phyla was very small resulting in an altered internal rank when algal data was included. Conclusions & recommendations - The sensitivity of the species varied both between phyla and between substances. - The inclusion of algal effect data did alter the internal rank of the resulting CFs although not extensively. - Algae generally exhibited lower sensitivity to the additives. Not including algae in LCIA studies might therefore result in more conservative CFs.Användning av QSAR vid screening av kemikalier - besparar oss tid, pengar och djurs lidande Spridning av kemikalier i miljön är ett växande globalt problem. För att snabbt kunna minska eller byta ut de kemikalier som utgör störst hot mot människor och miljö måste man först identifiera de mest skadliga. Detta är dock ingen enkel uppgift eftersom modellerna man använder kräver stora mängder data som ofta inte finns tillgänglig. QSAR-metodik kan vara en lösning på problemet. Karaktäriseringsmodeller som används för att ge ett mått på kemikaliers ”giftighet” kräver en mängd fysiokemisk data som t.ex. vattenlöslighet, molekylvikt, nedbrytningshastiget m.m. ”USEtox” som är den modell som använts i den här studien kräver dessutom uppgifter på toxicitet för arter inom minst tre olika fyla (stammar). För akvatisk toxicitet vill man, baserat på EU-direktiv, helst använda fisk, djurplankton och alger. Det har dock visat sig vara ont om akvatisk toxicitetsdata, speciellt på alger. Det är här användandet av QSAR-modeller kommer in. QSAR står för Quantitative stucture-activity relationship och bygger på antagandet att kemikalier med liknande struktur har liknande aktivitet. Inom toxikologin använder man sig av QSAR genom att ”träna” modeller med värden på kemikalier med kända toxiska effekter och sedan låta modellerna förutspå effekten hos andra kemikalier. Metoden kan spara både tid och pengar samt minska behoven av att testa på djur. Studien som gjorts hade följaktligen två syften; det ena var att se hur väl QSAR prediktioner kan ersätta testade toxicitetsvärden, det andra var att se hur viktigt det egentligen är att inkludera algdata eftersom den är så otillräcklig. Studien En jämförande studie gjordes på 159 kemikalier som används som tillsatser i plast. Med hjälp av tre olika dataset togs karaktäriserings faktorier (KF), som alltså är ett sammanlagt mått på ”giftighet”, fram i USEtox modellen. Dataset (DS) 1 och 2 innehöll toxicitetsdata framtagen med QSAR; DS 1; utan alg och DS 2; med alg. DS 3 innehöll experimentellt framtagen data. Först jämfördes KF som baserat på DS 1 och 2 (med och utan algdata) och sedan jämfördes dessa med KF som baserats på experimentell data (DS 3). Resultaten visade att då algdata var inkluderad blev KF generellt lägre, alltså kemikalien fick en lägre prioritering jämfört vad den fick utan algdata. Man kunde också se att grunden till detta var att alg generellt klarade högre doser av de flesta av kemikalierna än de andra arterna. När KF som baserats på experimentella värden jämfördes med KF baserade på QSAR visade det sig att det fanns positiva samband samt att QSAR-baserade värden där alg var inkluderad var mer lika de KF som baserats på experimentella värden. Sammanfattningsvis visar studien att känsligheten mellan arter och fyla kan skilja sig åt och belyser vikten av att inkludera arter med olika biologi för att kunna göra korrekta bedömningar och prioriteringar för kemikalier. Den visar också att QSAR tycks vara ett bra alternativ då experimentell data inte finns tillgänglig. Det krävs däremot mer omfattande studier för att kunna dra några säkra slutsatser. Hur bra prediktioner en QSAR-modell gör beror också på om det är en generell modell eller mer specifik. De mer specifika modellerna gör oftast mer säkra bedömningar men kan å andra sidan inte användas för så varierande ämnen

Skogsvårdslagen och den biologiska mångfalden

Skogsvårdslagen är en författning som gäller parallellt med miljöbalken. Lagen är uppbyggd kring att produktions- och miljömål ska vara likvärdiga. I praktiken ser det annorlunda ut då produktionsintresset ofta överordnas miljöintresset, vilket resulterar i att den biologiska mångfalden i skogslandskapet blir lidande. SVL ställer få krav på skogsägarna. Myndigheternas strategi är att med rådgivning och ökad kunskap hos skogsägarna skydda skogen. Avsättning av skogsmark för naturvård ska i första hand ske frivilligt av skogsägarna, i andra hand går staten in och skyddar skogen formellt. Detta är dyrt eftersom det inskränker rätten att bruka marken och därmed måste skogsägaren ersättas. Myndigheterna saknar ofta ekonomiska resurser för att skydda värdefull skog. Före avverkning av skog måste skogsägaren göra en anmälan till skogsstyrelsen innehållande en redogörelse för vilka naturvårdsåtgärder som ska vidtas, dock är kraven på åtgärderna inte särskilt höga. För att förbättra naturvården borde det finnas krav på att skogsbrukaren ska utbilda sig och det borde införas belöningar för skogsägare som brukar skogen på ett hållbart sätt. Strängare straff och mer specifika bestämmelser skulle också gynna den biologiska mångfalden

Ventilatory Chaos Is Impaired in Carotid Atherosclerosis

Ventilatory chaos is strongly linked to the activity of central pattern generators, alone or influenced by respiratory or cardiovascular afferents. We hypothesized that carotid atherosclerosis should alter ventilatory chaos through baroreflex and autonomic nervous system dysfunctions. Chaotic dynamics of inspiratory flow was prospectively evaluated in 75 subjects undergoing carotid ultrasonography: 27 with severe carotid stenosis (>70%), 23 with moderate stenosis (<70%), and 25 controls. Chaos was characterized by the noise titration method, the correlation dimension and the largest Lyapunov exponent. Baroreflex sensitivity was estimated in the frequency domain. In the control group, 92% of the time series exhibit nonlinear deterministic chaos with positive noise limit, whereas only 68% had a positive noise limit value in the stenoses groups. Ventilatory chaos was impaired in the groups with carotid stenoses, with significant parallel decrease in the noise limit value, correlation dimension and largest Lyapunov exponent, as compared to controls. In multiple regression models, the percentage of carotid stenosis was the best in predicting the correlation dimension (p<0.001, adjusted R2: 0.35) and largest Lyapunov exponent (p<0.001, adjusted R2: 0.6). Baroreflex sensitivity also predicted the correlation dimension values (p = 0.05), and the LLE (p = 0.08). Plaque removal after carotid surgery reversed the loss of ventilatory complexity. To conclude, ventilatory chaos is impaired in carotid atherosclerosis. These findings depend on the severity of the stenosis, its localization, plaque surface and morphology features, and is independently associated with baroreflex sensitivity reduction. These findings should help to understand the determinants of ventilatory complexity and breathing control in pathological conditions

Does women and men contribute to the fight for the swedish democratication in history text books aimed for the new curriculum Lgr 22?

The purpose of this thesis is to research how feminine and masculine identities are constructed in history textbooks aimed for upper primary school students through different gender constructions. We have used Norman Fairclough's critical discourse analysis to analyse the chapters covering the democratic development in Sweden in four different textbooks from two different publishers. Two of them are aimed at the curriculum for the compulsory school Lgr 2011, and two for the curriculum for the compulsory school Lgr 2022. We want to investigate how history textbooks aimed for the 2022 curriculum present gender structures during Sweden’s democratic development 1870-1921, compared to textbooks meant for the previous curriculum. Our findings conclude that even though more women are mentioned in the later versions and have moved from picture descriptions into the actual text, they are still presented as addition to men and not as the protagonists of the historical events.

Does women and men contribute to the fight for the swedish democratication in history text books aimed for the new curriculum Lgr 22?

The purpose of this thesis is to research how feminine and masculine identities are constructed in history textbooks aimed for upper primary school students through different gender constructions. We have used Norman Fairclough's critical discourse analysis to analyse the chapters covering the democratic development in Sweden in four different textbooks from two different publishers. Two of them are aimed at the curriculum for the compulsory school Lgr 2011, and two for the curriculum for the compulsory school Lgr 2022. We want to investigate how history textbooks aimed for the 2022 curriculum present gender structures during Sweden’s democratic development 1870-1921, compared to textbooks meant for the previous curriculum. Our findings conclude that even though more women are mentioned in the later versions and have moved from picture descriptions into the actual text, they are still presented as addition to men and not as the protagonists of the historical events.