ISO 20079:2005
(Main)Water quality — Determination of the toxic effect of water constituents and waste water on duckweed (Lemna minor) — Duckweed growth inhibition test
Water quality — Determination of the toxic effect of water constituents and waste water on duckweed (Lemna minor) — Duckweed growth inhibition test
ISO 20079:2005 specifies a method for the determination of the growth-inhibiting response of duckweed (Lemna minor) to substances and mixtures contained in water, treated municipal wastewater and industrial effluents.
Qualité de l'eau — Détermination de l'effet toxique des constituants de l'eau et des eaux résiduaires vis-à-vis des lentilles d'eau (Lemna minor) — Essai d'inhibition de la croissance des lentilles d'eau
L'ISO 20079:2005 spécifie une méthode permettant la détermination de l'inhibition de la croissance des lentilles d'eau (Lemna minor) provoquée par des substances et des préparations contenues dans les eaux, les eaux résiduaires urbaines après traitement et les effluents industriels.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 20079
First edition
2005-11-01
Water quality — Determination of the
toxic effect of water constituents and
waste water on duckweed (Lemna
minor) — Duckweed growth inhibition
test
Qualité de l'eau — Détermination de l'effet toxique des constituants de
l'eau et des eaux résiduaires vis-à-vis des lentilles d'eau (Lemna
minor) — Essai d'inhibition de la croissance des lentilles d'eau
Reference number
©
ISO 2005
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 1
4 Principle. 3
5 Interferences . 4
6 Apparatus . 4
7 Reagents. 4
8 Test organisms . 7
9 Stock cultures and pre-cultures. 7
10 Procedure . 8
11 Validity criteria . 10
12 Expression of results . 10
13 Estimation of EC(r) values for frond number and the second observation parameter . 12
x
14 Documentation of results . 12
15 Precision. 12
16 Test report . 13
Annex A (informative) Preparation of the nutrient media . 14
Annex B (informative) Measurement of the lowest ineffective dilution (LID) of a waste water —
A simplified evaluation for testing of waste water. 19
Annex C (informative) Suppliers of Lemna species . 22
Bibliography . 23
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 20079 was prepared by Technical Committee ISO/TC 147, Water quality, Subcommittee SC 5, Biological
methods.
iv © ISO 2005 – All rights reserved
Introduction
The duckweed species Lemna minor is used as model organism for higher water plants. Duckweeds are
monocotyledonous, free-floating angiosperms and belong to the Arales within the subclass of Aridae.
Duckweeds are fast growing higher plants, spreading from the tropic to the arctic zone. As primary producers
they are a food source for waterfowl, fish and small animals and serve as physical support for a variety of
small invertebrates.
Duckweed can be damaged by water constituents and effluents (see Annex B). The subsequent inhibition of
growth is calculated from the observation parameters (frond number, frond area, chlorophyll, dry weight) by a
number of defined calculation methods.
EC values are determined to allow for an assessment of toxic effects of water constituents (e.g. chemicals,
plant protection products). The evaluation for at least two observation parameters is based on the average
specific growth-rates.
The test is designed for measurement of response of substances dissolved in water. This includes the
definition of a fixed dilution step, or a concentration of the test sample at which a parameter of observation
(endpoint) is inhibited relative to a control for a defined percentage.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 20079:2005(E)
Water quality — Determination of the toxic effect of water
constituents and waste water on duckweed (Lemna minor) —
Duckweed growth inhibition test
WARNING — Persons using this International Standard should be familiar with normal laboratory
practice. This standard does not purport to address all of the safety problems, if any, associated with
its use. It is the responsibility of the user to establish appropriate safety and health practices and to
ensure compliance with any national regulatory conditions.
IMPORTANT — It is absolutely essential that tests conducted according to this International Standard
be carried out by suitably trained staff.
1 Scope
This International Standard specifies a method for the determination of the growth-inhibiting response of
duckweed (Lemna minor) to substances and mixtures contained in water, treated municipal wastewater and
industrial effluents.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 5667-16, Water quality — Sampling — Part 16: Guidance on biotesting of samples
ISO 10260, Water quality — Measurement of biochemical parameters — Spectrometric determination of the
chlorophyll-a concentration
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
axenic cultures
monocultures of organisms from a single species, free from fungi, algae and other macrophyte species
3.2
calculation parameters
parameters for the estimation of toxicity derived from any parameters of observation by different methods of
calculation
EXAMPLE Growth-rates derived from frond number, frond area, chlorophyll and dry weight are calculation
parameters in this International Standard.
3.3
chlorosis
loss of pigment (yellowing of frond tissue)
3.4
colony
aggregate of mother and daughter fronds, attached to each other, sometimes referred to as a plant
3.5
control batch
control medium, including organisms used for testing
3.6
control medium
combination of dilution water and/or nutrient medium used in the test
3.7
dilution water
water added to the test sample to prepare a series of defined dilutions
3.8
doubling time
quotient of natural logarithm of 2 (ln 2) divided by average specific growth-rate
3.9
effective concentration
concentration of the test sample (EC ) at which an effect of x % is measured, if compared to the control
x
NOTE To unambiguously denote an EC value deriving from growth-rate, it is proposed to use the symbol “EC(r)”,
followed by the observation parameter used, e.g. EC(r) (frond number).
3.10
frond
individual leaf-like structure on a duckweed colony; the smallest unit (i.e. individual), capable of reproducing
3.11
frond area
total area of all fronds visible from vertically above
3.12
frond number
all fronds protruding from a mother frond which are directly visible from above without magnification
3.13
growth
increase in biomass over time as the result of proliferation of new tissues
NOTE In this test it refers to any parameter of observation.
3.14
growth-rate
calculation parameter defined as quotient of the difference of the natural logarithms of a parameter of
observation and the respective time period
NOTE If the time period comprises the total duration of the test, the term is referred to as average specific
growth-rate. If the period between two measurements within the test period is used, the term is named segmented
growth-rate (see 12.1.2).
2 © ISO 2005 – All rights reserved
3.15
inoculum
number of fronds (colonies) added to the test batch at the beginning of the test
3.16
necrosis
localised dead frond tissue (i.e. brown or white)
3.17
nutrient medium
solution of nutrients and micronutrients in water which are essential for the growth of duckweed
3.18
observation parameters
observed or measured biomass parameters like frond number, frond area, chlorophyll, dry weight, which are
measured or counted once or repeatedly by observation or measurement
NOTE These parameters are relevant for the assessment of growth and vitality of the test organisms (e.g. frond
number, frond area or chlorophyll content, dry weight).
3.19
pre-culture
culture of duckweed used for acclimatisation of test plants to the test conditions and for the growing of the
plants to be used in the inoculum
3.20
root
that part of the Lemna plant that assumes a root-like structure
3.21
stock culture
culture of a single species of duckweed to conserve the original defined Lemna species in the laboratory and
to provide inoculum for the pre-culture
NOTE It is necessary to use defined and verified strains, because of possible insecurities in species taxonomy. An
address list of suppliers is given in Annex C.
3.22
test batch
test medium including organisms used for testing
3.23
test medium
combination of test sample, dilution water and/or nutrient medium used in the test
3.24
test sample
discrete portion of a sample (taken from i.e. receiving water, waste water, dissolved chemical substances or
mixtures, products and compounds) pretreated according to the needs of this test (e.g. dissolution, filtering,
neutralisation)
4 Principle
Plants of the species Lemna minor are allowed to grow as monocultures in different concentrations of the test
sample over a period of seven days. The objective of the test is to quantify substance-related effects on
vegetative growth over this period based on assessments of frond number, and also on assessments on
biomass (total frond area, dry weight or chlorophyll). To quantify substance-related effects, the growth-rate in
the test solutions is compared with that of the controls and the concentration resulting in a specified x %
inhibition of growth-rate is determined and expressed as the EC(r) .
x
5 Interferences
Non-soluble, poorly soluble, volatile, bio- or photodegradable substances or substances reacting with the
dilution water or the nutrient medium
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 20079
Première édition
2005-11-01
Qualité de l'eau — Détermination de
l'effet toxique des constituants de l'eau et
des eaux résiduaires vis-à-vis des
lentilles d'eau (Lemna minor) — Essai
d'inhibition de la croissance des lentilles
d'eau
Water quality — Determination of the toxic effect of water constituents
and waste water on duckweed (Lemna minor) — Duckweed growth
inhibition test
Numéro de référence
©
ISO 2005
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Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 1
4 Principe. 4
5 Interférences . 4
6 Appareillage . 4
7 Réactifs . 5
8 Organismes d'essai . 7
9 Cultures mères et précultures. 7
10 Mode opératoire . 8
11 Critères de validité. 11
12 Expression des résultats . 11
13 Estimation des valeurs de CE(r) pour le nombre de frondes et pour le second paramètre
x
observé . 13
14 Report des résultats . 13
15 Précision. 13
16 Rapport d'essai . 14
Annex A (informative) Préparation de milieux nutritifs. 15
Annex B (informative) Mesurage de la dilution minimale sans effet (DMSE) des eaux
résiduaires — Évaluation simplifiée pour l'analyse des eaux résiduaires . 20
Annex C (informative) Fournisseurs de l'espèce Lemna . 23
Bibliographie . 24
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 20079 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 147, Qualité de l'eau, sous-comité SC 5,
Méthodes biologiques.
iv © ISO 2005 – Tous droits réservés
Introduction
La lentille d'eau Lemna minor est utilisée comme organisme modèle représentatif des plantes aquatiques
supérieures. Les lentilles d'eau sont des angiospermes monocotylédones flottantes, autonomes et
appartiennent aux Arales dans la sous-classe Aridae. Ce sont des plantes supérieures à croissance rapide
dont la répartition s'étend des tropiques à la zone arctique. En tant que producteurs primaires, elles
représentent une source de nourriture pour le gibier d'eau, les poissons et les petits animaux et servent de
support physique à divers petits invertébrés.
Les lentilles d'eau peuvent être altérées par certains constituants présents dans les eaux et les effluents (voir
Annexe B). L'inhibition de la croissance résultante est calculée à partir des paramètres observés (nombre de
frondes, surface des frondes, chlorophylle et poids sec) par différentes méthodes définies de calcul.
Des valeurs de concentrations effectives (CE) sont déterminées pour permettre une évaluation des effets
toxiques des constituants présents dans les eaux (par exemple produits chimiques, produits
phytopharmaceutiques). L'évaluation pour au moins deux des paramètres observés se base sur les taux de
croissance moyens spécifiques.
L'essai est conçu pour mesurer la réponse à des substances dissoutes dans les eaux. Ceci comprend la
définition du niveau de dilution ou de la concentration de l'échantillon soumis à essai à laquelle un paramètre
observé (critère d'effet) est inhibé par rapport à un témoin à un pourcentage défini.
NORME INTERNATIONALE ISO 20079:2005(F)
Qualité de l'eau — Détermination de l'effet toxique des
constituants de l'eau et des eaux résiduaires vis-à-vis des
lentilles d'eau (Lemna minor) — Essai d'inhibition de la
croissance des lentilles d'eau
AVERTISSEMENT — Il convient que les personnes utilisant la présente Norme internationale soient
familiarisées avec les pratiques courantes de laboratoire. La présente Norme internationale ne
prétend pas couvrir tous les problèmes de sécurité potentiels liés à son utilisation. Il est de la
responsabilité de l'utilisateur de mettre en place des pratiques d'hygiène et de sécurité appropriées et
de s'assurer de la conformité avec toutes les dispositions réglementaires nationales.
IMPORTANT — Il est essentiel que les essais réalisés conformément à la présente Norme
internationale soient exécutés par du personnel formé.
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie une méthode permettant la détermination de l'inhibition de la
croissance des lentilles d'eau (Lemna minor) provoquée par des substances et des préparations contenues
dans les eaux, les eaux résiduaires urbaines après traitement et les effluents industriels.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 5667-16, Qualité de l'eau — Échantillonnage — Partie 16: Lignes directrices pour les essais biologiques
des échantillons
ISO 10260, Qualité de l'eau — Mesurage des paramètres biochimiques — Dosage spectrométrique de la
chlorophylle a
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
cultures axéniques
cultures monospécifiques d'organismes, sans champignons, algues ou autres espèces de macrophytes
3.2
paramètres de calcul
paramètres, dérivés des différents critères observés, permettant d'évaluer la toxicité par différentes méthodes
de calcul
EXEMPLE En l'occurrence, les taux de croissance dérivés du nombre de frondes, de la surface des frondes, de la
chlorophylle et du poids sec représentent des paramètres de calcul dans la présente Norme internationale.
3.3
chlorose
dépigmentation (jaunissement des tissus des frondes)
3.4
colonie
ensemble de frondes mères et filles, reliées entre elles, parfois désigné comme une plante
3.5
lot témoin
milieu témoin, incluant les organismes utilisés pour l'essai
3.6
milieu témoin
combinaison de l'eau de dilution et/ou du milieu nutritif utilisée pour l'essai
3.7
eau de dilution
eau ajoutée à l'échantillon soumis à essai afin de préparer une série définie de dilutions
3.8
temps de doublement
quotient du logarithme népérien de 2 (ln 2) divisé par le taux de croissance moyen spécifique
3.9
concentration efficace
concentration de l'échantillon soumis à essai (CE ) à laquelle un effet de x % est mesuré par rapport au
x
témoin
NOTE Afin d'indiquer sans ambiguïté une valeur de CE dérivée du taux de croissance, il est proposé d'utiliser le
symbole «CE(r)», suivi du paramètre observé utilisé, par exemple CE(r) (nombre de frondes).
3.10
fronde
structure individuelle sous forme de feuille dans une colonie de lentilles d'eau; la plus petite unité (individuelle)
capable de se reproduire
3.11
surface des frondes
surface totale de toutes les frondes directement visibles du dessus (à la verticale du récipient)
3.12
nombre de frondes
toutes les frondes issues d'une fronde mère, directement visibles du dessus, sans grossissement
3.13
croissance
augmentation de la biomasse au cours du temps résultant de la production de nouveaux tissus
NOTE Dans cet essai, elle fait référence à l'un des paramètres observés.
3.14
taux de croissance
paramètre de calcul défini comme le quotient de la différence des logarithmes népériens d'un des paramètres
observés et de la période de temps respective
NOTE Si la période correspond à la durée totale de l'essai, le terme est désigné sous le nom de taux de croissance
moyen spécifique. Si elle correspond à la période entre deux mesurages au cours de l'essai, le terme est désigné sous le
nom de taux de croissance séquentiel (voir 12.1.2).
2 © ISO 2005 – Tous droits réservés
3.15
inoculum
nombre de frondes (colonies) ajoutées au lot d'essai au début de l'essai
3.16
nécrose
mort localisée des tissus des frondes (c'est-à-dire apparition d'une coloration marron ou blanche)
3.17
milieu nutritif
solution aqueuse contenant les nutriments et les micronutriments essentiels pour la croissance des lentilles
d'eau
3.18
paramètres observés
paramètres observés ou mesurés permettant de quantifier la biomasse, tels que le nombre de frondes, la
surface des frondes, la chlorophylle, le poids sec, mesurés ou dénombrés une ou plusieurs fois
NOTE Ces paramètres (tels que le nombre de frondes, la surface des frondes ou la teneur en chlorophylle et le poids
sec) sont pertinents pour l'évaluation de la croissance et de la vitalité des organismes d'essai.
3.19
préculture
culture de lentilles d'eau utilisée pour l'acclimatation des plantes aux conditions d'essai et pour la croissance
des plants qui seront utilisés dans l'inoculum
3.20
racine
partie de la plante Lemna qui présente une structure radiculaire
3.21
culture mère
culture monospécifique de lent
...
Questions, Comments and Discussion
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