Wpływ wybranych mikrozanieczyszczeń organicznych na ekosystemy wodne

Kudlek, E.; Dudziak, M.

doi:10.12912/23920629/70261

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Wpływ wybranych mikrozanieczyszczeń organicznych na ekosystemy wodne

Autorzy

Kudlek E. , Dudziak M.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

10_kudlek_dudziak_wplyw_inz_eko_3_2017.pdf

Pobierz

Identyfikatory

DOI

10.12912/23920629/70261

Warianty tytułu

The influence of selected organic micropollutants on water ecosystems

Języki publikacji

Abstrakty

W pracy dokonano przeglądu literatury pod kątem oddziaływania wybranych mikrozanieczyszczeń z grupy związków farmaceutycznych, konserwantów żywności, pestycydów oraz organicznych filtrów UV na różne gatunki roślin oraz zwierząt zasiedlających ekosystemy wodne. W badaniach własnych oceniono wpływ stężenia mikrozanieczyszczeń obecnych w środowisku wodnym na wywoływany efekt toksykologiczny u wybranych organizmów wskaźnikowych. Badania prowadzono przy użyciu bakterii słonowodnych z rodzaju Aliivibrio fischer, skorupiaków słodkowodnych Daphnia magna oraz słonowodnych Artemia fanciscana, jak również roślin naczyniowych Lemna minor. Wykazano, że organizmy testowe cechują się odmienną czułością na obecność mikrozanieczyszczeń. W przypadku wszystkich stosowanych testów wraz ze wzrostem stężenia związku obserwowano wzrost odpowiedzi organizmów wskaźnikowych świadczący o wzroście toksycznego oddziaływania mikrozanieczyszczenia. Najwyższą toksycznością zarówno względem bakterii, skorupiaków jak i roślin naczyniowych charakteryzował się roztwór benzofenonu-3 o stężeniu 5 mg/dm³.

The paper presents a literature review in terms of the impact of selected micropollutants from the group of pharmaceutical compounds, food preservatives, pesticides and organic UV flters on various plants and animals species, which inhabit the water ecosystems. During own studies the impact of concentrations of micropollutants in the water environment on selected indicator organisms was evaluated. The study was conducted using saltwater Aliivibrio fischer bacteria, freshwater Daphnia magna and saltwater Artemia fanciscana crustaceans, as well as vascular plants Lemna minor. It was shown that the test organisms are characterized by a diﬀerent sensitivity for the presence of micropollutants. For all applied tests an increase in the response of indicator organisms with the increasing compound concentration was observed. It demonstrates the growing toxic impact of micropollutants. The solution of benzophenone-3 at a concentration of 5 mg/dm³ was characterized by the highest toxic eﬀects against both bacteria, crustaceans and vascular plants.

Słowa kluczowe

mikrozanieczyszczenia organiczne toksyczność środowisko wodne

organic micropollutants toxicity water environment

Wydawca

Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej

Czasopismo

Inżynieria Ekologiczna

Rocznik

2017

Tom

Vol. 18, nr 3

Strony

83--90

Opis fizyczny

Bibliogr. 34 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kudlek E.

edyta.kudlek@polsl.pl

Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki, Instytut Inżynierii Wody i Ścieków, Konarskiego 18a, 44-100 Gliwice

autor

Dudziak M.

mariusz.dudziak@polsl.pl

Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki, Instytut Inżynierii Wody i Ścieków, Konarskiego 18a, 44-100 Gliwice

Bibliografia

1. Aguilar F., Charrondiere U.R., Dusemund B., Galtier P., Gilbert J., Gott D.M., Grilli S., Guertler R., Koenig J., Lambré C., Larsen J-C., Leblanc J-C., Mortensen A., Parent-Massin D., Pratt I., Rietjens I.M.C.M., Stankovic I., Tobback P., Verguieva T., Woutersen R.A., 2009. Scientific Opinion on the use of natamycin (E 235) as a food additive, EFSA Journal, 7, ID 1412.
2. Brain R.A., Johnson D.J., Richards S.M., Hanson M.L., Sanderson H., Lam M.W., Young C., Mabury S.A., Sibley P.K., Solomon K.R., 2004. Microcosm evaluation of the eﬀects of an eight pharmaceutical mixture to the aquatic macrophytes Lemna gibbaand, Myriophyllum sibricum, Aquatic Toxicology, 2004, 23–40.
3. Brausch J.M., Connors K.A., Brooks B.W., Rand G.M., 2012. Human pharmaceuticals in the aquatic environment: a review of recent toxicological studies and considerations for toxicity testing, Reviews of Environmental Contamination and Toxicology, 218, 1–99.
4. Canadian Council of Ministers of the Environment (CCME). 1999. Canadian water quality guidelines for the protection of aquatic life: Triallate. Canadian environmental quality guidelines, Canadian Council of Ministers of the Environment, Winnipeg.
5. Chen H., Zha J., Liang X., Li J., Wang Z., 2014. Eﬀects of the human antiepileptic drug carbamazepine on the behavior, biomarkers, and heat shock proteins in the Asian clam Corbicula ﬂuminea, Aquatic Toxicology, 155, 1–8.
6. Cleuvers M., 2003. Aquatic ecotoxicity of pharmaceuticals including the assessment of combination eﬀects. Toxicolgical Letters, 142, 185–194.
7. Clubbs R.L., Brooks B.W., 2007. Daphnia magna responses to a vertebrate estrogen receptor agonist and an antagonist: a multigenerational study. Ecotoxicology and Environmental Safety, 67, 385–398.
8. Coronado M., De Haro H., Deng X., Rempel M.A., Lavado R., Schlenk D., 2008. Estrogenic activity and reproductive eﬀects of the UV-filter oxybenzone (2-hydroxy-4-methoxyphenyl-methanone) in fish. Aquatic Toxicology, 90, 182–187.
9. Crane M., Watts C., Boucard T., 2006. Chronic aquatic environmental risks from exposure to human pharmaceuticals. Science of the Total Environment, 367, 23–41.
10. de Castro F.J., dos Santos D.R.A., Picolomini Buongermino C.R., Sanzi Cortez F., Seabra Pereira C.D., Brasil Choeri R., Cesr A., 2014. Ecotoxicological assessment of four pharmaceuticals compounds through acute toxicity tests. O Mundo da Saude, 38, 51–55.
11. de Lange H.J., Noordoven W., Murk A.J., Lurling M., Peeters E.T.H.M., 2006. Behavioural responses of Gammarus pulex (Crustacea, Amphipoda) to low concentrations of pharmaceuticals. Aquatic Toxicology, 78, 209–216.
12. Doyle M.A., Bosker T., Martyniuk C.J., MacLatchy D.L., Munkittrick K.R., 2013. The eﬀects of 17-α-ethinylestradiol (EE2) on molecular signaling cascades in mummichog (Fundulus heteroclitus). Aquatic Toxicology, 134–135, 34–46.
13. Dussault E.B., Balakrishnan V.K., Sverko E., Solomon K.R., Sibley P.K., 2008a. Toxicity of human pharmaceuticals and personal care products to benthic invertebrates, Environmental Toxicology and Chemistry, 27, 425–432.
14. Dussault E.B., Balakrishnan V.K., Solomon K.R., Sibley P.K., 2008b. Chronic toxicity of the synthetic hormone 17alpha-ethinylestradiol to Chironomus tentans and Hyalella azteca. Environmental Toxicology and Chemistry, 27, 2521–2529.
15. Ferrari B., Paxeus N., Lo Giudice R., Pollio A., Garric J., 2003. Ecotoxicological impact of pharmaceuticals found in treated wastewaters: study of carbamazepine, clofibric acid, and diclofenac, Ecotoxicology and Environmental Safety, 55, 359–370.
16. Flippin L., Huggett D., Foran C.M., 2007. Changes in the timing of reproduction following chronic exposure to ibuprofen in Japanese medaka, Oryzias latipes, Aquatic Toxicology, 81, 73–78.
17. Gravel A., Wilson J.M., Pedro D.F.N., Vijayan M.M., 2009. Non-steroidal anti-in ﬂ amatory drugs disturb the osmoregulatory, metabolic and cortisol responses associated with seawater exposure in rainbow trout. Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Pharmacology, Toxicology and Endocrinology, 149, 481–490.
18. Halling-Sorensen B., Nielsen S.N., Lanzky P.F., Ingerster F., Lutzhoﬀ H.C.H., Jorgensen S.E., 1998. Occurrence, fate and eﬀects of pharmaceutical substances in the environment-a review. Chemosphere, 36, 357–393.
19. Kim J-W., Ishibashi H., Yamauchi R., Ichikawa N., Takao Y., Hirano M., Koga M., Arizono K., 2009. Acute toxicity of pharmaceutical and personal care products on freshwater crustacean (Thamnocephalus platyurus) and fish (Oryzias latipes). Journal of Toxicological Sciences, 34, 227–232.
20. Kim Y., Choi K., Jung J., Park S., Kim P.-G., Park J., 2007. Aquatic toxicity of acetaminophen, carbamazepine, cimetidine, diltiazem and six major sulfonamides, and their potential ecological risks in Korea. Environment International, 33, 370–375.
21. Li Z., Zlabek V., Velisek J., Grabic R., Machova J., Kolarova J., Li P., Randak T., 2011. Acute toxicity of carbamazepine to juvenile rainbow trout (Oncorhynchus mykiss): eﬀects on antioxidant responses, hematological parameters and hepatic EROD. Ecotoxicology and Environmental Safety, 74, 2011, 31–327.
22. Martinez Gomez D.A., Baca S.,Walsh E.J., 2015. Lethal and sublethal eﬀects of selected PPCPs on the freshwater rotifer, Plationus patulus. Environmental Toxicology and Chemistry, 34, 913–922.
23. Martins N., Pereira R., Abrantes N., Pereira J., Gonçalves F., Marques C.R., 2012. Ecotoxicological eﬀects of ciproﬂoxacin on freshwater species: data integration and derivation of toxicity thresholds for risk assessment. Ecotoxicology, 21, 1167–1176.
24. Moore M.T., Greenway S.L., Farris J.L., Guerra B., 2008. Assessing caﬀeine as an emerging environmental concern using conventional approaches. Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 54, 31–35.
25. Musolﬀ A., Leschik S., Schafmeister M.T., Reinstorf F., Strauch G., Krieg R., Schirmer M., 2010. Evaluation of xenobiotic impact on urban receiving waters by means of statistical methods. Water Science and Technology, 62, 684–692.
26. Pounds N., Maclean S., Webley M., Pascoe D., Hutchinson T., 2008. Acute and chronic eﬀects of ibuprofen in the mollusk Planorbis carnatus (Gastropoda: Planorbidae), Ecotoxicology and Environmental Safety, 70, 47–52.
27. Quinn B., Gagne F., Blaise C., 2008. An investigation into the acute and chronic toxicity of eleven pharmaceuticals (and their solvents) found in wastewater effluent on the cnidarians, Hydra attenuate. Science of the Total Environment, 389, 306–314.
28. Richards S.M., Cole S.E., 2006. A toxicity and hazard assessment of fourteen pharmaceutical compounds to Xnopus laevis larvae. Ecotoxicology, 15, 647–656.
29. Rodil R., Moeder M., Altenburger R., SchmittJansen M., 2009. Photostability and phytotoxicity of selected sunscreen agents and their degradation mixtures in water. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 395, 1513–1524.
30. Santos L.H.M.L.M., Araújo A.N., Fachini A., Pena A., Delerue-Matos C., Montenegro M.C.B.S.M., 2010. Ecotoxicological aspects related to the presence of pharmaceuticals in the aquatic environment, Journal of Hazardous Materials, 175, 45–95.
31. Schmidt W., O’Rourke K., Hernan R., Quinn B., 2011. Eﬀects of pharmaceuticals gemfibrozil and diclofenac on the marine mussle (Mytilus spp.) and their comparison with standardized toxicity tests. Marine Pollution Bulletin, 62, 1389–1395.
32. Sieratowicz A., Kaiser D., Behr M., Oetken M., Oehlmann J., 2011. Acute and chronic toxicity of four frequently used UV filter substances for Desmodesmus subspicatus and Daphnia magna. Journal of environmental science and health. Part A, Toxic/hazardous substances and environmental engineering, 46, 1311–1319.
33. Virkutyte J., Varma R.S., Jegatheesan V., 2010. Treatment of Micropollutants in Water and Wastewater. IWA Publishing.
34. Werle S., Dudziak, M. 2013. Ocena toksyczności osadów ściekowych oraz produktów ubocznych powstających podczas ich zgazowania. Przemysł Chemiczny, 92, 1350–1353.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-5970cc9d-41b4-4698-8baa-14bdd237fece