Ocena ryzyka wywoływanego obecnością wybranych WWA w wodach powierzchniowych

• Autorzy: Kalinowski R. , Załęska-Radziwiłł M.

Warianty tytułu

EN

Risk assessment of PAHs in the surface waters

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badania przeprowadzone w niniejszej pracy miały na celu ocenę ryzyka w środowisku wodnym wywołanego obecnością wybranych WWA - naftalenu, fenantrenu, antracenu i pirenu. Do realizacji tego celu wykonano "baterię" testów toksykologicznych z użyciem sześciu bioindykatorów - reprezentantów łańcucha pokarmowego. Wybór testów był podyktowany niewielką ilością danych toksykologicznych w piśmiennictwie odnośnie do badanych substancji oraz znacznymi różnicami w wynikach uzyskanych dla organizmów testowych. Otrzymane w pracy wartości stężeń LC(EC)50 posłużyły do oceny szkodliwości badanych związków, jak również do wyznaczenia ich stężeń bezpiecznych dla biocenoz wodnych oraz współczynnika ryzyka (RQ = PEC/PNEC, PEC - Predicted Environmental Concentration, PNEC - Predicted No Effect Concentration). Jako PEC przyjęto dane z Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 21 lutego 2004 r., jako PNEC - stężenia bezpieczne wyznaczone zmodyfikowaną metodą Załęskiej-Radziwiłł. Badane WWA wykazały najwyższą toksyczność w stosunku do reakcji enzymatycznych, w tym procesów hydrolizy (test FLUOTOX), oddychania i luminescencji (test LUMIStox). WWA charakteryzowały się także znaczną toksycznością w odniesieniu do wzrostu glonów. Wartości stężeń bezpiecznych WWA obniżały się wraz ze wzrostem masy cząsteczkowej tych związków. Biorąc pod uwagę wartości graniczne stężeń sumy WWA dla poszczególnych klas czystości wód powierzchniowych, ryzyko dla biocenoz wodnych występuje w przypadku fenantrenu i pirenu od II do V klasy czystości wód, a dla antracenu od III do V klasy. Naftalen nie w ykazał ryzyka w żadnej z klas czystości.

EN

The main goal of research presented in the study was to provide the risk assessment for water environment caused by the presence of chosen Polycyclic Aromatic Hydrocarbons -naphthalene, phenanthrene, anthracene and pyrene. To obtain this goal a battery of toxicity tests with six bioindicators: luminescent bacteria Vibrio fischeri, algae Selenastrum capricornutum, cladocera Daphnia magna Strauss, oligochaetes Tubifex tubifex, insect's larva Chironomus sp. and fish - Lebistes reticulatus Peters - representatives of water food chain was carried out. The choice of tests was imposed by the insufficient toxicity data concerning the investigated compounds in literature and the notable differences in tests results for different bioindicators. The obtained LC(EC)-50 values collected in Hazard Toxicity Profile were used to estimate harmfulness of investigated compounds and to calculate their safe concentrations for water biocenosis and Risk Quotient factor (RQ = PEC/PNEC, PEC - Predicted Environmental Concentration, PNEC - Predicted No-Effect Concentration). The concentrations of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons taken from the Ordinance of Minister of Environment in Poland dated 21st of February, 2004 were used as PEC. PNEC were safe concentrations calculated basing on the modified method by Zaleska-Radziwill. The isolated Polycyclic Aromatic Hydrocarbons investigated in the study showed the highest toxicity towards enzymatic reactions including the processes of hydrolysis (FLUOTOX test), respiration and luminescence (LUMIStox test). PAHs also displayed notable toxicity towards the algae growth. The values of single Polycyclic Aromatic Hydrocarbons safe concentrations decreased with increasing their molecular weight. Considering the limiting values of concentrations of PAHs for different classes of water quality, in the case of phenanthrene and pyrene there is a risk for water biocenosis im waters from the 2-nd to the 5-th class, and for anthracene in waters from the 3-rd to 5-th class. Naphtalene did not indicate any risk for waters of all classes.

Słowa kluczowe

PL

testy toksyczności; WWA; stężenia bezpieczne; ocena ryzyka

EN

toxicity test; PAHs; safety concentrations; risk assessment

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2005
• Tom: T. 8, nr 2
• Strony: 179--188
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz.

Twórcy

autor

Kalinowski R.

• Politechnika Warszawska, Instytut Systemów Inżynierii Środowiska, ul. Nowowiejska 20. 00-653 Warszawa

autor

Załęska-Radziwiłł M.

• Politechnika Warszawska, Instytut Systemów Inżynierii Środowiska, ul. Nowowiejska 20. 00-653 Warszawa

Bibliografia

• [1] Brandys J., Toksykologia, Wybrane zagadnienia, Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków 1999.
• [2] Laskowski R., Migula P., Ekotoksykologia, Od komórki do ekosystemu, Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa 2004.
• [3] Environmental Protection Agency ECOTOX Database, (http://www.epa.gov/ecotox/).
• [4] Kalf D.F., Crornmentuijn T., van de Plassche E.J., Environmental quality objectives for 10 polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), Ecotoxicology and Environmental Safety 1997, 36, 89-97.
• [5] Łebkowska M., Załęska-Radziwiłł M., Słomczyńska B., Toksykologia środowiska - ćwiczenia laboratoryjne, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1999.
• [6] LUMIStox - Bedienungsanleitung Manual Dr Lange, 1994.
• [7] ISO 8692-1987 Water quality-Algal growth inhibition test, 1987.
• [8] PN-90C-04610/04 Woda i ścieki. Oznaczanie toksyczności ostrej na gupiku Lebistes reticulatus Peters.
• [9] PN-90C-04610/03 Woda i ścieki. Oznaczanie toksyczności ostrej na rozwielitce Daphnia magna Straus.
• [10] Janssen CR., Espiritu E., Persoone G., Evaluation of the new „enzymatic inhibition" criterion for rapid toxicity testing with Daphnia magna, (in:) Progres Standardization of Aquatic Toxicity Tests, eds. A. Soares, P. Callow P., Lewis Publishers 1993.
• [11] Weber E., Grundniss der Biologischen Statistik für Naturwissen Schaftler, Landwirte und Medizine, VEB Fischer Verlag, Jena 1972.
• [12] Zalęska-Radziwiłł M., Wyznaczanie bezpiecznych stężeń zanieczyszczeń w wodach powierzchniowych na podstawie testów toksykologicznych, Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych 1999,18,491-501.
• [13] Neff J.M., Stout S.A., Gunstert D.G., Ecological risk assessment of polycyclic aromatic hydro-carbons in sediments: identifying sources and ecological hazard, Integrated Environmental Assessment and Management 2005, 1, 1, 22-33.
• [14] Walker C.H., Hopkin S.P., Sibly R.M., Peakall D.B., Podstawy ekotoksykologii, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2002.
• [15] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 11 lutego 2004 r. w sprawie klasyfikacji dla prezentowania stanu wód powierzchniowych i podziemnych, sposobu prowadzenia monitoringu oraz sposobu interpretacji wyników i prezentacji stanu tych wód, DzU Nr 32, poz. 284.
• [16] Lee H.J., Villaume J., Cullen D.C., Kim B.C., Gu M.B., Monitoring and classification of PAH toxicity using an immobilized bioluminescent bacteria, Biosensors and Bioelectronics 2003, 18, 571-577.
• [17] El-Alawi Y.S., McConkey B.J., Dixon D.G., Greenberg B.M., Measurment of short and long-term toxicity of polycyclic aromatic hydrocarbons using luminescent bacteria, Ecotoxicology and Environmental Safety 2002, 51, 12-21.
• [18] Renoux A.Y., Millette D., Tyagi R.D., Samson R., Detoxification of fluorine, phenanthrene, carbazole and p-crcsol in columns of aquifer sand as studied by the Microtox assay, Water Research 1999, 33, 9, 2045-2052.
• [19] Bonnet J.L., Guiraud P., Dusser M., Kadri M., Laffosse J., Steiman R., Bohatier J., Assessment of anthracene toxicity toward environmental eukaryotic microorganisms: Tetrahymena pyriformis and selected micromycetes, Ecotoxicology and Environmental Safety 2005, 60, 87-100.
• [20] Verrhiest G, Clement B., Blake G., Single and combine effects of sediment-associated PAHs on three species of freshwater macroinvertebrates, Ecotoxicology 2001, 10, 363-372.
• [21] Aksmann A., Tukaj Z., The effect of anthracene and phenanthrene on the growth, photosynthesis, and SOD activity of the green algae Scenedesmus armatus depends on the PAR irradiance and C02 level, Archives of Environmental Contamination and Toxicology 2004, 47,177-184.