Toksyczność czwartorzędowych amoniowych cieczy jonowych względem organizmów wodnych

• Autorzy: Zackiewicz J. , Jakubowska A. , Grabińska-Sota E

Warianty tytułu

EN

Toxicity of quaternary ammonium ionic liquids to aquatic organisms

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Czwartorzędowe amoniowe ciecze jonowe są to związki zbudowane z kationu zawierającego dodatnio naładowany atom azotu oraz organicznego lub nieorganicznego anionu. Związki wykrywane są w środowisku naturalnym na skutek wymywania ich z miejsca aplikacji, obecności w ściekach poprodukcyjnych lub w wyniku awarii. Celem przeprowadzonych badań była ocena toksyczności trzech cieczy jonowych względem organizmów wodnych. Toksyczność została określona przy zastosowaniu trzech mikrobiotestów: Artoxkit MTM (zgodnie z procedurą ASTM E1440–91), Protoxkit FTM (zgodnie z procedurą Microbiotests Inc., 2004), oraz Microtox ® (zgodnie z normą EN-ISO 11348–3:2007). Zgodnie z Dyrektywą Unii Europejskiej (93/67/EEC) wszystkie badane związki zostały zaklasyfikowane jako bardzo toksyczne względem organizmów wodnych. Wyniki wskazują jednoznacznie, że obecność cieczy jonowych w wodzie powierzchniowej może być niebezpieczna dla organizmów wodnych.

EN

Quaternary ammonium ionic liquids are compounds composed of cation with positive charged nitrogen atom and organic or inorganic anion. These compounds are present in environment as a result of waste water treatment plants effluents, accidental spills and being washed out of the site of application. The aim of the present study was to determined toxicity of three ionic liquids to aquatic organisms. Toxicity was determined by three microbiotests: Artoxkit MTM (according to ASTM E1440‒91), Protoxkit FTM (according to Microbiotests Inc., 2004), and Microtox® (according to EN-ISO 11348–3:2007). According to the EU Directive (93/67/EEC) all the tested compounds were classified as very toxic to the tested species. The results indicate that presence of QAILs in surface water can be dangerous to aquatic organisms.

Słowa kluczowe

PL

ekotoksyczność; mikrobiotesty; czwartorzędowe amoniowe ciecze jonowe

EN

ecotoxicity; microbiotests; quaternary ammonium; ionic liquids

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Przemysłu Chemicznego, ZW CHEMPRESS-SITPChem
• Czasopismo: Chemik
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 69, nr 8
• Strony: 477--484
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zackiewicz J.

• Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki, Katedra Biotechnologii Środowiskowej, Politechnika Śląska, Gliwice

autor

Jakubowska A.

• Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki, Katedra Biotechnologii Środowiskowej, Politechnika Śląska, Gliwice

autor

Grabińska-Sota E

• Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki, Katedra Biotechnologii Środowiskowej, Politechnika Śląska, Gliwice

Bibliografia

• 1. Arendarczyk A., Grabińska-Sota E., Zgórska A.: Ocena toksycznego oddziaływania wybranej cieczy jonowej względem przedstawicieli flory i fauny. Inżynieria i Ochrona Środowiska, 3(15), 225 – 236, 2012.
• 2. Petkovic M., Seddon K.R., Rebelo L.P.N., Pereira C.S.: Ionic liquids: a pathway to environmental acceptability. Chemical Society Reviews, 40, 1384 – 1403, 2011.
• 3. Cvjetko Bubalo M., Radošević K., Radojčić Redovniković I., Halambek J., Gaurina Srček V.: A brief overview of the potential environmental hazards of ionic liquids. Ecotoxicology and Environmental Safety, 99, 1–12, 2014.
• 4. Bassarab P., Williams D., Dean J.R., Ludkin E., Perry J.J.: Determination of quaternary ammonium compounds in seawater samples by solid-phase extraction and liquid chromatography-mass spectrometry. Journal of Chromatography A, 1218, 673–677, 2011.
• 5. Martínez-Carballo E., Sitka A., González-Barreiro C., Kreuzinger N., Fürhacker M., Scharf S., Gans O.: Determination of selected quaternary ammonium compounds by liquid chromatography with mass spectrometry. Part I. Application to surface, waste and indirect discharge water samples in Austria. Environmental Pollution, 145, 489–496, 2007.
• 6. Buffet-Bataillon S., Tattevin P., Bonnaure-Mallet M., Jolivet-Gougeon A.: Emergence of resistance to antibacterial agents: the role of quaternary ammonium compounds – a critical review. International Journal of Antimicrobial Agents, 39, 381–389, 2012.
• 7. Pham T.P.T., Cho Ch.-W., Yun Y.-S.: Environmental fate and toxicity of ionic liquids: a review. Water Research, 44, 352–372, 2010.
• 8. Cho Ch.-W., Pham T.P.T., Jeon Y.-Ch., Vijayaraghavan K., Choe W.-S., Yun Y.-S.: Toxicity of imidazolium salt with anion bromide to a phytoplankon Selenastrum capricornutum: Effect of alkyl-chain length. Chemosphere, 69, 1003–1007, 2007.
• 9. Pham T.P.T., Cho Ch.-W., Min J., Yun Y.-S.: Alkyl-chain length effects of imidazolium and pyridinium ionic liquids on photosynthetic response. Journal of Bioscience and Bioengineering, 4(105), 425–428, 2008.
• 10. Garcia M.T., Ribosa I., Guindulain T., Sanchez-Leal J., Vives-Rego J.: Fate and effect of monoalkyl quaternary ammonium surfactants in the aquatic environment. Environmental Pollution, 111, 169–175, 2001.
• 11. Pretti C., Chiappe C., Baldetti I., Brunini S., Monni G., Intorre L.: Acute toxicity of ionic liquids for three freshwater organisms: Pseudokirchneriella subcapitita, Daphnia magna and Danio rerio. Ecotoxicology and Environmental Safety, 72, 1170–1176, 2009.
• 12. Li X.-Y., Zhou J., Yu M.,Wang J.-J., Pei Y.Ch.: Toxic effects of 1-methyl-3-octylimidazolium bromide on the early embryonic development of the frog Rana nigromaculata, Ecotoxicology and Environmental Safety, 72, 552–556, 2009.
• 13. Bailey M.M., Townsend M.B., Jernigan P.L., Sturdivant J., Hough-Troutman W.L., Rasco J.F., Swatloski R.P., Rogers R.D., Hood R.D.: Development toxicity assessment of the ionic liquid 1-butyl-3-methylimidazolium chloride in CD-1 mice. Green Chemistry, 10, 1213–1217, 2008.
• 14. Wang X., Ohlin C.A., Lu Q., Fei Z., Hu J., Dyson P.J.: Cytotoxicity od ionic liquids and precursor compounds towards human cell line HeLa. Green Chemistry,b9, 1191–1197, 2007.
• 15. Frade R.F.M., Rosatella A.A., Marques C.S., Branco L.C., Kulkarni P.S., Mateus N.M.M., Afonso C.A.M., Duarte C.M.M.: Toxicological evaluation on human colon carcinoma cell line (CaCo-2) of ionic liquids based on imidazolium, guanidinium, ammonium, phosphonium, pyridinium and pyrrolidinium cations. Green Chemistry, 11, 1660–1665, 2009.
• 16. Zhao D., Liao Y., Zhang Z.: Toxicity of ionic liquids. Clean, 35(1), 42–48, 2007.
• 17. Kumar M., Trivedi N., Reddy C.R.K., Jha B.: Toxic Effects of Imidazolium Ionic Liquids on the Green Seaweed Ulva lactuca: Oxidative Stress and DNA Damage. Chemicla Research in Toxicology, 24, 1882–1890, 2011.
• 18. Microbiotests Inc., 2004. Standard Operational Procedure Manuals for Daphtoxkit FTM magna, for Thamnotoxkit FTM, for Ostracodtoxkit F and for Protoxkit FTM. Microbiotests Inc., Nazareth, Belgia.
• 19. Grabińska-Sota E., Arendarczyk A., Zgórska A.: Oddziaływanie cieczy jonowych na środowisko wodne; w: Zabielska-Matejuk J.: Ciecze jonowe w innowacyjnych technologiach związanych z przetwarzaniem surowców ligninocelulozowych. Instytut Technologii Drewna, Poznań 2012, str. 339–359.
• 20. Andreu-Sánchez O., Sancho E., Andreu-Moliner E.: Comparative Toxicity of the Fungicide Prochloraz between Estuarine and Freshwater Organisms. CICTA 2013, Valencia, Spain, Poster 1 – 4 July 2013.
• 21. Kyriakopoulou K., Anastasiadou P., Machera K.: Comparative Toxicity of Fungicide and Herbicide Formulation on Freshwater and Marine Species. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 82, 290–295, 2009.