Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đánh giá sự phân tán đồng, yếu tố phơi sáng và hiệu quả diệt tảo trong một kênh tưới tiêu sau khi ứng dụng ngắn hạn đồng chelate
Tóm tắt
Sự phát triển của tảo phiền toái là mối đe dọa đáng kể đối với các kênh tưới tiêu phục vụ cho việc dẫn nước và kiểm soát lũ. Các loại thuốc diệt tảo chứa đồng thường được sử dụng để kiểm soát tảo trong nước chảy. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã theo dõi việc ứng dụng một mô hình sử dụng mới của loại thuốc diệt tảo chelate đồng vào một kênh chảy và đánh giá hiệu quả bằng phương pháp nghiên cứu ở quy mô phòng thí nghiệm với phơi nhiễm thực địa sử dụng một loại tảo thường gặp trong nước chảy (Oedogonium sp.). Nồng độ đồng cao nhất (3.17 ppm) được đo ở vị trí 0.80 km từ địa điểm ứng dụng, mặc dù nồng độ này giảm đáng kể ở mỗi khoảng thời gian lấy mẫu cho đến điểm lấy mẫu 9.66 km, và vẫn ở mức 0.2 ppm hoặc thấp hơn tại khoảng cách 9.66–19.31 km từ địa điểm ứng dụng. Khối lượng đồng giảm dần theo một đường cong mũ (R2 = 0.9558), và chưa đến 10% đồng đã được hồi phục ở vị trí 9.66 km hoặc xa hơn từ địa điểm ứng dụng. Nồng độ đạt đỉnh giảm theo quy luật phân rã mũ (R2 = 0.9922) và được dự đoán sẽ đạt đến nồng độ nền tại khoảng cách 20.9 km từ ứng dụng. Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm có quy mô cho thấy khả năng kiểm soát ở mức phơi nhiễm đạt được tại 6.44 km từ ứng dụng. Nghiên cứu này chứng minh một phương pháp nhằm nâng cao hiệu quả hoạt động trong việc sử dụng đồng trong nước chảy để đạt được hiệu quả kiểm soát tảo mong muốn, đồng thời giảm tổng lượng đồng sử dụng và tuân thủ các mức xả thải hiện hành.
Từ khóa
#diệt tảo #đồng chelate #kênh tưới tiêu #hiệu quả diệt tảo #kiểm soát tảo #phân tán đồng #phơi sángTài liệu tham khảo
Alligare (2017a) ARGOS Specimen Label. http://www.alligare.com/assets/pdf/argos_product_label.pdf. Accessed 18 Dec 2017
Alligare (2017b) 8% Copper Specimen Label. http://www.alligare.com/assets/pdf/ALLIGARE_8_Copper_Label.pdf. Accessed 18 Dec 2017
American Public Health Association/Water Environment Federation (SMEWW) (2005) Standard methods for the examination of water and wastewater 21st edn, Washington DC
Angel BM, Simpson SL, Chariton AA, Stauber JL, Jolley DF (2015) Time-averaged copper concentrations from continuous exposure predicts pulsed exposure toxicity to the marine diatom, Phaeodactylum tricornutum: importance of uptake and elimination. Aquat Toxicol 164:1–9
Applied Biochemists (2017a) Cutrine®-Ultra Specimen Label https://www.lonza.com/~/media/Files/water-treatment/Cutrine_Ultra.ashx?la=en. Accessed 18 Dec 2017
Applied Biochemists (2017b) Cutrine®-Plus Specimen Label. https://www.lonza.com/~/media/Files/water-treatment/Cutrine_Plus_SpecimenLabel.ashx?la=en. Accessed 18 Dec 2017
Applied Biochemists (2017c) Clearigate® Specimen Label. https://www.lonza.com/~/media/Files/water-treatment/Clearigate.ashx?la=en. Accessed 18 Dec 2017
Bishop WM (2016) A risk-based decision information system for selecting an algal management program. Dissertation, North Carolina State University
Bishop WM, Rodgers JH Jr (2012) Responses of Lyngbya wollei to exposures of copper-based algaecides: the critical burden concept. Arch Environ Contam Toxicol 62:403–410
Bishop WM, Willis BE, Horton CT (2015) Affinity and efficacy of copper following an algicide exposure: application of the critical burden concept for Lyngbya wollei control in Lay Lake, AL. J Environ Manag 55:983–990
Bishop WM, Lynch CL, Willis BE, Cope WG (2017) Copper-based aquatic algaecide adsorption and accumulation kinetics: influence of exposure concentration and duration for controlling the cyanobacterium Lyngbya wollei. Bull Environ Contam Toxicol 99:365–371
Bishop WM, Villalon GV, Willis BE (2018) Assessing copper adsorption, internalization, and desorption following algaecide application to control Lyngbya wollei from Lake Gaston, NC/VA, USA
Campbell P (1995) Interactions between trace metals and aquatic organisms: a critique of the free ion activity model. In: Tessier A, Turner DR (eds) Metal speciation and bioavailability in aquatic systems. Wiley, Chichester, pp 45–102
Campbell PG, Errécalde O, Fortin C, Hiriart-Baer VP, Vigneault B (2002) Metal bioavailability to phytoplankton-applicability of the biotic ligand model. Comp Biochem Physiol C Toxicol Pharmacol 133:189–206
Chakoumakos C, Russo RC, Thurston RV (1979) Toxicity of copper to cutthroat trout (Salmo clarki) under different conditions of alkalinity, pH, and hardness. Environ Sci Technol 13:213–219
Clearwater SJ, Jellyman PG, Biggs BJ, Hickey CW, Blair N, Clayton JS (2011) Pulse-dose application of chelated copper to a river for Didymosphenia geminata control: effects on macroinvertebrates and fish. Environ Toxicol Chem 30:181–195
Closson KR, Paul EA (2014) Comparison of the toxicity of two chelated copper algaecides and copper sulfate to non-target fish. Bull Environ Contam Toxicol 93:660–665
Crist RH, Martin JR, Guptill PW, Eslinger JM, Crist DR (1990) Interaction of metals and protons with algae. 2. ion-exchange in adsorption and metal displacement by protons. Environ Sci Technol 24:337–342
Garcia-Villada L, Rico M, Altamirano M, Sanchez-Martin L, Lopez-Rodas V, Costas E (2004) Occurrence of copper resistant mutants in the toxic cyanobacteria Microcystis aeruginosa: characterisation and future implications in the use of copper sulphate as algaecide. Water Res 38:2207–2213
Getsinger KD, Dibble ED, Rodgers Jr JH, Spencer DF (2014) Benefits of controlling nuisance aquatic plants and algae in the United States. In: Council on agricultural science and technology. http://www.cast-science.org/download.cfm?PublicationID=282524&File=1030aa96c911b0e51e9b6b1c1c3a7f464a28TR. Accessed 18 Dec 2017
Gonzalez-Davila M, Santana-Casiano JM, Perez-Pena J, Millero FJ (1995) Binding of Cu(II) to the surface and exudates of the alga Dunaliella tertiolecta in seawater. Environ Sci Technol 29:289–301
Hanson JM, Stefan HG (1984) Side effects of 58 years of copper sulfate treatment of the Fremont Lakes, Minnesota. Water Resour Bull 20:889–899
Hassler C, Slaveykova V, Wilkinson K (2004) Discriminating between intra- and extra-cellular metals using chemical extractions. Limnol Oceanogr 2:237–247
Izaguirre G (1992) A copper-tolerant phormidium species from Lake Mathews, California, that produces. 2-methylisoborneol and geosmin. Water Sci Technol 25:217–224
Kaduková J, Virčíková E (2005) Comparison of differences between copper bioaccumulation and biosorption. Environ Int 31:227–232
Knauer K, Behra R, Sigg L (1997) Adsorption and uptake of copper by the green alga Scenedesmus subspicatus (Chlorophyta). J Phycol 33:596–601
Kuyucak N, Volesky B (1989) The mechanism of cobalt biosorption. Biotechnol Bioeng 33:823–831
Levy JL, Stauber JL, Jolley DF (2007) Sensitivity of marine microalgae to copper: the effect of biotic factors on copper adsorption and toxicity. Sci Total Environ 387:141–154
Masuda K, Boyd CE (1993) Comparative evaluation of the solubility and algal toxicity of copper sulfate and chelated copper. Aquaculture 117:287–302
Maupin MA, Kenny JF, Hutson SS, Lovelace JK, Barber NL, Linsey KS (2014) Estimated use of water in the United States in 2010. https://dx.doi.org/10.3133/cir1405. Accessed 18 December 2017
Meyer JS (1999) A mechanistic explanation for the ln(LC50) vs. ln(hardness) adjustment equation for metals. Environ Sci Technol 33:908–912
Murray-Gulde CL, Heatley JE, Schwartzman AL, Rodgers JH Jr (2002) Algicidal effectiveness of clearigate, cutrine-plus, and copper sulfate and margins of safety associated with their use. Arch Environ Contam Toxicol 43:19–27
Old Bridge Chemicals Inc (2017) Copper sulfate fine crystals. http://media.wix.com/ugd/a1ec21_bb0d35c48282416f8cef8a8c9dbde8e9.pdf. Accessed 18 Dec 2017
Quigg A, Reinfelder JR, Fisher N (2006) Copper uptake kinetics in diverse marine phytoplankton. Limnol Oceanogr 51:893–899
SePRO Corporation (2014) Captain XTR algaecide product label. SePRO Corporation, Carmel, p 46032
Stauber JL, Davies CM (2000) Use and limitations of microbial bioassays for assessing copper bioavailability in the aquatic environment. Environ Rev 8:255–301
Stauber JL, Florence TM (1987) Mechanism of toxicity of ionic copper and copper complexes to algae. Mar Biol 94:511–519
Subramanya K (2009) Velocity distribution. In: Mukherjee S (ed) Flow in open channels, 3rd edn. Tata McGraw Hill Publishing Company Limited, New Delhi, pp 5–6
Sunda WG (1989) Trace metal interactions with marine phytoplankton. Biol Oceanogr 6:411–442
Sunda WG, Huntsman SA (1998) Processes regulating cellular metal accumulation and physiological effects: phytoplankton as model systems. Sci Total Environ 219:165–181
Sytsma M, Parker M (1999) Aquatic vegetation in irrigation canals. http://pdxscholar.library.pdx.edu/centerforlakes_pub/11. Accessed 18 Dec 2017
Ullah H, Bishop W, Whitford B (2015) Pesticidal copper compositions and methods for using the same. Patent US 9,137,999 B1, Washington DC
United States Environmental Protection Agency (USEPA) (1996) Hatch Method 10272, Report 2016-16516. USEPA, Washington DC
United States Environmental Protection Agency (USEPA) (2009) Reregistration eligibility decision (RED) for coppers, Report 738-R-09-304. USEPA, Washington DC
Washington Department of Ecology (WADOE) (2016) Fact sheet for the aquatic plant and algae management NPDES general permit. https://www.ecy.wa.gov/DOE/files/c5/c514c529-657d-425e-baf7-18591e4b4577.pdf. Accessed 19 Dec 2017
Yan H, Pan G (2002) Toxicity and bioaccumulation of copper in three green microalgal species. Chemosphere 49:471–476