Độc tính của Atrazine đối với động vật không xương sống biển trong điều kiện chảy qua—Ngọc trai phương Đông (Crassostrea virginica) và Tôm Mysid (Americamysis bahia)

Water, Air, and Soil Pollution - Tập 232 - Trang 1-14 - 2021
R. A. Brain1, J. C. Anderson2, M. L. Hanson2
1Syngenta Crop Protection, LLC, Greensboro, USA
2Department of Environment and Geography, University of Manitoba, Winnipeg, Canada

Tóm tắt

Thuốc diệt cỏ triazine atrazine thường xuyên được phát hiện trong các nguồn nước ngọt, và cũng đã được phát hiện trong các vùng nước ven biển ở châu Âu và Hoa Kỳ. Số lượng nghiên cứu về atrazine trên động vật không xương sống ở môi trường cửa sông/mở biển khá hạn chế. Nghiên cứu này nhằm cung cấp thêm dữ liệu độc tính của atrazine trên động vật không xương sống sử dụng các loài mẫu, bao gồm ngọc trai phương Đông (Crassostrea virginica) và tôm Mysid (Americamysis bahia). Cụ thể, chúng tôi đã điều tra (1) các tác động cấp tính đến sự sống sót và tăng trưởng của ngọc trai phương Đông, và (2) các tác động cấp tính và mãn tính đến sự sống sót, sinh sản và tăng trưởng của tôm Mysid. Không có hiện tượng chết ngọc trai nào được ghi nhận sau 96 giờ tiếp xúc với nồng độ tối đa là 17 mg a.i./L, nhưng sự phát triển của vỏ đã giảm từ 0.55% đến 16% trong các nghiệm thức 1.0, 9.2 và 17 mg a.i./L, dẫn đến giá trị EC50 trong 96 giờ lớn hơn 17 mg a.i./L. Trong thí nghiệm 96 giờ với tôm Mysid, tỷ lệ tử vong từ 5 đến 70% được ghi nhận ở các nghiệm thức 1.7, 2.4, 3.6 và 6.4 mg a.i./L, với LC50 trong 96 giờ là 5.4 mg a.i./L. Các tác động dưới ngưỡng gây tử vong được quan sát thấy ở các con tôm Mysid sống sót khi tiếp xúc với ≥ 2.4 mg a.i./L. Sau 28 ngày tiếp xúc với nồng độ tối đa là 1.1 mg a.i./L, không có tác động nào đến sự sống sót hoặc sinh sản. Giá trị LOEC là 0.50 mg a.i./L, dựa trên kích thước cơ thể giảm, và NOEC là 0.26 mg a.i./L. Nhìn chung, các kết quả cho thấy atrazine có tính độc nhẹ đối với ngọc trai phương Đông và độc vừa phải với tôm Mysid trong điều kiện tiếp xúc cấp tính. Những dữ liệu này sẽ giúp lấp đầy khoảng trống trong tài liệu và cung cấp thông tin cho đánh giá rủi ro về các tác động tiềm ẩn của atrazine đối với cộng đồng cửa sông/mở biển.

Từ khóa

#Atrazine #độc tính #động vật không xương sống #ngọc trai phương Đông #tôm Mysid #môi trường cửa sông

Tài liệu tham khảo

Alvarez, D. A., Maruya, K. A., Dodder, N. G., Lao, W., Furlong, E. T., & Smalling, K. L. (2014). Occurrence of contaminants of emerging concern along the California coast (2009-10) using passive sampling devices. Marine Pollution Bulletin, 81, 347–354. ASTM. (1985). Standard practice for conducting bioconcentration test with fishes and saltwater bivalve molluscs. Standard E1022-84. American Society for Testing and Materials. ASTM. (2002). Standard practice for conducting acute toxicity test with fishes, macroinvertebrates and amphibians. Standard E729-96. American Society for Testing and Materials. Bouilly, K., McCombie, H., Leitão, A., & Lapègue, S. (2004). Persistence of atrazine impact on aneuploidy in Pacific oysters, Crassostrea gigas. Marine Biology, 145(4), 699–705. Britt, A., Bernini, M., McSweeney, B., Dalapati, S., Duchin, S., Cavanna, K., Santas, N., Donovan, G., O’Byrne, K., Noyes, S., Romeo, M., Poonacha, K. N. T., & Scully, T. (2020). The effects of atrazine on the microbiome of the eastern oyster: Crassostrea virginica. Scientific Reports, 10, 11088. Clark, G. M., Goolsby, D. A., & Battaglin, W. A. (1999). Seasonal and annual load of herbicides from the Mississippi River Basin to the Gulf of Mexico. Environmental Science and Technology, 33(7), 981–986. DeLorenzo, M. E., Pennington, P. L., Fulton, M. H., & Scott, G. I. (2006). Distribution and potential bioeffects of atrazine in coastal waters. NOAA Technical Memorandum NOS NCCOS, 51, 41 pp. Environment and Climate Change Canada (ECCC). (2011). Presence and levels of priority pesticides in selected Canadian aquatic ecosystems. Water Science and Technology Directorate. Available online: http://publications.gc.ca/site/eng/390077/publication.html. [Accessed November 23, 2020]. Gagnaire, B., Renault, T., Bouilly, K., Lapegue, S., & Thomas-Guyon, H. (2003). Study of atrazine effects on Pacific oyster, Crassostrea gigas, haemocytes. Current Pharmaceutical Design, 9, 193–199. Government of Canada. (2016). National Long-term Water Quality Monitoring Data. Available online: https://open.canada.ca/data/en/dataset/67b44816-9764-4609-ace1-68dc1764e9ea.[Accessed November 23, 2020]. Horning, W.B. and Weber C.I. (1985). Short-term methods for estimating the chronic toxicity of effluents and receiving waters to freshwater organisms. Environmental Monitoring and Support Laboratory, U.S. Environmental Protection Agency, Cincinnati, Ohio. EPA/600/4-85/014. Key, P., Chung, K., Siewicki, T., & Fulton, M. (2007). Toxicity of three pesticides individually and in mixture to larval grass shrimp (Palaemonetes pugio). Ecotoxicology and Environmental Safety, 68, 272–277. Kim, Y., Powell, E. N., Wade, T. L., & Presley, B. J. (2008). Relationship of parasites and pathologies to contaminant body burden in sentinel bivalves: NOAA status and trends ‘Mussel Watch’ program. Marine Environmental Research, 65(2), 101–127. Kruse, G. H. (2020). Crustaceans as fisheries resources: general overview. Fisheries and Aquaculture: Volume, 9. Lawton, J. C., Pennington, P. L., Chung, K. W., & Scott, G. I. (2006). Toxicity of atrazine to the juvenile hard clam, Mercenaria mercenaria. Ecotoxicology and Environmental Safety, 65, 388–394. Mercurio, P., Eaglesham, G., Parks, S., Kenway, M., Beltran, V., Flores, F., Mueller, J. F., & Negri, A. P. (2018). Contribution of transformation products towards the total herbicide toxicity to tropical marine organisms. Scientific Reports, 8(1), 1–12. Moore, D. R. J., Greer, C. D., Manning, G., Wooding, K., Beckett, K. J., Brain, R. A., & Marshall, G. (2017). A weight-of-evidence approach for deriving a level of concern for atrazine that is protective of aquatic plant communities. Integrated Environmental Assessment and Management, 13(4), 686–701. Nödler, K., Licha, T., & Voutsa, D. (2013). Twenty years later – Atrazine concentrations in selected coastal waters of the Mediterranean and the Baltic Sea. Marine Pollution Bulletin, 70, 112–118. Nödler, K., Voutsa, D., & Licha, T. (2014). Polar organic micropollutants in the coastal environment of different marine systems. Marine Pollution Bulletin, 85, 50–59. Noppe, H., Ghekiere, A., Verslycke, T., De Wulf, E., Verheyden, K., Monteyne, E., Polfliet, K., van Caeter, P., Janssen, C. R., & De Brabander, H. F. (2007). Distribution and ecotoxicity of chlorotriazines in the Scheldt Estuary (B-N1). Environmental Pollution, 147, 668–676. Pennington, P. L., Daugomah, J. W., Colbert, A. C., Fulton, M. H., Key, P. B., Thompson, B. C., Strozier, E. D., & Scott, G. I. (2001). Analysis of pesticide runoff from mid-Texas estuaries and risk assessment implications for marine phytoplankton. Journal of Environmental Science and Health, Part B., 36(1), 1–14. Reitsema, L. A., & Neff, J. M. (1980). A recirculating artificial seawater system for the laboratory culture of Mysidopsis bahia (Crustacea; Pericaridae). Estuaries, 3, 321–323. United States Environmental Protection Agency (U.S. EPA). (1985). Standard evaluation procedures for acute toxicity test for estuarine and marine organisms. June 1985. Emended August 1990. United States Environmental Protection Agency (U.S. EPA). (1989). Federal Insecticide, Fungicide and Rodenticide Act (FIFRA); Good Laboratory Practice Standards; Final Rule (40 CFR, Part 160); FR: 8/17/89 (p. 34052). Environmental Protection Agency, Washington, D.C. United States Environmental Protection Agency (U.S. EPA). (1996a). Office of Prevention, Pesticides and Toxic Substances. Ecological Effects Test Guideline, OPPTS 850.1025. Oyster Acute Toxicity Test (Shell deposition). "Public Draft". EPA 712-C-96-115. April 1996. U.S. Environmental Protection Agency, Washington, D.C. United States Environmental Protection Agency (U.S. EPA). (1996b). (updated 2007). Federal Insecticide, Fungicide and Rodenticide Act (FIFRA); Good Laboratory Practice Standards; Final Rule (40 CFR, Part 160). U.S. Environmental Protection Agency. United States Environmental Protection Agency (U.S. EPA). (2016). Refined ecological risk assessment for atrazine. DP Barcode: D418317, PC Code: 080803, April 12, 2016. 521 pp. United States Environmental Protection Agency (U.S. EPA). (2019a). Atrazine monitoring program data and results. Available online: https://www.epa.gov/ingredients-used-pesticide-products/atrazine-monitoring-program-data-and-results. [Accessed November 23, 2020]. United States Environmental Protection Agency (U.S. EPA). (2019b). Atrazine: Proposed interim registration review decision. Case number 0062. December 18, 2019. 59 pp. United States Environmental Protection Agency (USEPA). (2017). Technical overview of ecological risk assessment analysis phase: Ecological effects characterization. Available online: https://www.epa.gov/pesticide-science-and-assessing-pesticide-risks/technical-overview-ecological-risk-assessment-0. [Accessed November 18, 2020]. United States Geological Service (USGS). (2020). National Water-Quality Assessment (NAWQA) Project. Pesticide National Synthesis Project. Estimated annual agricultural pesticide use. Available online: https://water.usgs.gov/nawqa/pnsp/usage/maps/show_map.php?year=2017&map=ATRAZINE&hilo=L&disp=Atrazine. [Accessed November 23, 2020]. Van Der Kraak, G. J., Hosmer, A. J., Hanson, M. L., Kloas, W., & Solomon, K. R. (2014). Effects of atrazine in fish, amphibians, and reptiles: An analysis based on quantitative weight of evidence. Critical reviews in toxicology, 44(Sup. 5), 1–66. Weber, C. I., et al. (1989). Short-term methods for estimating the chronic toxicity of effluents and receiving waters to freshwater organisms. 2nd ed. EPA/600/4/89/001. Environmental Monitoring Systems Laboratory, U.S. Environmental Protection Agency. West, Inc, & Gulley, D. D. (1996). Toxstat®, Release 3.5. West, Inc. Williams, D. A. (1971). A test for differences between treatment means when several dose levels are compared with a zero dose control. Biometrics, 27, 103–117. Williams, D. A. (1972). A comparison of several dose levels with a zero control. Biometrics., 28, 519–531.