Chemical and biological analysis of endocrine‐disrupting hormones and estrogenic activity in an advanced sewage treatment plantEnvironmental Toxicology and Chemistry - Tập 27 Số 8 - Trang 1649-1658 - 2008
Mathieu Muller, Fanja Rabenoelina, Patrick Balaguer, Dominique Patureau, Karin Lemenach, Hélène Budzinski, Damià Barceló, Miren López de Alda, Marina Kuster, J.P. Delgenès, Guillermina Hernandez Raquet
AbstractThe steroid hormones estrone (E1), 17β‐estradiol (E2), estriol (E3), 17α‐ethinylestradiol (EE2), and their conjugated forms were surveyed throughout an advanced sewage treatment plant (STP). The estrogen concentrations in water and sludge samples, collected in October 2004 and April 2005, were determined by gas chromatography‐mass spectrometry and liquid chromatography‐tandem mass spectrometry. Simultaneously, the estrogenic activity was quantified using estrogen‐responsive reporter cell lines (MELN) to investigate the behavior of overall estrogenic compounds. The estrogen concentrations in the inlet ranged from 200 to 500 ng/L, with the contribution of conjugated forms being higher than 50%. The major estrogens in influent were E1 and E3. The estrogenic activity was between 25 and 130 ng/L of E2 equivalents (EEQs). Estrogen concentrations and estrogenicity measured in the inlet and in primary treated sewage were similar, showing a weak impact of primary treatment on hormone removal. In contrast, both estrogen concentration and estrogenicity decreased during biological treatment, with high removal efficiencies (>90%). Estrone, E2, and EE2 persisted in the treated water below 10 ng/L, whereas the estrogenicity was lower than 5 ng/L of EEQs. Estrogen mass flux in the effluent and sludge represented less than 2 and 4%, respectively, of the inlet. Consequently, the fraction of estrogens sorbed into the sludge was very small, and biodegradation was the main vehicle for estrogen elimination. This dual approach, comparing chemical and biological analysis, allowed us to confirm that most of the estrogenic activity occurring in this STP, which receives mainly domestic sewage, resulted from sex hormones.
Tích lũy kim loại trong Eisenia fetida sau khi tiếp xúc với một tác nhân Bauxsol™ chứa kim loại Dịch bởi AI Environmental Toxicology and Chemistry - Tập 24 Số 3 - Trang 554-563 - 2005
Greg Maddocks, Amanda Reichelt‐Brushett, David McConchie, Jaco Vangronsveld
Tóm tắtNghiên cứu hiện tại đã điều tra tác động độc hại cấp tính của một tác nhân Bauxsol™ chứa kim loại (MLBR), chứa hơn 6.450 mg kg−1 kim loại liên kết, lên giun địa Eisenia fetida. Bauxsol được sản xuất bởi Virotec Global Solutions tại Gold Coast, Queensland, Australia. Các mẫu E. fetida đã được tiếp xúc với các mức điều trị 0, 10, 20, 40, 60 và 80% của MLBR cộng với phân bò trong suốt 28 ngày. Kết quả cho thấy hoạt động di chuyển tốt và không có tỷ lệ tử vong nào của E. fetida trong tất cả các điều trị sau 28 ngày tiếp xúc. Tích lũy sinh học kim loại lớn nhất trong E. fetida xảy ra ở các mức điều trị 20 và 40% MLBR. Mức độ tích lũy kim loại trong giun và các yếu tố tích lũy sinh học (BAFs) thấp hơn so với các ngưỡng độc tính được báo cáo có khả năng gây tử vong và thấp hơn BAF đã được báo cáo cho đất bị ô nhiễm mức độ vừa, cho thấy rằng các kim loại liên kết với các tác nhân Bauxsol chủ yếu không sẵn có cho sinh học. Phân tích điều trị 20% MLBR sau 28 ngày bằng quy trình chiết xuất tuần tự cho thấy hơn 95% các kim loại bị liên kết trong các thành phần oxit Fe/Mn. Tuy nhiên, đã xảy ra những thay đổi trong phân đoạn kim loại sau khi tiếp xúc với E. fetida đối với Cd/Cr và Fe/Mn. Dữ liệu cũng cho thấy rằng quy trình chiết xuất độc tính và có thể trao đổi (1 M MgCl2) là các chỉ số hữu ích cho khả năng sinh học của kim loại từ MLBR đến E. fetida.
Atrazine làm nữ hóa tỷ lệ giới tính ở ếch dế Blanchard (Acris blanchardi) ở nồng độ thấp tới 0,1 μg/L Dịch bởi AI Environmental Toxicology and Chemistry - Tập 37 Số 2 - Trang 427-435 - 2018
Tyler D. Hoskins, Michelle D. Boone
Tóm tắtChúng tôi đã tiếp xúc với ếch dế Blanchard (Acris blanchardi) ở những nồng độ có liên quan đến sinh thái (0, 0,1, 1, và 10 μg/L) của một chế phẩm thương mại chứa atrazine trong suốt giai đoạn ấu trùng để xác định ảnh hưởng đến tỷ lệ sống sót, tăng trưởng soma và phát triển (thời gian đến biến hình và khối lượng khi biến hình), và phát triển sinh dục (tỷ lệ giới tính khi biến hình và sự hiện diện của trứng tinh hoàn ở những con đực kiểu hình). Chúng tôi đã kiểm tra các giả thuyết sau: 1) atrazine làm nữ hóa tỷ lệ giới tính, 2) atrazine làm gia tăng tỷ lệ con đực kiểu hình có trứng tinh hoàn, và 3) atrazine ảnh hưởng khác nhau đến sự tăng trưởng soma (khối lượng khi biến hình) và phát triển (thời gian đến biến hình) đối với con đực và con cái. Mặc dù tỷ lệ giới tính của nhóm đối chứng nghiêng về con đực, nhưng việc tiếp xúc với atrazine ở nồng độ 0,1 và 10 μg/L đã làm nữ hóa tỷ lệ giới tính, vì các điều trị này tạo ra 51 và 55% ít con đực hơn so với nhóm đối chứng, tương ứng. Chúng tôi không quan sát thấy hiện tượng trứng tinh hoàn. Atrazine không ảnh hưởng đến tỷ lệ sống sót hay biến hình, và chúng tôi không phát hiện bất kỳ ảnh hưởng khác biệt nào về giới tính đối với thời gian đến biến hình hay khối lượng khi biến hình. Tuy nhiên, con đực đã biến hình muộn hơn con cái 2,3 ngày, bất kể điều trị. Sự thiên lệch về giới tính trong thời gian biến hình vẫn chưa được khám phá nhiều ở các loài ếch nhái, nhưng nếu phổ biến, điều này có thể có những tác động quan trọng đối với lý thuyết về tác động của các yếu tố môi trường lên quá trình biến hình. Dữ liệu của chúng tôi gợi ý rằng tỷ lệ giới tính của ếch dế rất nhạy cảm với các nồng độ atrazine có liên quan đến môi trường và rằng hiện tượng nữ hóa trong tự nhiên là có khả năng xảy ra. Tạp chí Độc tố Môi trường và Hóa học 2018;37:427–435. © 2017 SETAC
Tác động tương tác của nhiệt độ và glyphosate lên hành vi của kỳ nhông hai đường xanh Blue Ridge (Eurycea wilderae) Dịch bởi AI Environmental Toxicology and Chemistry - Tập 35 Số 9 - Trang 2297-2303 - 2016
Jaina S. Gandhi, Kristen K. Cecala
Tóm tắtMục tiêu của nghiên cứu hiện tại là đánh giá tác động tương tác tiềm năng của nhiệt độ dòng chảy và nồng độ thuốc diệt cỏ dựa trên glyphosate có liên quan đến môi trường lên hành vi di chuyển và hành vi chống săn mồi của ấu trùng Eurycea wilderae (kỳ nhông hai đường xanh Blue Ridge). Ấu trùng kỳ nhông đã được tiếp xúc với một trong bốn nồng độ glyphosate có liên quan đến môi trường (0,00 µg tương đương axit [a.e.]/L, 0,73 µg a.e./L, 1,46 µg a.e./L và 2,92 µg a.e./L) ở nhiệt độ nước môi trường (12 °C) hoặc nhiệt độ được tăng cường (23 °C). Hành vi quan sát bao gồm việc khám phá một môi trường sống mới, sử dụng nơi trú ẩn, lựa chọn môi trường sống liên quan đến một kẻ săn mồi tiềm năng và khoảng cách di chuyển đột xuất. Trong điều kiện không có glyphosate, nhiệt độ đã tác động một cách nhất quán lên hành vi di chuyển và sử dụng nơi trú ẩn, với các cá thể di chuyển khoảng cách dài hơn một cách thường xuyên hơn và sử dụng nơi trú ẩn ít hơn ở nhiệt độ cao; tuy nhiên, khi glyphosate được thêm vào, các tác giả quan sát thấy tác động không nhất quán của nhiệt độ có thể là do độ độc khác nhau ở các nhiệt độ khác nhau. Các ấu trùng kỳ nhông đã thực hiện những chuyển động ngắn hơn, thường xuyên hơn và thể hiện khoảng cách di chuyển cao hơn ở nồng độ glyphosate cao hơn. Các tác giả cũng phát hiện thấy rằng nồng độ glyphosate thấp hơn đôi khi có ảnh hưởng mạnh hơn so với nồng độ cao hơn (tức là, phản ứng liều không đơn điệu), điều này cho thấy rằng các thử nghiệm an toàn tiêu chuẩn được thực hiện chỉ ở nồng độ glyphosate cao hơn có thể bỏ qua những tác động phụ quan trọng lên hành vi của kỳ nhông. Dữ liệu này cho thấy rằng các tác động phụ không gây chết của thuốc diệt cỏ dựa trên glyphosate lên hành vi tự nhiên của động vật lưỡng cư có thể xảy ra sau khi tiếp xúc ngắn hạn với các nồng độ có liên quan đến môi trường. Environ Toxicol Chem 2016;35:2297–2303. © 2016 SETAC
Đánh giá các cơ chế tiềm tàng gây suy giảm sinh sản do atrazine ở cá chép mập (Pimephales promelas) và cá medaka Nhật Bản (Oryzias latipes) Dịch bởi AI Environmental Toxicology and Chemistry - Tập 35 Số 9 - Trang 2230-2238 - 2016
Catherine A. Richter, Diana M. Papoulias, Jeffrey J. Whyte, Donald E. Tillitt
Tóm tắtAtrazine đã được liên kết với sự rối loạn sinh sản ở các sinh vật bị phơi nhiễm, và các nghiên cứu trước đây đã ghi nhận sự giảm sản lượng trứng ở cá medaka Nhật Bản (Oryzias latipes) và cá chép mập (Pimephales promelas) trong các khảo sát từ 30 đến 38 ngày với nồng độ atrazine là 0,5 µg/L, 5 µg/L và 50 µg/L. Các tác giả đã đánh giá các cơ chế có thể gây ra sự giảm sản lượng trứng. Biểu hiện gene trong các con đường sinh steroid và trục hypothalamus–tuyến yên–tinh hoàn của cá đực và cá cái đã được đo lường. Atrazine không làm tăng đáng kể biểu hiện của aromatase tinh hoàn (cyp19a1a). Đã quan sát thấy sự thay đổi do atrazine trong số lượng cá cái trong trạng thái sinh sản tích cực. Biểu hiện của các gene trưởng thành trứng vitellogenin 1 (vtg1) và glycoprotein zona pellucida 3.1 (zp3.1) ở cá cái medaka có sự tương quan và có phân bố nhị nguyên. Ở cả hai loài, cá cái có biểu hiện thấp của vtg1 hoặc zp3.1 cũng có biểu hiện thấp của các gene sinh steroid trong tinh hoàn, thụ thể estrogen trong gan và gonadotropin trong não. Ở medaka, số lượng cá cái trong mỗi bể có biểu hiện cao của zp3.1 có mối tương quan đáng kể với sản lượng trứng mỗi bể. Số lượng cá cái medaka có biểu hiện thấp của zp3.1 đã tăng đáng kể với sự phơi nhiễm atrazine. Do đó, sự giảm sản lượng trứng quan sát được là phản ứng với sự phơi nhiễm atrazine có thể là kết quả của việc điều chỉnh giảm phối hợp các gene cần thiết cho sinh sản ở một bộ phận cá cái.
Sự xuất hiện của thuốc trung tính và axit trong nước thải của các nhà máy xử lý nước thải ở Canada Dịch bởi AI Environmental Toxicology and Chemistry - Tập 22 Số 12 - Trang 2872-2880 - 2003
Chris D. Metcalfe, Brenda G. Koenig, D.T. Bennie, Mark R. Servos, Thomas A. Ternes, Roman Hirsch
Tóm tắtCác mẫu nước đầu vào (chưa qua xử lý) và nước thải (đã qua xử lý) từ 18 nhà máy xử lý nước thải (WWTP) tại 14 đô thị ở Canada đã được phân tích để kiểm tra dư lượng của một số loại thuốc kê đơn và không kê đơn. Nhiều loại thuốc trung tính và axit đã được phát hiện trong nước thải, bao gồm các chất giảm đau/kháng viêm, chất điều hòa lipid và thuốc chống động kinh, carbamazepine. Dư lượng đã được chiết xuất từ nước thải bằng phương pháp chiết xuất pha rắn, sau đó hoặc là methyl hóa và phân tích các thuốc axit bằng sắc ký khí/kỹ thuật khối phổ, hoặc phân tích trực tiếp các thuốc trung tính bằng sắc ký lỏng/kỹ thuật khối phổ nối tiếp. Các thuốc giảm đau/kháng viêm như ibuprofen và naproxen, cũng như chất chuyển hóa của axit acetylsalicylic, axit salicylic, thường được phát hiện trong nước thải cuối với nồng độ μg/L. Chất điều hòa lipid axit clofibric và thuốc giảm đau/kháng viêm diclofenac không được phát hiện trong bất kỳ mẫu nước thải cuối nào, điều này không nhất quán với dữ liệu từ châu Âu. Tiền chất của axit clofibric, clofibrate, không được kê đơn rộng rãi như một chất điều hòa lipid ở Canada. Tuy nhiên, các chất điều hòa lipid bezafibrate và gemfibrozil đã được phát hiện trong một số mẫu nước đầu vào và nước thải. Các thuốc hóa trị liệu ifosfamide và cyclophosphamide cùng với thuốc chống viêm phenazone không được phát hiện trong mẫu nước đầu vào hoặc nước thải, nhưng thuốc giãn mạch pentoxyfylline đã được phát hiện với nồng độ ng/L trong một số nước thải cuối. Sự phổ biến của carbamazepine với nồng độ cao tới 2.3 μg/L có thể được giải thích bởi việc sử dụng loại thuốc này cho các mục đích điều trị khác ngoài điều trị động kinh và khả năng chống lại việc loại bỏ trong các nhà máy xử lý nước thải. Tỷ lệ loại bỏ ibuprofen và naproxen dường như tăng cao ở các nhà máy xử lý nước thải có thời gian lưu giữ thủy lực cho nước thải lớn hơn 12 giờ.
Thử nghiệm độc tính thủy sinh sử dụng giun tròn, Caenorhabditis elegans Dịch bởi AI Environmental Toxicology and Chemistry - Tập 9 Số 10 - Trang 1285-1290 - 1990
Phillip L. Williams, David B. Dusenbery
Tóm tắt Một thử nghiệm độc tính thủy sinh đầy hứa hẹn đã được phát triển sử dụng một loài giun tròn sống tự do, Caenorhabditis elegans. Việc thử nghiệm được thực hiện với các dạng hòa tan của Ag, Hg, Cu, Be, Al, Pb, Cr, As, Tl, Zn, Cd, Ni, Sr và Sb. Giá trị LC50 cho 1 đến 4 ngày tiếp xúc đã được xác định và so sánh với các dữ liệu về động vật không xương sống đã được công bố. Với Caenorhabditis elegans, Pb, Cr và Cd được tìm thấy có giá trị LC50 96 giờ thấp nhất (0.06 mg/L) và Sr có giá trị LC50 cao nhất (465 mg/L). Tất cả các kim loại ngoại trừ As đều có giá trị LC50 96 giờ thấp hơn đáng kể (từ 20 đến 15.000 lần thấp hơn) so với giá trị LC50 24 giờ. Việc so sánh với dữ liệu đã công bố cho các động vật không xương sống khác cho thấy Caenorhabditis elegans nhạy cảm hơn với Pb, Cr và Be và kém nhạy cảm hơn với As so với bất kỳ loài nào khác đã được thử nghiệm. Với sự dễ dàng trong việc nuôi cấy và hiểu biết sâu rộng về sinh học cơ bản của Caenorhabditis elegans, cùng với sự phong phú của các loài giun tròn trong tự nhiên, phương pháp này xứng đáng được nghiên cứu sâu hơn để xác định tính hữu ích của nó như một loài thử nghiệm thủy sinh.
Ảnh hưởng của một loại thuốc diệt cỏ đến sinh lý, hình thái và khả năng sinh sản của bọ phân Euoniticellus intermedius (Coleoptera: Scarabaeidae) Dịch bởi AI Environmental Toxicology and Chemistry - Tập 36 Số 1 - Trang 96-102 - 2017
Daniel González‐Tokman, Imelda Martínez‐Morales, Arodi Farrera, María del Rosario Ortiz‐Zayas, Jean‐Pierre Lumaret
Tóm tắtCác hợp chất hóa chất nông nghiệp đe dọa đến các sinh vật không mục tiêu và chức năng của chúng trong hệ sinh thái. Các tác giả đã đánh giá thực nghiệm tác động của một trong những hỗn hợp thuốc diệt cỏ phổ biến nhất trên toàn thế giới, chứa axit 2,4‐diclorophenoxyacetic và picloram, lên bọ phân, loài vật có vai trò cơ bản trong chức năng của các hệ sinh thái tự nhiên và nhân tạo. Nghiên cứu hiện tại sử dụng các kỹ thuật sinh lý học và hình thái học hình học, bên cạnh việc bao gồm các phép đo khả năng sinh sản, để đánh giá tác động của thuốc diệt cỏ lên loài bọ được giới thiệu Euoniticellus intermedius. Vì các thành phần thuốc diệt cỏ thúc đẩy stress oxy hóa và ảnh hưởng đến khả năng sống sót ở một số loài côn trùng nhất định, các tác giả dự đoán có những tác động tiêu cực lên bọ phân. Tuy nhiên, không có tác động nào của nồng độ thuốc diệt cỏ lên kích thước ổ trứng, tỷ lệ giới tính và sự bất đối xứng dao động được phát hiện, mà thậm chí nó còn làm tăng điều kiện sinh lý và kích thước cơ thể ở các con bọ bị phơi nhiễm. Vì loài được nghiên cứu có 2 hình thái đực, lần đầu tiên các tác giả đã đánh giá tác động của chất ô nhiễm lên tỷ lệ của những hình thái này. Trái với dự đoán, hỗn hợp thuốc diệt cỏ làm tăng tỷ lệ của những con đực chính. Do đó, thuốc diệt cỏ không đe dọa các quần thể của loài bọ được nghiên cứu. Nghiên cứu hiện tại thảo luận về cách mà cả tác động tiêu cực và tích cực của các chất ô nhiễm lên động vật hoang dã làm biến đổi các quá trình chọn lọc tự nhiên và chọn lọc giới tính diễn ra trong tự nhiên, từ đó ảnh hưởng đến động lực quần thể. Các tác giả khuyến nghị sử dụng các kỹ thuật sinh lý học và hình thái học hình học để đánh giá tác động của các chất ô nhiễm lên các động vật không mục tiêu. Environ Toxicol Chem 2017;36:96–102. © 2016 SETAC
Thay đổi toàn cầu và chu trình thủy ngân: Thách thức trong việc thực hiện một hiệp ước thủy ngân toàn cầu Dịch bởi AI Environmental Toxicology and Chemistry - Tập 33 Số 6 - Trang 1202-1210 - 2013
Noelle E. Selin
tóm tắt
Công ước Minamata nhằm bảo vệ sức khỏe con người và môi trường trước các nguồn phát thải và xả thải thủy ngân do con người gây ra. Nghiên cứu hiện tại xem xét các điều khoản của Công ước Minamata để đánh giá ảnh hưởng của chúng đối với chu trình sinh địa hóa toàn cầu của thủy ngân (Hg). Mặc dù phạm vi của công ước bao trùm tất cả các danh mục phát thải khí quyển chính, nhưng mức độ mà nó sẽ ảnh hưởng đến các quỹ đạo phát thải trong tương lai vẫn chưa rõ ràng. Phân tích mô hình hộp cho thấy rằng chu trình sinh địa hóa toàn cầu trong tương lai dưới các điều kiện công nghệ dự kiến sẽ chủ yếu dẫn đến việc tránh được sự gia tăng, và sự khác biệt ước tính trong nồng độ khí quyển do các chính sách tạo ra sẽ vào khoảng 1% đến 2% mỗi năm. Kinh nghiệm hiện tại cho thấy rằng tri thức khoa học không đủ để quy kết nguyên nhân cho những thay đổi có quy mô như vậy. Một số cải tiến để nâng cao khả năng đo lường hiệu quả của Công ước Minamata được đề xuất, bao gồm cả việc đo lường và mô hình hóa. Environ Toxicol Chem 2014;33:1202–1210. © 2013 SETAC
Độc tính của hỗn hợp phức tạp đối với đơn loài và đa loài: Phương pháp đề xuất Dịch bởi AI Environmental Toxicology and Chemistry - Tập 24 Số 10 - Trang 2665-2676 - 2005
Dick de Zwart, Leo Posthuma
Ngày tóm tắt
Các phương pháp đánh giá rủi ro sinh thái liên quan đến sự tiếp xúc với các hỗn hợp chất độc đã được xem xét và chính thức hóa cho độc tính của đơn loài. Tùy thuộc vào các cơ chế tác động của các chất độc trong một hỗn hợp, các phương pháp này áp dụng mô hình cho sự cộng hưởng nồng độ (CA) hoặc mô hình cho sự cộng hưởng phản ứng (RA). Đối với các hỗn hợp phức tạp, bài báo hiện tại đề xuất việc sử dụng một phương pháp kết hợp hai bước mới như một sự mở rộng hợp lý của việc chọn mô hình: Độc tính hỗn hợp cho các cơ chế tác động riêng lẻ được đánh giá bằng mô hình CA, và độc tính của các cơ chế tác động khác nhau được kết hợp sử dụng mô hình RA. Sử dụng các chiến lược độc tính hỗn hợp có thể so sánh kết hợp với khái niệm phân bố nhạy cảm của loài, chúng tôi phát triển một phương pháp để giải quyết và dự đoán rủi ro cho các tác động trực tiếp lên thành phần của các tập hợp loài và đa dạng sinh học. Dữ liệu cần thiết cho mô hình có thể được thu thập từ các cơ sở dữ liệu hiện có, và sự thiếu dữ liệu có thể, một phần, được giải quyết bằng cách sử dụng các mẫu độc tính trong các cơ sở dữ liệu đó. Cả phương pháp dự đoán rủi ro hỗn hợp cho đơn loài và đa loài đều hữu ích cho quản lý rủi ro, vì chúng cho phép xếp hạng các địa điểm bị ô nhiễm và các loài bị ảnh hưởng cũng như xác định các chất ô nhiễm nguy hiểm nhất, ít nhất là theo cách so sánh. Việc xác thực các phương pháp được đề xuất là khả thi nhưng hiện tại còn hạn chế vì thiếu dữ liệu phù hợp.
