Ảnh hưởng của chất tráng phủ trên bề mặt của nhựa lên vi giáp xác trung tâm phát triển khoa học và công nghệ trẻ

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH SỞ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THÀNH ĐỒN TP HỒ CHÍ MINH TRUNG TÂM PHÁT TRIỂN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TRẺ CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP THÀNH PHỐ BÁO CÁO TỔNG HỢP ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT TRÁNG PHỦ BỀ MẶT CỦA NHỰA LÊN VI GIÁP XÁC Cơ quan chủ trì nhiệm vụ: Trung tâm Phát triển Khoa học Công nghệ Trẻ Chủ nhiệm nhiệm vụ: Lê Thị Phương Dung Thành phố Hồ Chí Minh - 2020 ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH SỞ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THÀNH ĐỒN TP HỒ CHÍ MINH TRUNG TÂM PHÁT TRIỂN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TRẺ CHƢƠNG TRÌNH KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP THÀNH PHỐ BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT TRÁNG PHỦ BỀ MẶT CỦA NHỰA LÊN VI GIÁP XÁC Chủ nhiệm nhiệm vụ: Chủ tịch Hội đồng nghiệm thu (Ký ghi rõ họ tên) Lê Thị Phương Dung Cơ quan chủ trì nhiệm vụ Đồn Kim Thành LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tập thể nhóm nghiên cứu xin chân thành cảm ơn Trung tâm Phát triển Khoa học Cơng nghệ Trẻ, Thành Đồn Thành phố Hồ Chí Minh Sự ủng hộ, tạo điều kiện tài trợ kinh phí Trung Tâm quan trọng, giúp tập thể nghiên cứu triển khai ý tưởng khoa học đạt kết khả quan Nhóm thực xin cảm ơn PGS.TS Đinh Xuân Thắng, có nhiều lời khuyên, nhận xét khoa học quý giá, ủng hộ tinh thần buổi họp đánh giá hội thảo, giúp cho việc chuẩn bị, triển khai hoàn thiện kết nghiên cứu khoa học nhóm tốt Trong thời gian thực hiện, nhóm nghiên cứu nhận giúp đỡ, chia sẻ kỹ kinh nghiệm chuyên môn thực thí nghiệm, tổng kết xử lý kết quả, viết gởi đăng tạp chí số đồng nghiệp, kỹ sư sinh viên Chúng đặc biệt chân thành cảm ơn PGS.TS Bùi Mạnh Hà (Đại học Sài Gịn), ThS Bùi Thị Như Phượng (Viện Mơi trường Tài nguyên, VNU-HCM), KS Nguyễn Văn Tài, KS Phan Quí Hiển, bạn sinh viên Huỳnh Trọng Nhân, Huỳnh Anh Thư, Trần Vinh Quang thuộc Khoa Môi trường Tài nguyên, trường ĐH Bách Khoa, ĐH Quốc gia TP HCM Sau cùng, nhóm thực đề tài xin gởi lời cảm đến quý thầy cô trường ĐH Khoa học Tự nhiên bao gồm PGS.TS Đào Nguyên Khôi, TS Nguyễn Thị Gia Hằng, TS Lưu Thị Thanh Nhàn, bạn sinh viên Khoa Môi trường, Khoa Sinh học Công nghệ Sinh học, trường ĐH Khoa học Tự nhiên, ủng hộ có nhiều giúp đỡ, chia sẻ buổi hội thảo thuộc đề tài nhóm nghiên cứu trình bày TP Hồ Chí Minh, ngày 30/11/2020 Thay mặt nhóm nghiên cứu ThS Lê Thị Phương Dung THÀNH ĐỒN TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRUNG TÂM PHÁT TRIỂN Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ TRẺ TP Hồ Chí Minh, ngày 07 tháng 01 năm 2021 BÁO CÁO THỐNG KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KH&CN I THÔNG TIN CHUNG Tên nhiệm vụ: Thuộc: Chương trình/lĩnh vực (tên chương trình/lĩnh vực): Vườn ươm Sáng tạo Khoa học Công nghệ trẻ Chủ nhiệm nhiệm vụ: Họ tên: Lê Thị Phương Dung Ngày, tháng, năm sinh: 05/08/1994 Nam/ Nữ: Nữ Học hàm, học vị: Kỹ sư Chức danh khoa học: Chức vụ Điện thoại: Tổ chức: 1900 2039 Nhà riêng: Mobile: 0963440763 Fax: 08.38163320 E-mail: phuongdungbp94@gmail.com Tên tổ chức công tác: Trường ĐH Nguyễn Tất Thành Địa tổ chức: 300A Nguyễn Tất Thành, Phường 13, Quận 4, Tp HCM Địa nhà riêng: Số 4449 Nguyễn Cửu Phú, Phường Tân Tạo A, Quận Bình Tân, TP HCM Tổ chức chủ trì nhiệm vụ: Tên tổ chức chủ trì nhiệm vụ: Trường ĐH Nguyễn Tất Thành Điện thoại: 028 7108 0989 E-mail: ntt@ntt.edu.vn Fax: 028 3940 4759 Website: https://ntt.edu.vn/ Địa chỉ: 300A Nguyễn Tất Thành, Phường 13, Quận 4, Tp HCM Họ tên thủ trưởng tổ chức: TS Trần Ái Cầm Số tài khoản: Kho bạc nhà nước/Ngân hàng: Tên quan chủ quản đề tài: Bộ Cơng Thương II TÌNH HÌNH THỰC HIỆN Thời gian thực nhiệm vụ: - Theo Hợp đồng ký kết: số 16/2019/HĐ-KHCN-VƯ từ 01 tháng 01 năm 2020 đến 30 tháng 11/ năm 2020 - Thực tế thực hiện: từ 01 tháng 01/năm 2019 đến 30 tháng 11/năm 2020 - Được gia hạn (nếu có): Khơng Kinh phí sử dụng kinh phí: a) Tổng số kinh phí thực hiện: 80 triệu đồng, đó: + Kính phí hỗ trợ từ ngân sách khoa học: 80 triệu đồng + Kinh phí từ nguồn khác: triệu đồng b) Tình hình cấp sử dụng kinh phí từ nguồn ngân sách khoa học: Số TT Theo kế hoạch Thực tế đạt Ghi Thời gian Kinh phí Thời gian Kinh phí (Số đề nghị (Tháng, năm) (Tr.đ) (Tháng, năm) (Tr.đ) toán) Tháng 5/2020 40 Tháng 5/2020 63,02849 40 Tháng 10/2020 24 Tháng 10/2017 5,060 24 11,91151 16 Sau nghiệm thu lý hợp đồng Sau nghiệm 16 thu lý hợp đồng c) Kết sử dụng kinh phí theo khoản chi: Đối với đề tài: Đơn vị tính: ngàn đồng Số TT Theo kế hoạch Nội dung Tổng khoản chi Thực tế đạt Nguồn NSKH Tổng NSKH khác Trả công lao động học, (khoa khác 67.858 67.858 67.858 67.858 5.060 5.060 5.060 5.060 7.082 7.082 7.082 7.082 80.000 80.000 phổ thông) Nguyên, vật liệu, lượng Thiết bị, máy móc Xây dựng, sửa chữa nhỏ Chi khác Tổng cộng 80.000 80.000 - Lý thay đổi (nếu có): Khơng Đối với dự án: Đơn vị tính: ngàn đồng Số TT Theo kế hoạch Nội dung Tổng khoản chi NSKH Thực tế đạt Nguồn khác Thiết bị, máy móc mua Nhà xưởng xây dựng mới, cải tạo Kinh phí hỗ trợ cơng nghệ Chi phí lao động Nguyên vật liệu, Nguồn Tổng NSKH Nguồn khác lựợng Thuê thiết bị, nhà xưởng Khác Tổng cộng - Lý thay đổi (nếu có): Các văn hành trình thực đề tài/dự án: Số TT Số, thời gian ban Tên văn hành văn Ghi Khơng có Tổ chức phối hợp thực nhiệm vụ: Số TT Tên tổ chức Tên tổ chức Nội dung Sản phẩm đăng ký theo tham gia thực tham gia chủ chủ yếu đạt Thuyết minh yếu Ghi chú* - Lý thay đổi (nếu có): Cá nhân tham gia thực nhiệm vụ: (Người tham gia thực đề tài thuộc tổ chức chủ trì quan phối hợp, không 10 người kể chủ nhiệm) TT Tên cá nhân Tên cá Nội dung đăng ký theo nhân tham gia thuyết minh tham gia Sản phẩm chủ yếu đạt thực Lê Thị Phương Chủ nhiệm Thuyết minh, Báo cáo thuyết minh Kết ảnh hưởng Nội dung 1, chất tráng phủ bề mặt (phụ gia nhựa) lên vi giáp xác 2, Bài viết thuộc Scopus Dung Báo cáo tổng kết Trần Thành Thư ký Thuyết minh, Ghi Kết ảnh hưởng chất tráng phủ bề mặt (phụ gia Nội dung 1, nhựa) lên vi giáp xác Bài viết thuộc Scopus 2, Báo cáo tổng kết Võ Thị Mỹ Chi Thành viên Thuyết minh, Báo cáo thuyết minh Kết ảnh hưởng Nội dung 1, chất tráng phủ bề mặt (phụ gia nhựa) lên vi giáp xác 2, Bài viết thuộc Scopus Báo cáo tổng kết Đào Thanh Sơn Thành viên Thuyết minh, Báo cáo thuyết minh Kết ảnh hưởng Nội dung 2, chất tráng phủ bề mặt (phụ gia nhựa) lên vi giáp xác Bài viết thuộc Scopus Báo cáo tổng kết Tình hình hợp tác quốc tế: Theo kế hoạch Thực tế đạt Số (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa TT điểm, tên tổ chức hợp tác, số điểm, tên tổ chức hợp tác, số đoàn, số lượng người tham gia ) đoàn, số lượng người tham gia ) Ghi chú* Khơng có - Lý thay đổi (nếu có): Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị: Số TT Theo kế hoạch Thực tế đạt (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa (Nội dung, thời gian, kinh điểm ) phí, địa điểm ) Dự kiến vào tháng 11/2020 Kinh phí: 4,9 triệu đồng Ghi chú* Thực vào tháng 11/2020 Kinh phí: 4,9 triệu đồng - Lý thay đổi (nếu có): Tóm tắt nội dung, công việc chủ yếu: (Nêu mục 15 thuyết minh, không bao gồm: Hội thảo khoa học, điều tra khảo sát nước nước ngồi) Thời gian Số TT Các nội dung, cơng việc (Bắt đầu, kết thúc Người, chủ yếu - tháng … năm) quan (Các mốc đánh giá chủ yếu) - Lý thay đổi (nếu có): Theo kế Thực tế đạt hoạch đƣợc thực III SẢN PHẨM KH&CN CỦA NHIỆM VỤ Sản phẩm KH&CN tạo ra: a) Sản phẩm Dạng I: Tên sản phẩm tiêu chất lượng chủ yếu Số TT Đơn vị đo Số lượng Theo kế hoạch Thực tế đạt - Lý thay đổi (nếu có): b) Sản phẩm Dạng II: Số TT Tên sản phẩm Yêu cầu khoa học cần đạt Theo kế hoạch Ghi Thực tế đạt c) Sản phẩm Dạng III: Số Số lượng, nơi cần đạt công bố Tên sản phẩm TT Bài viết, công bố thuộc Scopus Yêu cầu khoa học Theo Thực tế (Tạp chí, nhà kế hoạch đạt xuất bản) 01 chương sách chấp nhận in Tên sách là: Innovative Approaches for Sustainable Development: Theories and Practices in Agriculture 01 viết gởi, phản biện tạp chí thuộc Scopus Nhà in Springer (index Scopus) International Journal of Conservation Science 01 - Lý thay đổi (nếu có): d) Kết đào tạo: Số Cấp đào tạo, Chuyên ngành TT đào tạo Thạc sỹ - Lý thay đổi (nếu có): Số lượng Theo kế hoạch 01 Ghi Thực tế đạt (Thời gian kết Được thúc) 01 đ) Tình hình đăng ký bảo hộ quyền sở hữu cơng nghiệp: Số Tên sản phẩm TT đăng ký Kết Ghi Theo Thực tế (Thời gian kết kế hoạch đạt thúc) - Lý thay đổi (nếu có): e) Thống kê danh mục sản phẩm KHCN ứng dụng vào thực tế Số Tên kết TT ứng dụng Địa điểm Thời gian (Ghi rõ tên, địa nơi ứng dụng) Kết sơ Đánh giá hiệu nhiệm vụ mang lại: a) Hiệu khoa học công nghệ: (Nêu rõ danh mục công nghệ mức độ nắm vững, làm chủ, so sánh với trình độ cơng nghệ so với khu vực giới…) Kết nghiên cứu cho thấy dịch chiết từ ống nhựa PVC loại phụ gia nhựa phổ biến DEHP BPA gây ảnh hưởng tiêu cực đến sinh trưởng phát triển lồi vi giáp xác D magna Do đó, diện nhựa với loại phụ gia nhựa môi trường rủi ro tiềm tàng cho cân hệ sinh thái sức khỏe người Đây thơng tin bổ ích cho nghiên cứu chuyên sâu nguồn tài liệu tham khảo cho nhà quản lý môi trường để đề xuất giải pháp quản lý quy định liên quan đến nồng độ cho phep nhựa loại phụ gia nhựa mơi trường để góp phần bảo vệ cân hệ sinh thái sức khỏe người tương lai b) Hiệu kinh tế xã hội: Kết đề tài đóng góp sản phẩm đào tạo công bố khoa học bao gồm: (1) luận văn cao học, (2) Một chương sách chấp nhận in sách nhà in Springer (index Scopus); (3) Một viết gởi đến tạp chí “International Journal of Conservation Science“ thuộc Scopus, viết trình phản biện Bên cạnh đó, nhóm thực đề tài, ủng hộ tạo điều kiện Trung tâm Phát triển Khoa học Cơng nghệ Trẻ, Thành Đồn Thành phố Hồ Chí Minh, tổ chức thành cơng hội thảo nhựa vấn đề quan tâm trường ĐH Khoa học Tự nhiên, ĐH Quốc gia TP HCM Green, D.S., Boots, B., Sigwart, J., Jiang, S., Rocha, C., 2016 Effects of conventional and biodegradable microplastics on a marine ecosystem engineer (Arenicola marina) and sediment nutrient cycling Environ Pollut 208, 426–434 Holmes, L.A., Turner, A., Thompson, R.C., 2014 Interactions between trace metals and plastic production pellets under estuarine conditions Mar Chem 167, 25-32 Jambeck, J.R., Geyer, R., Wilcox, C., Siegler, T.R., Perryman, M., Andrady, A., Narayan, R., Law, K.L., 2015 Plastic waste inputs from land into the ocean Science 347, 768-771 Jeong, C.B., Won, E.J., Kang, H.M., Lee, M.C., Hwang, D.S., Hwang, U.K., Zhou, B., Souissi, S., Lee, S.J., Lee, J.S., 2016 Microplastic size-dependent toxicity, oxidative stress induction, and p-JNK and p-p38 activation in the monogonont rotifer (Brachionus koreanus) Environ Sci Technol 50(16), 8849-8857 doi: 10.1021/acs.est.6b01441 Kaposi, K.L., Mos, B., Kelaher, B.P., Dworjanyn, S.A., 2014 Ingestion of microplastic has limited impact on a marine larva Environ Sci Technol 48, 1638-1645 Kotai, J., 1972 Instructions for preparation of modified nutrient solution Z8 for Algae Norwegian Institute for Water Research, Blindern, Oslo, p Lahens, L., Strady, E., Kieu-Le, T.C., Dris, R., Boukerma, K., Rinnert, E., Gasperi, J., Tassin, B., 2018 Macroplastic and microplastic contamination assessment of a tropical river (Saigon River, Vietnam) transversed by a developing megacity Environmental Pollution 236, 661-671 Lasee, S., Mauricio, J., Thompson, W.A., Karnianapiboonwong, A., Kasumba, J., Sasumba, J., Subbiah, S., Morse, AN., Anderson, T.S., 2017 Microplastics in a freshwater environment receiving treated wastewater effluent Integr Environ Assess Manag 13(3) 528-532 Li, W.C., Ste, H.F., Fok, L., 2016 Plastic waste in the marine environment: a review of sources, occurrence and effects Science of the Total Environment 566-567, 333-349 Lithner, D., Damberg, J., Dave, G., Larsson, A., 2009 Leachates from plastic consumer products – screening for toxicity with Daphnia magna Chemosphere 74, 1195-1200 Martins, A., Guilhermino, L., 2018 Transgenerational effects and recovery of microplastics exposure to model populations of the freshwater cladoceran Daphnia magna Straus Science of The Total Environment 631-632, 421-428 Mato, Y., Isobe, T., Takada, H., Kanehiro, H., Ohtake, C., Kaminuma, T., 2001 Plastic resin pellets as a transport medium for toxic chemicals in the marine environment Environ Sci Technol 35 (2), 318324 http://doi.org/10.1021/es0010498 Nelms, S.E., Galloway, T.S., Godley, B.J., Jarvis, D.S., Lindeque, P.K., 2018 Investigating microplastic trophic transfer in marine top predators Environmen al Pollution 238, 999-1007 Olivera, P., Barboza, L.G.A., Branco, Varvalho, C., Guihermino, L., Figueiredo, N., Carvalho, C., Guilhermino, L., 2018 Effects of microplastics and mercury in the freshwater bivalve Corbicula fluminea (Muller, 1774): filtration rate, biochemical biomarkers and mercury bioconcentration Ecotoxicology and Environmental Safety 164, 155-163 Phuong, N.N., Zalouk-Vergnoux, A., Poirier, L., Kamari, A., Châtel, A., Mouneyrac, C., Lagarde, F., 2016 Is there any consistency between the microplastics found in the field and those used in laboratory experiments? Environmental Pollution 211, 111-123 Phuong, N.N., Poirier, L., Pham, Q.T., Lagarde, F., Zalouk-Vergnoux, A., 2018 Factors influencing the microplastic contamination of bivalves from the French Atlantic coast: Location, season and/or mode of life? Marine Polltion Bulletin 129(2), 664-674 Pittura, L., Avio, C.G., Giuliani, M.E., Errico, G., Keiter, S.H., Cormier, B., Gorbi, S., Regoli, F., 2018 Microplastics as vehicle of environmental PAHs to marine organisms: Compare chemical physical hazards to the mediterranean mussels, Mystilus galloprovincialis Front Mar Sci 5, 103 Rosenkranz, P., Chaudhry, Q., Stone, V., Fernandes, T.F., 2009 A comparison of nanoparticle and fine particle uptake by Daphnia magna Environ Toxicol Chem 28 (10), 2142-2149 http://dx.doi.org/10.1897/08-559.1 Ryan, P.G., 1988 Effects of ingested plastic on seabird feeding: evidence from chickens Mar Pollut Bull 19, 125–128 Thornton, J., 2002 Environmental impacts of polyvinyl chloride building materials Washington D.C., 132 pp US EPA (U.S Environmental Protection Agency) 2002 Guidance on Cumulative Risk Assessment of Pesticide Chemicals That Have a Common Mechanism of Toxicity Office of Pesticide Programs, U.S Environmental Protection Agency, Washington, DC Available: http://www.epa.gov/pesticides /trac/science/cumulative_guidance.pdf US DHHS (Department of Health and Human Services), 2006 Toxicological profile for vinyl chloride Agency for Toxic Substances and Disease Registry, Atlanta 329 pp van Emmerik, T., Kieu-Le, T.C., Loozen, M., van Oeveren, K., Strady, E., Bui, X.T., Egger, M., Gasperi, J., 2018 A methodology to characterize riverine macroplastic emission into the ocean Frontiers in Marine Science 5, 372 Vo, T.M.C., Pham, N.H., Nguyen, T.D., Bui, M.H., Dao, T.S., 2018 Development of Daphnia magna under exposure to ampicillin Architecture Civil Engineering Environment 11(3), 147-152 Wagner, M., Oehlmann, J., 2009 Endocrine disruptors in bottled mineral water: total estrogenic burden and migration from plastic bottles Environ Sci Pollut Res 16, 278–286 doi:10.1007/s11356-0090107-7 Waller, C.L., Griffiths, H J., Waluda, C.M., Thorpe, S.E., Loaiza, I., Moreno, B., Pacherres, C.O., Hughes, K.A., 2017 Microplastics in the Antartic marine system: An emerging area of research Science of the Total Environment 598, 220-227 Wardrop, P., Shimeta, J., Nugegoda, D., Morrison, P.D., Miranda, A., Tang, M., Clarke, B.O., 2016 Chemical pollutants sorbed to ingested microbeads from personal care products accumulate in fish Environ Sci Technol 50:4037–4044 http://dx.doi.org/10.1021/acs.est.5b06280 Wegner, A., Besseling, E., Foekema, E.M., Kamermans, P., Koelmans, A.A., 2012 Effects of nanopolystyrene on the feeding behavior of the blue mussel (Mytilus edulis L) Environ Toxicol Chem 31, 2490-2497 Wright, S.L., Rowe, D., Thompson, R.C., Galloway, T.S., 2013 Microplastic ingestion decreases energy reserves in marine worms Curr Biol 23, 1031-1033 Yamashita, R., Takada, H., Fukuwaka, M.-A., Watanuki, Y., 2011 Physical and chemical effects of ingested plastic debris on short-tailed shearwaters, Puffinus tenuirostris, in the North Pacific Ocean Mar Pollut Bull 62, 2845–2849 INTERNATIONAL JOURNAL OF CONSERVATION SCIENCE www.hcmut.edu.vn Dear Prof Dr Ion SANDU, Editor in Chief, Hochiminh City University of Technology AI.I.Cuza University of Iasi (RO) 268 Ly Thuong Kiet St Dist 10, Hochiminh City, Vietnam On behalf of all co-authors I would like to submit the manuscript entitled: Single and binary effects of Di-2-ethylhexyl phthalate and trace metals (Cd, Pb) on life history traits of Daphnia magna co-authored by: Thi-Phuong-Dung Le, Van-Tai Nguyen, Manh-Ha Bui, Trong-Nhan Huynh, Anh-Thu Huynh, Vinh-Quang Tran, Thi-My-Chi Vo, Thanh Tran, and me, to be considered for publication in INTERNATIONAL JOURNAL OF CONSERVATION SCIENCE 30.11.2020 This manuscript contains original research and all authors agree with the contents and to the submission None of the data presented here have been submitted elsewhere for publication Tel: + 84 3863 9682 Dr Thanh-Son Dao 268 Ly Thuong Kiet St Dist 10, Hochiminh City, Vietnam Fax: + 84 3863 9682 dao.son@hcmut.edu.vn The manuscript describes the responses of Daphnia magna, a model microcrustacean for aquatic toxicological studies, under chronic exposures to packaging additives including the organic compound Di-2-ethylhexyl phthalate (DEHP) and its mixture with two trace metals, lead (Pb) and cadmium (Cd) at environmentally relevant concentrations The DEHP did not impact survival rate, maturation and reproduction of D magna However, in the exposures of D magna to the mixture of DEHP and the metals, the animals severely suffered with high mortality, delayed maturity ages and reproduction inhibition To the best of our knowledge, this is the first time we found the synergistic effects of the mixture of DEHP and Pb and Cd on the test animals Our findings contribute to the understanding on the toxicity of mixed packaging additives to the freshwater cladocera D magna We suggest to include the DEHP into the Vietnam safety guidelines (QCVN) for surface water environment, and to adjust to levels of Cd and Pb in the QCVN for environmental and ecological protection We hope this study is of interest for the readers of INTERNATIONAL JOURNAL OF CONSERVATION SCIENCE We look forward to receiving evaluations from you on our manuscript We would like to thank you for your consideration, Sincerely yours, Dr Thanh-Son Dao INTERNATIONAL JOURNAL OF CONSERVATION SCIENCE ISSN: 2067-533X Volume XX, Issue X, Month-Month 202X: XXX-XXX www.ijcs.ro SINGLE AND BINARY EFFECTS OF DI-2-ETHYLHEXYL PHTHALATE AND TRACE METALS (Cd, Pb) ON LIFE HISTORY TRAITS OF DAPHNIA MAGNA Thi-Phuong-Dung LE1 , Van-Tai NGUYEN2,3, Manh-Ha BUI4, Trong-Nhan HUYNH2,3, Anh-Thu HUYNH2,3, Vinh-Quang TRAN2,3, Thi-MyChi VO2,3, Thanh TRAN2,3, Thanh-Son DAO2,3,* NTT Hi-Tech Institute, Nguyen Tat Thanh University, Hochiminh City, Vietnam Hochiminh City University of Technology (HCMUT), Hochiminh City, Vietnam Vietnam National University, Ho Chi Minh City, Vietnam Department of Environmental Sciences, Saigon University, Vietnam Abstract Packaging production and emission have dramatically been increased during the last decades Various additives (e.g phthalates, cadmium, lead) have been applied for the production and leached into the aquatic environment which is raising the environmental and ecological concerns In this study, we tested the life trait responses of a model toxicity zooplankton, Daphnia magna, to single di-2-ethylhexyl phthalate (DEHP) and its mixture with Pb and Cd at environmentally relevant concentrations (50 µg L-1 for DEHP, and µg L-1 for Pb and Cd) The DEHP did not impact the survival rate, maturation and reproduction of D magna However, in the binary exposures of D magna to DEHP and the metals (Pb and Cd), the animals severely suffered from high mortality, delayed maturity ages, and reproduction inhibition We found the synergistic effects of the mixture of DEHP and Pb and Cd on the test animals Our findings contribute to the understanding on the toxicity of mixed packaging additives to the freshwater cladocera D magna We suggest to include the DEHP into the Vietnam safety guidelines (QCVN) for surface water environment, and to adjust to levels of Cd and Pb in the QCVN for environmental and ecological protection Keywords: impairment; life history traits; micro-crustacean; packaging additives; synergistic effects Introduction Packaging and plastics are among the dominant littering in the aquatic environment [1] Several heavy metals (e.g Pb, Cd) and plastic additives (e.g phthalates) are used to color and enhance the physical characteristics of plastic products [2] Phthalates are widely used as plasticizers and can be found in many daily products such as toys, leather, personal care products, detergents, and plastic medical devices [3] Besides, phthalates are mainly used in polyvinyl chloride production and gain between 10% – 60% of PVC [4] The global production of phthalates has continuously increased due to the increase in plastic consumption, reaching approximately million tons per year [3] Phthalates are not chemically bound to the polymer * Corresponding author: dao.son@hcmut.edu.vn T.P.D LE et al matrix, they can easily leach into environment during manufacturing, use and disposal [4] In the environment, these chemicals can enter the water bodies through many pathways as discharging through the industrial manufacture as well as leach out of plastic materials in the use and disposal processes under natural conditions such as high temperature and radiation [4,5] The phthalates have been widely found in drinking water supplies, domestic water systems, rivers, estuaries and seas throughout the world [3,4] The concentration of phthalates in surface water was up to 370 µg L-1 [3], and the phthalate level could be higher in the landfill leachate, up to 460 µg L-1 [6] Metals naturally occur in the environment, but the anthropogenic emission strongly and quickly enhance their concentrations in the aquatic environment Due to the non-corrosive properties, Cd is utilized in various specialized alloys to inhibit corrosion and used as a color pigment and stabilizer for plastics, mainly for polyvinyl chloride production (up to 17% of total Cd global use) [7] The global production and consumption of Cd have increased over the past decades, reaching approximately 23,000 tons in 2015 [8] On the other hand, Pb is one of the common PVC stabilizers and widely used in battery manufacturing, paints, and gasoline [9,10] The contamination of Pb and Cd in the aquatic environment has resulted from both natural weathering processes and anthropogenic activities (e.g., metal plating, mining and smelting of ores, effluents from industrial activities and battery manufacturing) [8,10] Therefore, the concentration of these metal in water bodies commonly exceed the permissible limits that have been considered as a potential risk for ecosystems and human health [11,12] Ning et al [13] reported that concentrations of Pb and Cd in surface water could be up to 434 and 194 µg L -1, respectively Seriously, the highest concentration of Pb and Cd could reach 17 mg L -1 and 4.5 mg L-1, respectively, in the surface water in the tropical industrial regions [14] Phthalates are among the endocrine-disrupting compounds (EDCs) that can cause intracellular disruption and interfere the functions of hormones in the endocrine systems of animals [4] On the other hand, both Pb and Cd are non-essential metals that not play any biological function but are also highly toxic to living organisms [15,16] Pb is one of the most toxic metals and well-known as a neurotoxic chemical that strongly affects the central nervous and respiratory systems, whereas Cd can induce oxidative stress and adverse effects on the enzymatic system of organisms [17,18] In the aquatic ecosystem, micro-crustaceans (e.g., Daphnia magna) are at the central position in the food chain, hence they play a vital role in the matter and energy fluxes [19] Therefore, they are among the most vulnerable organisms upon the pollutant occurrence Especially, D magna has been known as a model organism and commonly used in toxicological assessment due to itsr wide distribution in aquatic ecosystems, highly sensitive, and easy to culture, among others [20,21,22] Phthalates could cause the disorder of biological processes, genetic and energy impairment, and strongly affect life history traits of Daphnia [23,24] Furthermore, Le et al [25] reported that long-term exposure to phthalate through multigenerations could strongly reduce the survival rate, reproductive performance, and body length of D magna On the other hand, exposure to Pb and Cd could negatively impact the life-history traits (e.g., survival, reproduction, growth) of organisms, including aquatic crustaceans [26,27] There are numerous studies have shown that exposure to multi-contaminants at the same time could cause different effects compared to the individual effects of each pollutant [15,28,29] For instance, Moraitou-Apostolopoulou and Verriopoulos [28] indicated that the toxicity on the marine copepod Tisbe holothuriae of the mixture of three metals (Cd, Cr, and Cu) is more toxic than the toxicity caused by individual metals, but is lower than that of two metals mixture [28] Similarly, the adverse effects on survival and reproduction of xxx INT J CONSERV SCI XX, X, 202X: xxx-yyy SINGLE AND BINARY EFFECTS OF DI-2-ETHYLHEXYL PHTHALATE AND TRACE METALS (Cd, Pb) Ceriodaphnia dubia exposed separately to Pb, Cu, and Zn were different from that in the exposure to their binary and ternary combinations [29] Furthermore, the results of Mahar and Watzin [30] revealed that C dubia had different responses in the exposure to individuals and mixtures of metals (Cu and Zn) and organophosphate (e.g diazinon) As mentioned above, there have been numerous investigations on the single effects of metals or phthalate, as well as the mixture toxicity of both organic and metal contaminants on numerous aquatic organisms However, there is a gap information on the mixture toxicity of both non-essential metals (e.g Pb, Cd) and organic contaminants (e.g phthalates), which are commonly used in plastic production and widely occurred in the water bodies Therefore, the currents study aims to evaluate the single and binary effects of Di-2-ethylhexyl phthalate (DEHP) and trace metals (Cd and Pb) on the survival, maturation and reproduction of the freshwater micro-crustacean D magna over a period of 21 days Materials and methods Materials The Daphnia magna (from Micro BioTest, Belgium) was raised in an ISO medium [31] and fed ad libitum with the live green alga Chlorella sp and YTC, a rich nutrient mixture [32] The alga Chlorella was cultured in a Z8 medium [33] The animals were incubated under laboratory conditions at a temperature of 25 ± 1ºC light intensity of less than 1000 Lux, and a photo regime of 14 h light: 10 h dark [22,31] Di-2-ethylhexyl phthalate (Aldrich Sigma, 99.5%) was dissolved in the acetone (Merck) as the mother solution (concentration of 3300 mg DEHP L -1), then used for the experiment The stock was kept at 4ºC prior to the test implementation The Pb and Cd stocks of 1000 mg L -1 in Nitric acid (HNO3, – 3%, Merck) were used to spike into ISO medium to get the metal level (5 µg L-1) for the experiment Methods The experimental set up was conducted according to Dao et al [31] and APHA [22] with a minor modification Briefly, the neonates of D magna (