1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Ảnh hưởng của phụ gia của nhựa lên loài vi giáp xác nhiệt đới, ceriodaphnia cornuta

122 19 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Nội dung

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA o0o NGUYỄN VĂN TÀI ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ GIA CỦA NHỰA LÊN LOÀI VI GIÁP XÁC NHIỆT ĐỚI, CERIODAPHNIA CORNUTA Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên Môi trường Mã số: 8850101 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2021 Cơng trình hồn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa-ĐHQG TP.HCM Cán hướng dẫn khoa học: PGS TS Đào Thanh Sơn Cán chấm nhận xét 1: PGS TS oàng ghi m Cán chấm nhận xét 2: PGS TS Phạm ng hật Luận văn thạc sĩ bảo vệ trường Đại học Bách khoa, Đ QG TP CM ngày 29 tháng năm 2021 Thành phần hội đ ng đánh giá luận văn thạc sĩ g m: Chủ tịch hội đ ng: PGS TS Văn Trung Cán chấm phản biện 1: PGS TS oàng ghi m Cán chấm phản biện 2: PGS TS Phạm ng hật Thư ký: TS âm Văn Giang Ủy viên: TS V Thanh ng Xác nhận Chủ tịch Hội đ ng đánh giá luận văn Trưởng Khoa CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc - NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN VĂN TÀI MSHV: 1970087 Ngày, tháng, năm sinh: 17/03/1996 Nơi sinh: Đồng Tháp Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên Môi trƣờng Mã số: 8850101 I TÊN ĐỀ TÀI: Ảnh hƣởng phụ gia nhựa lên loài vi giáp xác nhiệt đới, Ceriodaphnia cornuta NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Tổng quan loại phụ gia nhựa phổ biến độc tính chúng lồi động vật phù du - Thu mẫu trƣờng, nhận dạng, phân lập ni lồi vi giáp xác nhiệt đới C cornuta điều kiện phịng thí nghiệm - Đánh giá ảnh hƣởng mãn tính nƣớc rỉ nhựa từ ống nhựa PVC hai loại phụ gia nhựa phổ biến (Di-2-ethylhexyl phthalate Bisphenol A) lên sức sống, sinh sản phát triển vi giáp xác C cornuta - Xử lý số liệu viết luận văn II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 21/09/2020 III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 13/06/2021 IV.CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: PGS TS Đào Thanh Sơn Tp HCM, ngày tháng năm 2021 CÁN BỘ HƢỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TRƢỞNG KHOA LỜI CẢM ƠN Để thực hoàn thành luận văn thạc sĩ “ẢNH HƢỞNG CỦA PHỤ GIA CỦA NHỰA LÊN LOÀI VI GIÁP XÁC NHIỆT ĐỚI, CERIODAPHNIA CORNUTA”, trƣớc tiên em xin gửi lời cảm ơn vô sâu sắc đến quý Thầy/ Cô Trƣờng Đại học Bách Khoa Tp HCM nói chung Khoa Mơi Trƣờng Tài Ngun nói riêng tạo hội cho em đƣợc tiếp thu kiến thức từ đại cƣơng đến kiến thức chuyên ngành, nhƣ giúp em có đủ kiến thức chun mơn kỹ để thực tốt đề tài luận văn Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy, PGS.TS Đào Thanh Sơn ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn em suốt trình thực luận văn Trong q trình hƣớng dẫn thầy ln tạo điều kiện tốt kiến thức, sở vật chất giải đáp tƣờng tận thắc mắc, nhƣ cung cấp cho em tài liệu thông tin vô bổ ích cho q trình hồn thành luận văn Thầy cung cấp cho em nhiều kinh nghiệm, kỹ đặc phƣơng pháp làm việc nghiêm túc, hiệu trình học tập thực luận văn cao học Tất điều giúp ích cho em nhiều trình thực luận văn kể nghiên cứu tƣơng lai Ngoài ra, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Bùi Mạnh Hà (Trƣờng Đại học Sài Gòn) chia sẽ/ giúp đỡ hỗ trợ em việc chuẩn bị hóa chất để tiến hành thí nghiệm luận văn Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn đến ThS Võ Thị Mỹ Chi, ThS Lê Thị Phƣơng Dung (Trƣờng Đại học Bách Khoa Tp HCM) tất thành viên Phịng thí nghiệm Độc học Sinh thái (Module Ecotoxicology) ln hỗ trợ góp ý cho em trình thực viết luận văn để em hồn thành luận văn cách tốt Ngoài ra, em xin đƣợc gửi đến tất thành viên gia đình bạn bè giúp đỡ/ hỗ trợ em q trình hồn thành luận văn lời cảm ơn chân thành sâu sắc Ngoài ra, em xin gửi lời cảm ơn đến Quỹ Phát triển Khoa học Công nghệ Quốc gia (NAFOSTED) thông qua đề tài mã số 106.99-2019.39 tài trợ cho luận văn Trong q trình tiếp thu tích lũy kiến thức để hồn thành đồ án này, em có đƣợc bảo nhƣ học hỏi từ Thầy, PGS.TS Đào Thanh Sơn, qua nhiều sách, báo, tạp chí,… giới nhƣ Việt Nam Vì thế, nhƣ có luận điểm, câu i chữ,… luận văn có tƣơng đồng với luận điểm, câu chữ,… khác mà không đƣợc trích dẫn nhƣ phần khác, mong q thầy hiểu sơ suất khơng cố ý, trùng hợp tình cờ sai sót vơ thức em, mong q thầy thứ lỗi cho sơ suất Trong q trình làm báo cáo khó tránh khỏi sai sót, mong q Thầy/ Cơ bỏ qua góp ý để em hồn thiện tốt tƣơng lai Đồng thời trình độ chun mơn nhƣ trình độ lý luận kinh nghiệm thực tiễn nhiều hạn chế, em mong nhận đƣợc chia sẽ, góp ý q Thầy/ Cơ để em tiếp thu hoàn thiện nghiên cứu sau Em xin chân thành cảm ơn! Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2021 Học viên thực Nguyễn Văn Tài ii TĨM TẮT Ơ nhiễm nhựa trở thành vấn đề đáng quan ngại tồn cầu tác động môi trƣờng, hệ sinh thái sức khỏe ngƣời Sản phẩm nhựa chứa phụ gia độc hại (nhƣ: phthalate, bisphenol) dễ dàng bị khỏi bề mặt nhựa vào môi trƣờng gây ảnh hƣởng bất lợi đến loài sinh vật hệ sinh thái thủy vực Trong phụ gia nhựa, Di-2-ethylhexyl phthalate (DEHP) Bisphenol A (BPA) thƣờng xuyên đƣợc phát thủy vực có khả gây ảnh hƣởng nghiêm trọng đến loài thủy sinh vật (nhƣ: vi giáp xác) Tuy nhiên, độc tính phụ gia nhựa lên loài thủy sinh vật bao gồm loài vi giáp xác, đặc biệt lồi có nguồn gốc từ Việt Nam chƣa đƣợc hiểu biết đầy đủ Vì thế, mục tiêu nghiên cứu nhằm đánh giá ảnh hƣởng mãn tính nƣớc rỉ (leachate) từ ống nhựa Polyvinyl cloride (PVC) nồng độ từ 10-100 mg/L lên sức sống khả sinh sản vi giáp xác nhiệt đới (đƣợc phân lập Việt Nam), Ceriodaphnia cornuta ơn đới, Daphnia magna Ngồi ra, ảnh hƣởng riêng lẻ kết hợp hai loại phụ gia nhựa phổ biến DEHP BPA nồng độ diện môi trƣờng (50-500 µg/L) lên sinh trƣởng phát triển C cornuta đƣợc đánh giá nghiên cứu Kết cho thấy, nƣớc rỉ từ ống nhựa PVC nồng độ 100 mg PVC/L không ảnh hƣởng xấu lên D magna, nhƣng làm suy giảm đến 50% sức sống 40% khả sinh sản C cornuta Loài vi giáp xác nhiệt đới C cornuta dễ bị tổn thƣơng lồi vi giáp xác từ vùng ơn đới, D magna Bên cạnh đó, kết nghiên cứu cho thấy sức sống C cornuta không bị ảnh hƣởng phơi nhiễm riêng lẻ hỗn hợp DEHP BPA nồng độ thí nghiệm, nhiên DEHP có tác động kích thích BPA lại gây ức chế khả sinh sản C cornuta Ngoài ra, phơi nhiễm với DEHP BPA nồng độ thí nghiệm cịn gây gia tăng kích thƣớc thể sinh vật sau 10 ngày phơi nhiễm Hơn nữa, kết nghiên cứu cho thấy hỗn hợp DEHP BPA gây ảnh hƣởng cộng hƣởng (synergistic effect) lên khả sinh sản, nhƣng lại gây ảnh hƣởng đối kháng (antagonistic effect) lên phát triển C cornuta Kết nghiên cứu cho thấy tác động tài nguyên sinh học sinh thái thủy vực ống nhựa PVC hai loại phụ gia nhựa DEHP BPA mà trƣớc chƣa đƣợc hiểu biết cách đầy đủ Vì vậy, việc sử dụng thải bỏ vật dụng nhựa, đặc biệt ống nhựa PVC nhƣ loại phụ gia iii nhựa ngành sản xuất nhựa nay, nên đƣợc quan tâm để góp phần bảo vệ mơi trƣờng, cân hệ sinh thái sức khỏe cộng đồng Kết nghiên cứu thông tin khoa học tin cậy dùng tham khảo cho việc quản lý đánh giá rủi ro môi trƣờng liên quan đến phát thải nhựa diện loại phụ gia nhựa môi trƣờng thủy vực iv SUMMARY Plastic pollution has become one of the most serious issues globally due to its impacts on the environment, ecosystems, and human health Plastic products may contain harmful additives (e.g phthalate, bisphenol) which can easily leach out of the surface of the plastic materials and enter the environment causing negative effects on organisms in aquatic ecosystems Among plastic additives, Di-2-ethylhexyl phthalate (DEHP) and Bisphenol A (BPA) have been frequently detected in aquatic environments and possess potentially serious impacts on aquatic organisms (eg micro-crustaceans) However, the toxicity of these plastic additives on aquatic organisms including micro-crustaceans, especially those originating in Vietnam have not been fully understood Therefore, this study aims to evaluate the chronic effects of the leachate from the Polyvinyl chloride (PVC) water pipe at the concentration of 10 and 100 mg PVC/L on survivorship and reproduction of the tropical micro-crustacean (isolated in Vietnam), Ceriodaphnia cornuta, and the temperate micro-crustacean, Daphnia magna In addition, the chronic effects of single and mixture of the two common plastic additives DEHP and BPA at the environmental concentrations (50-500 µg/L) on survivorship, reproduction and growth of C cornuta were also evaluated in this study The results showed that the leachate from PVC pipes at the concentration of 100 mg/L did not adversely affect on D magna, but reduced up to 50% of survivorship and 40% of the reproduction of C cornuta The tropical micro-crustacean C cornuta was more vulnerable than one from the temperate region, D magna On the other hand, the results of this study indicated that although the survivorship of C cornuta was not affected in the exposures to single and mixture of DEHP and BPA at the test concentrations, DEHP had stimulating effects while BPA could inhibit the reproduction of C cornuta Furthermore, exposures to DEHP and BPA at test concentrations could induce a significant longer body of C cornuta Moreover, the results found that the mixture of DEHP and BPA caused a synergistic effect on reproduction but an antagonistic effect on the growth of C cornuta The results of this study showed the impacts on biological resources and aquatic ecology of the PVC water pipe and the two plastic additives (DEHP, BPA) that have not been fully understood Therefore, the use and disposal of plastic materials, especially the use of PVC pipe in the water systems as well as the use of toxic additives in plastic manufactures, should be v considered and paid attention to protect the environment, ecosystem balance, and human health The results of this study should be reliable scientific information for the management and environmental risk assessment related to plastic emissions and the occurrence of plastic additives in aquatic environments vi LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ LUẬN VĂN Tôi (Nguyễn Văn Tài) xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết trình bày luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố dƣới hình thức Nếu có khơng trung thực liên quan đến nội dung kết luận văn, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm theo quy định pháp luật nhà trƣờng Tác giả Nguyễn Văn Tài vii Giới thiệu Các nghiên cứu gần ghi nhận tác động bất lợi nước rỉ nhựa từ vật liệu nhựa đến loài sinh vật hệ sinh thái thủy vực Tài liệu tham khảo STT Nước rỉ nhựa từ vật liệu nhựa PVC Polyviny cloride, PE Polyethylene, PPPolypropylene, PU Polyurthane, Epoxy,… Vi giáp xác Daphnia magna - 48h-EC50 ~ 5-80 g/L (Lithner cs., 2009 & 2012) PE, PP, PVC, PS Polystyrene,… Loài copepod Nitocra spinipes - Độc cấp tính (Bejgarn cs., 2015) Các sản phẩm từ nhựa PP Vẹm nâu Perna perna - Sự phát triển ấu trùng (Silva cs., 2016) Từ túi nhựa PE Loài cá Pseudochromis fridmani - Chứa Nonylphenol - Giảm 60% sức sống - 96h-LC50 ~ 175 ± 14 µg/L (Hamlin cs., 2015) Sinh vật Tác động Sự diện nhựa chứa đựng rủi ro cho loài sinh vật hệ sinh thái thủy vực sức khỏe người Giới thiệu • Trong hệ sinh thái thủy vực, động vật phù du quan trọng giúp kết nối sinh vật sản xuất (vi giáp xác,…) (vi tảo) với có vai trò sinh vật tiêu thụ bậc cao (cá,tơm; Lampert, 2006) • Có đặc điểm hình thái, sinh lý phù hợp có độ nhạy cao với chất ô nhiễm, vi giáp xác (Daphnia, Ceriodaphnia) tin cậy đánh giá độc học (Adema, 1978; Dao cs., 2010) • Việt Nam bốn quốc gia phát thải nhựa đại dương lớn toàn cầu ~ 0,8 triệu Mục tiêu nghiên cứu nhằm đánh giá ảnh hưởng mãn tính nước rỉ tấn/năm (Jambeck cs., 2015) từ ống nhựa giáptrong xáctình ơn trạng đới Daphnia magna trọng nhiệt đới •nhựa Hệ thống sơng ngịi PVC Việtlên Namlồi cũngviđang ô nhiễm nhựa nghiêm (Lahens Ceriodaphnia cornuta cs., 2018; Strady cs., 2020) có nguồn gốc từ Việt Nam Vật liệu phương pháp nghiên cứu Nhựa PVC • PVC trở thành vật liệu nhựa phổ biến toàn cầu ~ 36 triệu tấn/ năm (Lithner cs., 2011) • Nhựa PVC chứa 15-60% phụ gia (Navarro cs., 2010) • Ống nhựa PVC sử dụng hầu hết hệ thống phân phối nước => nguy thành phần phụ gia độc hại => vào môi trường nước (Al-Malack, 2004; Carlos cs., 2018; Schrank cs., 2019) Vật liệu phương pháp nghiên cứu • Nước rỉ nhựa từ ống nhựa PVC - Ống nhựa PVC chuyên dùng cho ngành nước (Φ = 21 mm) - Quá trình chuẩn bị nước rỉ nhựa tham khảo theo Lithner cs (2009) - 50 g ống nhựa PVC cắt nhỏ (2 cm) cho vào bình thủy tinh chứa L nước cất => bình thủy tinh đặt bên ánh sáng trực tiếp 14 ngày (Lithner cs 2009) - Dung dịch thu (50 g PVC/L) dùng cho thí nghiệm Vật liệu phương pháp nghiên cứu • Điều kiện thí nghiệm - D magna nuôi môi trường nhận tạo ISO (Dao cs., 2010), với điều kiện phịng thí nghiệm (25 ± °C, 14h light: 10h dark, < 1000 mm • Sinh vật - D magna cung cấp từ công ty MicriBioTest (Bỉ) - C cornuta phân lập từ khu vực sông Mekong – Việt Nam Daphnia magna Lux) (APHA, 2012) - C cornuta nuôi môi trường COMBO (Kilham cs., 1998), với điều kiện phịng thí nghiệm (25 ± °C, 12h light:12h dark, ~ 600 Lux) (Do-Hong, 2004; APHA, 2012) - Sinh vật cho ăn vi tảo Nannocloropsis sp YTC(US EPA, 2002) Ceriodaphnia cornuta Thiết kế thí nghiệm Thí nghiệm thiết kế theo hướng dẫn APHA (2012) vi tảo Nannocloropsis sp + YTC N=10 Control mgPVC/L …… PVC10 50 mgPVC/L …… PVC100 100 mgPVC/L …… D magna Beaker 100 mL chứa 80 ≤ 24h tuổi mL môi trường ISO nồng độ thí nghiệm vi tảo Nannocloropsis sp + YTC Ống thủy tinh 15 mL chứa 10 mL mơi trường COMBO C cornuta • Mơi trường thay lần/ tuần; nồng độ thí nghiệm ≤ 24h tuổi • Sinh vật cho ăn ngày Nannocloropsis YTC (US EPA, 2002); • Hàng ngày: theo dõi sức sống đếm tổng số non sinh (sinh sản); • Thời gian thí nghiệm: 21 ngày (D magna) 14 ngày (C cornuta); • Điều kiện phịng thí nghiệm (APHA, 2012) Tỷ lệ sống sót (%) Kết Thảo luận Ảnh hưởng nước rỉ nhựa PVC lên sức sống vi giáp xác 100 80 - Nước rỉ nhựa từ ống nhựa PVC khơng có ảnh hưởng đến 60 sức sống loài vi giáp xác D magna 40 20 Control 10 mg/L 100 mg/L - Tuy nhiên, phơi nhiễm với 100 mg/L nước rỉ nhựa PVC 0 12 15 18 21 100 làm suy giảm đến 50% sức sống loài vi giáp xác nhiệt đới C cornuta 80 - Các nghiên cứu trước ghi nhận loài vi giáp 60 xác nhiệt đới 40 20 Đối chứng 10 mg/L 10 Thời gian (ngày) 12 có độ nhạy cao so với lồi ơn đới D magna (Do-Hong cs., 2004; Vo cs., 2016) 100 mg/L 0 (D lumholtzi, C cornuta) 14 Tỷ lệ sống sót (%) Kết Thảo luận Ảnh hưởng nước rỉ nhựa PVC lên sức sống vi giáp xác 100 - Nhựa PVC chứa tới 60% chất phụ gia khác 80 theo khối lượng, chủ yếu dẫn xuất phthalate, 60 bisphenol, kim loại nặng (Pb,Cd, Zn,…) 40 (Thornton, 2002) 20 Control 10 mg/L 100 mg/L 0 12 15 18 21 - Bisphenol A 13,8 mg/L Di(2-ethylhexyl) phthalate 0,5 mg/L ghi nhận có tác động làm suy giảm sức sống 100 D magna (Jamec vs cs., 2012; Wang cs., 2018) 80 - Zn phát nồng độ lên tới 1,6 mg/L 60 mẫu nước rỉ nhựa PVC (Lithner cs., 2012) 40 20 Đối chứng 10 mg/L - Nồng độ Cu Pb mẫu nước rỉ nhựa PVC cao 100 mg/L 0 10 Thời gian (ngày) 12 14 từ - 22 lần so với mẫu nước đối chứng (Lithner cs., 2012) Kết Thảo luận Tổng số non so với đối chứng (%) Ảnh hưởng nước rỉ nhựa PVC lên sinh sản vi giáp xác 100 100 90 77 80 - Khả sinh sản lồi vi giáp xác nhiệt đới C cornuta 60 bị suy giảm đến 40% loài D magna 40 gần 20% phơi nhiễm với 100 mg/L nước rỉ nhựa 20 PVC Control 100 10 mg/L 100 mg/L - Schrank cộng (2019) ghi nhận phơi nhiễm với nhựa PVC ức chế đến khả sinh sản D 100 89.2 magna 80 60 60 - Sự diện hợp chất phụ gia nhựa nước rỉ 40 nhựa nguyên nhân làm suy giảm khả 20 sinh sản hai loài vi giáp xác Control 10 mg/L Phơi nhiễm 100 mg/L Kết Thảo luận Tổng số non so với đối chứng (%) Ảnh hưởng nước rỉ nhựa PVC lên sinh sản vi giáp xác 100 100 90 77 80 - Các phụ gia nhựa phổ biến phthalate, bisphenol A,… biết đến hợp chất gây rối loạn 60 40 nội tiết (Hermabessiere cs., 2017) 20 Control 100 10 mg/L 100 mg/L - Bisphenol A ghi nhận suy giảm khả sinh sản D magna C silvestrii 100 89.2 (Spadoto cs., 2017; Li cs., 2017) 80 60 60 40 - Sự diện lúc phụ gia nhựa kim loại nặng có nước rỉ nhựa PVC cho 20 nguyên nhân gây suy giảm khả sinh sản vi Control 10 mg/L Phơi nhiễm 100 mg/L giáp xác nghiên cứu Kết luận • Nước rỉ từ ống nhựa PVC nồng độ 100 mg PVC/L không ảnh hưởng xấu lên sức sống sinh sản D magna, làm suy giảm đến 50% sức sống 60% khả sinh sản C cornuta • Sự suy giảm sức sống khả sinh sản C cornuta => diện PVC mơi trường gây suy giảm mật độ quần thể sinh vật gây cân hệ sinh thái thủy vực • Việc quản lý kiểm sốt phát thải nhựa mơi trường cần đề xuất • Lồi vi giáp xác nhiệt đới C cornuta có độ nhạy cao lồi vi giáp xác từ vùng ôn đới D magna => sử dụng loài vi giáp xác nhiệt đới C cornuta nghiên cứu đánh giá độc học 14 Nghiên cứu tài trợ Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh khn khổ đề tài mã số C2020-20-41 Thanks for your attention comments/ questions? 15 Phụ lục 10 Poster đƣợc trình bày Hội nghị chuyên đề “Water for Sustainable Growth” đƣợc tổ chức Trung tâm nghiên cứu Châu Á nƣớc (Care) 74 Single and combined effects of Di-2-ethylhexyl phthalate and Bisphenol A on life traits of a tropical micro-crustacean, Ceriodaphnia cornuta Van-Tai Nguyen1,2, Manh-Ha Bui 3, Emilie Strady 4,5, Thuy-Chung Kieu-Le 1,2,4, Ba-Trung Bui 6, Thanh-Son Dao1,2* Ho Chi Minh City University of Technology (HCMUT), Ho Chi Minh City, Vietnam Vietnam National University, Ho Chi Minh City, Vietnam Saigon University, Ho Chi Minh City, Vietnam CARE, Ho Chi Minh City University of Technology, VNU-HCM, Viet Nam Aix-Marseille Univ., Mediterranean Institute of Oceanography (M I O), Marseille, Université de Toulon, CNRS/IRD, France Institute for Environment and Resources, Ho Chi Minh City, Vietnam INTRODUCTION Plastics can contain various harmful chemicals, mainly plastic additives (e.g., phthalate, bisphenol A, etc.) They are added to the plastic polymers to provide their specific characteristics like making them harder, more flexible and/or durable [1] However, these chemicals can enter the water bodies through different pathways like the discharge through the industrial manufacture or the leach out of plastic materials in the use and disposal processes under natural conditions such as high temperature and radiation [1] Di-2-ethylhexyl phthalate (DEHP) and bisphenol A (BPA) are widely used in the plastic manufacture and frequently detected in the aquatic environment However, they are known as endocrine-disrupting compounds (EDCs) that can cause intracellular disruption and interfere with the functions of hormones in the endocrine systems of living organisms [2] Previous studies have reported the negative impacts of these additives on aquatic organisms such as phytoplankton, zooplankton, fish [2, 3, 4] Therefore, the presence of these additives have been considered as the potential risk causing biological disorder in animals and ecological imbalance in aquatic environment In aquatic ecosystems, zooplankton (e.g Daphnia, Ceriodaphnia) play an important role as they are at the central position in the food chain, and among the most vulnerable organisms upon the pollutant occurrence [5] These organisms have been commonly used in toxicological assessment due to their wide distribution in aquatic ecosystems, high sensitivities to toxins, and easy to culture under the laboratory conditions [6] Although previous studies have showed negative impacts of phthalates and BPA on various aquatic organisms, the chronic effects of these chemicals to zooplankton from tropical regions have not been fully understood Therefore, the aim of this study is to assess the chronic impacts of DEHP and BPA on the survival, reproduction, and growth of Ceriodaphnia cornuta, a tropical micro-crustacean isolated from Vietnam RESULTS AND DISCUSSION MATERIALS AND METHODS The test organism and chemical for experiment  The tropical micro-crustacean, C cornuta (Fig 1), was isolated from the Mekong River in Vietnam and has been maintained for over one year in the laboratory conditions at the temperate of 25 ± oC, the light intensity of 600 Lux, and photoperiod of 12h light: 12h dark [7, 8] The organism was raised in the artificial medium called M4/4 [7] and fed with a mixture of green alga Nannochloropsis sp and YTC, a rich nutrient mixture [9] 80 60 40  The plastic additives DEHP and BPA, from Aldrich Sigma, were dissolved in acetone (Merck) at the concentration of 1000 and 5000 mg/L, respectively, and used as mother solutions for the experiments The mother solutions were stored at the temperature of oC prior to the Figure – Adult C cornuta experiment Scale bars = 200 µm Experimental setup  The chronic experiments were conducted according to APHA (2012) with minor modifications [8] Survival rate (%) 20 The alga Nannocloropsis sp + YTC N=10 50 µg/L DEHP 500 µg/L 50 µg/L BPA 500 µg/L Mix 50 µgDEHP/L 50 µgBPA/L …… Table Summary of the test concentrations of DEHP and BPA No …… …… …… …… …… Abbreviations of the exposures DEHP (µg/L) 100 80 60 40 20 100 80 60 40 20 0 2 Control 0 D50 50 - D500 500 - B50 - 50 B500 - 500 Mix 50 50 In each concentration:  The organism was individually incubated in a 15 mL glass tube containing 10 mL M4/4 medium at the test concentration of chemicals (one organism/ tube)  There were 10 replicates (N = 10) in each treatment  The organisms were fed daily with a mixture of green alga Nannochloropsis sp and YTC (a rich nutrient mixture) [9]  The medium in each incubation was totally renewed three times per week  The test lasted 10 days under the laboratory conditions as mentioned above  The life-history traits including survivorship and reproduction of C cornuta were daily recorded  By the end of the test, the body length of living organisms in each treatment was measured by using the microscope (Olympus BX 51) coupled with a digital camera (DP71) [10] Data treatment D50 4 (a) D500 B50 Control BPA (µg/L) Control (b) B500 10 (c) Mix * * 0.4 0.2 (a) Control D50 * 0.4 0.2 (b) Control B50 D500 21 22 100 (b) Control 100 80 60 40 20 D50 B50 B500 100 (c) Mix Figure – Total neonates of Ceriodaphnia cornuta exposed to (a) DEHP, (b) BPA, and (c) a mixture of DEHP and BPA relative to the control Abbreviations as in Table - The results showed that the exposures to the individual and mixture of DEHP and BPA at the test concentrations during the 10-d period did not negatively influence the survival of the tropical micro-crustacean C cornuta - On the other hand, while DEHP marginally enhanced the reproduction of the animals, BPA and the mixture of these additivies strongly inhibited it (Fig 3a & 3b) Moreover, both DEHP and BPA induced a significantly longer body of C cornuta (Fig 3c) D500 * 0.6 (a) Control 100 80 60 40 20 115 107 Exposures Figure – The survival rate of Ceriodaphnia cornuta exposed to DEHP (a), BPA (b), and a mixture of DEHP and BPA (c) Abbreviations as in Table 0.6 100 Control 10 B500 - Our results indicated the mixture of DEHP and BPA caused a synergistic effect on reproduction but an antagonistic effect on the growth of C cornuta - The energy cost and biotic ligand competition could be the mechanisms behind the observed impairments on C cornuta exposed to DEHP and BPA in our study 0.6 0.4 0.2 (c) Control Mix Exposures - Sigma Plot version 12.0 was used for data analyses The ANOVA test was applied for calculating the statistically significant difference in the body length of C cornuta between the control and exposures - A gap of more than 20% in the survival proportion of C cornuta in treatments was considered as significant difference [8] 10 Exposure time (days) Body length of Ceriodaphnia cornuta (mm) Control DEHP BPA Control Reproduction related to the control (%) 100 120 100 80 60 40 20 Figure – Body length of Ceriodaphnia cornuta exposed to (a) DEHP, (b) BPA, and (c) a mixture of DEHP and BPA The asterisk indicates a significant difference between the control and exposures (p

Ngày đăng: 08/05/2021, 15:47

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w