Toxicidade de químicos em mistura: o caso da albufeira do Alqueva

Abstract

In the environment humans and biota are generally exposed to chemical mixtures rather than individual chemicals. Therefore, when assessing the environmental risk of chemicals, it is important to consider chemical mixtures and their possible interactions. The main objective of this work focused on the environmental risk assessment of pesticides found in the water of the Alqueva reservoir and their binary combinations. In this aquatic ecosystem several pesticides were above of the environmental quality standards. But in addition, there were several sampling points of the reservoir where ecotoxicity was observed despite the presence of these contaminants at low concentrations. Here, a component-based approach was used to assess the effects of the pesticide mixtures. The effects of the binary combinations of four herbicides, atrazine (ATR), terbuthylazine (TER), simazine (SIM) and metolachlor (MET), on the growth rate of the microalgae Pseudokirchneriella subcapitata and the effects of the binary combinations of the s-triazine herbicides ATR and TER and the insecticide chlorpyrifos (CPF) on the swimming behaviour and acetylcholinesterase (AChE) activity of the zebrafish Danio rerio were assessed using the two reference models of concentration addition (CA) and independent action (IA). Moreover, the combined effects of the herbicides (ATR, TER and MET) and the insecticide CPF were also tested on the swimming behaviour and AChE activity of the aquatic midge Chironomus riparius after the cholinesterases characterization. In this risk characterization, the calculated risk quotients for the herbicides ATR, TER, SIM and MET were higher than 1, meaning that these herbicides present a high risk for the Alqueva ecosystem. As expected, the microalgae P. subcapitata was the most sensitive species to the herbicides. However, despite these herbicides pose no or low risk to other aquatic organisms tested in this study, with EC50 values much higher than the concentrations found in this aquatic ecosystem, they are able to increase the toxic effects of CPF when they are tested in binary mixtures. Moreover, the risk quotients of mixtures of these herbicides present simultaneously in three different locations of the reservoir were also higher than 1, so this confirms the fact that these herbicides when present in mixtures, present a greater risk for this ecosystem than the expected considering each single chemical by its own.

No meio ambiente o Homem e todos os outros organismos estão geralmente expostos a misturas químicas, e não apenas aos químicos individuais. Por isso, quando se avalia o risco ambiental de produtos químicos, é importante considerar as misturas químicas e suas possíveis interações. O objetivo principal deste trabalho centrou-se na avaliação do risco ambiental de pesticidas encontrados na água da Barragem do Alqueva e as suas combinações binárias. Neste ecossistema aquático vários pesticidas estavam acima dos padrões de qualidade ambiental. Mas, além disso, nalguns pontos de amostragem do reservatório foi observada ecotoxicidade, apesar da presença destes contaminantes ser abaixo das concentrações préestabelecidas pela legislação. Neste trabalho foi utilizada uma abordagem baseada em componentes para avaliar os efeitos das misturas de pesticidas. Os efeitos das combinações binárias de quatro herbicidas, atrazina (ATR), terbutilazina (TER), simazina (SIM) e metolacloro (MET) na taxa de crescimento da microalga Pseudokirchneriella subcapitata e os efeitos das combinações binárias dos herbicidas s-triazinas (ATR e TER) e o inseticida clorpirífos (CPF) no comportamento natatório e a atividade da acetilcolinesterase (AChE) do peixe zebra Danio rerio foram avaliados usando os dois modelos de referência, o da adição da concentração (CA) e o da ação independente (IA). Para além disso, foram testados os efeitos combinados dos herbicidas (ATR, TER e MET) e do inseticida CPF no comportamento natatório e na atividade da AChE em larvas de mosquito Chironomus riparius após a caracterização das cholinesterases. Na caracterização dos riscos, os quocientes de risco calculados para os herbicidas ATR, TER, SIM e MET foram maiores do que 1, o que significa que estes herbicidas apresentaram um alto risco para o ecossistema do Alqueva. Aqui, a microalga P. subcapitata foi a espécie mais sensível aos herbicidas. No entanto, apesar destes herbicidas não representarem um risco para os outros organismos aquáticos testados neste estudo, com valores de EC50 superiores às concentrações encontradas neste ecossistema aquático, eles são capazes de aumentar os efeitos tóxicos do CPF quando são testados em misturas binárias. Além disso, os quocientes de risco das misturas destes herbicidas presentes simultaneamente em três locais diferentes do reservatório foram também superiores a 1, pelo que ratifica o facto destes herbicidas, quando presentes em misturas, representarem um risco acrescido para ecossistemas deste tipo.