Os pesticidas nos arroios están a ser cada vez máis unha preocupación mundial, pero hai pouca información sobre a concentración segura dos ecosistemas acuáticos.Nun experimento mesocósmico de 30 días, os invertebrados acuáticos bentónicos nativos foron expostos ao insecticida común fipronil e catro tipos de produtos de degradación.O composto de fipronil provocou cambios na emerxencia e na fervenza trófica.Desenvolveuse a concentración efectiva (CE50) á que o fipronil e os seus produtos de degradación de sulfuro, sulfona e desulfinilo provocan unha resposta do 50%.Os taxanos non son sensibles ao fipronil.A concentración de perigo do 5% das especies afectadas a partir de 15 valores mesocósmicos EC50 úsase para converter a concentración de composto de fipronil na mostra de campo na suma de unidades tóxicas (∑TUFipronils).No 16% das correntes extraídas de cinco estudos rexionais, a media de ∑TUFipronil superou 1 (indicando toxicidade).Os indicadores de invertebrados de especies en risco están correlacionados negativamente con TUTUipronil en catro das cinco áreas de mostraxe.Esta avaliación do risco ecolóxico mostra que as baixas concentracións de compostos de fipronil reducirán as comunidades fluviais en moitas partes dos Estados Unidos.
Aínda que a produción de produtos químicos sintéticos aumentou moito nas últimas décadas, o impacto destes produtos químicos en ecosistemas non obxectivos non se entendeu completamente (1).Nas augas superficiais onde se perden o 90% das terras agrícolas mundiais, non hai datos sobre pesticidas agrícolas, pero onde hai datos, o tempo para que os praguicidas superen os limiares regulamentarios é a metade (2).Unha metaanálise de pesticidas agrícolas en augas superficiais nos Estados Unidos descubriu que no 70% dos lugares de mostraxe, polo menos un pesticida superou o limiar regulamentario (3).Non obstante, estas metaanálises (2, 3) só se centran nas augas superficiais afectadas polo uso da terra agrícola, e son un resumo de estudos discretos.Os pesticidas, especialmente os insecticidas, tamén existen en altas concentracións na drenaxe da paisaxe urbana (4).É raro realizar unha avaliación exhaustiva dos pesticidas nas augas superficiais vertidas da agricultura e das paisaxes urbanas;polo tanto, non se sabe se os pesticidas representan unha ameaza a gran escala para os recursos hídricos superficiais e a súa integridade ecolóxica.
Os benzopirazol e os neonicotinoides representaron un terzo do mercado mundial de pesticidas en 2010 (5).Nas augas superficiais dos Estados Unidos, o fipronil e os seus produtos de degradación (fenilpirazol) son os compostos pesticidas máis comúns, e as súas concentracións adoitan superar os estándares acuáticos (6-8).Aínda que os neonicotinoides chamaron a atención polos seus efectos sobre abellas e aves e pola súa prevalencia (9), o fipronil é máis tóxico para peixes e aves (10), mentres que outros compostos da clase de fenilpirazol teñen efectos herbicidas (5).O Fipronil é un insecticida sistémico usado para controlar pragas en ambientes urbanos e agrícolas.Desde que o fipronil entrou no mercado mundial en 1993, o uso de fipronil en Estados Unidos, Xapón e Reino Unido aumentou moito (5).Nos Estados Unidos, o fipronil úsase para controlar formigas e termitas, e úsase en cultivos como o millo (incluído o tratamento de sementes), patacas e hortas (11, 12).O uso agrícola de fipronil nos Estados Unidos alcanzou o seu máximo en 2002 (13).Aínda que non hai datos de uso urbano nacionais dispoñibles, o uso urbano en California alcanzou o seu máximo en 2006 e 2015 (https://calpip.cdpr.ca) .gov/main .cfm, consultado o 2 de decembro de 2019).Aínda que se atopan altas concentracións de fipronil (6,41 μg/L) en regatos nalgunhas áreas agrícolas con altas taxas de aplicación (14), en comparación cos regatos agrícolas, os regatos urbanos dos Estados Unidos teñen xeralmente máis detección e concentracións máis altas, positivas para o a aparición de tormentas están asociadas á proba (6, 7, 14-17).
Fipronil entra no ecosistema acuático de escorrentía ou lixiviación do solo ao arroio (7, 14, 18).Fipronil ten baixa volatilidade (constante da lei de Henry 2,31×10-4 Pa m3 mol-1), solubilidade en auga de baixa a moderada (3,78 mg/l a 20 °C) e hidrofobicidade moderada (log Kow é de 3,9 a 4,1)), o a mobilidade no solo é moi pequena (log Koc é de 2,6 a 3,1) (12, 19), e presenta unha persistencia de baixa a media no medio (20).O finazepril é degradado por fotólise, oxidación, hidrólise e redución dependentes do pH, formando catro produtos de degradación principais: desulfoxifenapril (nin sulfóxido), fenaprenip sulfona (sulfona), filofenamida (amida) e sulfuro de filofenib (sulfuro).Os produtos de degradación do fibronil tenden a ser máis estables e duradeiros que o composto principal (21, 22).
A toxicidade do fipronil e a súa degradación en especies non obxectivo (como os invertebrados acuáticos) está ben documentada (14, 15).O fibronil é un composto neurotóxico que interfire co paso dos ións cloruro a través da canle do cloruro regulado polo ácido gamma-aminobutírico nos insectos, o que produce unha concentración suficiente para causar excitación excesiva e morte (20).O fipronil é selectivamente tóxico, polo que ten unha maior afinidade de unión ao receptor polos insectos que os mamíferos (23).A actividade insecticida dos produtos de degradación do fipronil é diferente.A toxicidade da sulfona e do sulfuro para os invertebrados de auga doce é similar ou superior á do composto nai.O desulfinilo ten unha toxicidade moderada pero é menos tóxico que o composto principal.Relativamente non tóxico (23, 24).A susceptibilidade dos invertebrados acuáticos á degradación do fipronil e o fipronil varía moito dentro e entre os taxons (15), e nalgúns casos incluso supera unha orde de magnitude (25).Finalmente, hai evidencias de que os fenilpirazol son máis tóxicos para o ecosistema do que se pensaba (3).
Os puntos de referencia biolóxicos acuáticos baseados en probas de toxicidade de laboratorio poden subestimar o risco das poboacións de campo (26-28).Os estándares acuáticos adoitan establecerse mediante probas de toxicidade de laboratorio dunha soa especie utilizando unha ou varias especies de invertebrados acuáticos (por exemplo, Diptera: Chironomidae: Chironomus e Crustacea: Daphnia magna e Hyalella azteca).Estes organismos de proba son xeralmente máis fáciles de cultivar que outros macroinvertebrados bentónicos (por exemplo, o xénero phe::), e nalgúns casos son menos sensibles aos contaminantes.Por exemplo, D. Magna é menos sensible a moitos metais que certos insectos, mentres que A. zteca é menos sensible ao insecticida piretroide bifentrina que a súa sensibilidade aos vermes (29, 30).Outra limitación dos benchmarks existentes son os puntos finais utilizados nos cálculos.Os puntos de referencia agudos baséanse na mortalidade (ou fixos para os crustáceos), mentres que os puntos de referencia crónicos adoitan basearse en puntos finais subletais (como o crecemento e a reprodución) (se hai).Non obstante, existen efectos subletais xeneralizados, como o crecemento, a emerxencia, a parálise e o atraso do desenvolvemento, que poden afectar o éxito dos taxons e a dinámica comunitaria.Como resultado, aínda que o punto de referencia proporciona un contexto para a importancia biolóxica do efecto, a relevancia ecolóxica como limiar de toxicidade é incerta.
Para comprender mellor os efectos dos compostos de fipronil nos ecosistemas acuáticos bentónicos (invertebrados e algas), as comunidades bentónicas naturais foron levadas ao laboratorio e expuxéronse a gradientes de concentración durante o fluxo de 30 días de Fipronil ou un dos catro experimentos de degradación de fipronil.O obxectivo da investigación é producir unha concentración de efecto do 50% específica da especie (valor CE50) para cada composto de fipronil que represente un amplo taxón dunha comunidade fluvial, e determinar o impacto dos contaminantes na estrutura e función da comunidade [é dicir, concentración de perigo] 5. % das especies afectadas (HC5) e efectos indirectos como a emerxencia alterada e a dinámica trófica].Despois aplicouse o limiar (valor de HC5 específico do composto) obtido do experimento mesoscópico ao campo recollido polo Servizo Xeolóxico dos Estados Unidos (USGS) de cinco rexións dos Estados Unidos (noreste, sueste, medio oeste, noroeste do Pacífico e centro de California). Datos da zona costeira) como parte da avaliación da calidade do fluxo rexional do USGS (https://webapps.usgs.gov/rsqa/#!/).Polo que sabemos, esta é a primeira avaliación do risco ecolóxico.Investiga exhaustivamente os efectos dos compostos de fipronil sobre organismos bentónicos nun mesoambiente controlado e, a continuación, aplica estes resultados ás avaliacións de campo a escala continental.
O experimento mesocósmico de 30 días realizouse no USGS Aquatic Laboratory (AXL) en Fort Collins, Colorado, EUA, do 18 de outubro ao 17 de novembro de 2017, durante 1 día de domesticación e 30 días de experimentación.O método foi previamente descrito (29, 31) e detallado no material complementario.A configuración do espazo meso contén 36 fluxos circulantes nos catro fluxos activos (depósitos de auga circulante).Cada corrente viva está equipada cun refrixerador para manter a temperatura da auga e está iluminada cun ciclo de luz-escuro 16:8.O fluxo de nivel meso é de aceiro inoxidable, que é adecuado para a hidrofobicidade do fipronil (log Kow = 4,0) e adecuado para disolventes orgánicos de limpeza (Figura S1).A auga utilizada para o experimento a mesoescala foi recollida do río Cache La Poudre (fontes augas arriba, incluíndo o Parque Nacional das Montañas Rochosas, o Bosque Nacional e o Divisor Continental) e almacenouse nos catro tanques de almacenamento de polietileno de AXL.As avaliacións previas de sedimentos e mostras de auga recollidas do lugar non atoparon ningún pesticida (29).
O deseño do experimento a mesoescala consta de 30 fluxos de procesamento e 6 fluxos de control.O fluxo de tratamento recibe auga tratada, cada unha das cales contén concentracións constantes non replicadas de compostos de fipronil: fipronil (fipronil (Sigma-Aldrich, CAS 120068-37-3), amida (Sigma-Aldrich, CAS 205650-69-7), grupo de desulfuración. [Biblioteca de pesticidas da Axencia de Protección Ambiental dos Estados Unidos (EPA), CAS 205650-65-3], sulfona (Sigma-Aldrich, CAS 120068-37-2) e sulfuro (Sigma-Aldrich, CAS 120067-83-6 toda pureza). 97,8 % Segundo os valores de resposta publicados (7, 15, 16, 18, 21, 23, 25, 32, 33) Ao disolver o composto de fipronil en metanol (Thermo Fisher Scientific, nivel de certificación da American Chemical Society). con auga desionizada ao volume necesario para preparar unha solución madre concentrada Dado que a cantidade de metanol nunha dose é diferente, é necesario engadir metanol a todas as correntes de tratamento nos tres controis, para garantir a mesma concentración de metanol. 0,05 ml/L) nos regatos A vista central dos outros tres regatos de control recibiu auga do río sen metanol, en caso contrario foron tratadas como todas as outras.
O día 8, o día 16 e o ​​día 26, medironse na membrana de fluxo a temperatura, o valor do pH, a condutividade eléctrica e a degradación de fipronil e fipronil.Co fin de rastrexar a degradación do composto nai fipronil durante a proba de medios, o fipronil (pais) foi usado para tratar a mucosa intestinal fluída durante outros tres días [días 5, 12 e 21 (n = 6)] para temperatura, pH, Mostra de condutividade, fipronil e degradación de fipronil.As mostras de análise de pesticidas recolléronse filtrando 10 ml de auga corrente nun vial de vidro ámbar de 20 ml a través dun filtro de xeringa Whatman GF/F de 0,7 μm equipado cunha agulla de gran diámetro.As mostras foron inmediatamente conxeladas e enviadas ao USGS National Water Quality Laboratory (NWQL) en Lakewood, Colorado, EUA para a súa análise.Usando un método mellorado do método publicado anteriormente, determináronse Fipronil e 4 produtos de degradación en mostras de auga mediante cromatografía líquida de inxección acuosa directa (DAI) e espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS; Agilent 6495).Estímase que o nivel de detección do instrumento (IDL) é o estándar de calibración mínimo que cumpre o estándar de identificación cualitativa;o IDL do fipronil é de 0,005 μg/L e o IDL dos outros catro fipronil é de 0,001 μg/L.O material complementario ofrece unha descrición completa dos métodos utilizados para medir os compostos de fipronil, incluíndo procedementos de control e garantía de calidade (por exemplo, recuperación de mostras, picos, inspeccións de terceiros e espazos en branco).
Ao final do experimento mesocósmico de 30 días, completouse a enumeración e identificación de invertebrados adultos e larvarios (o principal punto final de recollida de datos).Os adultos emerxentes recóllense da rede todos os días e conxélanse nun tubo de centrífuga Falcon limpo de 15 ml.Ao final do experimento (día 30), o contido da membrana en cada corrente foi fregado para eliminar calquera invertebrado, e peneirado (250 μm) e almacenado en etanol 80%.Timberline Aquatics (Fort Collins, CO) completou a identificación taxonómica de larvas e invertebrados adultos ata o nivel taxonómico máis baixo posible, normalmente especies.Os días 9, 19 e 29 mediuse por triplicado a clorofila a na membrana mesoscópica de cada corrente.Todos os datos químicos e biolóxicos como parte do experimento mesoscópico ofrécense na publicación de datos que se acompaña (35).
Realizáronse enquisas ecolóxicas en pequenos regatos (vadeando) en cinco áreas principais dos Estados Unidos, e monitorizáronse os pesticidas durante o período índice anterior.En definitiva, en función do uso agrícola e urbano (36-40), seleccionáronse de 77 a 100 localidades en cada rexión (444 localidades en total).Durante a primavera e o verán dun ano (2013-2017), as mostras de auga recóllense unha vez por semana en cada rexión durante 4 a 12 semanas.O tempo específico depende da rexión e da intensidade do desenvolvemento.Non obstante, as 11 estacións da rexión nordeste están case na conca hidrográfica.Sen desenvolvemento, agás que só se recolleu unha mostra.Dado que os períodos de seguimento dos praguicidas nos estudos rexionais son diferentes, a modo de comparación, só se consideran aquí as catro últimas mostras recollidas en cada lugar.Suponse que unha única mostra recollida no sitio non desenvolvido do Nordeste (n = 11) pode representar o período de mostraxe de 4 semanas.Este método leva ao mesmo número de observacións sobre pesticidas (agás nas 11 localizacións do Nordeste) e a mesma duración de observación;crese que 4 semanas son suficientemente longas para a exposición a longo prazo á biota, pero o suficientemente curtas para que a comunidade ecolóxica non se recupere destes contactos.
No caso de caudal suficiente, a mostra de auga recóllese mediante incrementos de velocidade constante e ancho constante (41).Cando o fluxo non é suficiente para utilizar este método, pode recoller mostras mediante a integración profunda das mostras ou agarrando desde o centro de gravidade do fluxo.Use unha xiringa de gran calibre e un filtro de disco (0,7 μm) para recoller 10 ml de mostra filtrada (42).Mediante DAI LC-MS/MS/MS/MS, analizáronse mostras de auga en NWQL para 225 pesticidas e produtos de degradación de pesticidas, incluíndo fipronil e 7 produtos de degradación (desulfinyl fipronil, fipronil) Sulfuros, fipronil sulfone, deschlorofipronil, desthiol fipronil, amida, fipronil e fipronil).).Os niveis mínimos de notificación típicos para os estudos de campo son: fipronil, desmetiltio fluorobenzonitrilo, sulfuro de fipronil, fipronil sulfone e deschlorofipronil 0,004 μg/L;desulfinil fluorfenamida e A concentración de fipronil amida é de 0,009 μg/litro;a concentración de fipronil sulfonato é de 0,096 μg/litro.
As comunidades de invertebrados son mostradas ao final de cada estudo de área (primavera/verán), normalmente ao mesmo tempo que a última toma de mostras de praguicidas.Despois da estación de crecemento e do uso intensivo de pesticidas, o tempo de mostraxe debe ser coherente coas condicións de baixo caudal e debe coincidir co momento no que a comunidade de invertebrados fluviales madura e está principalmente na fase de vida larvaria.Usando un mostrador Surber cunha malla de 500 μm ou unha rede de marco D, completouse a mostraxe da comunidade de invertebrados en 437 de 444 sitios.O método de mostraxe descríbese en detalle no material complementario.En NWQL, todos os invertebrados adoitan identificarse e enumerarse a nivel de xénero ou especie.Todos os datos químicos e biolóxicos recollidos neste campo e utilizados neste manuscrito pódense atopar na publicación de datos que se acompaña (35).
Para os cinco compostos de fipronil utilizados no experimento mesoscópico, calculouse a concentración dos invertebrados larvarios reducida nun 20% ou 50% en relación ao control (é dicir, EC20 e EC50).Os datos [x = concentración de fipronil ponderada no tempo (consulte o material suplementario para máis detalles), y = abundancia de larvas ou outras métricas] axustáronse ao paquete estendido R(43) mediante un método de regresión logarítmica de tres parámetros "drc".A curva encaixa en todas as especies (larvas) con abundancia suficiente e cumpre con outras métricas de interese (por exemplo, a riqueza de taxons, a abundancia total de efímeros e a abundancia total) para comprender mellor o efecto da comunidade.O coeficiente de Nash-Sutcliff (45) utilízase para avaliar o axuste do modelo, onde un axuste pobre do modelo pode recibir infinitos valores negativos e o valor dun axuste perfecto é 1.
Para explorar os efectos dos compostos de fipronil sobre a aparición de insectos no experimento, os datos avaliáronse de dúas formas.En primeiro lugar, restando o aspecto medio do meso de fluxo de control da aparición de cada meso de fluxo de tratamento, normalizouse a aparición diaria acumulada de insectos de cada meso de fluxo (o número total de todos os individuos) para o control.Trace estes valores contra o tempo para comprender a desviación do mediador do fluído de tratamento do mediador do fluído de control no experimento de 30 días.En segundo lugar, calcule a porcentaxe de aparición total de cada mesófilo de fluxo, que se define como a relación entre o número total de mesófilos nun fluxo determinado e o número medio de larvas e adultos do grupo control, e é adecuado para a regresión logarítmica de tres parámetros. .Todos os insectos de xerminación recollidos eran de dúas subfamilias da familia Chironomidae, polo que se realizou unha análise combinada.
Os cambios na estrutura da comunidade, como a perda de taxons, poden depender en última instancia dos efectos directos e indirectos das substancias tóxicas e poden provocar cambios na función comunitaria (por exemplo, a cascada trófica).Para probar a fervenza trófica, avaliouse unha rede causal sinxela mediante o método de análise de camiños (paquete R "SEM por partes") (46).Para os experimentos mesoscópicos, suponse que o fipronil, o desulfinilo, o sulfuro e a sulfona (amida non probada) na auga para reducir a biomasa do raspador conducen indirectamente a un aumento da biomasa de clorofila a (47).A concentración do composto é a variable predictora, e o raspador e a biomasa de clorofila a son as variables de resposta.O estatístico C de Fisher úsase para avaliar o axuste do modelo, de xeito que un valor de P <0,05 indica un bo axuste do modelo (46).
Co fin de desenvolver un axente de protección do limiar ecocomunitario baseado no risco, cada composto obtivo o 95% da distribución de sensibilidade crónica das especies (SSD) e protección da concentración de perigos das especies afectadas (HC5).Xeráronse tres conxuntos de datos SSD: (i) só un conxunto de datos meso, (ii) un conxunto de datos que contén todos os datos meso e os datos recollidos a partir da consulta da base de datos EPA ECOTOX (https://cfpub.epa.gov/ecotox)/, accesible en 14 de marzo de 2019), a duración do estudo é de 4 días ou máis, e (iii) un conxunto de datos que contén todos os datos mesoscópicos e os datos ECOTOX, nos que os datos ECOTOX (exposición aguda) divididos entre aguda e A proporción de D. magna crónica ( 19.39) para explicar a diferenza na duración da exposición e aproximar o valor de CE50 crónica (12).O noso propósito de xerar varios modelos SSD é (i) desenvolver valores HC5 para comparar cos datos de campo (só para SSD para medios) e (ii) avaliar que os datos dos medios son máis aceptados que as axencias reguladoras para a súa inclusión na acuicultura. robustez dos benchmarks de vida e da configuración estándar dos recursos de datos e, polo tanto, a practicabilidade do uso de estudos mesoscópicos para o proceso de axuste.
Desenvolveuse SSD para cada conxunto de datos usando o paquete R "ssdtools" (48).Use o bootstrap (n = 10.000) para estimar a media HC5 e o intervalo de confianza (IC) do SSD.Corenta e nove respostas de taxóns (todos os taxóns que foron identificados como xénero ou especie) desenvolvidos a través desta investigación combínanse con 32 respostas de taxóns recompiladas a partir de seis estudos publicados na base de datos ECOTOX, para un total de 81 que se poden usar para o desenvolvemento de SSD. .Dado que non se atoparon datos na base de datos de amidas ECOTOX, non se desenvolveu ningún SSD para amidas e só se obtivo unha resposta EC50 do estudo actual.Aínda que o valor EC50 dun só grupo de sulfuro se atopou na base de datos ECOTOX, o actual estudante posgrao ten 12 valores EC50.Polo tanto, desenvolvéronse SSD para grupos sulfinilo.
Os valores específicos de HC5 dos compostos de fipronil obtidos a partir do conxunto de datos SSD de Mesocosmos só combináronse con datos de campo para avaliar a exposición e a toxicidade potencial dos compostos de fipronil en 444 correntes de cinco rexións dos Estados Unidos.Na última xanela de mostraxe de 4 semanas, cada concentración de compostos de fipronil detectada (as concentracións non detectadas son cero) divídese polo seu respectivo HC5, e a proporción de compostos de cada mostra súmase para obter A unidade de toxicidade total de fipronil (ΣTUFipronils), onde ΣTUFipronils> 1 significa toxicidade.
Ao comparar a concentración de perigo do 50% das especies afectadas (HC50) co valor EC50 da riqueza en taxa derivada do experimento de membrana media, avaliouse a SSD obtida a partir dos datos de membrana media para reflectir a sensibilidade da comunidade ecolóxica máis ampla ao fipronil. grao..A través desta comparación, pódese avaliar a consistencia entre o método SSD (incluíndo só aqueles taxons cunha relación dose-resposta) e o método EC50 (incluíndo todos os taxons únicos observados no espazo medio) mediante o método EC50 para medir a riqueza de taxons Sexo.Relación dose resposta.
Calculouse un indicador de especies de risco de pesticidas (SPEARpesticides) para investigar a relación entre o estado de saúde das comunidades de invertebrados e o ΣTUFipronil en 437 correntes de recollida de invertebrados.A métrica SPEARpesticides converte a composición dos invertebrados nunha métrica de abundancia para a taxonomía biolóxica con características fisiolóxicas e ecolóxicas, impartindo así sensibilidade aos pesticidas.O indicador SPEAR plaguicidas non é sensible ás covariables naturais (49, 50), aínda que o seu rendemento verase afectado pola grave degradación do hábitat (51).Os datos de abundancia recollidos in situ para cada taxón están coordinados co valor clave do taxón relacionado co software ASTERICS para avaliar a calidade ecolóxica do río (https://gewaesser-bewertung-berechnung.de/index.php/home). .html).A continuación, importe os datos ao software Indicate (http://systemecology.eu/indicate/) (versión 18.05).Neste software, a base de datos de características europea e a base de datos con sensibilidade fisiolóxica aos pesticidas utilízanse para converter os datos de cada sitio en indicador SPEARpesticidas.Cada un dos cinco estudos rexionais utilizou o Modelo Aditivo Xeral (GAM) [paquete "mgcv" en R(52)) para explorar a relación entre a métrica SPEARpesticidas e ΣTUFipronils [conversión log10(X + 1)] Asociado.Para obter información máis detallada sobre as métricas dos pesticidas SPEAR e para a análise de datos, consulte os materiais complementarios.
O índice de calidade da auga é consistente en cada caudal mesoscópico e en todo o período experimental mesoscópico.A temperatura media, o pH e a condutividade foron de 13,1 °C (±0,27 °C), 7,8 (±0,12) e 54,1 (±2,1) μS/cm (35), respectivamente.O carbono orgánico disolto medido na auga limpa do río é de 3,1 mg/L.Na meso-vista do río onde está despregado o gravador MiniDOT, o osíxeno disolto está preto da saturación (media > 8,0 mg/L), o que indica que o fluxo circula por completo.
Os datos de control de calidade e garantía de calidade sobre fipronil inclúense na publicación de datos que se acompaña (35).En resumo, as taxas de recuperación dos picos da matriz de laboratorio e das mostras mesoscópicas adoitan estar dentro de rangos aceptables (recuperacións do 70 % ao 130 %), os estándares IDL confirman o método cuantitativo e os brancos de laboratorio e de instrumentos adoitan estar limpos. Hai moi poucas excepcións ademais de estas xeneralizacións comentadas no material complementario..
Debido ao deseño do sistema, a concentración medida de fipronil adoita ser inferior ao valor obxectivo (Figura S2) (porque leva de 4 a 10 días alcanzar un estado estacionario en condicións ideais) (30).En comparación con outros compostos de fipronil, a concentración de desulfinilo e amida cambia pouco co paso do tempo, e a variabilidade da concentración dentro do tratamento é menor que a diferenza entre tratamentos excepto no tratamento de baixa concentración de sulfona e sulfuro.O intervalo de concentración medido medio ponderado no tempo para cada grupo de tratamento é o seguinte: Fipronil, IDL a 9,07 μg/L;Desulfinilo, IDL a 2,15 μg/L;Amida, IDL ata 4,17 μg/L;Sulfuro, IDL A 0,57 μg/litro;e sulfona, o IDL é de 1,13 μg/litro (35).Nalgunhas correntes, detectáronse compostos de fipronil non obxectivo, é dicir, compostos que non foron incorporados a un tratamento específico, pero se sabía que eran produtos de degradación do composto de tratamento.As membranas mesoscópicas tratadas co composto principal fipronil teñen o maior número de produtos de degradación non obxectivo detectados (cando non se usan como composto de procesamento, son sulfinilo, amida, sulfuro e sulfona);estes poden deberse ao proceso de produción Impurezas compostas e/ou procesos de degradación que se producen durante o almacenamento da solución stock e (ou) no experimento mesoscópico en lugar do resultado da contaminación cruzada.Non se observou tendencia á concentración de degradación no tratamento con fipronil.Os compostos de degradación non obxectivo son detectados máis comúnmente no organismo coa concentración de tratamento máis alta, pero a concentración é menor que a concentración destes compostos non obxectivo (consulta a seguinte sección para a concentración).Polo tanto, dado que os compostos de degradación non obxectivo normalmente non se detectan no tratamento de fipronil máis baixo, e porque a concentración detectada é inferior á concentración de efecto no tratamento máis alto, conclúese que estes compostos non obxectivo teñen un impacto mínimo na análise.
En experimentos con medios, os macroinvertebrados bentónicos eran sensibles ao fipronil, o desulfinilo, a sulfona e o sulfuro [Táboa S1;os datos orixinais de abundancia ofrécense na versión de datos que se acompaña (35)].A fipronil amida é só para a mosca Rhithrogena sp.Tóxico (fatal), a súa CE50 é de 2,05 μg/L [±10,8(SE)].Xeráronse curvas dose-resposta de 15 taxons únicos.Estes taxons mostraron mortalidade dentro do intervalo de concentración probado (Táboa S1) e os taxons agrupados dirixidos (como as moscas) (Figura S3) e os taxons ricos (Figura 1) Xerouse unha curva de resposta á dose.A concentración (CE50) de fipronil, desulfinil, sulfone e sulfure nos taxons únicos dos taxons máis sensibles varía entre 0,005-0,364, 0,002-0,252, 0,002-0,061 e 0,005-0,043μg/L, respectivamente.Rhithrogena sp.E Sweltsa sp.;Figura S4) son inferiores aos taxons máis tolerados (como Micropsectra / Tanytarsus e Lepidostoma sp.) (Táboa S1).Segundo a EC50 media de cada composto da táboa S1, as sulfonas e os sulfuros son os compostos máis eficaces, mentres que os invertebrados son xeralmente os menos sensibles ao desulfinilo (excluíndo as amidas).Métricas do estado ecolóxico global, como a riqueza de taxons, a abundancia total, o pentaploide total e a mosca das pedras total, incluídos os taxons e a abundancia dalgúns taxons, son moi raras en meso e non se poden calcular Debuxa unha curva de resposta á dose separada.Polo tanto, estes indicadores ecolóxicos inclúen respostas de taxóns non incluídas no SSD.
Riqueza de taxóns (larva) cunha función loxística de tres niveis de (A) fipronil, (B) desulfinilo, (C) sulfona e (D) concentración de sulfuro.Cada punto de datos representa larvas dunha única corrente ao final do experimento meso de 30 días.A riqueza de taxóns é o reconto de taxóns únicos en cada corrente.O valor da concentración é a media ponderada no tempo da concentración observada de cada corrente medida ao final do experimento de 30 días.A fipronil amida (non mostrada) non ten relación cos taxons ricos.Teña en conta que o eixe x está nunha escala logarítmica.EC20 e EC50 con SE indícanse na táboa S1.
Na concentración máis alta dos cinco compostos de fipronil, a taxa de aparición de Uetridae diminuíu.Observouse que a porcentaxe de xerminación (CE50) de sulfuro, sulfona, fipronil, amida e desulfinilo diminuíu nun 50% nas concentracións de 0,03, 0,06, 0,11, 0,78 e 0,97 μg/L respectivamente (Figura 2 e Figura S5).Na maioría dos experimentos de 30 días, todos os tratamentos de fipronil, desulfinilo, sulfona e sulfuro atrasáronse, excepto algúns tratamentos de baixa concentración (Figura 2), e a súa aparición foi inhibida.No tratamento con amida, o efluente acumulado durante todo o experimento foi superior ao do control, cunha concentración de 0,286μg/litro.A concentración máis alta (4,164 μg/litro) durante todo o experimento inhibiu o efluente e a taxa de efluente do tratamento intermedio foi similar á do grupo control.(figura 2).
A emerxencia acumulada é a emerxencia media diaria media de cada tratamento menos (A) fipronil, (B) desulfinilo, (C) sulfona, (D) sulfuro e (E) amida no fluxo de control. A emerxencia media diaria media da membrana.Agás para o control (n = 6), n = 1. O valor da concentración é a media ponderada no tempo da concentración observada en cada fluxo.
A curva dose-resposta mostra que, ademais das perdas taxonómicas, hai cambios estruturais a nivel comunitario.En concreto, dentro do intervalo de concentración da proba, a abundancia de maio (Figura S3) e a abundancia de taxa (Figura 1) mostraron relacións dose-resposta significativas con fipronil, desulfinilo, sulfona e sulfuro.Polo tanto, exploramos como estes cambios estruturais levan a cambios na función comunitaria probando a fervenza nutricional.A exposición de invertebrados acuáticos a fipronil, desulfinil, sulfuro e sulfona ten un impacto negativo directo na biomasa do rascador (Figura 3).Para controlar o impacto negativo do fipronil sobre a biomasa do rascador, o rascador tamén afectou negativamente á biomasa de clorofila a (Figura 3).O resultado destes coeficientes de camiño negativos é un aumento neto da clorofila a a medida que aumenta a concentración de fipronil e de degradantes.Estes modelos de vías totalmente mediados indican que o aumento da degradación de fipronil ou fipronil leva a un aumento da proporción de clorofila a (Figura 3).Suponse de antemán que o efecto directo entre o fipronil ou a concentración de degradación e a biomasa de clorofila a é cero, porque os compostos de fipronil son pesticidas e teñen unha baixa toxicidade directa para as algas (por exemplo, a concentración base de plantas non vasculares aguda da EPA é de 100 μg/L). fipronil, grupo disulfóxido, sulfona e sulfuro https://epa.gov/pesticide-science-and-assessing-pesticide-risks/aquatic-life-benchmarks-and-ecological-risk), Todos os resultados (modelos válidos) apoian isto; hipótese.
O fipronil pode reducir significativamente a biomasa (efecto directo) do pastoreo (o grupo raspador é larva), pero non ten ningún efecto directo sobre a biomasa da clorofila a.Non obstante, o forte efecto indirecto do fipronil é aumentar a biomasa de clorofila a en resposta a menos pastoreo.A frecha indica o coeficiente de camiño normalizado e o signo menos (-) indica a dirección da asociación.* Indica o grao de importancia.
Os tres SSD (só a capa media, a capa media máis datos ECOTOX e a capa media máis os datos ECOTOX corrixidos polas diferenzas na duración da exposición) produciron valores de HC5 nominalmente diferentes (táboa S3), pero os resultados estaban dentro do rango SE.No resto deste estudo, centrarémonos no SSD de datos con só o universo meso e o valor HC5 relacionado.Para unha descrición máis completa destas tres avaliacións SSD, consulte os materiais complementarios (táboas S2 a S5 e figuras S6 e S7).A distribución de datos que mellor se axusta (puntuación máis baixa do estándar de información de Akaike) dos catro compostos de fipronil (Figura 4) que se usan só no mapa SSD meso-sólido é o log-gumbel de fipronil e sulfona, e o weibull de sulfuro e γ desulfurado. Táboa S3).Os valores de HC5 obtidos para cada composto indícanse na Figura 4 só para o universo meso, e na Táboa S3 indícanse os valores de HC5 dos tres conxuntos de datos SSD.Os valores de HC50 dos grupos fipronil, sulfuro, sulfona e desulfinilo [22,1 ± 8,78 ng/L (IC 95%, 11,4 a 46,2), 16,9 ± 3,38 ng/L (IC 95%, 11,2 a 24,0), 8 80 ± 2,66 ng/L (IC 95%, 5,44 a 15,8) e 83,4±32,9 ng/L (IC 95%, 36,4 a 163)] Estes compostos son significativamente máis baixos que a riqueza de taxa EC50 (número total de taxons únicos) (Táboa S1 ; as notas da táboa de material complementario son microgramos por litro).
No experimento a mesoescala, cando se expón a (A) fipronil, (B) desulfinil fipronil, (C) fipronil sulfona, (D) fipronil sulfuro durante 30 días, descríbese a sensibilidade da especie. É o valor EC50 do taxón.A liña discontinua azul representa o IC do 95%.A liña discontinua horizontal representa HC5.O valor de HC5 (ng/L) de cada composto é o seguinte: Fipronil, 4,56 ng/L (IC 95%, 2,59 a 10,2);Sulfuro, 3,52 ng/L (1,36 a 9,20);Sulfona, 2,86 ng/litro (1,93 a 5,29);e sulfinilo, 3,55 ng/litro (0,35 a 28,4).Teña en conta que o eixe x está nunha escala logarítmica.
Nos cinco estudos rexionais, o Fipronil (pais) detectouse no 22% dos 444 puntos de mostraxe de campo (táboa 1).A frecuencia de detección de florfenib, sulfona e amida é similar (18% a 22% da mostra), a frecuencia de detección de sulfuro e desulfinilo é menor (11% a 13%), mentres que os produtos de degradación restantes son moi altos.Poucos (1 % ou menos) ou nunca detectados (táboa 1)..O fipronil detéctase con maior frecuencia no sueste (52% dos sitios) e con menos frecuencia no noroeste (9% dos sitios), o que pon de relevo a variabilidade do uso de benzopirazol e a potencial vulnerabilidade das correntes en todo o país.Os degradantes adoitan mostrar patróns rexionais similares, coa maior frecuencia de detección no sueste e a máis baixa no noroeste ou na costa de California.A concentración medida de fipronil foi a máis alta, seguida do composto principal fipronil (porcentaxe do 90% de 10,8 e 6,3 ng/L, respectivamente) (táboa 1) (35).A maior concentración de fipronil (61,4 ng/L), disulfinilo (10,6 ng/L) e sulfuro (8,0 ng/L) determinouse no sueste (nas últimas catro semanas da mostra).A maior concentración de sulfona determinouse no oeste.(15,7 ng/L), amida (42,7 ng/L), desulfinil flupirnamida (14 ng/L) e fipronil sulfonato (8,1 ng/L) (35).A florfenida sulfona foi o único composto que se observou que superaba o HC5 (táboa 1).A media de ΣTUFipronils entre as distintas rexións varía moito (táboa 1).A media nacional de ΣTUFipronils é de 0,62 (todos os lugares, todas as rexións) e 71 sitios (16%) teñen ΣTUFipronils > 1, o que indica que pode ser tóxico para os macroinvertebrados bentónicos.En catro das cinco rexións estudadas (excepto o Medio Oeste), existe unha relación significativa entre os pesticidas SPEAR e ΣTUFipronil, cun R2 axustado que varía de 0,07 ao longo da costa de California ata 0,34 no sueste (Figura 5).
*Compostos utilizados en experimentos mesoscópicos.†ΣTUFipronils, a mediana da suma de unidades de toxina [concentración de campo observada de catro compostos de fipronil/concentración de perigo de cada composto do quinto percentil das especies infectadas con SSD (Figura 4)] Para as mostras semanais de fipronil, os últimos 4 calculáronse as semanas de mostras de pesticidas recollidas en cada sitio.‡O número de lugares onde se miden os pesticidas.§O percentil 90 baséase na concentración máxima observada no lugar durante as últimas 4 semanas de toma de mostras de pesticidas.coa porcentaxe de mostras analizadas.¶ Use o IC do 95 % do valor de HC5 (Figura 4 e Táboa S3, só meso) para calcular o IC.O decloroflupinib analizouse en todas as rexións e nunca se atopou.ND, non detectado.
A unidade tóxica de Fipronil é a concentración medida de fipronil dividida polo valor de HC5 específico do composto, que se determina polo SSD obtido do experimento con medios (ver Figura 4).Liña negra, modelo aditivo xeralizado (GAM).A liña discontinua vermella ten un IC do 95% para GAM.ΣTUFipronils convértese en log10 (ΣTUFipronils+1).
Os efectos adversos do fipronil sobre especies acuáticas non obxecto de aprendizaxe están ben documentados (15, 21, 24, 25, 32, 33), pero este é o primeiro estudo no que é sensible nun ambiente de laboratorio controlado.As comunidades dos taxons foron expostas a compostos de fipronil, e os resultados foron extrapolados a escala continental.Os resultados do experimento mesocósmico de 30 días poden producir 15 grupos de insectos acuáticos discretos (táboa S1) con concentración non informada na literatura, entre os que os insectos acuáticos da base de datos de toxicidade están subrepresentados (53, 54).As curvas dose-resposta específicas dos taxóns (como EC50) reflíctese en cambios a nivel comunitario (como a riqueza de taxons e a perda de abundancia de voas) e cambios funcionais (como as fervenzas nutricionais e os cambios na aparencia).O efecto do universo mesoscópico extrapolouse ao campo.En catro das cinco áreas de investigación dos Estados Unidos, a concentración de fipronil medida en campo estivo correlacionada co declive do ecosistema acuático na auga fluible.
O valor de HC5 do 95% das especies no experimento de membrana media ten un efecto protector, o que indica que as comunidades de invertebrados acuáticos en xeral son máis sensibles aos compostos de fipronil do que se entendía anteriormente.O valor de HC5 obtido (florfenib, 4,56 ng/litro; desulfoxirano, 3,55 ng/litro; sulfona, 2,86 ng/litro; sulfuro, 3,52 ng/litro) é varias veces (florfenib) a tres veces Máis dunha orde de magnitude (desulfinilo). ) por debaixo do actual índice de referencia de invertebrados crónicos da EPA [fipronil, 11 ng/litro;desulfinilo, 10.310 ng/litro;sulfona, 37 ng/litro;e sulfuro, por 110 ng/litro (8)].Os experimentos mesoscópicos identificaron moitos grupos que son sensibles ao fipronil en lugar dos indicados polo punto de referencia de invertebrados crónicos da EPA (4 grupos que son máis sensibles ao fipronil, 13 pares de desulfinilo, 11 pares de sulfona e 13 pares) Sensibilidade aos sulfuros) (Figura 4 e táboa) S1).Isto demostra que os puntos de referencia non poden protexer varias especies que tamén se observan no mundo medio, que tamén están moi estendidas nos ecosistemas acuáticos.A diferenza entre os nosos resultados e a referencia actual débese principalmente á falta de datos das probas de toxicidade de fipronil aplicables a unha serie de taxons de insectos acuáticos, especialmente cando o tempo de exposición supera os 4 días e o fipronil se degrada.Durante o experimento mesocósmico de 30 días, a maioría dos insectos da comunidade de invertebrados foron máis sensibles ao fipronil que o organismo de proba común azteca (crustáceo), mesmo despois de corrixir o azteca. O EC50 de Teike fai que sexa o mesmo despois da transformación aguda.(Normalmente 96 horas) ao tempo de exposición crónica (Figura S7).Alcanzouse un mellor consenso entre o experimento de membrana media e o estudo informado en ECOTOX utilizando o organismo de proba estándar Chironomus dilutus (un insecto).Non é de estrañar que os insectos acuáticos sexan particularmente sensibles aos pesticidas.Sen axustar o tempo de exposición, o experimento a mesoescala e os datos completos da base de datos ECOTOX demostraron que moitos taxons foron máis sensibles aos compostos de fipronil que o Clostridium diluído (Figura S6).Non obstante, ao axustar o tempo de exposición, Dilution Clostridium é o organismo máis sensible ao fipronil (nai) e ao sulfuro, aínda que non é sensible á sulfona (Figura S7).Estes resultados ilustran a importancia de incluír varios tipos de organismos acuáticos (incluíndo varios insectos) para producir concentracións reais de pesticidas que poidan protexer os organismos acuáticos.
O método SSD pode protexer taxas raras ou insensibles cuxa EC50 non se pode determinar, como Cinygmala sp., Isoperla fulva e Brachycentrus americanus.Os valores de EC50 da abundancia de taxa e da abundancia de voos que reflicten os cambios na composición da comunidade son consistentes cos valores de HC50 do SSD de fipronil, sulfona e sulfuro.O protocolo admite a seguinte idea: O método SSD usado para derivar limiares pode protexer a toda a comunidade, incluídos os taxons raros ou insensibles na comunidade.O limiar de organismos acuáticos determinado a partir de SSD baseados só en poucos taxons ou taxons insensibles pode ser moi insuficiente para protexer os ecosistemas acuáticos.Este é o caso do desulfinilo (Figura S6B).Debido á falta de datos na base de datos ECOTOX, a concentración base de invertebrados crónicos da EPA é de 10.310 ng/L, o que é catro ordes de magnitude superior aos 3,55 ng/L de HC5.Os resultados de diferentes conxuntos de resposta de taxóns producidos en experimentos mesoscópicos.A falta de datos de toxicidade é particularmente problemática para os compostos degradables (Figura S6), o que pode explicar por que os puntos de referencia biolóxicos acuáticos existentes para a sulfona e o sulfuro son entre 15 e 30 veces menos sensibles que o valor SSD HC5 baseado no China Universe.A vantaxe do método de membrana media é que se poden determinar varios valores de EC50 nun único experimento, o que é suficiente para formar un SSD completo (por exemplo, desulfinilo; Figura 4B e Figuras S6B e S7B), e ter un impacto significativo. sobre os taxons naturais do ecosistema protexido Moitas respostas.
Os experimentos mesoscópicos mostran que o fipronil e os seus produtos de degradación poden ter efectos adversos subletais e indirectos obvios na función comunitaria.No experimento mesoscópico, os cinco compostos de fipronil parecían afectar a aparición de insectos.Os resultados da comparación entre as concentracións máis altas e máis baixas (inhibición e estimulación da emerxencia individual ou cambios no tempo de emerxencia) son consistentes cos resultados previamente informados de experimentos meso usando o insecticida bifentrina (29).A aparición de adultos proporciona importantes funcións ecolóxicas e pode verse alterada por contaminantes como o fipronil (55, 56).A emerxencia simultánea non só é fundamental para a reprodución dos insectos e a persistencia da poboación, senón tamén para o abastecemento de insectos maduros, que poden ser utilizados como alimento para animais acuáticos e terrestres (56).Evitar a aparición de plántulas pode afectar negativamente ao intercambio de alimentos entre os ecosistemas acuáticos e os ecosistemas de ribeira, e estender os efectos dos contaminantes acuáticos aos ecosistemas terrestres (55, 56).A diminución da abundancia de raspadores (insectos comedores de algas) observada no experimento a mesoescala deu lugar a unha diminución do consumo de algas, o que provocou un aumento da clorofila a (Figura 3).Esta fervenza trófica cambia os fluxos de carbono e nitróxeno na rede alimentaria líquida, de xeito similar a un estudo que avaliou os efectos da bifentrina piretroide nas comunidades bentónicas (29).Polo tanto, os fenilpirazol, como o fipronil e os seus produtos de degradación, os piretroides e quizais outros tipos de insecticidas, poden promover indirectamente o aumento da biomasa de algas e a perturbación do carbono e do nitróxeno en pequenos regatos.Outros impactos poden estenderse á destrución dos ciclos do carbono e do nitróxeno entre os ecosistemas acuáticos e terrestres.
A información obtida da proba de membrana media permitiunos avaliar a relevancia ecolóxica das concentracións de composto de fipronil medidas en estudos de campo a gran escala realizados en cinco rexións dos Estados Unidos.En 444 regatos pequenos, o 17% da concentración media dun ou máis compostos de fipronil (media durante 4 semanas) superou o valor de HC5 obtido da proba de medios.Use o SSD do experimento a mesoescala para converter a concentración de composto de fipronil medida nun índice relacionado coa toxicidade, é dicir, a suma de unidades de toxicidade (ΣTUFipronils).O valor de 1 indica toxicidade ou a exposición acumulada do composto de fipronil supera a protección coñecida. Especies por valor do 95%.A relación significativa entre ΣTUFipronil en catro das cinco rexións e o indicador SPEARpesticides da saúde da comunidade de invertebrados indica que o fipronil pode afectar negativamente ás comunidades de invertebrados bentónicos nos ríos de varias rexións dos Estados Unidos.Estes resultados apoian a hipótese de Wolfram et al.(3) O risco dos insecticidas fenpirazol para as augas superficiais dos Estados Unidos non se entende completamente porque o impacto sobre os insectos acuáticos ocorre por debaixo do limiar regulamentario actual.
A maioría das correntes con contido de fipronil por encima do nivel tóxico sitúanse na rexión do sueste relativamente urbanizada (https://webapps.usgs.gov/rsqa/#!/region/SESQA).A avaliación previa da zona non só concluíu que o fipronil é o principal factor de estrés que afecta á estrutura da comunidade de invertebrados no regato, senón que tamén o baixo contido de osíxeno disolto, o aumento de nutrientes, os cambios de fluxo, a degradación do hábitat e outros pesticidas e a categoría de contaminantes é un elemento importante. fonte de estrés (57).Esta mestura de estresores é consistente coa "síndrome do río urbano", que é a degradación dos ecosistemas fluviais que se observa habitualmente en relación co uso do solo urbano (58, 59).Os sinais de uso do solo urbano na rexión sueste están a crecer e espérase que aumenten a medida que a poboación da rexión crece.Espérase que o impacto do futuro desenvolvemento urbano e dos pesticidas sobre a escorrentía urbana aumente (4).Se a urbanización e o uso de fipronil seguen crecendo, o uso deste pesticida nas cidades pode afectar cada vez máis ás comunidades fluviais.Aínda que a metaanálise conclúe que o uso de pesticidas agrícolas ameaza os ecosistemas fluviais globais (2, 60), asumimos que estas avaliacións subestiman o impacto global global dos pesticidas excluíndo os usos urbanos.
Varios factores de estrés, incluídos os pesticidas, poden afectar ás comunidades de macroinvertebrados nas concas hidrográficas desenvolvidas (uso urbano, agrícola e mixto) e poden estar relacionados co uso da terra (58, 59, 61).Aínda que este estudo utilizou o indicador de pesticidas SPEAR e as características de toxicidade específicas do fipronil para organismos acuáticos para minimizar o impacto dos factores de confusión, o rendemento do indicador de pesticidas SPEAR pode verse afectado pola degradación do hábitat e o fipronil pódese comparar con outros pesticidas relacionados (4, 17, 51, 57).Non obstante, un modelo de estrés múltiple desenvolvido utilizando medicións de campo dos dous primeiros estudos rexionais (Midwestern e Southeastern) mostrou que os pesticidas son un importante factor de estrés río arriba para as condicións da comunidade de macroinvertebrados nos ríos vadeadores.Nestes modelos, as variables explicativas importantes inclúen os pesticidas (especialmente a bifentrina), os nutrientes e as características do hábitat na maioría dos regatos agrícolas do Medio Oeste e os pesticidas (especialmente o fipronil) na maioría das cidades do sueste.Cambios no osíxeno, nutrientes e fluxo (61, 62).Polo tanto, aínda que os estudos rexionais intentan abordar o impacto dos estresores non pesticidas nos indicadores de resposta e axustar os indicadores preditivos para describir o impacto do fipronil, os resultados de campo desta enquisa apoian a opinión de fipronil.) Debe considerarse unha das fontes de presión máis influentes nos ríos americanos, especialmente no sueste dos Estados Unidos.
A aparición de degradación de pesticidas no medio ambiente raramente está documentada, pero a ameaza para os organismos acuáticos pode ser máis prexudicial que o corpo proxenitor.No caso do fipronil, estudos de campo e experimentos a mesoescala demostraron que os produtos de degradación son tan comúns como o corpo nai nas correntes mostradas e teñen a mesma ou maior toxicidade (táboa 1).No experimento de membrana media, a fluorobenzonitrilo sulfona foi o máis tóxico dos produtos de degradación dos pesticidas estudados, e foi máis tóxico que o composto nai, e tamén se detectou cunha frecuencia similar á do composto nai.Se só se miden os plaguicidas nai, é posible que non se noten os posibles eventos de toxicidade e a falta relativa de información sobre a toxicidade durante a degradación dos pesticidas significa que se poden ignorar a súa aparición e as súas consecuencias.Por exemplo, debido á falta de información sobre a toxicidade dos produtos de degradación, levouse a cabo unha avaliación exhaustiva dos praguicidas nos regatos suízos, incluíndo 134 produtos de degradación de praguicidas, e só o composto nai foi considerado como o composto nai na súa avaliación do risco ecotoxicolóxico.
Os resultados desta avaliación de risco ecolóxico indican que os compostos de fipronil teñen efectos adversos sobre a saúde dos ríos, polo que se pode inferir razoablemente que se poden observar efectos adversos en calquera lugar onde os compostos de fipronil superen o nivel de HC5.Os resultados dos experimentos mesoscópicos son independentes da localización, o que indica que a concentración de fipronil e os seus produtos de degradación en moitos taxons de corrente é moito menor que a rexistrada anteriormente.Cremos que é probable que este descubrimento se estenda á protobiota en correntes prístinas en calquera lugar.Os resultados do experimento a mesoescala aplicáronse a estudos de campo a gran escala (444 pequenos regatos compostos por usos mixtos urbanos, agrícolas e terrestres en cinco rexións principais dos Estados Unidos), e descubriuse que a concentración de moitas correntes onde se detectou o fipronil. A toxicidade resultante suxire que estes resultados poden estenderse a outros países onde se usa fipronil.Segundo os informes, o número de persoas que usan Fipronil está aumentando en Xapón, Reino Unido e Estados Unidos (7).Fipronil está presente en case todos os continentes, incluíndo Australia, América do Sur e África (https://coherentmarketinsights.com/market-insight/fipronil-market-2208).Os resultados dos estudos de meso-campo presentados aquí indican que o uso de fipronil pode ter importancia ecolóxica a escala global.
Para obter materiais complementarios para este artigo, consulte http://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/43/eabc1299/DC1
Trátase dun artigo de acceso aberto distribuído baixo os termos da Licenza Creative Commons Recoñecemento-Non Comercial, que permite o uso, distribución e reprodución en calquera medio, sempre que o uso final non sexa para lucro comercial e a premisa sexa que o a obra orixinal é correcta.Referencia.
Nota: só che pedimos que proporciones o teu enderezo de correo electrónico para que a persoa que recomendas á páxina saiba que queres que vexa o correo electrónico e que non é spam.Non capturaremos ningún enderezo de correo electrónico.
Esta pregunta úsase para comprobar se es un visitante e evitar o envío automático de spam.
Janet L. Miller, Travis S. Schmidt, Peter C. Van Metre, Barbara Mahler ( Barbara J. Mahler, Mark W. Sandstrom, Lisa H. Nowell, Daren M. Carlisle, Patrick W. Moran
Os estudos demostraron que os pesticidas comúns que se detectan con frecuencia nos regatos americanos son máis tóxicos do que se pensaba.
Janet L. Miller, Travis S. Schmidt, Peter C. Van Metre, Barbara Mahler ( Barbara J. Mahler, Mark W. Sandstrom, Lisa H. Nowell, Daren M. Carlisle, Patrick W. Moran
Os estudos demostraron que os pesticidas comúns que se detectan con frecuencia nos regatos americanos son máis tóxicos do que se pensaba.
©2021 Asociación Americana para o Avance da Ciencia.todos os dereitos reservados.AAAS é socio de HINARI, AGORA, OARE, CHORUS, CLOCKSS, CrossRef e COUNTER.ScienceAdvances ISSN 2375-2548.