Distribution, bioaccumulation, and ecotoxicological effects of emerging pollutants in aquatic ecosystems

The alarming increase of emerging pollutants like pharmaceuticals, personal care products, nanoplastics, and microplastics in aquatic ecosystems is a rising threat to water quality and marine organisms. This study examines the occurrence, distribution, bioaccumulation, and ecotoxicological impact of pharmaceutical, personal care product, nanoplastic, and microplastic pollutants across diverse aquatic ecosystems. A range of techniques were used for analysis, including high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry, thermogravimetric analysis, micro-Raman spectroscopy, asymmetrical flow field-flow fractionation, optical microscopy, and acute toxicity test. Particles of nanoplastics and microplastics were detected in Urmia Lake, one of the largest salt lakes worldwide, located in Iran. Moreover, a total of 15 human pharmaceuticals and personal care products were discovered in fish and shrimp samples from four distinct markets, and in wastewater from locations in Latvia and Lithuania. Besides, a high concentration of microplastic particles was found in mussels (Mytilus spp.) from Svalbard, Norway. Laboratory tests were conducted using Daphnia magna as a model organism to evaluate the ecotoxicological implications of triclosan, caffeine, nanoplastic, and microplastic pollutants. Acute toxicity tests demonstrated a high mortality level in Daphnia magna exposed to a mixture of triclosan, caffeine, nanoplastic, and microplastic contaminants, highlighting the intricate challenges of assessing ecotoxicological risks. Compelling evidence was provided by the findings, showing the pervasive presence, distribution, and bioaccumulation of these emerging pollutants, as well as their harmful effects on aquatic ecosystems. They underscore the urgent need for comprehensive strategies to mitigate the release of pharmaceutical, personal care product, nanoplastic, and microplastic pollutants into aquatic ecosystems and safeguard the health of water bodies and marine organisms. This study also underscores the complexities of ecotoxicological risk assessment, indicating the necessity for more investigation that can account for interactions among triclosan, caffeine, nanoplastic, and microplastic pollutants.

Nerimą keliantis naujų teršalų, pvz., vaistų, asmens priežiūros produktų junginių, nanoplastiko ir mikroplastiko, kiekio vandens ekosistemose didėjimas kelia vis didėjančią grėsmę vandens kokybei ir jūros organizmams. šiame tyrime nagrinėjamas vaistų, asmens priežiūros produktų, nanoplastiko ir mikroplastiko teršalų atsiradimas, pasiskirstymas, bioakumuliacija ir ekotoksikologinis poveikis įvairiose vandens ekosistemose. Analizuojant buvo taikomi įvairūs metodai, įskaitant didelio efektyvumo skysčių chromatografijos ir tandemo masės spektrometriją, termogravimetrinę analizę, mikro-Raman spektroskopiją, asimetriško lauko srauto frakcionavimą, optinę mikroskopiją ir ūmaus toksiškumo testą. Nanoplastiko ir mikroplastiko dalelės buvo aptiktos Irane esančiame Urmijos ežere – viename didžiausių druskingų ežerų pasaulyje. Taip pat – žuvų ir krevečių mėginiuose iš keturių skirtingų tiekėjų Lenkijoje. Latvijos ir Lietuvos nuotekose ir paviršiniuose vandenyse iš viso aptikta 15 žmonėms skirtų vaistų ir asmens priežiūros produktų junginių. Be to, didelė mikroplastiko dalelių koncentracija buvo rasta midijose (Mytilus spp.) iš Svalbardo (Norvegija). Laboratoriniai tyrimai buvo atlikti naudojant Daphnia magna kaip modelinį organizmą, siekiant įvertinti triklozano, kofeino, nanoplastiko ir mikroplastiko teršalų ekotoksikologinį poveikį. Ūmaus toksiškumo bandymai parodė aukštą Daphnia magna mirtingumo lygį dėl triklozano, kofeino, nanoplastiko ir mikroplastiko teršalų mišinio poveikio. Išvadose pateikiama informacija apie šių naujų teršalų paplitimą, pasiskirstymą ir bioakumuliaciją bei jų ekotoksikologinį poveikį vandens ekosistemoms. Darbe pabrėžiama, kad skubiai reikia visapusiškų strategijų, skirtų sumažinti vaistų, asmens priežiūros produktų junginių, nanoplastiko ir mikroplastiko teršalų išmetimą į vandens ekosistemas ir apsaugoti mūsų vandens telkinių ir jūrų organizmų sveikatą. šis tyrimas taip pat pabrėžia ekotoksikologinės rizikos vertinimo sudėtingumą bei būtinybę atlikti daugiau tyrimų, galinčių atsižvelgti į triklozano, kofeino, nanoplastiko ir mikroplastiko teršalų sąveiką.