Evaluación del riesgo ambiental por petróleo crudo en las especies acuáticas Lemna minor, Daphnia magna y Danio rerio
PDF

Archivos suplementarios

Información suplementaria

Cómo citar

Caja-Molina, A. V. ., & Iannacone, J. (2021). Evaluación del riesgo ambiental por petróleo crudo en las especies acuáticas Lemna minor, Daphnia magna y Danio rerio. RACCEFYN, 45(176), 777–794. https://doi.org/10.18257/raccefyn.1398

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Métricas Alternativas

Resumen

Los derrames de petróleo ocasionan contaminación en los sistemas acuáticos y generan un problema ambiental grave. El objetivo del estudio fue evaluar el riesgo ambiental de los derrames de petróleo crudo mediante bioensayos de toxicidad letal y subletal en Lemna minor, Daphnia magna y Danio rerio. Se determinó la toxicidad de los hidrocarburos totales de petróleo (total petroleum hydrocarbon, TPH) en la fracción acumulada de petróleo mediante bioensayos con un diseño de bloques completos al azar (DBCA) de 6 x 4, con cinco concentraciones, un control y cuatro repeticiones. Las variables analizadas fueron el peso seco y la clorosis (L. minor); la mortalidad y la inmovilidad (D. magna), y la hipoactividad, el escape hacia el fondo y la hipoventilación (D. rerio). Los resultados obtenidos se evaluaron mediante diferencias estadísticas (p<0,05) entre las concentraciones y el control. Se determinaron los valores de la concentración en que no se observa efecto por exposición del contaminante (no observed effect concentration, NOEC) de <0,4 y 3,22 mg/L en las variables de clorosis y peso seco para L. minor. En el caso de D. magna, se obtuvo una concentración efectiva media para la inmovilidad (CE50-48h) de 2,74 mg/L y una concentración letal media (CL50-48h) de 6,22 mg/L. En el ensayo con el pez D. rerio, la variable de hipoactividad dio una NOEC y una concentración más baja en la que se observa efecto por exposición del contaminante (LOEC) de 14,28 y 28,61 mg/L a las 96 h de exposición, respectivamente. Los peces mostraron respuesta de escape hacia el fondo a 3,58 mg/L. En cuanto a la hipoventilación, los valores obtenidos de NOEC y LOEC fueron 7,15 y 14,31 mg/L (96 h). Se determinó el siguiente orden de toxicidad decreciente: L. minor (<0,40 mg/L – clorosis 168 h) > D. magna (1,61 mg/L – inmovilidad 48 h) > D. rerio (<3,58 mg/L – escape hacia el fondo 96 h). Todas las variables analizadas presentaron un cociente de riesgo mayor a 1, lo que dejó en evidenció el riesgo acuático ambiental.  

https://doi.org/10.18257/raccefyn.1398

Palabras clave

Bioindicadores | Ecotoxicidad | Fracción acumulada de petróleo | Lenteja de agua | Pez cebra | Pulga de agua.
PDF

Referencias

Almeda, R., Hyatt, C., Buskey, E.J. (2014). Toxicity of dispersant Corexit 9500A and crude oil to marine microzooplankton. Ecotoxicol. Environ. Saf. 106: 76-85.

Arfsten, D. P., Schaeffer, D. J., Mulveny, D. C. (1996). The effects of near ultraviolet radiation on the toxic effects of polycyclic aromatic hydrocarbons in animals and plants: A review. Ecotoxicol. Environ. Saf. 33: 1-24.

Avila, T.R., Bersano, J.G.F., Fillmann, G. (2010). Lethal and sub-lethal effects of the water-soluble fraction of a light crude oil on the planktonic copepod Acartia tonsa. J. Braz. Soc. Ecotoxicol. 5: 19-25.

Barros, I.T., Ceccon, J.P., Glinski, A., Liebel, S., Grötzner, S.R., Ferreira, M.A., Benedito, E., Feijó, C., Filipak, F., Oliveira, C.A. (2017). Environmental risk assessment in five rivers of Parana River basin, Southern Brazil, through biomarkers in Astyanax spp. Environ. Sci. Pollut. Res. 24: 16228-16240.

Becerra, S., Paichard, E., Sturma, A., Maurice, L. (2013). Vivir con la contaminación petrolera en el Ecuador: percepciones sociales del riesgo sanitario y capacidad de respuesta. Revista Lider. 23: 102-120.

Berrojalbiz, N., Lacorte, S., Calbet, A., Saiz, E., Barata, C., Dachs, J. (2009). Accumulation and cycling of polycyclic aromatic hydrocarbons in zooplankton. Environ. Sci. Technol. 43: 2295-2301.

Blewett, T. A., Delompré, P. L. M., Glover, C. N., Goss, G. G. (2018). Physical immobility as a sensitive indicator of hydraulic fracturing fluid toxicity towards Daphnia magna. Sci. Total Environ. 635: 639-643.

Blinova, I., Kanarbik, L., Sihtmäe, M., Kahru, A. (2016). Toxicity of water accommodated fractions of Estonian Shale fuel oils to aquatic organisms. Arch. Environ. Contam. Toxicol. 70: 383-391.

Bobra, A.M., Shiu, W.Y., Mackay, D., Goodman, R.H. (1989). Acute toxicity of dispersed fresh and weathered crude oil and dispersants to Daphnia magna. Chemosphere. 19: 1199-1222.

Bravo, E. (2007). Los impactos de la explotación petrolera en ecosistemas tropicales y la biodiversidad. Acción ecológica. 24: 35-42.

Calderón-Delgado, I.C., Mora-Solarte, D.A., Velasco-Santamaría, Y.M. (2020). Respuestas fisiológicas y capacidad antioxidante de Chlorella vulgaris (Chlorellaceae) expuesta a fenantreno. Acta biol. Colomb. 25: 225-234.

Campos, L.A., Cariello, F.A., Simões, L.N., Paulino, M.G., Vargas, T.S., Fernandes, M.N., Scherer, R., Chippari-Gomes, A.R. (2017). Water-soluble fraction of petroleum induces genotoxicity and morphological effects in fat snook (Centropomus parallelus). Ecotoxicol. Environ. Saf. 144: 275-282.

Claireaux, G., Quéau, P., Marras, S., Le Floch, S., Farrell, A. P., Nicolas-Kopec, A., Lemaire, P., Domenici, P. (2018). Avoidance threshold to oil water-soluble fraction by a juvenile marine teleost Fish. Environ. Toxicol. Chem. 37: 854-859.

Cleuvers, M. (2003). Aquatic ecotoxicity of pharmaceuticals including the assessment of combination effects. Toxicol. Lett. 142: 185-194.

Djomo, J.E., Garrigues, P., Narbonne, J.F. (1996). Uptake and depuration of polycyclic aromatic hydrocarbons from sediment by the zebrafish (Brachydanio Rerio). Environ. Toxicol. Chem. 15: 1177-1181.

Duesterloh, S., Short, J.W., Barron, M.G. (2002). Photoenhanced toxicity of weathered Alaska North slope crude oil to the calanoid copepods Calanus marshallae and Metridia okhotensis. Environ. Sci. Technol. 36: 3853-3959.

Edema, N.E., Okoloko, E.G., Agbogidi, O.M. (2007). Physico-chemical characteristics of the water-soluble fraction of Ogini well-head crude oil and the effects on Pristia stratiotes Linn (Water lettuces). Am. Eurasian. J. Agric. Environ. Sci. 2: 633-638.

Edema, N.E. & Okoloko, E.G. (2008). Composition of the water soluble fraction (WSF) of Amukpe well-head crude oil before and after exposure to Pristia stratiotes L. Res. J. App. Sci. 3: 143-146.

Ekanem, A.P., Asuquo, F.E., Ndick, E.J. (2011). Toxicity of crude oil to fresh water shrimp, Macrobrachium macrobrachion and Macrobrachium vollenhovenii from Nigerian coastal water. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 86: 394-397.

Eshagberi, G.O. (2017). Toxic effects of water-soluble fractions of crude oil, diesel and gasoline on Ceratophyllum Demersum. International Journal of Health and Medicine. 2: 6-9.

Fekete-Kertész, I., Kunglné-Nagy, Z., Gruiz, K., Magyar, A., Farkas, E., Molnár, M. (2015). Assessing toxicity of organic aquatic micropollutants based on the total chlorophyll content of Lemna minor as a sensitive endpoint. Period. Polytech. Chem. Eng. 59: 262-271.

Fekete-Kertész, I., Piszmán, D., Molnár, M. (2017). Particle size and concentration dependent ecotoxicity of nano- and microscale TiO2 —Comparative study by different aquatic test organisms of different trophic levels. Water Air Soil Pollut. 228: 245.

Flores, M.A., Torras, S., Téllez, R. (2004). Medidas de mitigación para uso de suelos contaminados por derrames de hidrocarburos en infraestructura de transporte terrestre (Publicación técnica N°257). Secretaría de comunicaciones y transportes instituto mexicano del transporte. Fecha de consulta: agosto de 2018. Disponible en: https://www.imt.mx/archivos/Publicaciones/PublicacionTecnica/pt257.pdf

Gonçalves, R., Scholze, M., Ferreira, A.M., Martins, M., Correia, A.D. (2008). The joint effect of polycyclic aromatic hydrocarbons on fish behavior. Environ. Res. 108: 205-213.

Ha, H., Park, K., Kang, G., Lee, S. (2019). QSAR study using toxicity of Daphnia magna and Hyalella azteca through exposure to polycyclic aromatic hydrocarbon (PAHs). Ecotoxicology. 28: 333-342.

Holth, T.F., Eidsvoll, D.P., Farmen, E., Sanders, M.B., Martínez-Gómez, C., Budzinski, H., Burgeot, T., Guilherminog, L., Hylland, K. (2014). Effects of water accommodated fractions of crude oils and diesel on a suite of biomarkers in Atlantic cod (Gadus morhua). Aquat. Toxicol. 154: 240-252.

Hsu, C.S. & Robinson, P.R. (2019). Chemical Composition. En C.S. Hsu, P.R. Robinson (Ed.), Petroleum science and technology (pp. 39-56). Cham, Suiza: Springer.

Huang, X.D., Dixon, D.G., Greenberg, B.M. (1993). Impacts of uv radiation and photomodification on the toxicity of PAHs to the higher plant Lemna gibba (duckweed). Environ. Toxicol. Chem. 12: 1067-1077.

Iannacone, J., Alvariño-Flores, L., Paredes-Espinal, C., Ayala-Oroya, H. (2012). Toxicidad aguda y crónica de la quinoleína fenólica sobre la pulga del agua Daphnia magna. Biologist (Lima). 10: 24-33.

Lari, E., Abtahi, B., Seyed, M., Mohaddes, E., Doving, K.D. (2015a). The effect of sublethal concentrations of the water‐soluble fraction of crude oil on the chemosensory function of Caspian roach, Rutilus caspicus (Yakovlev, 1870). Environ. Toxicol. Chem. 34: 1826-1832.

Lari, E., Abtahi, B., Hashtroudi, M.S. (2015b). The effect of the water soluble fraction of crude oil on survival, physiology and behaviour of Caspian roach, Rutilus caspicus (Yakovlev, 1870). Aquat. Toxicol. 170: 330-334.

Leadley, T., McLeod, A., Johnson, T., Heath, T., Drouillard, K. (2015). Uncovering adaptive versus acclimatized alterations in standard metabolic rate in Brown Bullhead (Ameiurus nebulosus). Can. J. Fish. Aquat. Sci. 73: 973-981.

Lopes, A., Da Rosa-Osman, S.M., Fernandez M.T. (2009). Effects of crude oil on survival, morphology, and anatomy of two aquatic macrophytes from the Amazon floodplains. Hidrobiología. 636: 295-305.

Martínez-Jerónimo, F., Villaseñor, R., Ríos, G., Espinosa-Chávez, F. (2005). Toxicity of the crude oil water-soluble fraction and kaolin-adsorbed crude Oil on Daphnia magna (Crustacea: Anomopoda). Arch. Environ. Contam. Toxicol. 48: 444-449.

Ministerios de Ambiente-MINAM. Decreto Supremo N° 004-2017 (7 de junio de 2017). Aprueban estándares de calidad ambiental (ECA) para agua y establecen disposiciones complementarias. Diario Oficial El Peruano, 7 de junio de 2017.

Müller, J.B., Melegari, S.P., Perreault, F., Matias, W.G. (2019). Comparative assessment of acute and chronic ecotoxicity of water soluble fractions of diesel and biodiesel on Daphnia magna and Aliivibrio fischeri. Chemosphere. 221: 640-646.

Ndimele, P.E. (2011). Acute toxicity of Nigerian crude oil (Bonny Light) to Desmocaris trispinosa (Crustacea, Palaemonidae). AACL. Bioflux. 4: 606-610.

Neff, J. M., Ostazeski, S., Gardiner, W., Stejskal, I. (2000). Effects of weathering on the toxicity of three offshore Australian crude oils and a diesel fuel to marine animals. Environ. Toxicol. Chem. 19: 1809-1821.

OCDE. (2004). Guideline for testing of Chemicals. Test No. 202: Daphnia sp. Acute Immobilisation Test. Fecha de consulta: entre marzo y julio de 2019. Disponible en: https://www.oecdilibrary. org/docserver/9789264069947-en.pdf?xpires=1621114445&id=id&accname=guest&checksum=784CB027CAFE3363FE66D15BAAA3B9C6

OCDE. (2006). Guideline for testing of Chemicals. Test No. 221: Lemna sp. Growth Inhibition Test. Fecha de consulta: entre marzo y julio de 2019. Disponible en: https://www.oecd-ilibrary. org/docserver/9789264016194-en.pdf?expires=1621114790&id=id&accname=guest&checksum=9EAE42390B8516E21F87321CEB26DCCF

OCDE. (2011). Manual for the Assessment of Chemicals. Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos. Fecha der consulta: 21 de agosto de 2019. Disponible en: http://www.oecd.org/chemicalsafety/risk-assessment/49188998.pdf

OCDE. (2018). Guideline for testing of Chemicals. Test No. 203: Draft revised version. Fish, Acute Toxicity Test. Fecha de consulta: entre marzo y julio de 2019. Disponible en: https://www. oecd.org/chemicalsafety/testing/draft-revised-test-guideline-203-fish-acute-toxicity-test.pdf

Oliveira, I.B., Groh, K.J., Schönenberger, R., Barroso, C., Thomas, K.V., Suter, M. J.F. (2017). Toxicity of emerging antifouling biocides to non-target freshwater organisms from three trophic levels. Aquat. Toxicol. 191: 164-174.

Omar-Ali, A., Hohn, C., Allen, P.J., Rodríguez, J., Petrie-Hanson, L. (2015). Tissue PAH, blood cell and tissue changes following exposure to water accommodated fractions of crude oil in alligator gar, Atractosteus spatula. Mar. Environ. Res. 108: 33-44.

Parmar, T.K., Rawtani, D., Agrawal, Y.K. (2016). Bioindicators: the natural indicator of environmental pollution. Front. Life. Sci. 9: 110-118.

Philibert, D.A., Philibert, C.P., Lewis, C., Tierney, K.B. (2016). Comparison of diluted bitumen (Dilbit) and conventional crude oil toxicity to developing zebrafish. Environ. Sci. Technol. 50: 6091-6098.

Picone, M., Distefano, G.G., Marchetto, D., Russo, M., Vecchiato, M., Gambaro, A., Barbante, C., Ghirardini, A.G. (2021). Fragrance materials (FMs) affect the larval development of the copepod. Acartia tonsa: An emerging issue for marine ecosystems. Ecotoxicol. Environ. Saf. 215: 112146.

Salaberria, L., Brakstad, O.G., Olsen, A.J., Nordtug, T., Hansen, B. H. (2014). Endocrine and AhR-CYP1A pathway responses to the water-soluble fraction of oil in zebrafish (Danio rerio Hamilton). Journal of Toxicology and Environmental Health, Part A. 77: 506-515.

Sekomo, C.B., Rousseaua, D.P.L., Saleh, S.A., Lens, P.N.L. (2012). Heavy metal removal in duckweed and algae ponds as a polishing step for textile wastewater treatment. Ecol. Eng. 44: 102-110.

Silva, A., Santos, L.H., Antão, C., Delerue-Matos, C., Figueiredo, S.A. (2017). Ecotoxicological evaluation of chemical indicator substances present as micropollutants in laboratory wastewaters. Glob. Nest J. 19: 94-99.

Sobrino-Figueroa, A. (2018). Toxic effect of commercial detergents on organisms from different trophic levels. Environ. Sci. Pollut. Res. 25: 13283-13291.

Sørensen, L., Sørhus, E., Nordtug, T., Incardona, J.P., Linbo, T.L., Giovanetti, L., Karlsen, Ø., Meier, S. (2017). Oil droplet fouling and differential toxicokinetics of polycyclic aromatic hydrocarbons in embryos of Atlantic haddock and cod. PLoS ONE. 12: e0180048.

Turja, R., Sanni, S., Stankevičiūtė, M., Butrimavičienė, L., Devier, M.H., Budzinski, H., Lehtonen, K.K. (2020). Biomarker responses and accumulation of polycyclic aromatic hydrocarbons in Mytilus trossulus and Gammarus oceanicus during exposure to crude oil. Environ. Sci. Pollut. Res. 27: 15498-15514.

Wang, Y., Shen, C., Wang, C., Zhow, Y., Gao, D., Zuo, Z. (2018). Maternal and embryonic exposure to the water soluble fraction of crude oil or lead induces behavioral abnormalities in zebrafish Danio rerio, and the mechanisms involved. Chemosphere. 191: 7-16.

Wernersson, A. (2004). Aquatic ecotoxicity due to oil pollution in the Ecuadorian Amazon. Aquat. Ecosyst. Health Manag. 7: 127-136.

Wilson, K., Ralph, P. (2008). A comparison of the effects of Tapis crude oil and dispersed crude oil on subtidal Zostera capricorni. IOSC Proceedings. 2008: 859-864.

Xu, G., Zhang, L., Yu, W., Sun, Z., Guan, J., Zhang, J., Lin, J., Zhou, J., Fan, J., Murugadoss, V., Guo, Z. (2020). Low optical dosage heating-reduced viscosity for fast and large-scale cleanup of spilled crude oil by reduced graphene oxide melamine nanocomposite adsorbents. Nanotechnology. 31: 225402.

Yang, S., Ye, R., Han, B., Wei, C., Yang, X. (2014). Ecotoxicological effect of nano-silicon dioxide particles on Daphnia magna. Integr. Ferroelectr. 154: 64-72.

Yu, X., Xu, C., Liu, H., Xing, B, Chen, L., Zhang, G. (2015). Effects of crude oil and dispersed crude oil on the critical swimming speed of puffer fish, Takifugu rubripes. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 94: 549-553.

Creative Commons License

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.

Derechos de autor 2021 Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales