Vliv mikropolutantů na chování vodních bezobratlých živočichů

Adriana Šimáčková

Bachelor's thesis

Effect of micropollutants on behaviour of aquatic invertebrates

Abstract:

Přítomnost tzv. mikropolutantů v životním prostředí je poměrně novým problémem a v současné době i předmětem intenzivního výzkumu. Mezi významné mikropolutanty lze zařadit léčiva, pesticidy, mikroplasty a produkty pro osobní hygienu (PCP). Ačkoli je většina těchto látek přítomna v nízkých koncentracích (ng/l - μg/l), mnohé z nich vzbuzují značné obavy. Všechny tyto látky kontaminují životní prostředí, ekosystémy a mohou hrát roli endokrinních disruptorů, tedy látek narušujících správnou funkci endokrinní soustavy. Mezi hlavní zdroje léčiv a PCP v prostředí patří odpadní vody, a to i ty vyčištěné. Čistírny odpadních vod (ČOV) je nedokáží z vody efektivně eliminovat a tak dále prostupují do životního prostředí. Zdroji pesticidů jsou splachy z polí při dešti či zavlažování a unášení postřiků větrem. Mikroplasty se dostávají do prostředí buď z produktů, kam byly záměrně přidány (např. kosmetika), nebo degradací plastového odpadu. Výše zmíněné skupiny mikropolutantů ovlivňují všechny aspekty života organismů, včetně reprodukce, vývoje, chování, příimu potravy a pohybu. Vlivu mikropolutantů na chování vodních bezobratlých živočichů je však na rozdíl od obratlovců věnovaná malá pozornost. Proto jsem se mu věnovala i v experimentální části této práce, kde se sledoval vliv antiepileptika karbamazepinu ve dvou koncentracích (5 µg/l a 10 µg/l) na chování sladkovodních krevetek Neocardina heteropoda (De Haan, 1844). Byla testována hypotéza, že karbamazepin bude u krevetek způsobovat změny v pohybové aktivitě a využívání úkrytu a tyto změny budou závislé na testované koncentraci. Expozice karbamazepinem vyvolala u krevetek poměrně rozsáhlé změny chování. Karbamazepin mimo jiné snížil aktivitu krevetek v reakci na podávané krmivo a snížil jejich ochotu opouštět úkryt. Pozorované změny byly závislé na testované koncentraci, přičemž většinou negativní vliv rostl s koncentrací karbamazepinu. Na základě výsledků experimentu i dalších dostupných studií je zřejmé, že léčiva i ostatní mikropolutanty představují významnou hrozbu pro vodní organismy.

Abstract:

The presence of so-called micropollutants in the environment is a relatively new problem and is currently the subject of intensive research. Important micropollutants include pharmaceuticals, pesticides, microplastics and personal care products (PCPs). Although most of these substances are present in low concentrations (ng/l - μg/l), many of them evoke great concern. All these substances contaminate whole ecosystems and can act as endocrine disruptors, i.e. substances that disrupt the proper function of the endocrine system. The main source of pharmaceuticals and PCPs in the environment are wastewaters, including those treated by WWTPs. Wastewater treatment plants are unable to effectively eliminate these compounds from the water and they continue to enter the environment. Sources of pesticides are field runoff or irrigation and wind drift. Microplastics enter the environment either from products to which they have been intentionally added (eg cosmetics) or by degradation of plastic waste. The above-mentioned groups of micropollutants affect all aspects of organisms life, including reproduction, development, behavior, food intake and movement. However, little attention is paid to the influence of micropollutants on the behavior of aquatic invertebrates. Therefore, I focused on this topic in experimental part of my work, where was studied the effect of antiepileptic carbamazepine (two concentrations 5 µg/l and 10 µg/l) on behaviour of freshwater shrimp Neocardina heteropoda (De Haan, 1844). We tested the hypotheses that carbamazepin would induce changes in movement activity and sheltering and observed changes would be related to its concentration. Carbamazepin induced quite extensive changes in sheltering and movement behaviour. Carbamazepin decreased shrimp activity during feeding and decreased it’s capacity to leave the shelter. Observed changes were related to the concentration tested. The negative effects mostly increased with carbamazepin concentration. Based on the results of experiment as well as on the results of another studies can be suggested, that pharmaceuticals as well as other micropolutants represent a serious threat for aquatic organisms.

Keywords

bezobratlí, léčiva, antropogenní znečištění, vodní ekosystémy, mikropolutanty

Keywords

micropollutants, anthropogenic pollution, aquatic ecosystems, invertebrates, pharmaceuticals

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 18. 4. 2022

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Pavel Horký, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Animal Science / Fish Breeding and Aquaristics