Toxicity assessment of pesticides with no ecotoxicologicaldata to freshwater algae

Abstract

Su kaynaklarının pestisitler tarafından yaygın olarak kontaminasyonu, oldukça büyük birendişe teşkil etmektedir. Bu nedenle, pestisitlerin algler, omurgasızlar ve balıklar dahil olmak üzere hedefte olmayan organizmalar üzerindeki olumsuz etkileri araştırılmalıdır. Bu çalışmada, sonzamanlarda TÜBİTAK tarafından açıklanan ekotoksikolojik veri eksikliği bulunan kimyasallarlistesinden seçilen 8 pestisit (asetamiprid, asetoklor, boscalid, diklofop, difenamid, gibberellik asit, iyoksinil ve 2,4,5-T) için tatlı su alg toksisitesi deneyi gerçekleştirilmiştir. Seçilen pestisitlerin Chlorella vulgaris'in büyüme hızı üzerindeki etkisi, OECD'nin 201 numaralı testine göre ölçülmüştür. 96 saatlik alg toksisitesi sırasıyla asetoklor>iyoksinil>diklofop>2,4,5-T olarakbulunmuştur. Boscalid'in toksisite değeri, çözünürlük sınırları içinde belirlenememiştir.Asetamiprid, difenamid ve gibberellik asit, IC50 değerleri > 100 mg /L olarak bulunmuştur. Deneysonuçları, literatür QSAR modellerinden test edilen kimyasalların tahmini toksisite değerleri ilekarşılaştırılmıştır. Ayrıca, toksisite değerleri bir alg-alg (Chlorella vulgaris - Pseudokirchneriella subcapitata) toksisite ilişkisinden tahmin edilmiştir. Düşük toksisite ve hidrofobisite ilişkisi, bu kimyasalların toksisitesini temel toksisite dışındaki farklı etki modlarında uyguladıklarını gösteren düşük bir ilişki bulunmuştur. Tüm kimyasallar için global yarı ömür ve kalıcılık biyobirikim ve toksisite endeksleri hesaplanmıştır. Boscalid ve asetoklor PBT özelliği olan kimyasallar olarak bulunmuştur. Risk değerlendirmesinde hesaplanan düşük toksik etki konsantrasyonları (LOEC, NOEC ve IC20) kullanılmıştır ve ACR verileri kimyasal konsantrasyonlarının alg için belirlenmiş olan güvenli seviyesinde olup olmadığının kontrolü bakımından değerlendirilmiştir.

Widespread contamination of water bodies by pesticides is indeed a matter of great concern.Therefore, their adverse effects on non-target organisms including algae, invertebrates, and fishshould be investigated. In this study, freshwater algal toxicity assay was carried out for 8 pesticides (acetamiprid, acetochlor, boscalid, diclofop, diphenamid, gibberellic acid, ioxynil, and 2,4,5-T) selected from the list of chemicals with no ecotoxicological data recently announced by TUBITAK. The effect of selected pesticides on the growth rate of Chlorella vulgaris was measured using the Organisation for Economic Cooperation and Development (OECD) test number 201. The order of96-h algal toxicity is acetochlor>ioxynil>diclofop>2,4,5-T. The toxicity value for boscalid couldnot be determined in its solubility limit. Acetamiprid, diphenamid and gibberellic acid revealed IC50 values > 100 mg/L.The experimental results are compared to the predicted toxicity values of tested chemicals from the literature QSAR models. Also, the toxicity values were predicted from an algae-algae (Chlorella vulgaris -Pseudokirchneriella subcapitata) toxicity relationship. Low correlation was found between the toxicity and hydrophobicity implying that these chemicals exert their toxicity in different mode of action other than baseline toxicity. Global half-life, persistence bioaccumulation and toxicity (PBT) indices were calculated for all chemicals. Boscalid and diclofop were found to be PBT chemicals. The calculated low-toxic-effect concentrations (LOEC,NOEC and IC20) were used in risk assessment and Acute to Chronic Ratio (ACR) were evaluated tocontrol if the ACR values are within the safe level of chemicals set for algae.