Differential impact of Limnoperna fortunei-herbicide interaction between Roundup Max® and glyphosate on freshwater microscopic communities.
Environ Sci Pollut Res Int · 2016 · 23:18869-82 · PMID 27324498 · 등급5 동물·현장 현장조사 · 환경과 생태 > 수생생물 · 수생생물 · 제형(GBH)
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다수의 인위적 스트레스 요인이 환경에 동시에 작용하며, 그 결과는 단일 스트레스 요인 노출로 인한 것과는 다른 양상을 보인다. 본 연구에서는 침입성 홍합 *Limnoperna fortunei*와 광범위하게 사용되는 제초제인 Roundup Max®의 조합이 담수 미세 공동체 및 수질에 미치는 영향을 조사하였다. 나아가, 이러한 결과를 홍합과 기술 등급 글리포세이트의 조합으로 유도된 결과와 비교하였다. 야외 메조코스모스에서 34일간 실험을 수행하였으며, 다음 여섯 가지 처리구를 적용하였다: 기술 등급 글리포세이트 6 mg L⁻¹ (G), Roundup Max® 내 글리포세이트의 동등 농도 (R), 홍합 100마리 (M), 홍합과 제초제의 조합(기술 등급 또는 제제 형태 각각 MG 및 MR), 그리고 대조군 (C). 제초제는 물속 총인(total phosphorus)을 유의하게 증가시켰으며, R과 MR은 더 높은 초기 총질소(total nitrogen)와 암모늄 농도를 보였다. R은 피코플랑크톤 풍부도를 증가시키고 식물플랑크톤을 8배 증가시켜 탁도 값이 높게 나타났다. G는 이러한 변수들에 대해 낮은 영향을 미쳤다. 제초제-홍합 조합은 물속 글리포세이트의 분해 속도를 가속화시켰다 (MG $6.36 \pm 0.83 \text{ mg G g DW}^{-1} \text{ day}^{-1}$ 및 MR $5.16 \pm 1.26 \text{ mg G g DW}^{-1} \text{ day}^{-1}$). 암모늄에 대해서는 MR에서 시너지 효과가 관찰되었으나 MG에서는 그렇지 않았다. MR과 MG는 식물플랑크톤에 길항적 영향을 미쳤으며, 이는 M에 의해 포식 작용으로 인해 급격한 감소를 보였다. 본 연구는 Roundup Max®와 기술 등급 글리포세이트가 수질 및 미세 공동체에 미치는 차별적인 영향과 홍합과의 조합 시의 영향을 제시하였다. 그러나 홍합과 제초제의 조합에서는 홍합이 주도적인 역할을 하는 것으로 보인다. *L. fortunei* 존재 하에서, 제초제 첨가로 인한 높은 영양분 가용성의 효과는 홍합의 여과 활동에 의해 상쇄되었는데, 이는 홍합이 영양분을 방출하고, 피코플랑크톤 및 식물플랑크톤을 포식하며, 다른 1차 생산자인 부착조류(periphyton)와 매타플랑크톤(metaphyton)의 발달을 촉진했기 때문이다.ORIGINAL ABSTRACT
Multiple anthropogenic stressors act simultaneously on the environment, with consequences different from those caused by single-stressor exposure. We investigated how the combination of the invasive mussel Limnoperna fortunei and a widely applied herbicide, Roundup Max®, affected freshwater microscopic communities and water quality. Further, we compared these results with those induced by the combination of the mussel and technical-grade glyphosate. We carried out a 34-day experiment in outdoor mesocosms, applying the following six treatments: 6 mg L(-1) of technical-grade glyphosate (G), the equivalent concentration of glyphosate in Roundup Max® (R), 100 mussels (M), the combination of mussels and herbicide either in the technical-grade or formulated form (MG and MR, respectively), and control (C). Herbicides significantly increased total phosphorus in water; R and MR showed greater initial total nitrogen and ammonium. R increased picoplankton abundance and caused an eightfold increase in phytoplankton, with high turbidity values; G had a lower effect on these variables. Herbicide-mussel combination induced an accelerated dissipation of glyphosate in water (MG 6.36 ± 0.83 mg G g DW(-1) day(-1) and MR 5.16 ± 1.26 mg G g DW(-1) day(-1)). A synergistic effect on ammonium was observed in MR but not in MG. MR and MG had an antagonistic effect on phytoplankton, which showed a drastic reduction due to grazing, as revealed by M. We provide evidence of differential effects of Roundup Max® and technical-grade glyphosate over water quality and microscopic communities, and in combination with mussels. However, in the combination of mussels and herbicides, mussels seem to play a leading role. In the presence of L. fortunei, the effects of higher nutrient availability provided by herbicides addition were counteracted by the filtration activity of mussels, which released nutrients, grazed on picoplankton and phytoplankton, and boosted the development of other primary producers, periphyton and metaphyton.| 저자 | Gattás, F.; Vinocur, A.; Graziano, M.; Dos Santos Afonso, M.; Pizarro, H.; Cataldo, D. |
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| 저널 | Environmental science and pollution research international |
| 권·호·쪽 | 23(18), 18869-82 |
| PMID | 27324498 |
| DOI | 10.1007/s11356-016-7005-6 |
| MeSH | Animals; Bivalvia; Environment; Fresh Water; Glycine; Herbicides; Mytilidae; Nitrogen; Phosphorus; Phytoplankton; Water; Water Pollutants, Chemical; Water Quality; Glyphosate |