Bioconcentration of glyphosate in wetland biofilms.
Sci Total Environ · 2021 · 756:143993 · PMID 33310222 · 등급5 동물·현장 현장조사 · 환경과 생태 > 토양 거동 · 수생생물 · 환경 · AMPA
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초록 전문 번역 · gemma4:e4b
습지 생물막은 현장 노출 및 통제된 미세 우주실험을 통해 제초제 글리포세이트에 노출되었으며, 이를 통해 생물막 유기체에 의한 글리포세이트의 생물농축 및 대사 정도를 측정하였다. 생물막 내 글리포세이트 농도는 주변 물보다 2~4 자릿수 높았으며, 현장 노출 및 실험실 노출 생물막에서 각각 평균 생물농축계수는 835와 199 L·kg⁻¹이었다. 현장에서 생물막에서 검출된 글리포세이트의 주변 물 중 농도는 검출 한계 미만(<1 μg·L⁻¹)부터 최대 130 μg·L⁻¹에 이르렀다. 생물막 내 글리포세이트의 생물농축은 주변 물의 농도와 반비례하였으며, 보유 동역학은 흡착 모델과 효소 모델 모두와 유사하였다. 물과 생물막에 존재하는 미생물들은 글리포세이트를 주요 분해 산물인 아미노메틸 포스폰산(AMPA)으로 대사시켰으며, 생물막 내부 및 주변에서 분해 속도가 증가하였다. 생물막 내 조류의 광합성 효율은 24시간 동안 통제된 글리포세이트 노출에 의해 영향을 받지 않았다. 본 연구 결과는 생물막이 글리포세이트와 같은 오염물질을 제거함으로써 습지 수질 개선에 기여하는 역할을 보여주지만, 동시에 섭취를 통해 상위 영양 단계로의 잠재적 노출 경로가 될 수도 있음을 시사한다. 농약의 생물농축으로 인해, 생물막을 섭취하거나 서식하는 유기체에 대한 노출 위험은 주변 물 샘플의 농도로 나타내는 것보다 훨씬 높을 수 있다.ORIGINAL ABSTRACT
Wetland biofilms were exposed to the herbicide glyphosate via in situ field exposures and controlled microcosm experiments to measure bioconcentration and metabolism of glyphosate by biofilm organisms. Concentrations of glyphosate in biofilms were two to four orders of magnitude higher than the surrounding water, bioconcentration factors averaged 835 and 199 L·kg-1 in field- and lab-exposed biofilms, respectively. Glyphosate in water where it had been detected in biofilms at field-exposed sites ranged from below detection (<1 μg·L-1) up to 130 μg·L-1. Bioconcentration of glyphosate in biofilms was inversely proportional to concentrations in the surrounding water, and the retention kinetics were similar to both adsorption and enzymatic models. Microorganisms present in both the water and biofilms metabolized glyphosate to its primary breakdown product aminomethyl phosphonic acid (AMPA), with increased rates of breakdown in and around the biofilms. Photosynthetic efficiency of the algae within the biofilms was not affected by 24 h controlled glyphosate exposures. Our results demonstrate the role of biofilms in improving wetland water quality by removing contaminants like glyphosate, but also as a potential exposure route to higher trophic levels via consumption. Due to bioconcentration of pesticides, exposure risk to organisms consuming or living in biofilms may be much higher than indicated by concentrations in ambient water samples.| 저자 | Beecraft, L.; Rooney, R. |
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| 저널 | The Science of the total environment |
| 권·호·쪽 | 756, 143993 |
| PMID | 33310222 |
| DOI | 10.1016/j.scitotenv.2020.143993 |
| MeSH | Bioaccumulation; Biofilms; Glycine; Herbicides; Water Pollutants, Chemical; Wetlands; Glyphosate |