Ecotoxicological assessment of complex environmental matrices from the lower Paraná River basin
Sediments of aquatic ecosystems constitute the fate of most atmospheric and terrestrial pollutants. Since aquatic organisms, such as amphibians, interact with sediments, the presence of pollutants may affect their survival, growth and reproduction. So, the aim of this study was to evaluate, the sediment and water quality of five sites from the lower basin of the Paraná River (Buenos Aires, Argentina) with different anthropic impacts: Morejón stream (S1), de la Cruz stream upstream (S2) and downstream (S3), Arrecifes river (S4), tributary stream of Arrecifes river (S5). Physicochemical parameters were measured in situ (water) and in laboratory (water and sediment samples). Also, a screening of metals and pesticides was performed. Chronic (504 h) lethal toxicity bioassays were performed exposing Rhinella arenarum larvae to sediment and water samples. Oxidative stress (catalase, superoxide dismutase, glutathione S transferase, reduced glutathione and lipid peroxidation) and genotoxicity (micronuclei test) biomarkers were analyzed at acute (96 h) exposure. According to the calculated water quality index, S1 and S3 showed excellent quality, S2 good quality and, S4 and S5 poor quality. Dissolved oxygen was low in all sites (2.26–5.63 mg/L) and S5 had the highest organic matter content. Copper levels exceeded the limit for the protection of aquatic life in S2 and S4; arsenic levels exceeded its limit in S4; and selenium levels exceeded its limit in S4 and S5. Pesticides were mainly detected in water samples. Sediment from S5 showed higher sulfide and organic matter concentrations. At 504 h, no significant mortality was observed in the control group while S5 caused the greatest mortality (80%), followed by S2 (66.67%), S1 (63.33%), S3 (46.67%) and S4 (43.4%). All samples caused oxidative stress and lipid peroxidation, and samples from S4 also caused genotoxicity. The analysis of sediment and water samples was a suitable approach to assess the effects of water bodies on a native amphibian species. Resumen: Los sedimentos de los ecosistemas acuáticos constituyen el destino de la mayoría de los contaminantes atmosféricos y terrestres. Dado que los organismos acuáticos, como los anfibios, interactúan con los sedimentos, la presencia de contaminantes puede afectar su supervivencia, crecimiento y reproducción. Así, el objetivo de este estudio fue evaluar la calidad de los sedimentos y aguas de cinco sitios de la cuenca baja del río Paraná (Buenos Aires, Argentina) con diferentes impactos antrópicos: arroyo Morejón (S1), arroyo de la Cruz aguas arriba ( S2) y aguas abajo (S3), río Arrecifes (S4), arroyo afluente del río Arrecifes (S5). Los parámetros fisicoquímicos se midieron in situ (agua) y en laboratorio (muestras de agua y sedimentos). Además, se realizó un tamizaje de metales y plaguicidas. Se realizaron bioensayos de toxicidad letal crónica (504 h) exponiendo larvas de Rhinella arenarum a muestras de sedimento y agua. Se analizaron biomarcadores de estrés oxidativo (catalasa, superóxido dismutasa, glutatión S transferasa, glutatión reducido y peroxidación lipídica) y genotoxicidad (prueba de micronúcleos) en exposición aguda (96 h). De acuerdo con el índice de calidad del agua calculado, S1 y S3 presentaron excelente calidad, S2 buena calidad y S4 y S5 mala calidad. El oxígeno disuelto fue bajo en todos los sitios (2.26–5.63 mg/L) y S5 tuvo el mayor contenido de materia orgánica. Los niveles de cobre excedieron el límite para la protección de la vida acuática en S2 y S4; los niveles de arsénico excedieron su límite en S4; y los niveles de selenio excedieron su límite en S4 y S5. Los plaguicidas se detectaron principalmente en muestras de agua. El sedimento de S5 mostró concentraciones más altas de sulfuro y materia orgánica. A las 504 h no se observó mortalidad significativa en el grupo control siendo S5 el que mayor mortalidad provocó (80%), seguido de S2 (66,67%), S1 (63,33%), S3 (46,67%) y S4 (43,4%). Todas las muestras causaron estrés oxidativo y peroxidación lipídica, y las muestras de S4 también causaron genotoxicidad. El análisis de muestras de sedimentos y agua fue un enfoque adecuado para evaluar los efectos de los cuerpos de agua en una especie nativa de anfibios.
| Main Authors: | , , , , |
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| Format: | info:ar-repo/semantics/artículo biblioteca |
| Language: | eng |
| Published: |
Elsevier
2022-10
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| Subjects: | Sediment, Water Quality, Toxicity, Ecotoxicology, Amphibians, Paraná River, Toads, Sedimento, Calidad del Agua, Toxicidad, Ecotoxicología, Anfibios, Río Paraná, Sapo, Sediment Toxicity, Toxicity Bioassays, Paraná River Basin, Environmental Matrices, Toxicidad de Sedimentos, Bioensayos de Toxicidad, Cuenca del Río Paraná, Matrices Ambientales, Rhinella arenarum, Sapo argentino - Sapo grande, |
| Online Access: | http://hdl.handle.net/20.500.12123/12472 https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0045653522018781 https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.135385 |
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