Hazard assessment for Nickel nanoparticles in the soil: full life cycle test with Enchytraeus crypticus
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2016 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | eng |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10773/18560 |
Resumo: | A nanotecnologia é uma área em constante crescimento, com cada vez mais produtos contendo nanopartículas (NPs) a serem introduzidos no mercado e no nosso dia-a-dia, desde cosméticos a baterias e dispositivos médicos. As características das NPs (composição química, tamanho, forma, reatividade) prometem novas aplicações e tornam estes materiais altamente desejáveis. Devido ao aumento de produção, as NPs irão eventualmente chegar ao meio ambiente de forma direta ou indireta, onde podem causar efeitos negativos nos diferentes compartimentos dos ecossistemas (solo, ar, água). Apesar de haver estudos ecotoxicológicos que se focam em nanomateriais, diferentes resultados (e por vezes contraditórios) podem ser encontrados mesmo para NPs com a mesma composição química, o que se pode dever a influência de fatores bióticos e abióticos que podem alterar a biodisponibilidade e portanto a toxicidade desses materiais. NPs metálicas, como o níquel (Ni) são atualmente utilizadas em diversas aplicações, no entanto os efeitos das nanopartículas de níquel (NiNPs) em organismos de solo ainda são pouco conhecidos. No presente estudo, a toxicidade de NiNPs (em comparação com NiNO3) para o organismo modelo de solo Enchytraeus crypticus (Oligochaeta) foi investigada com base no teste padrão Teste de Reprodução em Enquitreídeos (em inglês Enchytraeid Reprodução test - ERT) e no recentemente desenvolvido teste de ciclo de vida completo (FLC), que adiciona ao teste padrão, parâmetros como a eclosão, o crescimento e o tempo para atingir a maturidade. No geral, NiNO3 foi mais tóxico para o E. crypticus do que as NiNPs e a toxicidade parece ocorrer através de mecanismos diferenciados. Na exposição a NiNO3, os efeitos foram visíveis na redução do número de juvenis eclodidos ao nível da eclosão e mantiveram-se ao longo de todos os parâmetros avaliados no ciclo de vida (crescimento, estado de maturação, sobrevivência e reprodução). Relativamente à exposição a NiNPs, a eclosão foi o parâmetro mais sensível (CE10 = 47 mg NiNPs/kg), mas os organismos sobreviveram e reproduziram-se a concentrações até 1800 mg NiNPs/kg, mostrando que o efeito observado na eclosão foi um atraso. Exposição a 100 mg Ni/kg causou efeitos similares a concentrações mais altas (1000 e 1800 mg NiNPs/kg) indicando um maior efeito associado ao tamanho nano. Os atuais resultados realçam a potencial falta de uma dose-resposta monótona (com base na massa) para a avaliação de perigo de NPs e consequentemente a exigência da revisão dos procedimentos para a avaliação de risco. |
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Hazard assessment for Nickel nanoparticles in the soil: full life cycle test with Enchytraeus crypticusPoluição dos solosNíquel - ToxicidadeEcotoxicologiaAnelídeos - Indicadores biológicosNanopartículas - ToxicidadeA nanotecnologia é uma área em constante crescimento, com cada vez mais produtos contendo nanopartículas (NPs) a serem introduzidos no mercado e no nosso dia-a-dia, desde cosméticos a baterias e dispositivos médicos. As características das NPs (composição química, tamanho, forma, reatividade) prometem novas aplicações e tornam estes materiais altamente desejáveis. Devido ao aumento de produção, as NPs irão eventualmente chegar ao meio ambiente de forma direta ou indireta, onde podem causar efeitos negativos nos diferentes compartimentos dos ecossistemas (solo, ar, água). Apesar de haver estudos ecotoxicológicos que se focam em nanomateriais, diferentes resultados (e por vezes contraditórios) podem ser encontrados mesmo para NPs com a mesma composição química, o que se pode dever a influência de fatores bióticos e abióticos que podem alterar a biodisponibilidade e portanto a toxicidade desses materiais. NPs metálicas, como o níquel (Ni) são atualmente utilizadas em diversas aplicações, no entanto os efeitos das nanopartículas de níquel (NiNPs) em organismos de solo ainda são pouco conhecidos. No presente estudo, a toxicidade de NiNPs (em comparação com NiNO3) para o organismo modelo de solo Enchytraeus crypticus (Oligochaeta) foi investigada com base no teste padrão Teste de Reprodução em Enquitreídeos (em inglês Enchytraeid Reprodução test - ERT) e no recentemente desenvolvido teste de ciclo de vida completo (FLC), que adiciona ao teste padrão, parâmetros como a eclosão, o crescimento e o tempo para atingir a maturidade. No geral, NiNO3 foi mais tóxico para o E. crypticus do que as NiNPs e a toxicidade parece ocorrer através de mecanismos diferenciados. Na exposição a NiNO3, os efeitos foram visíveis na redução do número de juvenis eclodidos ao nível da eclosão e mantiveram-se ao longo de todos os parâmetros avaliados no ciclo de vida (crescimento, estado de maturação, sobrevivência e reprodução). Relativamente à exposição a NiNPs, a eclosão foi o parâmetro mais sensível (CE10 = 47 mg NiNPs/kg), mas os organismos sobreviveram e reproduziram-se a concentrações até 1800 mg NiNPs/kg, mostrando que o efeito observado na eclosão foi um atraso. Exposição a 100 mg Ni/kg causou efeitos similares a concentrações mais altas (1000 e 1800 mg NiNPs/kg) indicando um maior efeito associado ao tamanho nano. Os atuais resultados realçam a potencial falta de uma dose-resposta monótona (com base na massa) para a avaliação de perigo de NPs e consequentemente a exigência da revisão dos procedimentos para a avaliação de risco.Nanotechnology is an area of increasing growth, with more and more products containing nanoparticles (NPs) being introduced in the market and used in our daily life, from cosmetics to batteries and medical devices. NPs characteristics (chemical composition, size, shape, reactivity) promises new applications and make these materials highly desirable. Due to the increase of production NPs will eventually reach the environment either directly or indirectly, where they may cause negative effects in different compartments of ecosystems (soil, air, water). Although there are ecotoxicological studies that focus on nanomaterials, different (and sometimes contradictory) results can be found even with NPs of the same chemical composition, which may be due to the influence of abiotic and biotic factors that can affect the bioavailability and hence the toxicity of those materials Metallic NPs, such as nickel (Ni) are currently used in many applications, however the effects of nickel nanoparticles (NiNPs) in soil organisms are still poorly known. In the present work, the aim was to evaluate the toxicity of NiNPs (compared to NiNO3) for soil model organism Enchytraeus crypticus (Oligochaeta) using the standard Enchytraeid reproduction test (ERT) and the newly developed full life cycle test (FLC ), which adds to the standard the parameters hatching, growth and time to reach maturity. NiNO3 was more toxic to E. crypticus than NiNPs and toxicity seems to occur via differentiated mechanisms. For NiNO3 exposure effects where visible in the reduced number of hatched juveniles and then remained throughout all the endpoints evaluated in the life cycle (growth, maturity status, survival and reproduction). Regarding exposure to NiNPs, hatching was the most sensitive endpoint (EC10 = 47 mg NiNPs/kg), but organisms survived and reproduced at concentrations up to 1800 mg NiNPs/kg, revealing that the effect in the hatching was a delay. Exposure to 100 mg NiNPs/kg caused similar effects to the higher concentrations (1000 and 1800 mg NiNPs/kg), indicating higher nano-particulate effect. These results highlights the potential lack of monotone dose-response (based on mass) for hazard assessment of NPs and hence the requirement of a revised procedure for Risk Assessment.Universidade de Aveiro2018-07-20T14:01:03Z2016-07-12T00:00:00Z2016-07-122018-07-12T10:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10773/18560TID:201574454engSantos, Fátima da Conceição Ferreira dosinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-02-22T11:35:57Zoai:ria.ua.pt:10773/18560Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T02:53:32.522515Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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