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Effects of Anthropogenic Estrogens Nonylphenol and 17?-Ethinylestradiol in Aquatic Model Ecosystems

2005; Wiley; Volume: 33; Issue: 1 Linguagem: Inglês

10.1002/aheh.200300552

1521-401X

Burkhard A. Hense, Gabriele F. Severin, Gerd Pfister, Gerhard Welzl, Wolfgang Jaser, Karl‐Werner Schramm,

Environmental Toxicology and Ecotoxicology

Microcosm tests were conducted to investigate the effects of the estrogenic substances nonylphenol (NP) and 17α-ethinylestradiol (EE) on aquatic ecosystems. Maximum concentrations of 9 to 120 μg L—1 NP resp. 49 to 724 ng L—1 EE were induced by controlled release. The controlled release method allows the establishment of a continuous concentration course. The microcosms proved to run robustly with abiotic conditions close to natural. They developed biocenosis with similar characteristics as in natural ecosystems and, considering their given level of complexity, they can be used to describe possible risks for the environment. Both tested chemicals unveiled the potential to affect the plankton communities in the tested concentration range. NP exposure caused a reduction of Cladocera and Copepoda abundances and disturbed the phytoplankton structure. A NOECcommunity of 30 μg L—1 was calculated. In the first EE study, a flood in the lake where the microcosm water was collected caused additional stress and thereby a high variability, both between the microcosms and in each microcosm over time. Probably therefore the only effect found was a reduction of Copepoda abundance. In a second EE study Cladocera and Copepoda abundances were reduced, from which the phytoplankton benefited. Although a final interpretation is difficult for results of microcosm tests, there are indications that the found effects of EE and perhaps also NP may be caused at least partially by endocrine disruptive activity. Wirkungen der anthropogenen Östrogene Nonylphenol und 17α-Ethinylöstradiol in aquatischen Modellökosystemen Es wurden Mikrokosmostests durchgeführt, um die Wirkung der Östrogene Nonylphenol (NP) und 17α-Ethinylöstradiol (EE) in aquatischen Ökosystemen zu untersuchen. Mit Hilfe der „Controlled Release”︁-Methode wurden dabei maximale Konzentrationen von 9 bis 120 μg L—1 NP bzw. 49 bis 724 ng L—1 EE erzielt. Die „Controlled Release”︁-Methode ermöglicht einen kontinuierlichen Konzentrationsverlauf. Es wurde gezeigt, dass in den Mikrokosmen naturnahe Verhältnisse herrschten. Die Biozönosen entwickelten sich mit ähnlichen Eigenschaften wie in natürlichen Ökosystemen und eigneten sich hinsichtlich ihrer Komplexität, um mögliche Umweltrisiken aufzudecken. Beide Testsubstanzen zeigten das Potential, in dem untersuchten Konzentrationsbereich die Planktongemeinschaften zu beeinträchtigen. NP-Exposition verursachte einen Rückgang der Cladoceren- und Copepodendichten und veränderte die Struktur des Phytoplanktons. Der NOECcommunity-Wert lag bei 30 μg L—1. Bei einem ersten EE-Versuch verursachte ein Hochwasser mit Eintrübung in dem See, aus dem das Wasser für die Mikrokosmen entnommen wurde, zusätzlichen Stress und eine hohe Variabilität sowohl zwischen den einzelnen Mikrokosmen als auch in jedem Mikrokosmos über der Zeit. Wohl deshalb konnte als einziger Effekt ein Rückgang der Copepodendichte gefunden werden. In einem zweiten Versuch nahmen Cladoceren- und Copepodendichte ab, wovon das Phytoplankton profitierte. Obwohl eine endgültige Interpretation von Mikrokosmenergebnissen schwierig ist, gibt es Anzeichen dafür, dass die gefundenen Effekte von EE und möglicherweise auch von NP zumindest teilweise über Störungen endokriner Systeme erfolgten.