Degradation of Alternative Biocides in the Aquatic Environment

Harino, Hiroya; Langston, W.J.

doi:10.1007/978-4-431-85709-9_23

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“…27 Estudos realizados nos Estados Unidos, Europa e Ásia têm demonstrado elevadas concentrações desse composto em amostras de água, com valores de até 1.300 ng/L nas Ilhas Virgens, 1.700 ng/L na Cote d´Azur e 4.200 ng/L em Singapura. 18,28,29 Também tem sido reportada a ocorrência ambiental do metabólito M1 com concentrações variando entre 1 e 4.000 ng/L em amostras de água oriundas de marinas da Ásia, Europa e Estados Unidos. [30][31][32] A ocorrência de Irgarol 1051 em amostras de água do mar tem sido globalmente relacionada a áreas onde se observa fluxo de embarcações, sobretudo em marinas e portos pesqueiros.…”

Section: Irgarol 1051unclassified

“…Esse composto é estável à oxidação e atua como inibidor da fotossíntese em diversas espécies. 29 Sua taxa de hidrólise é insignificante em um pH neutro, mas aumenta sob circunstâncias fortemente ácidas ou alcalinas. Estudos experimentais demonstram que sua meia vida em ambiente aquático encontra-se entre 14 e 27 dias.…”

Section: Irgarol 1051unclassified

“…24 Toxicologicamente, o DCOIT demonstra elevada atividade antimicrobiana, sobretudo com relação a bactérias, fungos e algas. 29 Diferentemente do Diuron e do Irgarol 1051, os seus níveis de toxicidade para espécies do fitoplâncton e do zooplâncton são muito parecidos. Visto que em testes realizados com a diatomácea Skeletonema costatum e com o peixe Cyprinodon variegatus, os valores de CL 50 (96 h) foram 13,9 e 20,5 µg/L, respectivamente (Tabela 3).…”

Section: Dcoit (Sea-nine 211)unclassified

“…Sendo assim, dependendo das concentrações disponíveis desses íons metá-licos na água e nos sedimentos, ZP converte-se em Cobre Piritiona (CP). 29 Apesar disso, todos os complexos metálicos de piritionas são extremamente sensíveis à luz, sofrendo rápida dimerização por fotodegradação. Estudos experimentais demonstraram que, sob irradiação UV, a meia vida do CP é de aproximadamente 29 min, enquanto que a do ZP é de 15 min.…”

Section: Piritionas Metálicasunclassified

“…53 Adicionalmente, esses compostos também sofrem degradação por hidrólise e por atividade microbiana, tornando suas meias vidas nos ambientes marinhos ainda mais curtas. 29,79 Devido à baixa disponibilidade de dados sobre sua ocorrência ambiental, o comportamento de sorção das piritionas metálicas é até o momento desconhecido. 27 Entretanto, a maior solubilidade do ZP (6 mg/L) em relação ao CP (< 1 mg/L) sugere que esses compostos particionam preferencialmente em compartimentos ambientais distintos.…”

Section: Piritionas Metálicasunclassified

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Tintas anti-incrustantes de terceira geração: novos biocidas no ambiente aquático

2011

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Recebido em 7/6/10; aceito em 11/1/11; publicado na web em 1/4/11 THIRD GENERATION ANTIFOULING PAINTS: NEW BIOCIDES IN THE AQUATIC ENVIRONMENT. Antifouling agents have been used on vessels and boats since ancient civilizations. Thus, a brief history on the three generations of antifouling paints was provided in the present review. Additionally, information about physic-chemical properties, environmental levels, toxicology and analytical methods was discussed for the 16 "new" booster biocides used as third-generation antifouling paints. The main problems, limitations and future trends related to this subject were also presented. Finally, actions were suggested in order to appraise the current status of the environmental impact caused by these compounds in South America.Keywords: antifouling; paint; booster biocides. INTRODUÇÃODentre os diversos grupos de contaminantes orgânicos potencialmente danosos a ecossistemas aquáticos, despontaram nos últimos anos os biocidas utilizados como princípio ativo de tintas antiincrustantes. Essas tintas são aplicadas como sistemas de proteção, com a finalidade de combater a formação e o estabelecimento de comunidades bioincrustantes (fouling) sobre superfícies expostas à água. Usualmente, tintas anti-incrustantes são aplicadas em embarcações comerciais e de passeio, plataformas petrolíferas, tubulações submarinas, comportas de represas, tanques destinados à aquicultura, dentre outras estruturas. 1Dentre as aplicações mencionadas para as referidas tintas, a utilização como revestimento protetor em embarcações tem sido apontada por muitos autores como a mais impactante para o ambiente, devido ao seu caráter altamente difundido em zonas costeiras.2 Segundo Kotrikla, 3 o emprego de sistemas anti-incrustantes em embarcações é justificado pelos seguintes motivos: o aumento da fricção entre o casco e a água, demanda uma maior potência dos motores e, consequentemente, gera um aumento no consumo de combustível; aumento da frequência de docagens, gerando um incremento de custos e de resíduos gerados; aumento das taxas de corrosão e, introdução não intencional de espécies exóticas em ambientes aquáticos.O primeiro registro de uso de sistemas anti-incrustantes data de 2 mil anos atrás, quando os cascos de madeira eram revestidos com chumbo e "untados" com misturas de óleo de baleia, enxofre e arsênio. Em 1625, uma receita letal combinando arsênio, cobre e goma em pó foi patenteada como agente anti-incrustante por Wilian Beale, na Inglaterra. A utilização de sistemas anti-incrustantes incorporados às tintas passou a ser comum, e cada vez mais frequente, na medida em que os cascos de madeira das embarcações foram substituídos por cascos metálicos, fato ocorrido em meados do século XVIII. A partir de então, a navegação comercial e o uso de embarcações de lazer se tornaram cada vez mais populares, aportando aos ambientes aquáticos quantidades cada vez maiores de biocidas utilizados em tintas anti-incrustantes. 1Em meados do século XX, os óxidos de cobre e de zinco foram os primeiros biocidas ut...

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Section: Irgarol 1051unclassified

Section: Dcoit (Sea-nine 211)unclassified

Section: Piritionas Metálicasunclassified

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Tintas anti-incrustantes de terceira geração: novos biocidas no ambiente aquático

2011

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Effect of anti‐fouling organotin compound (TBTCl) and the ameliorative role of spirulina on Lamellidens marginalis

Sharma

Nayak

Pradhan

et al. 2023

Environmental Quality Mgmt

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Organotin compounds (OTs) belong to persistent organic pollutants (POPs) group and are capable of persisting up to 40 years due to their chemical nature. Tributyltin (TBT) is an anti‐fouling agent and can easily leach out into water threatening the aquatic life. Molluscs are sensitive towards the presence of toxins in their surrounding environment and respond accordingly to overcome stress conditions. Lamellidens marginalis, a freshwater bivalve is popular for its food value and pink pearls. The present study focuses on the effect of Tributyltin chloride (TBTCl), a form of TBT, on Lamellidens marginalis under laboratory conditions. The 96 h median lethal concentration (LC50) was calculated to be 1 mg L−1. Bivalves were segregated into three sub‐groups that is, group I; control, group II; experimental (treated with 0.2 mg L−1 TBTCl that is, 1/5th of LC50 value), group III; experimental (treated with 0.2 mg L−1 TBTCl + 0.003% w/v spirulina). A static non‐renewal toxicity assay was performed for 96 h. Estimation of total protein, acid phosphatase (ACP), alkaline phosphatase (ALP), aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT) and glycogen was carried out. An overall decrease in the total protein, ACP, ALP, glycogen, and ALT was observed in both the experimental groups (Groups II and III) in comparison to the control group whereas, the concentration of AST was found to increase in hepatopancreas. Integrated biomarker response index (IBR) value was calculated to be 12.60 for control and 10.56 and 11.29 for groups II and III, respectively in hepatopancreas. Similarly, in gill tissue the values were 3.69, 1.37, and 3.43, respectively. After treatment with nutritional supplement spirulina, a higher BRI (biomarker response index) value of 3.3 for group III was observed, suggesting the therapeutic role of spirulina in test organisms. BRI value derived for group II was 2.7 indicating more severity of TBTCl compared to group III in the absence of spirulina.

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Efficacy and Ecotoxicity of Novel Anti-Fouling Nanomaterials in Target and Non-Target Marine Species

et al. 2017

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Biofouling is a global problem that affects virtually all the immersed structures. Currently, several novel environmentally friendly approaches are being tested worldwide to decrease the toxicity of biocides in non-fouling species, such as the encapsulation/immobilization of commercially available biocides, in order to achieve control over the leaching rate. The present study addresses the toxicity of two widely used booster biocides, zinc pyrithione (ZnPT) and copper pyrithione (CuPT), in its free and incorporated forms in order to assess their toxicity and anti-fouling efficacy in target and non-target species. To achieve this goal, the following marine organisms were tested; the green microalgae Tetraselmis chuii (non-target species) and both target species, the diatom Phaeodactylum tricornutum and the mussel Mytilus edulis. Organisms were exposed to both biocides, two unloaded nanostructured materials and nanomaterials loaded with biocides, from 10 μg/L to 100 mg/L total weight, following standard protocols. The most eco-friendly and simultaneously efficient anti-fouling solution against the two photosynthetic species (nanoclays loaded with ZnPT) was then tested on mussels to assess its lethal efficacy (LC = 123 μg/L) and compared with free biocide (LC = 211 μg/L) and unloaded material (LC > 1000 μg/L). A second exposure test with sub-lethal concentrations (lower than 100 μg/L), using mussels, was carried out to assess biochemical changes caused by the tested compounds. Oxidative stress, detoxification and neurotransmission markers were not responsive; however, different antioxidant patterns were found with free ZnPT and loaded nanoclay exposures. Thus, the immobilization of the biocide ZnPT into nanoclays proved to be a promising efficient and eco-friendly anti-fouling strategy.

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Degradation of Alternative Biocides in the Aquatic Environment

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Tintas anti-incrustantes de terceira geração: novos biocidas no ambiente aquático

Tintas anti-incrustantes de terceira geração: novos biocidas no ambiente aquático

Effect of anti‐fouling organotin compound (TBTCl) and the ameliorative role of spirulina on Lamellidens marginalis

Efficacy and Ecotoxicity of Novel Anti-Fouling Nanomaterials in Target and Non-Target Marine Species

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