Cadmium (Cd) kann sich in der Nahrungskette anreichern und schwerwiegende Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und Sicherheit haben. Mikroplastik (MPs) wie Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) sollte nicht nur als einzelner Schadstoff, sondern auch als Träger anderer Schadstoffe betrachtet werden.
Eine Studie erscheinen In Briefe zur Bodenökologie zeigt, dass 313 mg/kg Cd Wachstum und Fortpflanzung hemmten und die Mikrostrukturen von Haut und Darm schädigten. Unterdessen hatte LDPE keinen Einfluss auf die Sterblichkeit, das Wachstum oder die Kokonproduktion von Regenwürmern. Darüber hinaus erhöhte es nicht die durch Cd verursachte Mortalität, das Wachstum oder die Hemmung der Kokonproduktion, sondern linderte stattdessen die durch die Cd-Behandlung verursachten DNA-Schäden in Coelomozyten. Schließlich veränderte es die Anreicherung von Cd in den Würmern nicht.
Eine Reihe von Studien zu den MPs hatten einen negativen Effekt auf das Wachstum von Regenwürmern, während biologisch abbaubare MPs laut einer Metaanalyse schwächere negative Auswirkungen hatten. Die Auswirkungen von MPs auf Regenwürmer bleiben jedoch umstritten.
In einer Studie hatte die 28-tägige Exposition von Regenwürmern (Eisenia andrei) gegenüber MPs aus Polyethylen (PE) keine signifikanten Auswirkungen auf das Überleben, die Anzahl der Jungtiere und das Endgewicht erwachsener Regenwürmer. Die langfristige Aufnahme von Regenwurm-PE-MPs verursachte jedoch Darmschäden.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Toxizität von PE möglicherweise mit der Expositionszeit zusammenhängt. Darüber hinaus verringert die durch Bodenpartikel auf Kunststoffen gebildete Schutzschicht die Toxizität von PE-MPs für Regenwürmer. In einer anderen Studie wurden keine signifikanten Auswirkungen auf das Überleben, die Anzahl der Jungtiere oder das Gewicht erwachsener Regenwürmer nach Exposition gegenüber verschiedenen MP-Konzentrationen berichtet.
Professor Wang sagte: „Bisher haben nur wenige Studien darauf hingewiesen, dass LDPE-MPs die Toxizität von Cd bei Regenwürmern nicht erhöhen, und daher stehen unsere Ergebnisse im Widerspruch zu kürzlich veröffentlichten Arbeiten. Wir fanden heraus, dass 30 % LDPE keinen Einfluss auf die Mortalität und das Wachstum hatten.“ und Kokonproduktion von Regenwürmern.
„Darüber hinaus erhöhte LDPE weder die Sterblichkeit noch die durch Cd verursachte Hemmung des Wachstums und der Kokonproduktion. Es linderte die durch Cd verursachte histopathologische Schädigung und DNA-Schädigung von Coelomozyten bei Regenwürmern. Der mRNA-Spiegel von MT in Regenwürmern stieg mit der gleichzeitigen Exposition gegenüber LDPE.“ und Cd. LDPE veränderte die Anreicherung von Cd in Regenwürmern nicht.
„Weitere Studien sind erforderlich, um zu klären, warum LDPE-MPs die Toxizität von Cd in Regenwürmern nicht erhöhen. Die hier beschriebenen Indikatoren können für die Toxizitätssicherheitsbewertung und die bodenökologische Risikobewertung von Böden verwendet werden, die sowohl mit MPs als auch mit Schwermetallen kontaminiert sind.“
Mehr Informationen:
Song Zhang et al., Mikroplastik aus Polyethylen niedriger Dichte mildert teilweise die ökotoxikologischen Wirkungen, die durch die Cadmiumexposition auf den Regenwurm Eisenia fetida hervorgerufen werden. Briefe zur Bodenökologie (2024). DOI: 10.1007/s42832-023-0184-4
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