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Ecological Risk Assessment of Pharmaceuticals in the Transboundary Vecht River (Germany and The Netherlands)
Environmental Toxicology and Chemistry ( IF 4.1 ) Pub Date : 2021-04-05 , DOI: 10.1002/etc.5062
Daniel J Duarte 1 , Gunnar Niebaum 2 , Volker Lämmchen 2 , Eri van Heijnsbergen 3 , Rik Oldenkamp 4 , Lucia Hernández-Leal 3 , Heike Schmitt 3, 5, 6 , Ad M J Ragas 1, 7 , Jörg Klasmeier 2
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Millions of people rely on active pharmaceutical ingredients (APIs) to prevent and cure a wide variety of illnesses in humans and animals, which has led to a steadily increasing consumption of APIs across the globe and concurrent releases of APIs into the environment. In the environment, APIs can have a detrimental impact on wildlife, particularly aquatic wildlife. Therefore, it is essential to assess their potential adverse effects to aquatic ecosystems. The European Water Framework Directive sets out that risk assessment should be performed at the catchment level, crossing borders where needed. The present study defines ecological risk profiles for surface water concentrations of 8 APIs (carbamazepine, ciprofloxacin, cyclophosphamide, diclofenac, erythromycin, 17α-ethinylestradiol, metformin, and metoprolol) in the Vecht River, a transboundary river that crosses several German and Dutch regions. Ultimately, 3 main goals were achieved: 1) the geo-referenced estimation of API concentrations in surface water using the geography-referenced regional exposure assessment tool for European rivers; 2) the derivation of new predicted-no-effect concentrations for 7 of the studied APIs, of which 3 were lower than previously derived values; and 3) the creation of detailed spatially explicit ecological risk profiles of APIs under 2 distinct water flow scenarios. Under average flow conditions, carbamazepine, diclofenac, and 17α-ethinylestradiol were systematically estimated to surpass safe ecological concentration thresholds in at least 68% of the catchment's water volume. This increases to 98% under dry summer conditions. Environ Toxicol Chem 2022;41:648–662. © 2021 The Authors. Environmental Toxicology and Chemistry published by Wiley Periodicals LLC on behalf of SETAC

中文翻译:

跨界韦希特河(德国和荷兰)药物生态风险评估

数百万人依靠活性药物成分 (API) 来预防和治疗人类和动物的各种疾病,这导致全球 API 的消费量稳步增加,同时 API 释放到环境中。在环境中,API 会对野生动物,尤其是水生野生动物产生不利影响。因此,有必要评估它们对水生生态系统的潜在不利影响。欧洲水框架指令规定,风险评估应在集水区进行,并在需要时跨越边界。本研究定义了 Vecht 河中 8 种 API(卡马西平、环丙沙星、环磷酰胺、双氯芬酸、红霉素、17α-炔雌醇、二甲双胍和美托洛尔)地表水浓度的生态风险概况,一条跨越德国和荷兰几个地区的跨界河流。最终,实现了 3 个主要目标:1) 使用欧洲河流的地理参考区域暴露评估工具对地表水中 API 浓度进行地理参考估计;2) 推导 7 种所研究 API 的新预测无影响浓度,其中 3 种低于先前推导的值;3) 在 2 种不同的水流情景下创建详细的空间明确的 API 生态风险概况。在平均流量条件下,系统估计卡马西平、双氯芬酸和 17α-炔雌醇在流域水量的至少 68% 中超过安全生态浓度阈值。在干燥的夏季条件下,这一比例增加到 98%。最终,实现了 3 个主要目标:1) 使用欧洲河流的地理参考区域暴露评估工具对地表水中 API 浓度进行地理参考估计;2) 推导 7 种所研究 API 的新预测无影响浓度,其中 3 种低于先前推导的值;3) 在 2 种不同的水流情景下创建详细的空间明确的 API 生态风险概况。在平均流量条件下,系统估计卡马西平、双氯芬酸和 17α-炔雌醇在流域水量的至少 68% 中超过安全生态浓度阈值。在干燥的夏季条件下,这一比例增加到 98%。最终,实现了 3 个主要目标:1) 使用欧洲河流的地理参考区域暴露评估工具对地表水中 API 浓度进行地理参考估计;2) 推导 7 种所研究 API 的新预测无影响浓度,其中 3 种低于先前推导的值;3) 在 2 种不同的水流情景下创建详细的空间明确的 API 生态风险概况。在平均流量条件下,系统估计卡马西平、双氯芬酸和 17α-炔雌醇在流域水量的至少 68% 中超过安全生态浓度阈值。在干燥的夏季条件下,这一比例增加到 98%。1) 使用欧洲河流的地理参考区域暴露评估工具对地表水中 API 浓度进行地理参考估计;2) 推导 7 种所研究 API 的新预测无影响浓度,其中 3 种低于先前推导的值;3) 在 2 种不同的水流情景下创建详细的空间明确的 API 生态风险概况。在平均流量条件下,系统估计卡马西平、双氯芬酸和 17α-炔雌醇在流域水量的至少 68% 中超过安全生态浓度阈值。在干燥的夏季条件下,这一比例增加到 98%。1) 使用欧洲河流的地理参考区域暴露评估工具对地表水中 API 浓度进行地理参考估计;2) 推导 7 种所研究 API 的新预测无影响浓度,其中 3 种低于先前推导的值;3) 在 2 种不同的水流情景下创建详细的空间明确的 API 生态风险概况。在平均流量条件下,系统估计卡马西平、双氯芬酸和 17α-炔雌醇在流域水量的至少 68% 中超过安全生态浓度阈值。在干燥的夏季条件下,这一比例增加到 98%。其中 3 个低于先前得出的值;3) 在 2 种不同的水流情景下创建详细的空间明确的 API 生态风险概况。在平均流量条件下,系统估计卡马西平、双氯芬酸和 17α-炔雌醇在流域水量的至少 68% 中超过安全生态浓度阈值。在干燥的夏季条件下,这一比例增加到 98%。其中 3 个低于先前得出的值;3) 在 2 种不同的水流情景下创建详细的空间明确的 API 生态风险概况。在平均流量条件下,系统估计卡马西平、双氯芬酸和 17α-炔雌醇在流域水量的至少 68% 中超过安全生态浓度阈值。在干燥的夏季条件下,这一比例增加到 98%。环境毒物化学2022;41:648–662。© 2021 作者。Wiley Periodicals LLC 代表 SETAC 出版的Environmental Toxicology and Chemistry
更新日期:2021-04-05
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