Hvordan vi lærte mere om farlige forurenende stoffer i Lagos lagune

Lagos lagune er den største af fire lagunesystemer ud for Guineabugten. Adskillige floder og vandveje løber ud i det, og det spiller en vigtig rolle i det vestafrikanske kyst-økosystem såvel som den nigerianske økonomi.

Flere akvatiske organismer i lagunen er kommercielt vigtige arter, at give mad og indkomst til omkringliggende samfund og videre. Fiskene, der fanges her, repræsenterer mere end halvdelen af ​​Nigerias fiskeriproduktion på næsten 800, 000 tons. Dette unikke brakvandsmiljø spiller også en væsentlig rolle i økosystemets stabilitet og som yngleplads for akvatiske arter.

Desværre, lagunen modtager enorme mængder stort set ubehandlet industri- og andet affald. Lagos State tegner sig for de fleste af landets industrier og er hjemsted for anslået 20 millioner mennesker.

Ogun, Osun, Ona- og Yewa-floderne tømmer store mængder vand fra indre og kystnære byer. Dette vand er generelt forurenet af industrielle, indenlandske og landbrugsaktiviteter. Lagunen modtager også en stor mængde forurenende stoffer fra fremstilling og kommunale aktiviteter i den større Lagos-metropol. De omfatter organiske og uorganiske forurenende stoffer, som medfører potentielle sundhedsrisici for fisk, rejer og krabber – og folk der spiser dem.

Vi gennemførte en undersøgelse for at evaluere virkningerne af disse forurenende stoffer på fiskefoder og miljøsundheden i Lagos lagunen. Vi havde til formål at give miljøsundhedsforvaltningsmyndigheder videnskabelige data til effektiv beskyttelse af marine økosystemer og menneskers sundhed. Vi brugte en ny metode til at analysere sedimentprøver, at forstå, hvordan de forskellige forurenende stoffer fordeler sig i lagunens økosystem og påvirker de organismer, der lever der.

Vi fandt ud af, at den komplekse kombination af forurenende stoffer i Lagos lagunen interfererer med fisk og pattedyrs biologi - især deres endokrine systemer - og er potentielt skadelig for mennesker.

Hvordan vi testede effekten af ​​forurenende stoffer

Væksten og industrialiseringen af ​​store byer som Lagos bidrager med mange forurenende stoffer til vand- og landøkosystemer. En række hotspots for forurening er også blevet identificeret i området, inklusive byen Ikorodu, slumområdet Makoko og Idumota marked. Plastprodukter, brugte dæk og bildele er nogle af de affaldsgenstande, der ender i Lagos lagunen, gennem uhensigtsmæssige affaldsbortskaffelsesmetoder, dumping, og industri- og landbrugsaktiviteter.

Slutstationen for disse forurenende stoffer er bunden af ​​lagunen. Sedimenterne opbevarer forurenende stoffer og frigiver dem under kraftig nedbør, vind og undervandsturbulens. Bundlevende organismer, især hvirvelløse dyr, også røre sedimenter op under fodring og interaktioner mellem rovdyr og byttedyr, tilbageføring af forurenende stoffer til vandet.

I vores undersøgelse testede vi tre af de måder, hvorpå forurenende stoffer frigives til vandet i naturen. Dette gav os en bedre forståelse af, hvordan forurenende stoffer påvirker organismer i vand.

Den første metode var elutriation, en proces, der simulerer den naturlige proces med at blande bundjord og vand, for eksempel når både forstyrrer vandet. I denne proces, forurenende stoffer resuspenderes i vandet.

Den anden var polær ekstraktion, som isolerer forurenende stoffer, der kan opløses i vand og forblive der i høje koncentrationer.

Den tredje var ikke-polær ekstraktion. Denne metode blev brugt til at evaluere virkningerne af forurenende stoffer, der overføres fra sediment til organismer, når de lever af partikler i bundjorden. snegle, regnorme, krabber og nogle fisk kan optage forurenende stoffer på denne måde.

De forskellige udvindingsmetoder giver resultater, der er sammenlignelige med, hvad der sker i det naturlige miljø. De gav os mulighed for at lære mere om de komplekse vekselvirkninger mellem vand- og bundjordsforurenende stoffer. Vi kunne også lære om virkningerne af forurenende stoffer på akvatiske organismer, herunder truslen mod deres vækst og reproduktion.

Vi udsatte derefter fiskeceller og rotteceller for de forurenende stoffer, der blev udvundet fra lagunens bundjord.

Brug af dyreceller (fisk og rotter) er en ny måde at undgå at bruge levende dyr til forskning. Det løser det etiske dilemma, der er forbundet med dyreanvendelse i forskning og giver en dybere forståelse af flere biologiske processer. Den molekylære analyse af disse celler kan give et tidligt varsel om skader på dyrs og miljøets sundhed. Der kan derefter tages skridt til at reducere skaderne.

Hvad vi fandt

Vores vurdering af forureningsbelastninger i forskellige dele af Lagos lagunen afslørede en bred vifte af prioriterede forurenende stoffer. Disse er forurenende stoffer med betydeligt giftigt potentiale for dyreliv og mennesker. De omfatter tungmetaller som kviksølv og cadmium, samt organiske forbindelser PCB'er, phenoler, PAH'er og organotiner. Nogle af disse kontaminanter er kendte hormonforstyrrende kemikalier. De inducerer også enzymsystemer, der kan ændre det forurenende stof til et mindre skadeligt kemikalie og fjerne det fra kroppen.

Vi rapporterede, at de producerer hormonelle ubalancer med forstyrrende virkninger på de endokrine og kemiske transformationssystemer hos fisk, krabber, rejer og krokodiller. Sådanne virkninger kan føre til ændringer i udviklingen af ​​reproduktive organer og resultere i kønsforvirring eller interseksuelle tilstand. Dokumenterede effekter på bestande af vilde dyr omfatter reduktioner i fiskearter.

Vores resultater viste, at udsættelse af celler for lave koncentrationer af de forurenende stoffer udvundet fra Lagos lagunesedimenter ikke kun dræbte cellerne, men også aktiveret de enzymer, der omsætter disse forurenende stoffer. Ultimativt, dette reducerer cellens evne til at nedbryde forurenende stoffer korrekt, med yderligere konsekvenser for vækst og reproduktion.

Forurenende stoffer fra industrielle og private kilder i Lagos lagunen repræsenterer en cocktail af miljøforurenende stoffer. De er i stand til at forstyrre væksten og reproduktionen af ​​fisk og pattedyr, der afhænger af lagunens økosystems stabilitet.

Disse resultater tyder på, at der er potentielle risici for skadelige virkninger på menneskers sundhed. De forurenende stoffer overføres potentielt til mennesker fra akvatiske føderessourcer. De bliver mere koncentrerede langs fødekæden. I betragtning af at hvirveldyrs hormonsystemer ligner hinanden, forurenende stoffer, der påvirker fisk, vil potentielt påvirke mennesker på lignende eller sammenlignelige måder.

Dette indikerer mulige negative sundhedsmæssige konsekvenser for mennesker, der er afhængige af lagunen som fødekilde.

Den store forurenende belastning kan også være medvirkende til det observerede fald i fiskefangster ved lagunen i nyere tid. Denne effekt kan skyldes manglende evne hos nok fiskeæg og unge fisk til at udvikle sig til voksne. Eller det kan være skader på føde og børnehaver for unge fisk.

Hvad skal der ske

Indtil nu, mangel på videnskabelig information om forurening i lagunen har gjort det vanskeligt for tilsynsmyndigheder at udvikle og håndhæve vand- og fødevaresikkerhedsregler. Oplysningerne fra vores undersøgelser kan bidrage til at udvikle protokoller til behandling af industrielt spildevand. Dette er også i overensstemmelse med FN's mål 14 for bæredygtig udvikling, om beskyttelse af liv under vand.

Vi anbefaler, at regulerende agenturer udvikler og vedtager en nigeriansk version af REACH (registrering, Evaluering, Godkendelse og begrænsning af kemikalier), Den Europæiske Unions forordning 1907/2006/EF om kemikalier. De bør også gøre mere for at håndhæve den juridiske beskyttelse af naturlige levesteder.

Regeringen og industrianlæg bør arbejde sammen for at finde måder at reducere forureningen, før spildevand når lagunen.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.