Lagos lagun är den största av fyra lagunsystem utanför Guineabukten. Flera floder och vattendrag mynnar ut i den, och det spelar en viktig roll i det västafrikanska kustekosystemet såväl som den nigerianska ekonomin.

Flera vattenlevande organismer i lagunen är kommersiellt viktiga arter, tillhandahålla mat och inkomster för omgivande samhällen och utanför. Fisken som fångas här representerar mer än hälften av Nigerias fiskeproduktion på nästan 800, 000 ton. Denna unika bräckvattenmiljö spelar också betydande roller för ekosystemstabilitet och som grogrund för vattenlevande arter.

Tyvärr, lagunen tar emot enorma mängder till stor del obehandlat industri- och annat avfall. Lagos delstat står för de flesta av landets industrier och är hem för uppskattningsvis 20 miljoner människor.

Ogun, Osun, Floderna Ona och Yewa tömmer stora mängder vatten från inlands- och kuststäder. Detta vatten är i allmänhet förorenat av industriella, hushålls- och jordbruksverksamhet. Lagunen tar också emot en stor mängd föroreningar från tillverkning och kommunal verksamhet i den större Lagos metropol. De inkluderar organiska och oorganiska föroreningar som skapar potentiella hälsorisker för fisk, räkor och krabbor — och människor som äter dem.

Vi genomförde en studie för att utvärdera effekterna av dessa föroreningar på fiskfoder och miljöhälsan i Lagos lagun. Vi strävade efter att förse myndigheter för miljöhälsoledning med vetenskapliga data för effektivt skydd av marina ekosystem och människors hälsa. Vi använde en ny metod för att analysera sedimentprover, att förstå hur de olika föroreningarna fördelar sig inom lagunens ekosystem och påverkar de organismer som lever där.

Vi fann att den komplexa kombinationen av föroreningar i Lagos lagun stör fiskar och däggdjurs biologi - särskilt deras endokrina system - och är potentiellt skadlig för människor.

Hur vi testade effekten av föroreningar

Tillväxten och industrialiseringen av storstäder som Lagos bidrar med många föroreningar till vatten- och markekosystemen. Ett antal hotspots för föroreningar har också identifierats i området, inklusive staden Ikorodu, slumområdet Makoko och Idumota marknaden. Plastprodukter, begagnade däck och bildelar är några av de avfall som hamnar i Lagos lagun, genom olämpliga metoder för avfallshantering, dumpning, och industri- och jordbruksverksamhet.

Slutstationen för dessa föroreningar är botten av lagunen. Sedimenten lagrar föroreningar och släpper ut dem under kraftiga regn, vindar och undervattensturbulens. Bottenlevande organismer, särskilt ryggradslösa djur, även rör upp sediment under utfodring och interaktioner mellan rovdjur och bytesdjur, återföra föroreningar till vattnet.

I vår studie testade vi tre av de sätt på vilka föroreningar släpps ut i vattnet i naturen. Detta gav oss en bättre förståelse för hur föroreningar påverkar organismer i vatten.

Den första metoden var elutriation, en process som simulerar den naturliga processen att blanda bottenjord och vatten, till exempel när båtar stör vattnet. I denna process, föroreningar återsuspenderas i vattnet.

Den andra var polär extraktion, som isolerar föroreningar som kan lösas upp i vatten och förbli där i höga koncentrationer.

Den tredje var icke-polär extraktion. Denna metod användes för att utvärdera effekterna av föroreningar som överförs från sediment till organismer när de livnär sig på partiklar från bottenjorden. Sniglar, daggmaskar, krabbor och vissa fiskar kan ta in föroreningar på detta sätt.

De olika utvinningsmetoderna ger resultat som är jämförbara med vad som händer i den naturliga miljön. De gjorde det möjligt för oss att lära oss mer om de komplexa interaktionerna mellan vatten- och bottenföroreningar. Vi kan också lära oss om effekterna av föroreningar på vattenlevande organismer, inklusive hotet mot deras tillväxt och reproduktion.

Vi exponerade sedan fiskceller och råttceller för de föroreningar som utvunnits från lagunens bottenjord.

Att använda djurceller (fisk och råtta) är ett nytt sätt att undvika att använda levande djur för forskning. Det löser det etiska dilemmat som är förknippat med djuranvändning i forskning och ger en djupare förståelse för flera biologiska processer. Den molekylära analysen av dessa celler kan ge en tidig varning om skador på djur- och miljöhälsan. Åtgärder kan sedan vidtas för att minska skadorna.

Vad vi hittade

Vår bedömning av föroreningsbelastningar vid olika delar av Lagos lagun avslöjade ett brett spektrum av prioriterade föroreningar. Dessa är föroreningar med betydande giftig potential för vilda djur och människor. De inkluderar tungmetaller som kvicksilver och kadmium, samt organiska föreningar PCB, fenoler, PAH och organotenn. Vissa av dessa föroreningar är kända hormonstörande kemikalier. De inducerar också enzymsystem som kan förändra föroreningen till en mindre skadlig kemikalie och eliminera den från kroppen.

Vi rapporterade att de producerar hormonella obalanser med störande effekter på fiskens endokrina och kemiska omvandlingssystem, krabbor, räkor och krokodiler. Sådana effekter kan leda till förändringar i utvecklingen av reproduktionsorganen och resultera i könsförvirring eller intersextillstånd. Dokumenterade effekter på vilda djurpopulationer inkluderar minskningar av fiskarter.

Våra fynd visade att exponering av celler för låga koncentrationer av föroreningarna som extraherades från Lagos lagunsediment inte bara dödade cellerna, men aktiverade också enzymerna som metaboliserar dessa föroreningar. I sista hand, detta minskar cellens förmåga att bryta ner föroreningar ordentligt, med ytterligare konsekvenser för tillväxt och reproduktion.

Föroreningar från industriella och inhemska källor i Lagos lagun representerar en cocktail av miljöföroreningar. De kan störa tillväxten och reproduktionen av fiskar och däggdjur som är beroende av lagunens ekosystems stabilitet.

Dessa fynd tyder på att det finns potentiella risker för skadliga effekter på människors hälsa. Föroreningarna överförs potentiellt till människor från akvatiska livsmedelsresurser. De blir mer koncentrerade längs näringskedjan. Med tanke på att hormonsystemen hos ryggradsdjur är liknande, föroreningar som påverkar fiskar kommer potentiellt att påverka människor på liknande eller jämförbara sätt.

Detta indikerar möjliga negativa hälsokonsekvenser för människor som är beroende av lagunen som matkälla.

Den stora föroreningsbelastningen kan också bidra till den observerade minskningen av fiskfångster vid lagunen på senare tid. Denna effekt kan uppstå på grund av oförmågan hos tillräckligt många fiskägg och unga fiskar att utvecklas till vuxna. Eller det kan bero på skador på föda och plantskolor för unga fiskar.

Vad behöver hända

Tills nu, bristen på vetenskaplig information om föroreningar i lagunen har gjort det svårt för tillsynsorgan att utveckla och upprätthålla vatten- och livsmedelssäkerhetsbestämmelser. Informationen från våra studier skulle kunna bidra till att utveckla protokoll för behandling av industriella avloppsvatten. Detta är också i linje med FN:s mål 14 för hållbar utveckling, om skydd av liv under vatten.

Vi rekommenderar att tillsynsmyndigheter utvecklar och antar en nigeriansk version av REACH (registrering, Utvärdering, auktorisation och begränsning av kemikalier), Europeiska unionens förordning 1907/2006/EG om kemikalier. De bör också göra mer för att genomdriva det rättsliga skyddet av naturliga livsmiljöer.

Myndigheter och industrianläggningar bör samarbeta för att hitta sätt att minska föroreningarna innan avloppsvatten når lagunen.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.