Mapitio haya yanatathmini uwepo wa rangi sintetiki za kikaboni zinazoweza kuwa na uwezo wa kutia rangi na pia kuonyesha shughuli ya kifamasia katika maji, maji machafu, ufugaji wa viumbe majini, mashapo na viumbe wa majini. Watafiti wanazitazama misombo hii kama rangi zenye shughuli ya kifamasia (Pharmacologically Active Dyes, PADs) na kuchunguza mifano katika makundi ya azo, acridine, phenothiazine, triphenylmethane na xanthene pamoja na matumizi yake ya kitabibu/kiutengaji, vipimo vya mazingira, mbinu za kutibu maji machafu na data za sumu. Hitimisho kuu la utafiti ni kwamba kutathmini PADs chini ya kichwa cha kawaida cha “uchafuzi wa rangi” kunaweza kupunguza kwa makadirio hatari zake za kimazingira; kwa sababu baadhi ya PADs si vitu vya kutoa rangi pekee bali ni misombo hai kibayolojia na katika baadhi ya hali inaweza kuwa na sumu.

Mapitio yanaonyesha kuwa misombo kama methylene blue, malachite green, crystal violet, brilliant green, acriflavine na viambata vya rhodamine inaweza kutumika katika tiba ya binadamu au mifugo, ufugaji wa viumbe majini, nguo, ngozi, karatasi, uchapishaji, plastiki na sekta nyingine. Wigo huu mpana wa matumizi huunda vyanzo vingi vinavyoweza kupeleka PADs katika maji machafu ya viwandani na ya manispaa.

Moja ya sifa muhimu za kimazingira za PADs ni kwamba zimetengenezwa ziwe sugu dhidi ya mwanga na athari za vijidudu ili zidumu katika matumizi ya kupaka rangi. Sifa hizo hizo zinaweza pia kufanya uvunjaji wake kuwa mgumu katika mitambo ya kutibu maji machafu. Mapitio yanasisitiza kuwa kuondolewa kwa rangi pekee si ushahidi kwamba molekuli mahususi za PAD au bidhaa zake za mabadiliko zimeondolewa, na kwamba vigezo vya jumla kama BOD₅, COD au TOC huenda visionyeshe uondoaji mahususi wa PAD.

Vipimo vya mazingira vilivyokusanywa katika utafiti vinaonyesha kuwa PADs hazibaki katika maji machafu pekee. Rangi zimeripotiwa katika maji ya mito, maziwa, mabwawa na bahari, katika mashapo, katika chembechembe zilizosimamishwa na katika wanyama wa majini wa porini. Vipimo mbalimbali vya PAD katika maji ya mazingira vinaenea katika masafa mapana sana ya takribani 0,0013–600 µg/L katika chanzo. Kwa kuwa masafa haya yanajumuisha nchi tofauti, mbinu za uchanganuzi, miili ya maji na tafiti za uchukuaji sampuli, hayapaswi kutafsiriwa kama “mkusanyiko wa kawaida wa mazingira” mmoja.

Ufugaji wa viumbe majini huunda njia tofauti ya hatari. Mapitio yanakusanya machapisho kuhusu matumizi haramu ya baadhi ya PADs katika samaki au bidhaa nyingine za majini kutokana na gharama yake ndogo na athari zake za kuzuia vijidudu/kuvu. Hasa malachite green na metaboliti yake leucomalachite green zimeripotiwa mara kwa mara katika maji ya ufugaji, mashapo na bidhaa za majini. Katika baadhi ya tafiti za uwanjani, mashapo yamefanya kazi kama hifadhi ya kimazingira ambamo rangi zinaweza kufuatiliwa kwa muda mrefu zaidi kuliko katika maji.

Ujumbe wenye nguvu zaidi katika sehemu ya sumu unahusu rangi za triphenylmethane na hasa malachite green. Mapitio yanawasilisha thamani za chini za EC₅₀/LC₅₀ kwa malachite green katika viumbe tofauti kuanzia bakteria hadi samaki. Kwa mfano, kwa Vibrio fischeri thamani ya EC₅₀ ya dakika 15 imetolewa kuwa 0,051 mg/L, huku kwa carp wachanga thamani ya LC₅₀ ya saa 96 ikiwa 0,013 mg/L. Hata hivyo, kwa kuwa thamani za sumu zinatokana na spishi, umri, muda wa jaribio na hali tofauti, si sahihi kutumia namba hizo pekee kama daraja la moja kwa moja la sumu kati ya spishi.

Hitimisho jingine muhimu la mapitio ni kwamba, licha ya uwepo wa chaguo nyingi za matibabu, hakuna suluhisho moja la kawaida kwa maji machafu halisi yenye PAD. Uondoaji wa zaidi ya %90 na hata kufikia %100 chini ya hali za maabara umeripotiwa kwa baadhi ya rangi kwa kutumia mbinu tofauti sana kama kugandisha, electrocoagulation, flocculation, biodegradation ya vijidudu, adsorption, kaboni iliyoamilishwa, uchujaji kwa utando, oxidation ya hali ya juu na photocatalysis. Hata hivyo, chanzo kinaeleza wazi kwamba viwango hivi vya juu kwa kiasi kikubwa vilipatikana kwa rangi moja katika kiwango cha maabara na kwamba utendaji huohuo hauwezi kuhakikishwa katika maji machafu halisi yenye vipengele vingi.

Maoni kwa mtazamo wa Uturuki: Mapitio hayajumuishi mifano ya mazingira ya nje pekee. Jedwali 2 pia linajumuisha fasihi inayoripoti mabaki ya leucomalachite green katika sampuli za samaki kutoka Uturuki; chanzo kinaonyesha masafa ya 0,6–1 µg/kg na, katika kundi hilohilo la utafiti, 0,4–1,7 µg/kg. Thamani hizi hazionyeshi hali ya uzalishaji wote wa ufugaji nchini Uturuki wala kiwango cha sasa cha kuenea kitaifa; ni matokeo ya sampuli maalumu tu zilizojumuishwa katika mapitio. Hatua inayofuata yenye maana kisayansi kwa Uturuki ni kufanya tafiti lengwa za ufuatiliaji wa PAD zinazojumuisha kwa pamoja maji ya uso, sehemu ya kuingia/kutoka ya mitambo ya kutibu maji machafu, mashapo na bidhaa za majini. Utafiti wenyewe hautoi ramani ya kitaifa ya hatari wala uchambuzi wa kanuni kwa Uturuki.

Rangi yenye shughuli ya kifamasia inamaanisha nini?

Dhana ya PAD haimaanishi tu sifa ya kemikali inayotoa rangi kwa dutu, bali pia uwezo wake wa kuonyesha shughuli ya kifamasia kwenye lengo la kibayolojia. Katika utafiti, PADs zinachukuliwa kuwa rangi sintetiki za kikaboni zinazoweza kuonyesha shughuli dhidi ya bakteria, kuvu, vimelea au baadhi ya virusi.

Mapitio yanatoa mifano ya rangi zenye shughuli ya kifamasia kupitia makundi matano makuu ya kemikali:

Sifa za molekuli katika Jedwali 1 zimetolewa kwa maumbo ya kationi. Utafiti pia unaeleza auramine na auramine O kama rangi za diphenylmethane, lakini katika tanbihi ya jedwali la sumu unaeleza kuwa katika uainishaji wa vitendo mara nyingi huzingatiwa pamoja na kundi la triphenylmethane.

Kwa nini rangi hizi zinaweza kuonyesha athari ya kifamasia?

Kulingana na maelezo ya kimkakati ya chanzo, vituo vya elektrofili katika molekuli nyingi za PAD za kationi vinaweza kuingiliana na makromolekuli za nukleofili kama DNA. Athari ya biocidal ya rangi pia inahusishwa na kuzuia vimeng’enya vya kupumua vya viumbe vimelea.

Kwa hiyo, sifa zilezile za kemikali zinaweza kufanya PAD iwe na manufaa kama antimicrobial au antiseptic, lakini inapokuwa imetolewa kwenye mazingira bila udhibiti inaweza kusababisha athari zisizohitajika za kibayolojia kwa vijidudu visivyolengwa au viumbe wa majini.

Matumizi ya kitabibu na kuwa kichafuzi cha mazingira yanawezaje kukutana katika dutu moja?

Utafiti unaonyesha hali hii ya pande mbili hasa kupitia methylene blue na acriflavine. Ingawa methylene blue ni rangi ya kundi la phenothiazine, imetumika kama photosensitizer katika matumizi ya photodynamic. Historia ya antiseptic ya rangi za acridine kama acriflavine na proflavin inarudi hadi kipindi cha Vita vya Kwanza vya Dunia.

Umuhimu huu wa kitabibu haupingani na hatari ya kimazingira. Msingi wa utafiti ni kwamba molekuli yenye shughuli ya kifamasia haiwezi kudhaniwa kuwa “haina athari” kibayolojia mara inapoingia kwenye maji machafu.

Kwa nini malachite green inajitokeza hasa katika ufugaji wa viumbe majini?

Malachite green ni rangi ya kundi la triphenylmethane na kihistoria imevutia umakini kutokana na ufanisi wake mkubwa dhidi ya maambukizi ya kuvu katika samaki na mayai ya samaki. Gharama ndogo na upatikanaji rahisi umechangia kuendelea kwa matumizi yake katika baadhi ya maeneo licha ya marufuku au vikwazo.

Mapitio yanakusanya tafiti nyingi kuhusu kubainishwa kwa malachite green, leucomalachite green, crystal violet, leucocrystal violet, brilliant green, methylene blue na rangi nyingine katika bidhaa mbalimbali za ufugaji wa viumbe majini au katika maji ya ufugaji.

Ni viwango gani vimeripotiwa katika maji ya ufugaji wa viumbe majini?

Katika Jedwali 2 la mapitio, PAD inayoripotiwa mara nyingi zaidi katika maji ya ufugaji wa samaki ni malachite green. Katika tafiti tofauti, thamani zinaanzia takribani 0,0057 µg/L hadi 2020 µg/L. Masafa haya mapana sana si kikomo cha chini na cha juu cha usambazaji mmoja; yanajumuisha tafiti huru zilizofanywa katika nchi tofauti, kwa aina tofauti za sampuli na kwa mbinu tofauti za uchanganuzi.

Jedwali hilo hilo katika chanzo lina viwango vya 5–50 µg/L kwa brilliant green pamoja na baadhi ya matokeo ya juu zaidi; kwa crystal violet pia kuna vipimo vya maji ya ufugaji vya takribani 0,52–0,95 µg/L.

Kwa nini mashapo ni muhimu?

Moja ya dhana zinazovutia katika utafiti ni kwamba mashapo yanaweza kufanya kazi kama aina ya “kumbukumbu ya muda mrefu” ya uchafuzi wa PAD.

Katika utafiti mmoja uliowasilishwa katika mapitio, sampuli za maji, mashapo na samaki kutoka mashamba 15 ya samaki zilichunguzwa. Ingawa rangi hazikubainishwa katika sampuli za maji, zilipatikana katika baadhi ya sampuli za samaki na mashapo. Kupatikana kwa malachite green na leucomalachite green katika mashapo ya chini ya mkondo wa shamba la samaki lakini kutokupatikana katika mashapo ya juu ya mkondo kulionyesha kuwa uchambuzi wa mashapo unaweza kusaidia kubaini matumizi ya awali au ya vipindi.

Katika utafiti mwingine, iliripotiwa kuwa takribani %64 ya crystal violet ilihama kutoka maji kwenda kwenye mashapo katika mfumo wa asili wa maji–mashapo. Matokeo haya hayamaanishi kuwa kutakuwa na uhamisho wa kudumu wa %64 katika miili yote ya maji; ni mahususi kwa hali za majaribio/mazingira za utafiti husika.

Kwa nini mitambo ya kutibu maji machafu inaweza kushindwa kunasa PADs?

Kutengenezwa kwa PADs kama rangi sintetiki kunaweza kuzifanya ziwe thabiti dhidi ya mwanga, hali za oxidation au vijidudu. Sifa hii, ambayo ni faida kwa uimara wa rangi katika bidhaa, hugeuka kuwa hasara katika matibabu ya maji machafu.

Mapitio pia yanaeleza kuwa ufuatiliaji wa kawaida wa mitambo mara nyingi hulenga vigezo vya jumla vya uchafuzi kama BOD₅, COD na TOC. Vipimo hivi hutoa taarifa kuhusu mzigo wa jumla wa kikaboni lakini havipimi moja kwa moja mkusanyiko wa PAD mahususi au bidhaa zake za mabadiliko.

Kupungua kwa rangi peke yake pia haitoshi. Muundo wa chromophore wa rangi unaweza kuvunjika na rangi kutoweka huku sehemu nyingine za kikaboni za molekuli au bidhaa za mabadiliko zikibaki kwenye maji. Ndiyo sababu wito wa chanzo wa ufuatiliaji wa mazingira unahitaji maendeleo na matumizi ya utambuzi wa PAD ulio mahususi kwa uchanganuzi badala ya kutegemea “kipimo cha rangi” pekee.

Hatua tatu kuu za kutibu maji machafu

Kielelezo 2 cha utafiti kinaonyesha mtambo wa kawaida wa kutibu maji machafu kama matibabu ya awali, ya pili na ya tatu.

Matibabu ya awali yanategemea kuondoa vitu vikubwa vilivyosimamishwa kwa kutumia kuchuja kwa gridi, kusaga, kuondoa mchanga, kutuliza na, inapohitajika, coagulation/flocculation.

Matibabu ya pili yanajumuisha sludge hai na michakato mingine ya kibayolojia inayotegemea matumizi ya vitu vya kikaboni na vijidudu.

Matibabu ya tatu yanaweza kujumuisha mbinu za hali ya juu zaidi za kifizikia-kikemia kama adsorption, ion exchange, uchujaji kwa utando, ozonation, reverse osmosis au advanced oxidation.

PADs zimejaribiwa kuondolewaje katika matibabu ya awali?

Jedwali 5 la mapitio linajumuisha mifano ya coagulation, electrocoagulation na flocculation. Katika tafiti za maabara:

Namba hizi si data za uendeshaji endelevu za mchanganyiko wote wa PAD katika mtambo halisi wa manispaa wa kutibu maji machafu. Chanzo kinasisitiza wazi kwamba kwa kuwa rangi tofauti zilijaribiwa moja moja, ufanisi unaweza kuwa mdogo zaidi katika maji machafu halisi yenye mchanganyiko tata.

Je, matibabu ya kibayolojia yanafaa kwa kila PAD?

Hapana. Utafiti unalinganisha tafiti mbalimbali za biodegradation/decolorization zilizofanywa kwa bakteria, kuvu, chachu na vimeng’enya vya peroxidase vya mimea.

Kwa aina za Aspergillus, decolorization/biodegradation hadi %100 imeripotiwa kwa brilliant green; kwa Klebsiella aerogenes S27, biodegradation hadi %97 kwa malachite green; na katika baadhi ya mifumo ya Pseudomonas, matokeo hadi %99,9 yameripotiwa.

Kwa upande mwingine, si mifumo yote ya kibayolojia ina ufanisi sawa. Kwa mfano, katika baadhi ya majaribio ya peroxidase ya mimea, uondoaji wa takribani %54 kwa brilliant green na %44–70 kwa chrysoidine umeripotiwa.

Ni teknolojia gani zimechunguzwa katika matibabu ya tatu?

Katika chanzo, adsorption, kaboni iliyoamilishwa, uchujaji kwa utando, advanced oxidation na photocatalysis ndizo zinazojitokeza zaidi.

Thamani hizi za juu zinaonyesha uwezo wa teknolojia; chanzo kinasisitiza kuwa nyingi zinatokana na rangi moja na hali za maabara. Hakuna utaratibu mmoja wa pamoja na uliothibitishwa wa kutibu maji machafu halisi yenye PADs tofauti, chumvi, surfactants na vichafuzi vingine vya kikaboni/isokaboni kwa wakati mmoja.

Je, PADs zimepimwa kweli katika maji machafu ya viwandani?

Ndiyo. Jedwali 4 la utafiti linaonyesha kuwa PADs hazijaripotiwa tu katika miyeyusho sintetiki ya majaribio bali pia katika aina mbalimbali za maji machafu halisi.

Chrysoidine imeripotiwa katika maji machafu ya nguo; methylene blue katika maji machafu ya maeneo ya kufulia, maabara za microbiology, maabara za tiba, karatasi, uchapishaji, plastiki na nguo; brilliant green, crystal violet na malachite green hasa katika maji machafu ya nguo na viwanda vingine; rhodamine B katika maji machafu ya kufulia, nguo na tasnia ya plastiki.

Kwa methylene blue, chanzo kina matokeo katika sekta tofauti yanayobadilika takribani kati ya 82,5–125.000 µg/L. Katika maji machafu ya nguo, crystal violet imeripotiwa katika tafiti tofauti kutoka kiwango cha µg/L hadi maelfu kadhaa ya µg/L.

Namba hizi hazipaswi kutumiwa kama masafa ya kawaida ya mkusanyiko kwa sekta moja. Mbinu ya uchanganuzi, namna ya uchukuaji sampuli, kituo, mchakato, jiografia na hali za uzalishaji hutofautiana.

Je, zinapatikana pia katika maji machafu ya manispaa?

Mapitio yanaonyesha kuwa PADs kama methylene blue, crystal violet, malachite green, methyl violet 2B, rhodamine B na rhodamine 6G zimeripotiwa pia katika maji machafu ya manispaa au katika maji yanayotoka kwenye mitambo ya kutibu.

Chanzo kinajadili njia kadhaa zinazowezekana za kuingia katika mifumo ya manispaa: utupaji usiofaa wa bidhaa au dawa zenye PAD, kupaka rangi nguo au nywele nyumbani, kupotea kwa rangi kutoka kwenye kitambaa wakati wa kufua na kumwaga maji ya matibabu ya aquarium kwenye mfumo wa maji taka.

Kwa nini sludge ya kutibu maji machafu ni tatizo tofauti?

Si vichafuzi vyote vinavyoondolewa kutoka maji machafu vinaharibiwa; sehemu yake inaweza kuhamia kwenye sludge. Utafiti unaeleza kuwa sehemu kubwa ya sludge ya maji taka inayozalishwa katika Umoja wa Ulaya hutumiwa kwa madhumuni ya kilimo.

Wasiwasi wa kimazingira wa chanzo ni kwamba ikiwa PADs zipo katika sludge ya matibabu, zinaweza kuhamia kwenye udongo na baadaye kuingiliana na mfumo wa maji au mimea. Utafiti hautoi seti pana ya data za moja kwa moja za uwanjani za kilimo kwa PADs zenyewe; badala yake unajadili njia inayowezekana kupitia tafiti za awali kuhusu uhamishaji wa kilimo wa rangi mbalimbali za kikaboni zinazotokana na maji machafu au sludge.

Kwa hiyo, chanzo hakionyeshi hitimisho kwamba “PADs hujilimbikiza katika mazao yote ya kilimo.”

Ni PADs zipi zimepatikana katika maji ya mazingira?

Jedwali 3 linakusanya vipimo vya maji ya mazingira vya PADs kama methylene blue, brilliant green, crystal violet, malachite green, methyl violet, methyl violet 2B, rhodamine B na rhodamine 6G.

Tafiti mbalimbali zinapotathminiwa pamoja, chanzo kinawasilisha matokeo katika masafa ya takribani 0,0013–600 µg/L. Malachite green ni miongoni mwa PADs zinazoripotiwa mara nyingi zaidi katika miili mbalimbali ya maji, na chanzo kina matokeo yaliyofikia 600 µg/L katika utafiti mmoja wa maji ya mto.

Thamani hii ya juu haimaanishi kuwa maji yote ya mito yako katika kiwango hicho. Mapitio yanakusanya matokeo ya tafiti zilizofanywa kwa mbinu tofauti sana za uchanganuzi.

Ni nini kilichopatikana katika mashapo na vitu vilivyosimamishwa?

Katika mashapo ya mito nchini Ujerumani, thamani za 4,7–25,6 µg/kg zimeripotiwa kwa malachite green; katika chembechembe zilizosimamishwa, thamani za 12,7–543 µg/kg zimeripotiwa.

Katika hali ya zamani zaidi na tofauti sana ya uchafuzi, thamani kubwa sana za 1000–2000 mg/kg zimeripotiwa kwa leucomalachite green na leucocrystal violet katika udongo karibu na eneo la kuhifadhi taka za rangi nchini Marekani. Huu ni mfano wa eneo la kuhifadhi taka za viwandani na hauwezi kutafsiriwa kama kiwango cha kawaida cha asili cha mazingira.

Je, PAD imepatikana katika wanyama wa majini wa porini?

Ndiyo. Utafiti unalipa umakini maalumu eel wa Ulaya (Anguilla anguilla). Kwa sababu ya kiwango chake kikubwa cha mafuta na tabia ya kula kwenye sakafu ya maji, spishi hii imejadiliwa kama bioindicator yenye manufaa kwa uchafuzi wa PAD wa mazingira.

Katika utafiti uliokuwa na eel wa Ulaya wa porini kutoka maeneo 91 nchini Ubelgiji, iliripotiwa kuwa angalau mabaki moja ya PAD kutoka kundi la Victoria blue, crystal violet, leucocrystal violet, brilliant green, malachite green au leucomalachite green yalipatikana katika %77 ya samaki.

Mapitio pia yanaripoti utafiti wa sampuli 637 za konokono wa baharini kutoka Kusini-mashariki mwa China, ambapo leucomalachite green ilipatikana katika %3,54 ya sampuli na mkusanyiko wa juu zaidi ulikuwa 2,48 µg/kg.

Rangi inaweza kuathirije mfumo ikolojia wa majini?

Athari ya kwanza inayoonekana ya maji yenye rangi ni rangi yenyewe. Kulingana na chanzo, mabadiliko ya rangi ya maji yanaweza kupunguza upenyaji wa mwanga ndani ya safu ya maji. Hii inaweza kuathiri shughuli ya photosynthesis ya mimea ya majini na phytoplankton.

Kwa kuwa phytoplankton ni mojawapo ya wazalishaji msingi wa mtandao wa chakula wa majini, athari huenda zisibaki katika kundi moja la viumbe pekee. Mapitio yanajadili mfiduo wa PAD kwa mtazamo mpana kupitia wazalishaji, wavunjaji, walaji wa kwanza, walaji wa pili na walaji wa viwango vya juu.

Kwa nini malachite green inajitokeza katika sehemu ya sumu?

Data za sumu za PAD tofauti zinapolinganishwa katika mapitio, malachite green hasa inajitokeza kwa viwango vya chini vya athari au vifo.

Mfano wa carp hasa unaonyesha kuwa umri unaweza kubadilisha unyeti. Kwa samaki wachanga, LC₅₀ ya saa 96 ilikuwa 0,013 mg/L, huku kwa waliokomaa ikiwa 0,135 mg/L.

Kwa kuwa data hizi zinatoka maabara tofauti, pamoja na umri, kemia ya maji, joto, muundo wa jaribio na hali nyingine zinaweza pia kuathiri matokeo. Kwa hiyo, tofauti ya takribani mara kumi haipaswi kuchukuliwa kama kipimo cha kiasi cha athari ya kisababishi cha umri pekee.

Je, Rhodamine B ina sumu kwa kiwango kilekile?

Chanzo kinawasilisha thamani za LC₅₀ zilizo juu sana kwa rhodamine B ikilinganishwa na malachite green katika majaribio ya samaki. Katika baadhi ya majaribio ya samaki wa walaji wa pili na wa tatu, matokeo ya LC₅₀ katika kiwango cha 217–526 mg/L yameripotiwa na hakuna athari ya sumu inayoonekana iliyoripotiwa.

Kwa upande mwingine, baadhi ya tafiti za wanyama wasio na uti wa mgongo zimeripoti athari zinazohusishwa na rhodamine B kama matatizo ya harakati, mkusanyiko wa rangi, kudhoofika au kifo. Kwa hiyo, hitimisho la “sumu kali ya chini zaidi kwa samaki” kwa rangi moja halimaanishi kutokuwa na madhara kwa viumbe wote wa majini.

Hatari ya kimazingira huhesabiwaje?

Mapitio yanaeleza mbinu ya uwiano wa hatari (Risk Quotient, RQ) inayotumiwa kwa PADs zilizochaguliwa:

\[ RQ=\frac{MEC}{PNEC} \]

Hapa MEC ni mkusanyiko wa mazingira uliopimwa, na PNEC ni mkusanyiko uliotabiriwa ambapo athari hatari katika mazingira haitarajiwi.

Chanzo kinatoa mifano mitatu kutoka utafiti wa awali wa hatari ya kimazingira:

• Hatari haikuainishwa kwa 0,0594 µg/L rhodamine B.
• Hatari ndogo kwa samaki iliripotiwa kwa 0,0571 µg/L methyl violet 2B.
• Hatari ya wastani kwa samaki iliripotiwa kwa 0,0209 µg/L crystal violet.

Pia inaelezwa kuwa PNEC ya 0,92 µg/L ipo kwa auramine na 4,6 µg/L kwa auramine O, lakini RQ haikuweza kuhesabiwa katika tafiti hizi kwa sababu hakukuwa na data ya mkusanyiko wa mazingira uliopimwa.

Thamani hizi si mipaka ya kisheria inayoweza kutumika ulimwenguni kote; ni tathmini za hatari ya mazingira kutoka tafiti maalumu zilizowasilishwa na mapitio.

Hitimisho zinazoungwa mkono na utafiti

• Baadhi ya rangi sintetiki za kikaboni zenye shughuli ya kifamasia zinapaswa kuzingatiwa miongoni mwa vichafuzi vinavyojitokeza katika mazingira ya majini.
• PADs zimeripotiwa katika maji machafu ya viwandani na manispaa, maji ya ufugaji wa viumbe majini, maji ya mazingira, mashapo na baadhi ya wanyama wa majini.
• Ustahimilivu wa PADs dhidi ya mwanga na uvunjaji wa vijidudu unaweza kufanya uondoaji wake kuwa mgumu katika matibabu ya kawaida ya maji machafu.
• Kuondolewa kwa rangi pekee hakuthibitishi kuwa PAD mahususi zimevunjwa kikamilifu.
• Malachite green inajitokeza katika data zilizokusanywa za ecotoxicity kwa thamani za chini hasa za EC50/LC50.
• Mashapo yanaweza kuwa sehemu nyeti zaidi kuliko maji kwa kufuatilia uwepo wa muda mrefu wa baadhi ya PADs katika mazingira.
• Mbinu nyingi kama coagulation, biodegradation, adsorption, membrane, advanced oxidation na photocatalysis zimechunguzwa kwa uondoaji wa PAD.
• Hakuna mbinu moja ya kawaida ya kutibu maji machafu halisi ya PAD yenye vipengele vingi ambayo imewekwa hadi sasa.

Hitimisho ambazo utafiti hauonyeshi

• Mapitio hayakufanya uchukuaji mpya wa sampuli za uwanjani wala majaribio mapya ya maabara.
• Mzigo halisi wa jumla wa PAD duniani kote haujahesabiwa.
• Mkusanyiko wa wastani wa PAD duniani hauwezi kutolewa kutoka kwa viwango mbalimbali vilivyo katika majedwali.
• Uondoaji wa %100 wa rangi katika jaribio la maabara si dhamana ya uondoaji wa %100 katika mtambo halisi wa maji machafu.
• Kutoweka kwa rangi hakumaanishi mineralization kamili au kuondoka kwa sumu.
• Utafiti hauonyeshi kwamba PAD zote zina kiwango sawa cha sumu.
• Thamani za EC50/LC50 zilizopimwa katika spishi tofauti na kwa muda tofauti wa majaribio si ulinganisho wa moja kwa moja wa hali ileile.
• Hakuna ramani ya kitaifa ya kuenea kwa PAD au hatari ya sasa ya kimazingira iliyoundwa kwa Uturuki.
• Hatari maalumu ya ugonjwa kwa binadamu kutokana na mfiduo wa PAD wa kimazingira haijahesabiwa kwa kiasi.

Mbinu na Matokeo ya Utafiti

Utafiti huu ni wa aina gani?

Huu si utafiti unaokusanya sampuli mpya au kufanya majaribio mapya ya sumu. Waandishi wamekusanya kutoka fasihi iliyochapishwa awali makundi ya kemikali ya PAD, matumizi ya kifamasia, matumizi haramu katika ufugaji wa viumbe majini, vipimo katika maji machafu na mazingira, mbinu za matibabu na matokeo ya sumu katika viumbe wa majini.

Utafiti ulichapishwa kama “Review Article”. Makala hairipoti orodha ya kina ya hifadhidata, mifuatano ya maneno muhimu, idadi ya machapisho yaliyopatikana mwanzoni, mchakato wa kuondoa tafiti zilizorudiwa, vigezo vya kujumuisha/kuondoa au uteuzi wa kimfumo wa tafiti unaofanana na PRISMA. Kwa hiyo, ni sahihi zaidi kutathmini mbinu yake kama mapitio mapana/ya kimasimulizi ya fasihi.

Mapitio yanaunganisha seti zipi kuu za data?

Matokeo kuu ya uainishaji wa kemikali

Makundi makuu ya PAD katika mapitio ni rangi za azo, acridine, phenothiazine, triphenylmethane na xanthene. PAD nyingi muhimu zina muundo wa kationi. Malengo ya kifamasia yanaweza kujumuisha bakteria, kuvu, vimelea na baadhi ya virusi.

Uainishaji huu haumaanishi kuwa tabia ya kimazingira ni sawa kwa rangi zote. Muundo wa molekuli, umbo la ionic, umumunyifu, sifa za lipophilic na namna ya matumizi hutofautiana.

Matokeo kuu ya data za ufugaji wa viumbe majini

Katika fasihi iliyokusanywa, malachite green na metaboliti yake iliyopunguzwa leucomalachite green hufanya sehemu kubwa ya tafiti za mabaki katika ufugaji wa viumbe majini. Uwezo wa kupata mabaki katika mashapo au tishu za samaki hata wakati sampuli za maji ni hasi unaonyesha kuwa ufuatiliaji wa sehemu moja tu ya mazingira unaweza kukosa matumizi ya zamani.

Matokeo kuu ya data za maji machafu

PADs hazijawekewa mipaka katika sekta zenye matumizi makubwa ya rangi kama nguo. Pia zimeripotiwa katika mikondo mbalimbali kama sehemu za kufulia, maabara za tiba/microbiology, karatasi, plastiki, uchapishaji na maji taka ya manispaa.

Wasifu huu mpana wa vyanzo unaonyesha kwamba udhibiti unaolenga sekta moja pekee ya viwanda huenda usiwakilishe kikamilifu uingiaji wa PAD katika mazingira.

Kikomo cha kimetodolojia cha tafiti za matibabu

Asilimia za uondoaji katika Jedwali 5 hazina mkusanyiko sawa wa kuanzia, kemia sawa ya maji wala mwisho sawa wa uchanganuzi. Baadhi ya tafiti hupima “decolorization”, nyingine “removal”, nyingine “biodegradation” au ufanisi wa adsorption.

Maneno haya si sawa kabisa. Kwa mfano, kupungua kwa absorbance na mineralization ya total organic carbon ni matokeo tofauti ya kisayansi. Kwa hiyo, thamani za %100 katika jedwali haziwezi kutafsiriwa kuwa “molekuli na bidhaa zote za mabadiliko zimeondolewa kabisa.”

Kikomo cha kimetodolojia cha data za sumu

Jedwali 6 linajumuisha bakteria, kuvu, algae, mimea, crustaceans na spishi mbalimbali za samaki. Baadhi ya matokeo ni EC₅₀, baadhi LC₅₀, na mengine yamewasilishwa kama athari ya ukuaji wa muda mrefu au matatizo ya kimaumbile.

Muda wa majaribio pia si sawa: kuna majaribio ya dakika 15, saa 24, saa 48, saa 72, saa 96 na muda mrefu zaidi. Samaki wanaweza kuwa katika hatua ya embryo, larva, wachanga, juvenile au waliokomaa.

Kwa hiyo, nguvu ya mapitio ni kuunganisha ushahidi mpana wa sumu; kikomo chake cha kimetodolojia ni kwamba data zenye utofauti mkubwa haziwezi kupunguzwa kuwa kipimo kimoja cha kiasi cha sumu.

Baadhi ya matokeo ya kiasi ya mazingira

Kikomo cha tathmini ya hatari

Mapitio hayafanyi hesabu mpya ya RQ kwa PAD zote. Chanzo kinawasilisha vipimo maalumu vya mazingira na hesabu za hatari zilizochapishwa awali. Kwa kuwa data za kutosha za MEC na PNEC hazipatikani kwa PAD nyingi, wasifu kamili wa hatari ya kimazingira hauwezi kuundwa.

Jambo la kuripoti ndani ya chanzo linalohitaji umakini

Katika Jedwali 4, kwenye mstari wa “wastewater” unaohusishwa na Ullah na wenzake, LOD ya malachite green imeandikwa kama 0,055 µg/L, huku mkusanyiko uliobainishwa ukiwa 0,0025 µg/L. Mkusanyiko huo uko chini ya LOD iliyoripotiwa kwenye mstari huo huo. Verianla haijabadilisha thamani hii; mapitio yaliyokaguliwa hayaelezi kama kuna hitilafu inayowezekana ya kitengo, uhamishaji wa jedwali au kuripoti.

Pia, kwa sababu ya upana wa Table 6, baadhi ya thamani za chini sana za sumu zinahitaji kusomwa pamoja na tanbihi za jedwali kuhusu muda wa jaribio au taarifa za spishi. Chanzo kinaweka kando kwa kando thamani kutoka miundo tofauti ya majaribio.

Mchango wa kisayansi wa utafiti

Mchango mkuu wa mapitio si kuunda mchakato mpya wa matibabu wala mbinu mpya ya uchanganuzi. Mchango mkuu ni kutathmini katika mfumo mmoja wa pamoja, kwa upande wa shughuli ya kifamasia na sumu ya kimazingira, kundi lilelile la kemikali ambalo mara nyingi hutazamwa kando chini ya vichwa vya “rangi”, “mabaki ya dawa ya mifugo” au “kiwanja cha maji machafu ya viwandani”.

Pendekezo kuu la waandishi ni kwamba PADs ziwekwe chini ya ufuatiliaji wa kimazingira wa kimfumo zaidi, uondoaji wake halisi katika matibabu ya maji machafu uthibitishwe kwa mbinu mahususi za uchanganuzi, na tathmini za hatari ziendelezwe katika viwango tofauti vya mtandao wa chakula wa majini.

Maelezo ya Chanzo na Mbinu

Jina kamili la asili la utafiti: The occurrence of pharmacologically active dyes in the aquatic environment as a result of water and wastewater contamination—an underestimated environmental problem

Waandishi, kwa mpangilio wa asili: Angelika Tkaczyk-Wlizło; Kamila Mitrowska.

Mchango sawa/mwandishi wa kwanza sawa: Hakuna taarifa ya mwandishi wa kwanza sawa au mchango sawa katika chanzo.

Mwandishi anayewajibika: Kamila Mitrowska.

Taasisi: Department of Chemical Research of Food and Feed, National Veterinary Research Institute (PIWet), Puławy, Poland; Institute of Biological Bases of Animal Production, University of Life Sciences in Lublin, Lublin, Poland. Angelika Tkaczyk-Wlizło anahusishwa na taasisi mbili, huku Kamila Mitrowska akihusishwa na National Veterinary Research Institute.

Aina ya chanzo: Makala ya mapitio mapana/ya kimasimulizi. Si utafiti unaozalisha data mpya za majaribio, mapitio ya kimfumo wala meta-analysis.

Jarida: Environmental Science and Pollution Research.

Juzuu / kurasa: Juzuu 33, 9225–9255.

DOI: 10.1007/s11356-026-37866-x

Tarehe ya kuwasilishwa: 23 Septemba 2025.

Tarehe ya kukubaliwa: 21 Mei 2026.

Tarehe ya kuchapishwa mtandaoni: 12 Juni 2026.

Hali ya uhakiki wa wenzao: Ni Review Article iliyopitiwa na wataalamu na kuchapishwa katika Environmental Science and Pollution Research.

Mchapishaji: Springer Nature.

Kiungo rasmi cha chapisho:Springer Nature Link — ukurasa rasmi wa makala

Kiungo cha DOI:https://doi.org/10.1007/s11356-026-37866-x

Ufikiaji wazi na leseni: Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).

Mhariri anayewajibika: Roland Peter Kallenborn.

Ufadhili: Utafiti uliungwa mkono chini ya KNOW (Leading National Research Centre) “Healthy Animal – Safe Food” Scientific Consortium kupitia uamuzi wa Ministry of Science and Higher Education No. 05-1/KNOW2/2015 na National Veterinary Research Institute (PIWet) “PIWet Research Fund”, mradi F/125.

Upatikanaji wa data: Waandishi wanaeleza kuwa data zilizoundwa au kuchambuliwa wakati wa utafiti zimewasilishwa ndani ya makala iliyochapishwa.

Idhini ya kimaadili: Haitumiki.

Mgongano wa maslahi: Waandishi wametangaza kuwa hakuna maslahi yanayoshindana.

Michango ya waandishi

Angelika Tkaczyk-Wlizło: Uundaji wa dhana, uchanganuzi rasmi, utafiti, rasilimali, uwasilishaji wa kuona na uandishi wa rasimu ya asili.

Kamila Mitrowska: Uchanganuzi rasmi, upatikanaji wa ufadhili, usimamizi wa mradi, rasilimali, ushauri, uwasilishaji wa kuona na ukaguzi/uhariri.

Kikomo cha mbinu ya mapitio

Ingawa utafiti unakusanya seti pana sana ya vyanzo, haujatoa itifaki ya utafutaji wa hifadhidata, mifuatano ya utafutaji, mchakato wa uteuzi wa tafiti, vigezo vya kujumuisha/kuondoa au mfumo wa tathmini ya ubora unaotarajiwa katika mapitio ya kimfumo ya fasihi. Kwa hiyo, machapisho yaliyomo katika makala hayapaswi kutafsiriwa kama sampuli ya kimfumo iliyofafanuliwa mapema ya uwanja mzima.

Kikomo cha ulinganisho wa namba

Matokeo katika Majedwali 2–6 yanatoka nchi tofauti, miaka tofauti na mbinu tofauti sana za uchanganuzi/majaribio. Kwa mfano, baadhi ya viwango vya mazingira vimebainishwa kwa UV-Vis spectrophotometry, na vingine kwa mbinu zinazotegemea HPLC au LC-MS/MS. Katika thamani za sumu, spishi ya kiumbe, hatua ya ukuaji na muda wa mfiduo hutofautiana.

Kwa hiyo, namba kutoka tafiti tofauti katika makala ya Verianla hazijalinganishwa kana kwamba ni matokeo ya jaribio moja lililodhibitiwa.

Kikomo cha data za matibabu

Asilimia nyingi za juu za uondoaji katika Jedwali 5 zinahusu kutibu PAD binafsi chini ya hali za maabara. Chanzo chenyewe kinaeleza kuwa maji machafu halisi yana vipengele tofauti na kwamba ufanisi halisi wa kuvunjwa kwa PAD unaweza kuwa mdogo kuliko matokeo ya maabara.

Dokezo la kuripoti ndani ya chanzo

Katika rekodi moja ya malachite green katika Jedwali 4, “determined concentration” ya 0,0025 µg/L iko chini ya LOD ya 0,055 µg/L iliyoripotiwa kwenye mstari huo huo. Utafiti hauelezi tofauti hii. Thamani haijasahihishwa na Verianla na haijajumuishwa katika hesabu kuu za matokeo.

Kikomo cha tafsiri ya kisayansi

Mapitio haya yanaunga mkono hitaji la kuchukulia kwa uzito uwepo wa PAD katika mazingira na uwezo wa ecotoxicological wa baadhi ya PAD. Hata hivyo, utafiti hauonyeshi kwa kiasi kwamba PAD zote zina hatari sawa ya kimazingira, kwamba miili yote ya maji imechafuliwa na PAD, au kwamba mfiduo wa PAD wa kimazingira husababisha matokeo maalumu ya kiafya kwa binadamu.

Ujumbe wenye nguvu zaidi wa utafiti ni kwamba baadhi ya misombo ya rangi yenye shughuli ya kifamasia haipaswi kutathminiwa kama uchafuzi unaoonekana wa rangi pekee; inapaswa kufuatiliwa kwa njia mahususi za kikemia na kutathminiwa ndani ya mfumo wa maji machafu–mashapo–viumbe wa majini.

Makundi ya PAD, viwango vya mazingira, matokeo ya ufugaji wa viumbe majini, mbinu za matibabu, thamani za sumu na tathmini za hatari katika maudhui haya ya Verianla zinategemea utafiti wa mapitio uliochunguzwa. Uthibitishaji wa nje ulitumiwa tu kukagua utambulisho wa kibibliografia, rekodi rasmi ya uchapishaji, hali ya uhakiki wa wenzao na taarifa za ufikiaji wazi/leseni.