Sporenelemententoxiciteit in zeewater (koper, zink, cadmium)

Verschillende sporenelementen, zoals koper, zink en cadmium, behoren tot de meest gemonitorde en komen van nature voor in zeewater bij lage achtergrondconcentraties, maar worden acuut of chronisch toxisch voor gekweekte steenvissen, schelpdieren en bijzonder gevoelige larvale stadia van ongewervelden bij concentraties die aanzienlijk lager liggen dan wat schadelijk zou kunnen zijn in veel terrestrische contexten. Koper draagt specifiek gedocumenteerde extreme toxiciteit voor veel larven van ongewervelden bij concentraties in het lage delen-per-miljard bereik, een gevoeligheid die direct van belang is voor aquacultuurlocaties die zich nabij antropogene kopersources bevinden, waaronder koperhoudende antifouling-coatings die elders in de inhoud over kooien en schepen in dit woordenboek worden besproken, of nabij industriële of stedelijke afvoer die verhoogde sporenelementenlasten met zich meebrengt. Toxiciteit hangt sterk af van de specifieke chemische soort van het metaal; de vrije, opgeloste ionische vorm van een metaal is over het algemeen veel beter biologisch beschikbaar en toxischer dan dezelfde totale metaalconcentratie gebonden aan organisch materiaal of aanwezig als een minder biologisch beschikbare complexe vorm, wat betekent dat twee watermonsters met een identieke totale koperconcentratie een zeer verschillend werkelijke toxiciteitsrisico kunnen vertonen, afhankelijk van factoren in de waterchemie, het gehalte aan opgelost organisch koolstof, pH, zoutgehalte, die bepalen hoeveel van dat totale koper in de meer gevaarlijke vrije ionische vorm voorkomt versus een minder biologisch beschikbare gebonden vorm. Sediment kan zowel functioneren als een opslagplaats als een secundaire bron voor sporenelementen, waarbij het metaalverontreiniging in de loop van de tijd kan ophopen door voortdurende lage-inbreng en dat opgehoopte metaal vervolgens onder bepaalde omstandigheden weer in de waterkolom kan vrijgeven, waarbij veranderingen in het redoxpotentieel, elders in de sedimentchemie-inhoud van deze woordenlijst besproken, een gedocumenteerde vrijgave-trigger vormen, wat betekent dat bij een risico-evaluatie van sporenelementen van een locatie rekening moet worden gehouden met de geschiedenis van opgehoopte sedimentverontreiniging, en niet alleen met de huidige concentratie in de waterkolom, vooral op locaties met enige geschiedenis van lozing van metalen of gebruik van antifoulingcoatings. Regelgevende lozing en limieten voor de kwaliteit van het omgevingswater voor deze sporenelementen bestaan in de meeste ontwikkelde jurisdicties die aquacultuur reguleren, specifiek vanwege deze gedocumenteerde gevoeligheid, waardoor het monitoren van sporenelementen direct verbonden is met de inhoud van lozingsvergunningen en lozinglimieten die elders in deze woordenlijst worden besproken, waarbij nalevingsmonitoring doorgaans vereist is zowel op het punt van lozing als, voor gevoelige ontvangende omgevingen, in het bredere omgevingswaterlichaam waarin de lozing terechtkomt.