28
CPRC SETAC 2019 Annual Spring Meeting Canaan Valley Resort & Conference Center Davis, West Virginia  April 7 & 8, 2019  Program & Abstracts    Additional information is available at:  CPRC SETAC 2019 SPRING MEETING   

April 7 8, 2019 Program Abstracts · Pre-meeting Hike at Blackwater Falls Sunday, April 7th 2:00 pm – 4:00 pm Join us on Sunday afternoon for a hike on Pase Point Trail. Meet at

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: April 7 8, 2019 Program Abstracts · Pre-meeting Hike at Blackwater Falls Sunday, April 7th 2:00 pm – 4:00 pm Join us on Sunday afternoon for a hike on Pase Point Trail. Meet at

CPRC SETAC 2019 Annual Spring Meeting Canaan Valley Resort & Conference Center 

Davis, West Virginia  

April 7 & 8, 2019 

 Program & Abstracts 

 

  

Additional information is available at:  CPRC SETAC 2019 SPRING MEETING 

  

Page 2: April 7 8, 2019 Program Abstracts · Pre-meeting Hike at Blackwater Falls Sunday, April 7th 2:00 pm – 4:00 pm Join us on Sunday afternoon for a hike on Pase Point Trail. Meet at

 

  Welcome CPRC Members! 

I am thrilled to welcome you to beautiful Canaan Valley, West Virginia for the 36th Annual CPRC Spring Meeting! Many of us were drawn to a career or education in environmental sciences partially due to an early connection with nature. I grew up splashing in streams of West Virginia and flipping over rocks to find crayfish, salamanders, and fascinating underwater bugs, which I now appreciate as mayflies, stoneflies, and caddisflies.

The 2019 Spring Meeting location inspired us to host a pre-event hike rather than a formal workshop. We hope you will take the opportunity to come outside for a breath of fresh air and some nature from 2-4 pm on Sunday at Blackwater Falls State Park. First, we hike out-and-back to Pase Point for an overlook of the mountains and Blackwater River, and then drive a short distance to see the waterfall. If you cannot make it to the hike, meet us at 6 pm in quaint downtown Davis, WV at the Wicked Wilderness Pub n’ Parlor for dinner and local craft beer, craft soda, or a glass of mountain spring water.

On Monday, we look forward to full and engaging day of technical platforms and posters from both professional and student members. The chapter proudly supports our students with a mentoring lunch and cash awards for top posters and platforms. Dr. Peter Tango of USGS will provide a lively keynote address, outlining the history and current understanding of harmful algal blooms in the Chesapeake Bay.

Regional SETAC chapters like ours foster the opportunity for small meetings and meaningful one-on-one interactions. We are fortunate to have a group of incredibly talented, accomplished, and personable scientists and students in our region. Take a moment at the poster social and coffee breaks to meet someone new. A short conversation may be the first step to building a network of career-long colleagues. Wherever you are in your career, I hope you always feel welcome in our chapter and continually find a way to grow with CPRC.

Jennifer Flippin CPRC SETAC President 2019-2020

Page 3: April 7 8, 2019 Program Abstracts · Pre-meeting Hike at Blackwater Falls Sunday, April 7th 2:00 pm – 4:00 pm Join us on Sunday afternoon for a hike on Pase Point Trail. Meet at

 

Pre-meeting Hike at Blackwater Falls  

Sunday, April 7th 2:00 pm – 4:00 pm Join us on Sunday afternoon for a hike on Pase Point Trail. Meet at 2 pm in Blackwater Falls State Park (1584 Blackwater Lodge Rd, Davis, WV 26260) at the Nature Center parking lot. The given address will get you to the park but is not the meeting point for the hike. Once you get to the stop sign in the park, follow signs to the lake or nature center. Look for someone holding a CPRC sign in the Nature Center parking lot.

The Pase Point Trail begins as Dobbin House Trail and winds past Lake Pendleton and along the edge of Blackwater River Gorge to a scenic overlook of the canyon and river. We will walk through a forest and across footbridges spanning clear mountain tributaries. Elevation gain on the trail is a modest 423 feet; the elevation change is gradual with no extended trudges up a steep hill! The total distance, out and back, is just over 4 miles.

Mandatory Gear: Wear sturdy shoes suitable for hiking that can get muddy, and dress in layers for the weather. Optional Gear: Water bottle, snacks, hiking poles or walking stick, camera, hat. After we return to the Nature Center parking lot, join us on a short drive to another part of the park to see the falls! The tannin-stained Blackwater River cascades approximately 60 feet to create a uniquely beautiful feature. Walk down the 200 steps to see the waterfall up-close or view from one of the more easily accessible overlooks.

In case of bad weather, watch your email for updates and we will try to make a call on the hike by Saturday afternoon. If we are unable to hike, plan to meet at the Purple Fiddle (a historic general store turned charming music venue) in Thomas, WV. Explore the artsy town and listen to a free concert for the afternoon. (Concert starts at 1:00pm.)

Page 4: April 7 8, 2019 Program Abstracts · Pre-meeting Hike at Blackwater Falls Sunday, April 7th 2:00 pm – 4:00 pm Join us on Sunday afternoon for a hike on Pase Point Trail. Meet at

 

Dinner Social: Sunday, April 7th 6:00 pm

Kick off the spring meeting with a relaxing evening to catch up with colleagues and greet new faces at our informal dinner social. Meet us at the Wicked Wilderness Pub n’ Parlor (128 5th Street, Davis, WV 26260) at 6 pm Sunday evening. Enjoy a wholesome or hearty meal along with local craft beer, craft sodas, or a glass of mountain spring water. This event is not included in the cost of registration (pay on your own). If you miss the hike, but arrive in Davis before 6 pm, consider taking a moment to check out Blackwater Falls, Lindy Point Overlook (Blackwater Falls State Park), a local trail, or the shops in Thomas or Davis, WV.

Page 5: April 7 8, 2019 Program Abstracts · Pre-meeting Hike at Blackwater Falls Sunday, April 7th 2:00 pm – 4:00 pm Join us on Sunday afternoon for a hike on Pase Point Trail. Meet at

 

Monday’s Keynote Speaker: Dr. Peter Tango, Chesapeake Bay

Monitoring Coordinator, USGS, Annapolis, MD Title: What happened to Pfiesteria hysteria? Chesapeake Bay Harmful Algal Blooms 20 Years after the “Cell from Hell” Abstract: Pfiesteria hysteria embraced the Chesapeake Bay region in the late 1990s when it was hypothesized that a dinoflagellate named Pfiesteria piscicida (piscicida meaning ‘fish killer’) was found in Chesapeake Bay waters. Pfiesteria, or a Pfiesteria-like organism, was believed to be causing fish population health events, fish kills and human illnesses in the laboratory and the field. A convergence of all these forms of events occurred along the lower Pocomoke River in 1996-1997 drawing enhanced local to global attention to harmful algal bloom (HAB)-related issues. Significant investments were made in understanding phytoplankton community composition in our region with an eye toward potential risks to humans and bay living resources due to possibly toxic HAB species. Species monitoring, toxin identification and impact assessments in Chesapeake Bay and its tidal tributaries diversified over the 20 years after the discovery of the “cell from hell”. This presentation will review how our recognition of HAB species in the region has evolved, present regional events associated with toxic HAB activity, and give a sense for the relative prevalence of HAB impacts compared to other stressor impacts on living resources in the Chesapeake Bay region. Biography: Peter was hooked on science ever since a 5th grade teacher inspired him to start a birding life list. That was 1976. A passion for science and maintaining the birding life list continues! Peter's degree work in forest biology (BS), wildlife science (MS) and fisheries management (PhD) supports his position with the USGS as the Chesapeake Bay Monitoring Coordinator. Serving the Chesapeake Bay Program partnership, Peter's position also involves serving in the roles of Scientific Technical Assessment and Reporting team Coordinator and over a decade of service as the Chair of the Criteria Assessment Protocol Work Group. Running, fishing, hunting, hiking, gardening, writing, biking and more all help round out the hours in a day keeping life full of good health, fitness, and plenty of outdoor adventures.

Page 6: April 7 8, 2019 Program Abstracts · Pre-meeting Hike at Blackwater Falls Sunday, April 7th 2:00 pm – 4:00 pm Join us on Sunday afternoon for a hike on Pase Point Trail. Meet at

 Chesapeake-Potomac Regional Chapter SETAC

2019 Annual Spring Meeting Canaan Valley Resort & Conference Center, Davis, West Virginia

Time Meeting Program, Monday April 8, 2018

8:15 – 8:30 AM Poster and Sponsor display set-up

8:30 – 9:30 AM Registration Opens / Breakfast / Networking & Poster Social

9:30 – 9:45 AM Welcome and Opening Remarks –Ben Burruss, CPRC President

Jennifer Flippin, CPRC Vice President

9:45 - 10:00 AM CPRC Update & Business Meeting

10:00 – 10:15 AM *Mandar Bokare, UMBC - Ongoing inputs of PCBs to the Anacostia River

from its tributaries during storm and base flow conditions

10:15 – 10:30 AM *Ross Cooper, Virginia Tech. - Spatial and temporal changes in water quality

in the Shenandoah River watershed

10:30 – 11:30 AM Refreshment Break and Poster Social

11:30 – 11:45 AM *Jada Damond, UMBC - The challenge of measuring activated carbon dose

in sediments

11:45 – 12:00 AM *Oindrila Ghosh, UMBC - Comparison of PRC adjustment methods applied to sediment porewater concentrations in the tributaries of the Anacostia River,

Washington DC.

12:00 – 12:15 PM *Meredith E Seeley, VIMS - Effect of different microplastics on sediment

microbial communities and nitrogen cycling

12:15 – 12:30 PM SETAC-NA Update – Lisa Ortego, Board of Directors SETAC-NA

12:30 – 1:45 PM Lunch & Mentor/Mentee Tables

1:45 – 2:45 PM Keynote Speaker – Peter Tango, USGS – “What happened to Pfiesteria

hysteria? Chesapeake Bay Harmful Algal Blooms 20 Years after the “Cell from Hell”

2:45 – 3:45 PM Refreshment Break and Poster Social

3:45 – 4:00 PM Meredith Bohannon, UMD - Temporal and spatial trends of organochlorine

compounds in Herring Gull (Larus argentatus) eggs from the Great Lakes in Ontario, Canada and Michigan, USA, 2002-2017

4:00 – 4:15 PM Nathalie Lombard, UMBC - Seasonal changes in freely dissolved PCB

concentration in the Anacostia tributaries

4:15 – 4:30 PM Amanda Milligan, Eurofins - Evaluating the influence of temperature on

reproduction in mysid life-cycle toxicity Tests

4:30 – 4:45 PM Hans Plugge, Verisk3E - Ecological hazard screening of mixtures

4:45 – 5:00 PM Closing Remarks & “Student Presentation Awards”

* Student Presentation Award Competition

Page 7: April 7 8, 2019 Program Abstracts · Pre-meeting Hike at Blackwater Falls Sunday, April 7th 2:00 pm – 4:00 pm Join us on Sunday afternoon for a hike on Pase Point Trail. Meet at

 

Poster Presentation (*Student Poster Award Competition):

* Thanh-Binh Duong, UMW - Microplastics: Presence, concentrations, and influence on toxicity of methoxychlor to Daphnia magna

* Charles Daniel Furst, Towson - Exploring effects of chemical stressors on terrestrial invertebrates: development of a novel method and model using crickets, Acheta domesticus * Mary Hoffman, UMW - Assessing the effects of sulfoxaflor on the physiology, reproduction, and behavior of Daphnia magna * Amanda Isabella, Towson - Building a bigger picture: Exploring effects of chemical mixtures in individuals and populations of Daphnia magna for use in predictive modeling Michael Jirsa, EA Engineering - The utilization of a biological and chemical translators for the adjustment of site specific copper permit limits * Sarahana Joshee, UMBC - PCB levels in the surface water, sediment porewater, and benthic organisms in Back River watershed * Sarah Lanasa, Towson - What’s in your herbicide? Considering the toxicity of herbicide active ingredients, “safeners”, formulation and photolysis products on non-target algae species * Erica Loudermilk, UVA - Evaluating effects of algae-mediated treatment on elicitation of antibiotic resistance in wastewater treatment plants * Taylor Motley, UMD - Analysis of physical and biological degradation of PBDEs in historical limed biosolids and THP-AD treated biosolids Mary Rogers, Towson - Characterization and modeling for remediation of an acid mine drainage system in Centralia, Pennsylvania. * Alterra Sanchez, UMD - Fabricating microplastics with standardized surface area for quantifying the sorption of organic pollutants * Caitlin Weible, Towson - Effects of dermal exposure to perfluroocatesulfonic acid (PFOS) on Brown Anoles (Anolis Sagrei)

Page 8: April 7 8, 2019 Program Abstracts · Pre-meeting Hike at Blackwater Falls Sunday, April 7th 2:00 pm – 4:00 pm Join us on Sunday afternoon for a hike on Pase Point Trail. Meet at

MORNING SESSION 9:30 – 10:30

 

 

Primary Contact: Mandar Bokare 

Email: [email protected] 

 

Ongoing inputs of PCBs to the Anacostia River from its tributaries during storm and base flow 

conditions 

 

Mandar Bokare (University of Maryland Baltimore County), Nathalie Lombard (University of Maryland 

Baltimore County), Timothy Wilson (United States Geological Survey (USGS) – NJ Water Science Center), 

Upal Ghosh (University of Maryland Baltimore County) 

 

Polychlorinated biphenyls (PCBs) are major contaminants of concern in the Anacostia River. Elevated PCB 

levels  in  fish  tissue have  led  to consumption advisories  in  the District of Columbia. Uptake of PCBs  in 

aquatic organisms is governed by their dissolved concentration in water. In this study, polyethylene (PE) 

passive samplers were used to measure dissolved PCB concentration in Anacostia River and its tributaries. 

Passive  sampler  measurements,  representing  base  flow  conditions,  were  integrated  with  PCB 

concentrations in storm‐flow suspended solids, measured by United States Geological Survey, to delineate 

PCB  inputs from tributaries at storm and base flow conditions. For March – July 2017 sampling period, 

base‐flow  PCB  concentrations  ranged  from  0.01  –  6.5  ng/L  across  the  tributaries,  while  average 

concentration in the river was 1.6 ng/L. Dissolved PCB concentration in Lower Beaverdam Creek (LBC) was 

3.4 times the concentration in the Anacostia River. At other tributaries, concentrations were lower than 

those in the river. Dissolved PCB concentrations in tributaries at storm flow conditions were up to 38 times 

lower than their respective concentrations at base‐flow conditions, indicating that water quality impacts 

from suspended‐sediment bound PCBs are lower than those from dissolved PCBs at base‐flow. Total PCB 

loads, including dissolved‐ and particulate organic carbon‐associated loads, were estimated at 580 g/year. 

Overall, 50% of dissolved loads are attributed to storm‐flow conditions with 95% coming from LBC. LBC 

also had the most negative impact on water quality with higher chemical activity of dissolved PCBs at both 

base and storm‐flow conditions as compared to PCBs in the Anacostia River. LBC also contributed 83% of 

the  total  dissolved  load  (storm  +  baseflow).  Although  storms  delivered  98%  of  total  sediment  load 

delivered to the Anacostia River, these sediments were relatively cleaner than the surface sediments in 

Anacostia River and help  in the natural attenuation of PCBs. These results highlight the  importance of 

tracking dissolved pollutants  in aquatic systems and  the need  to complement existing approaches  for 

estimating  pollutant  loadings  with  better  understanding  of  chemical  activity  of  pollutants  obtained 

through passive sampling techniques. 

   

Page 9: April 7 8, 2019 Program Abstracts · Pre-meeting Hike at Blackwater Falls Sunday, April 7th 2:00 pm – 4:00 pm Join us on Sunday afternoon for a hike on Pase Point Trail. Meet at

MORNING SESSION 9:30 – 10:30

 

 

Primary Contact: Ross Cooper 

Email: ross&@vt.edu 

 

Spatial and Temporal Changes in Water Quality in the Shenandoah River Watershed 

 

Ross Cooper (Virginia Tech), Serena Ciparis, Ph.D. (Virginia Tech) 

 

The Shenandoah River watershed contains a high density of animal agricultural operations that produce 

large  amounts  of  nutrient‐  and  bacteria‐containing  waste.  The  Commonwealth  of  Virginia  has 

implemented bacteria and sediment Total Maximum Daily Loads  (TMDLs)  for many Shenandoah River 

tributaries.  Despite  their  implementation,  there  is  a  lack  of  data  to  demonstrate  water  quality 

improvement. This study analyzed long‐term trends in nutrient concentrations as well as the correlation 

between these trends and pollution mitigation plans, land use changes, and agricultural best management 

practices (BMPs). For 27 sites, publicly available citizen‐collected data from Friends of the Shenandoah 

River  (FOSR)  were  analyzed  for  temporal  trends  (2002‐2017)  in  nitrate,  ammonia,  orthophosphate, 

turbidity and discharge. Slopes from regression analyses were ranked as positive, negative, or no change. 

These  rankings were  used  in  logistic  regression  to  describe  the  relationship  between water  quality 

characteristics,  applied  BMPs,  and  TMDL  status.  Generally,  there  was  no  relationship  between 

implemented BMPs in the watershed or TMDL status and analyte trends. Nitrate concentrations increased 

over  time  in  the  majority  of  tributaries.  The  probability  of  increasing  nitrate  concentrations  in 

winter/spring was related to the amount of agricultural land in tributary watersheds. The probability of 

increasing  nitrate  concentrations  in  summer/fall  was  related  to  the  BMP  practice  of  linear  fence 

installation. Sites downstream of wastewater treatment plants showed decreasing orthophosphate and 

stable nitrate trends, suggesting regulations have been more effective in addressing point versus nonpoint 

source pollution. Results  indicate a general disconnect between water quality, TMDL status, and BMP 

implementation, indicating a need for further assessment of applied practices and possible reevaluation 

of approaches to nonpoint source pollution mitigation. 

Page 10: April 7 8, 2019 Program Abstracts · Pre-meeting Hike at Blackwater Falls Sunday, April 7th 2:00 pm – 4:00 pm Join us on Sunday afternoon for a hike on Pase Point Trail. Meet at

MORNING SESSION 11:30 – 12:30

 

 

Primary Contact: Jada Damond 

Email: [email protected] 

 

The challenge of measuring activated carbon dose in sediments 

 

Jada Damond (University of Maryland, Baltimore County), Cynthia Gilmour (Smithsonian Environmental Research 

Center), Upal Ghosh (University of Maryland, Baltimore County) 

 

Activated  carbon  (AC)  is  used  as  an  amendment  for  in‐situ  remediation  of  persistent  organic  pollutants  (POPs)  in 

contaminated sediments. In‐situ application of AC at a dose of 1‐5% by weight has been demonstrated to significantly 

reduce  bio‐uptake  into  aquatic  food webs.    The most  important  factors  in  the  success  of  the  technology  are  the 

application of the correct dose of AC, uniformity of the dose in the treated area, and persistence of the applied AC dose 

over time.   However, there is no standard method to measure the amount of AC in sediment, and researchers have 

used  a  variety of  techniques  including measures of  total organic  carbon,  loss on  ignition,  traditional black  carbon 

determination, and a specialized method for AC. In this work, two different carbon treatments (AC and Biochar) were 

measured for the amount of black carbon after 7 years of implementation in a field pilot study. Three analytical methods 

(loss on ignition, total organic carbon, and specialized AC measurement) were compared for the efficacy of measuring 

the amount of black carbon present in the sediments. A comparison of the accuracy and precision of each method and 

recommendation for adoption is presented in this study.  Accurate measurement of AC in sediments as demonstrated 

in this study is necessary to build confidence in the adoption of in‐situ remediation of sediments. 

   

Page 11: April 7 8, 2019 Program Abstracts · Pre-meeting Hike at Blackwater Falls Sunday, April 7th 2:00 pm – 4:00 pm Join us on Sunday afternoon for a hike on Pase Point Trail. Meet at

MORNING SESSION 11:30 – 12:30

 

 

Primary Contact: Oindrila Ghosh 

Email: [email protected] 

 

Comparison of PRC adjustment methods applied to sediment porewater concentrations in the tributaries of the 

Anacostia River, Washington DC. 

 

Oindrila Ghosh (Department of Chemical, Biochemical and Environmental Engineering, University of Maryland 

Baltimore County, Baltimore, Maryland 21250, United States), Nathalie Lombard (Department of Chemical, 

Biochemical and Environmental Engineering, University of Maryland Baltimore County, Baltimore, Maryland 21250, 

United States), Mandar Bokare (Department of Chemical, Biochemical and Environmental Engineering, University of 

Maryland Baltimore County, Baltimore, Maryland 21250, United States) , Upal Ghosh (Department of Chemical, 

Biochemical and Environmental Engineering, University of Maryland Baltimore County, Baltimore, Maryland 21250, 

United States) 

 

Polymeric passive sampling devices have increasingly been used in the measurement of low levels of freely dissolved 

concentrations  of  hydrophobic  organic  contaminants  like  polychlorinated  biphenyls  (PCBs)  in  surface  water  and 

sediment porewater and provide an estimate of pollutant bioavailability to aquatic organisms. Passive samplers are 

kinetically  inhibited  to  reach  equilibrium  in  stagnant  sediments within  practical  deployment  times.  Thus,  accurate 

measurement of these concentrations requires adequate correction for non‐equilibrium conditions by using Performing 

Reference Compounds (PRCs). Different methods of conducting these corrections do not always yield similar results and 

this can have possible implications for remedial actions. In this study, four PRC adjustment methods were applied to 

passive samplers deployed in sediment porewaters of tributaries of the Anacostia River in Washington DC. The river is 

under a fish consumption advisory due to elevated levels of PCBs in fish and is undergoing a remedial investigation to 

determine PCB sources to the river, including inputs from its tributaries.The first two methods are based on a simple 

first order kinetic model with linear correlation between: 1) sampler uptake rate (ke) and polymer‐water partitioning 

rate (Kpw) and 2) sampler uptake rate (ke) and molar volume (Vm). The third method is the Molar volume Adjustment 

(MVA) method that is based on an empirical non‐linear relationship between the apparent sampling rate (Rs) and Vm. 

The fourth adjustment method uses a PRC Correction Calculator software which is based on a diffusion‐based model. 

Comparison of porewater values  from  these adjustment methods  reveals  that ke‐Kpw and  the MVA methods gave 

similar results to the unadjusted concentrations, whereas the ke‐Vm and Diffusion methods estimate are higher than 

the non‐adjusted values. These differences are consistent across all sites analyzed. The theoretical explanation for the 

consistent differences in the porewater concentration levels is currently being explored and can help in evaluating the 

better suited PRC correction method for a given flow regime.  

   

Page 12: April 7 8, 2019 Program Abstracts · Pre-meeting Hike at Blackwater Falls Sunday, April 7th 2:00 pm – 4:00 pm Join us on Sunday afternoon for a hike on Pase Point Trail. Meet at

MORNING SESSION 11:30 – 12:30

 

 

Primary Contact: Meredith E Seeley 

Email: [email protected] 

 

Effect of different microplastics on sediment microbial communities and nitrogen cycling 

 

Meredith E. Seeley (Virginia Institute of Marine Science, William & Mary), Bongkeun Song (Virginia Institute of Marine 

Science, William & Mary), Robert C. Hale (Virginia Institute of Marine Science, William & Mary) 

 

Polymer type has been shown to influence the composition of floating marine debris biofilm communities. However, no 

previous  studies  have  investigated  effects  of  plastics  on  sediment microbial  communities  and  their  biochemical 

activities,  even  though microplastics have been  found  across open ocean,  coastal  and  inland  sediments. Here, we 

present the results of a marsh sediment microcosm experiment established with microplastics (53‐300 um) of different 

petroleum‐based polymers  (polyethylene  [PE], polyvinyl chloride  [PVC] and polyurethane  foam  [PUF]) and one bio‐

polymer, (polylactic acid [PLA]). We characterized the sediment bacterial compositions and functional gene abundances 

after 7 and 16 days using 16S MiSeq analysis, and measured denitrification rates and nutrient fluxes. We found that 

bacterial community compositions were different between the biopolymer, petroleum‐based polymers and plastic‐free 

sediment, with PVC being the most distinctly different community. Nitrification gene abundances and nutrient fluxes 

revealed that nitrification was highest in the biopolymer (PLA), followed by PUF and PE, but almost completely inhibited 

in  PVC.  Correspondingly,  denitrification  gene  abundances  and  denitrification  rates  (calculated  via  sediment  slurry 

incubation using 15NO3‐  tracer)  revealed an  inhibition of denitrification  in  the PVC, and  the highest denitrification 

activity in PLA treatments. Interestingly, denitrification and nitrification were higher in PE, PUF and PLA treatments than 

the control (no microplastic), suggesting some plastics may enhance sedimentary nitrogen cycling processes. Overall, 

this study highlights the distinct effect of different plastics on structure and function of sediment communities, and calls 

for expanded research in this area.

Page 13: April 7 8, 2019 Program Abstracts · Pre-meeting Hike at Blackwater Falls Sunday, April 7th 2:00 pm – 4:00 pm Join us on Sunday afternoon for a hike on Pase Point Trail. Meet at

AFTERNOON SESSION 3:45 – 4:45

 

 

Primary Contact: Meredith Bohannon 

Email: [email protected] 

  

Temporal and Spatial Trends of Organochlorine Compounds  

in Herring Gull (Larus argentatus) Eggs from the Great Lakes  

in Ontario, Canada and Michigan, USA, 2002‐2017 

 

Meredith Bohannon (Department of Environmental Science and Technology, University of Maryland, College Park, MD, 

USA), Kenneth Drouillard (Great Lakes Institute for Environmental Research, University of Windsor, Windsor, ON, 

Canada), Kimberley Hughes (Broadwing Biological Consulting, Pickering, ON, Canada), Shane De Solla (Ecotoxicology 

and Wildlife Health Divisions, Environment and Climate Change Canada, Burlington, ON, Canada), and William 

Bowerman (Department of Environmental Science and Technology, University of Maryland, College Park, MD, USA) 

 

The  Clean Michigan  Initiative‐Clean Water  Fund  has  supported  a  15‐year‐long  biomonitoring  program  of  several 

organochlorine (OC) contaminants in herring gull (Larus argentatus) eggs from Lake Erie, Lake Huron, Lake Michigan, 

Lake Superior, and the St. Mary’s River in Michigan from 2002‐2006 and 2008‐2017. This monitoring study provides a 

dataset from the United States that mirrors the Environment and Climate Change Canada’s (ECCC) Great Lakes Herring 

Gull  Contaminant  Monitoring  Program  dataset.    These  contaminants  include  polychlorinated  biphenyls  (PCBs), 

polychlorinated  dibenzo‐p‐dioxins  (PCDDs),  polychlorinated  dibenzofurans  (PCDFs),  and  several  organochlorine 

pesticides  such  as  dichlorodiphenyltrichloroethane  (DDT)  and  its  ubiquitous  metabolite 

dichlorodiphenyldichloroethylene  (DDE).  77  compounds  in  total were  analyzed,  as well  as  60  TEQs  calculated  for 

individual PCBs, PCDDs, and PCDFs. Every year, thirteen eggs were randomly selected from each colony (two colonies 

per  Lake/River,  one  egg  per  nest)  and  analyzed  via  gas  chromatography  (GC)  at  the  Great  Lakes  Institute  for 

Environmental Research, using a similar protocol used by ECCC.  Eggs were either analyzed individually or as composites 

and spatial and temporal trends were assessed for burdens in eggs. Additionally, a Wildlife Contamination Index (WCI) 

was  calculated  using  several  legacy  compounds  including  organochlorines,  PCDDs,  and  PCDFs  to  assess  risk  to 

piscivorous wildlife, rank colonies based on exceedances of guidelines and assess temporal changes in exceedances of 

guidelines at individual colonies.  Calculation of WCIs is ongoing.  General trends in concentrations over this period of 

time reveal that Lake Erie is ranked the most contaminated for ΣPCBs, octachlorostyrene, dieldrin, α‐Chlordane, p,p’‐

DDT, and p,p’‐DDD.  Lake Superior is ranked the most contaminated for β‐Hexachlorocyclohexane, oxy‐Chlordane, and 

cis‐Nonachlor. These and other values  in  some cases exceed  the NOAELs or LOAELs  for double‐crested cormorants 

(Phalacrocorax  auritus), which  stand  in  for  toxicity  reference  values  for  herring  gulls.  These  data  taken  together 

demonstrate that the Great Lakes still carry a relatively high burden of legacy contaminants that may be affecting the 

health of avian populations.   

Page 14: April 7 8, 2019 Program Abstracts · Pre-meeting Hike at Blackwater Falls Sunday, April 7th 2:00 pm – 4:00 pm Join us on Sunday afternoon for a hike on Pase Point Trail. Meet at

AFTERNOON SESSION 3:45 – 4:45

 

 

Primary Contact: Nathalie Lombard 

Email: [email protected] 

 

Seasonal changes in freely dissolved PCB concentration in the Anacostia tributaries 

 

Nathalie Lombard (UMBC, Baltimore, MD, USA), Mandar Bokare (UMBC, Baltimore, MD, USA), Varapapa Thodpanich 

(UMBC, Baltimore, MD, USA), Samuel Magee (UMBC, Baltimore, MD, USA) Jeremy Drew (UMBC, Baltimore, MD, USA), 

Jada Damond (UMBC, Baltimore, MD, USA), Dev Murali (DC Department of Energy & Environment, Washington, DC), 

Upal Ghosh (UMBC, Baltimore, MD, USA) 

 

Located within a major urban environment, the Anacostia River continues to receive inputs of legacy pollutants from its 

watershed, resulting in bioaccumulation in fish and the issuance of fish consumption advisories. A detailed analysis of 

ongoing  inputs  to  the  river was  conducted  to  supplement  the Remedial  Investigation/Feasibility  Study of  the  tidal 

Anacostia River. An initial passive sampling study over a three‐month period in Summer 2016 showed that all Anacostia 

main tributaries have PCB concentration above USEPA water quality criteria for fish consumption. The Lower Beaverdam 

Creek was  identified as  the main source of both dissolved and particle‐associated PCBs  to  the  river. The study was 

pursued over a full year to 1) compare PCB concentration a year apart 2) measure PCB concentration changes over the 

4  seasons  3)  track  down  PCB  sources  in  Lower  Beaverdam  Creek.  To  address  this  aim,  passive  samplers  were 

consecutively deployed  from Spring 2017  to Winter 2017‐2018 at  the  same  locations of  the  initial  study, plus  two 

additional sites in the Lower Beaverdam Creek Tributary. Results of the study confirmed PCB concentration trends in 

the Anacostia watershed, and identified two potential hot spots of PCB contamination at Lower Beaverdam creek. The 

full year monitoring showed small changes in PCB concentration over time that generally followed seasonal water flow 

variations with  increasing dissolved concentration with  increasing mean  flow velocity. The seasonal changes will be 

incorporated in the fate and transport model to support the feasibility study of the Anacostia River. 

   

Page 15: April 7 8, 2019 Program Abstracts · Pre-meeting Hike at Blackwater Falls Sunday, April 7th 2:00 pm – 4:00 pm Join us on Sunday afternoon for a hike on Pase Point Trail. Meet at

AFTERNOON SESSION 3:45 – 4:45

 

 

Primary Contact: Amanda Milligan 

Email: [email protected] 

  

Evaluating the Influence of Temperature on Reproduction in Mysid Life‐Cycle Toxicity Tests 

 

Amanda Milligan (Eurofins), Mary Beth Claude (Eurofins) 

 

The  saltwater mysid  (Americamysis bahia)  life‐cycle  toxicity  test  is notoriously difficult  to perform.  In  the world of 

contract research organizations, consistently meeting all guideline validity criteria during mysid life‐cycle toxicity tests 

is a common problem. There are conflicting  recommendations  in  current mysid  life‐cycle guidelines. The draft EPA 

OPPTS 850.1350 Mysid Chronic Toxicity Test guideline (1996) recommends that the test temperature should be 25 ± 

2°C, while the ASTM Standard E 1191‐03a: Standard Guide for Conducting Life‐Cycle Toxicity Tests with Saltwater Mysids 

(2014) states that the test should be conducted at temperatures of 27 ± 1°C, implying that a higher temperature is better 

for  the  outcome  of  the  test.  Additionally,  studies  that  have  investigated  the  effects  of  temperature  on  mysid 

reproduction  have  concluded  that  increased  temperature  accelerates  reproductive  processes. However,  the OECD 

Detailed Review Paper on Aquatic Arthropods in Life Cycle and Two‐Generation Toxicity Tests (2005) states that the test 

temperature should be 25 ± 1°C and acknowledges that higher temperatures may decrease embryo and larval survival. 

An evaluation of our historical control data from 56 studies conducted between 2012 and 2017 suggested that there 

was a trend between lower mean water temperatures and increased production of young. We analyzed and presented 

the historical control temperature and reproduction data with Tableau Desktop Professional Edition. Using this graphical 

visualization software, an association was found between lower mean water temperatures and increased production of 

young. We concluded that while conducting life‐cycle tests closer to 26°C might result in increased mysid growth and 

decreased time in between broods as the literature suggests, it will result in decreased production and survival of young. 

The data from our study  indicates that approximately 24.5 to 25.5°C  is the  ideal range for the reproductive phase  in 

mysid life‐cycle toxicity tests. Since the EPA OPPTS 850.1350 guideline is currently under revision, we propose that the 

EPA modifies  the  recommended  temperature  range  from 25 ± 2°C  to 25 ± 1°C, and  further acknowledge  that  the 

reproductive phase should be conducted at a cooler temperature range of 24.5 to 25.5°C. 

   

Page 16: April 7 8, 2019 Program Abstracts · Pre-meeting Hike at Blackwater Falls Sunday, April 7th 2:00 pm – 4:00 pm Join us on Sunday afternoon for a hike on Pase Point Trail. Meet at

AFTERNOON SESSION 3:45 – 4:45

 

 

Primary Contact: Hans Plugge 

Email: [email protected] 

 

Ecological Hazard Screening of Mixtures 

 

Hans Plugge, Verisk3E, Bethesda, MD 

 

Very few approaches exist for screening ecological hazard from mixtures, and definitely very few indeed for screening 

non‐binary  complex  mixtures.  Here  we  describe  our  hazard  screening  approach  that  can  accommodate 

mixtures/products with up to 256 chemicals. Hazard screening  is performed using 6 ecological endpoints: acute and 

chronic algae, fish and invertebrate toxicity. Bioaccumulation and biodegradation are considered in extrapolating acute 

to chronic data where (limited) data are available. Toxicity data are transformed logarithmically to numerical scores on 

a scale from 1‐1,000 with 1000 being the greenest (i.e. equalling water.) Score  interpretation  is aided by a modified 

traffic light scale: red to dark green in 6 steps.  Massive normalized ecotoxicological databases (e.g. Acute Invertebrate 

toxicity exceeds 57,900 records) are used to derive the scores. The underlying data for each score is auditable i.e. the 

raw data can be displayed. Custom, non‐literature, data can be entered.  

 

Given the scores are normalized into unit‐less scores they can be manipulated mathematically. Mixtures can thus be 

rated numerically using logarithmically weighted geometric means. (Given that data is generally not normally distributed 

this  is a more mathematically correct averaging method while at the same time assuring that the chemical with the 

lowest score i.e. the more hazardous chemical is preferentially weighted.) Given that the most often used (GHS) mixture 

rule result in a classification “score” rather than a score on a continuous scale, this is a very fast way of deriving numerical 

hazard assessments for mixtures. An example for hazard analysis in alternatives assessments will be presented. 

Page 17: April 7 8, 2019 Program Abstracts · Pre-meeting Hike at Blackwater Falls Sunday, April 7th 2:00 pm – 4:00 pm Join us on Sunday afternoon for a hike on Pase Point Trail. Meet at

POSTER SESSION

Primary Contact: Thanh‐Binh Duong 

Email: [email protected] 

 

Microplastics: Presence, concentrations, and influence on toxicity of methoxychlor to Daphnia magna 

 

Thanh‐Binh Duong (Dept. of Earth and Environmental Sciences, University of Mary Washington), Ben 

Kisila (Dept. of Earth and Environmental Sciences, University of Mary Washington), Mary Hoffman (Dept. 

of Earth and Environmental Sciences, University of Mary Washington), and Tyler Frankel (Dept. of Earth 

and Environmental Sciences, University of Mary Washington) 

 

Microplastics (MPs) are defined as plastic particles <5mm in diameter which are generated through the 

manufacturing of microbeads for cosmetics and personal care products, as well as from the physical and 

chemical  fragmentation  of  larger  plastic  pieces. MPs  primarily  enter  aquatic  environments  through 

wastewater  treatment plant  (WWTP) discharge, where  they  can  remain  suspended and navigate  into 

connected waterways or deposit into sediments. Due to their small size they are easily ingested by aquatic 

organisms, resulting in detrimental health effects such as digestive tract obstructions, feeding debilitation, 

and overall energy depletion. MPs have also been  suspected  to  sorb and mobilize  chemicals  such as 

pharmaceuticals and pesticides, suggesting that interactions between these two types of pollutants may 

result in an altered biological response compared to the effects of each individual contaminant. This study 

assessed 1) the presence and concentrations of MPs in sediment samples obtained downstream from a 

wastewater treatment plant and 2) the potential synergistic or antagonistic effects of polyethylene MPs 

and the organochlorine pesticide methoxychlor on the viability and behavior of Daphnia magna. Water 

and sediment samples were obtained from the Little Falls WWTP outfall (Stafford, VA) and the presence, 

type, and quantity of MPs assessed using  light microscopy. Adult D. magna were exposed to either 1) 

virgin 10‐20µm polyethylene pellets (0, 12.5, 25, 50, or 100 mg/L), 2) methoxychlor (0, 1.0, 2.5, 5.0, or 10 

μg/L), or 3) various combinations of the same pellet and methoxychlor concentrations for 48hrs using a 

static exposure method. Mortality, paralysis, and changes in behavior were assessed every 24hrs for all 

treatments, as well as the number of ingested pellets by each individual for the MP treatments. While this 

project is currently ongoing, we expect to find a significant difference in mortality rates when exposed to 

the combination of MP pellets and methoxychlor compared to the effects from each contaminant alone. 

Thus  far,  few  studies  have  examined  the  ability  of MPs  to  influence  the  toxicity  of  organochlorine 

pesticides and other chemicals. Our findings will help to expand what is known about the impacts of MP 

pollution on aquatic environments. 

   

Page 18: April 7 8, 2019 Program Abstracts · Pre-meeting Hike at Blackwater Falls Sunday, April 7th 2:00 pm – 4:00 pm Join us on Sunday afternoon for a hike on Pase Point Trail. Meet at

POSTER SESSION

Primary Contact: Charles Daniel Furst 

Email: [email protected] 

 

Exploring effects of chemical stressors on terrestrial invertebrates: development of a novel method 

and model using crickets, Acheta domesticus 

 

Charles Daniel Furst, Caitlin Weible, Andrew East, and Dr. Chris J. Salice 

 

Per‐ and polyfluoroalkyl substances (PFAS) are a large class of chemicals that are persistent environmental 

pollutants. They are major components of many  industrial  flame‐retardants, and can also be  found  in 

commercial products including clothing and cookware. Studies have been conducted on terrestrial, avian, 

and  aquatic  vertebrates,  but  there  are  little data  regarding  PFAS  toxicity  to  terrestrial  invertebrates, 

despite the importance of these receptors for ecosystem function. The primary goal of this research was 

to  investigate  the  impacts  of  a  specific  environmentally  relevant  PFAS,  perfluorooctanesulfonic  acid 

(PFOS), on an invertebrate species. House crickets (Acheta domesticus) were chosen for this study due to 

their high abundance  in the environment as well as their significance as an  important  food source for 

many avian and reptilian species. Crickets were exposed to PFOS at 0.003, 0.03, 0.3, 3, 30, 300 mg/L via 

drinking water over two durations  (72hr and 120 hr) using a newly  invented device called the “Falcon 

Dress” to explore acute toxic effects through drinking water. The device uses a centrifuge tube and filter 

paper to allow the crickets to drink contaminated water in a manner that limits evaporative loss. The LC50 

was determined to be 20.7mg/L, in a 72 hr exposure. Mortality at low concentrations prompts concern 

about invertebrate exposure and ecosystem effects in terrestrial habitats with high PFOS contamination, 

as crickets are an  important food source for many  lizard and bird species at higher trophic  levels. This 

study will also inform future studies exploring longer exposure as well as sub‐lethal effects of PFOS. 

   

Page 19: April 7 8, 2019 Program Abstracts · Pre-meeting Hike at Blackwater Falls Sunday, April 7th 2:00 pm – 4:00 pm Join us on Sunday afternoon for a hike on Pase Point Trail. Meet at

POSTER SESSION

Primary Contact: Mary Hoffman 

Email: [email protected] 

 

Assessing the effects of sulfoxaflor on the physiology, reproduction, and behavior of Daphnia magna 

 

Mary Hoffman (a), Thanh‐Binh Duong (a), Ben Kisila (a), and Tyler Frankel (a) 

 

(a) Department of Earth and Environmental Sciences, University of Mary Washington 

 

 

Insecticides are widely used to control invertebrate pest populations that threaten crop health, and often 

enter nearby waterways due to improper application methods or as a component of agricultural runoff. 

Sulfoxaflor, a sulfoxomine pesticide that has recently been approved by the USEPA, has shown increased 

rotational use due to the  lack of cross‐resistance exhibited by many insect species. Sulfoxaflor binds to 

insect nicotinic acetylcholine receptors (nAChR), causing overactivation of these receptors which leads to 

paralysis and ultimately death. Preliminary exposure studies using rats and mice have shown neonatal 

abnormalities and the development of liver tumors, and slight effects to the growth of fathead minnow 

and moderate oral toxicity in birds have also been observed. Little research into the lethal and sub‐lethal 

effects of sulfoxaflor on aquatic invertebrates has been conducted since its approval for use by the USEPA. 

As such, this study is designed to identify the potential environmental effects of sulfoxaflor at 0, 0.1, 1, 

10,  100,  and  1000  µg/L  on  Daphnia magna  physiology,  reproduction,  and  behavior.  D. magna were 

exposed to treatments for 48hrs and the number of paralyzed or dead individuals assessed after 24 and 

48hrs. To determine the impacts of sulfoxaflor on reproduction and mobility, < 24hr old individuals were 

tested using a 21d static replacement exposure (100% every 48hrs). The number of progeny from each 

individual were quantified daily, and effects on mobility were assessed using ToxTrac behavioral analysis 

software. To examine effects on heart rate, individual adults were exposed for 48hrs and heartrates (bpm) 

assessed at 5 min, 10 min, 15 min, 24hr, and 48hr. While this research is still ongoing, it is expected that 

exposure  to  sulfoxaflor will cause  increased mortality as well as decreases  in  fecundity, mobility, and 

heartrate in D. magna. Our results will help to elucidate the potential impacts of sulfoxaflor pollution on 

aquatic environments.  

   

Page 20: April 7 8, 2019 Program Abstracts · Pre-meeting Hike at Blackwater Falls Sunday, April 7th 2:00 pm – 4:00 pm Join us on Sunday afternoon for a hike on Pase Point Trail. Meet at

POSTER SESSION

Primary Contact: Amanda Isabella 

Email: [email protected] 

 

 

Building a bigger picture: Exploring effects of chemical mixtures in individuals and populations of 

Daphnia magna for use in predictive modeling 

 

Amanda Isabella (Towson University), Andrew East (Towson University), and Dr. Christopher Salice 

(Towson University) 

 

Traditional toxicity testing is used to assess adverse effects of chemicals on environments using tests of 

individual organisms. However, traditional toxicity tests largely fail to account for ecological factors such 

as predation and food quality or quantity, as well as the effects of additional chemical stressors. In this 

study, a binary mixture of two environmentally relevant chemicals were used to create a complex stressor 

environment.  A pulse of pyraclostrobin, a fungicide, was applied to waters chronically stressed with high 

conductivity due to sodium chloride, which is common in aquatic systems from road de‐icing activities. 

These compounds were selected due to their physiochemical attributes but also their  likelihood to co‐

occur in Mid‐Atlantic waterways. To first assess these stressors, we conducted two 48‐hour acute studies 

with Daphnia magna exposed  to various combinations of  sodium chloride and pyraclostrobin. Results 

from  the acute experiments  indicated  that,  though pyraclostrobin and  chloride act  independently via 

different mechanisms  of  toxicity,  there was  an  additive  impact  from  simultaneous  exposure  to  two 

chemical stressors on D. magna mortality. We then conducted a laboratory‐population experiment with 

a full factorial design to evaluate the effects of both chemicals under more ecologically realistic conditions. 

Results for the laboratory‐population experiment showed that chloride delayed time to first reproduction 

and an addition of pyraclostrobin increased acute mortality both in individuals and at the population level. 

The collective  results  from acute and population‐level studies will be used  to develop and  implement 

Independent Action models as well as computationally more complex, individual‐based models. We will 

then  explore whether  these  different modeling  constructs  can  predict  effects  of  chemical mixtures. 

Collectively,  these  experimental  results  and  model  developments  will  help  improve  the  quality  of 

ecological  risk  assessments  by  specifically  enhancing  our  ability  to  extrapolate  from  simple  toxicity 

experiments to more complex exposure environments. 

   

Page 21: April 7 8, 2019 Program Abstracts · Pre-meeting Hike at Blackwater Falls Sunday, April 7th 2:00 pm – 4:00 pm Join us on Sunday afternoon for a hike on Pase Point Trail. Meet at

POSTER SESSION

Primary Contact: Michael Jirsa 

Email: [email protected] 

 

The Utilization of a Biological and Chemical Translators for the Adjustment of 

Site Specific Copper Permit Limits 

 

Michael Jirsa(EA Engineering, Science, and Technology, Inc., PBC), Michael Chanov(EA Engineering, 

Science, and Technology, Inc., PBC; 

 

The  development  of  site‐specific  water  quality  criteria  for  individual  metals  through  the 

performance  of  both  biological  and  chemical  translators  has  successfully  enabled  permittees  to 

modify  National  Pollutant  Discharge  Elimination  System  (NPDES)  discharge  permit  single 

metal  permit  limits.  This  testing  concept  is  based  on  the  U.S.  Environmental  Protection  Agency 

(EPA’s)  recognition  that  the  metals  can  be  substantially  less  toxic  in  an  effluent/receiving  water 

matrix  than  in  clean  laboratory  water,  on  which  the  single  metal  permit  limits  are  often  based. 

Additionally,  the  ratio  of  dissolved  to  total  fractions  of  the metal  can  greatly  affect  the  toxicity  of 

the  specific  metal.  One  metal  in  particular  that  has  commonly  been  evaluated  through  these 

studies  is  copper.  The  toxicity  of  copper  is  dependent  on  site‐specific  factors  such  as  pH, 

hardness,  total  suspended  solids  and  dissolved  organic  carbon.  Copper  studies  conducted  by  EA 

have  been  utilized  by  industrial  and  municipal  dischargers  to  obtain  site  specific  water  quality 

criteria.  This  presentation  outlines  two  studies  conducted  utilizing  the  translator  methodologies 

to obtain site specific permit limits for copper. 

   

Page 22: April 7 8, 2019 Program Abstracts · Pre-meeting Hike at Blackwater Falls Sunday, April 7th 2:00 pm – 4:00 pm Join us on Sunday afternoon for a hike on Pase Point Trail. Meet at

POSTER SESSION

Primary Contact: Sarahana Joshee 

Email: [email protected] 

 

PCB levels in the surface water, sediment porewater, and benthic organisms in Back River watershed 

 

Sarahana Joshee, Mandar Bokare, Wesley Schmidt, Kevin Brittingham, Upal Ghosh 

 

Polychlorinated  biphenyls  (PCBs)  are major  contaminants  of  concern  in  Back  River,  resulting  in  fish 

consumption  advisories  in Maryland.  In  collaboration with  the  Baltimore  County  and  the Maryland 

Department of Environment (MDE) we are performing a pilot assessment of ongoing contribution of PCBs 

from several streams  in Back River watershed. Direct measurement of sparingly soluble chemicals  like 

PCBs in the water phase is challenging due to the ultra‐low aqueous concentrations and interference with 

colloidal  particles.  However,  the  freely  dissolved  concentrations  are  indicative  of  biological  uptake, 

toxicity, and  flux of pollutants between sediments and water column.  In addition, the  freely dissolved 

concentrations provide an  indication of potential  sources or hot‐spots of PCB  release  in a watershed. 

Passive sampling has emerged as an alternative technique to assess  freely dissolved concentrations of 

hydrophobic chemicals without interference from colloidal particles. In the present project we deployed 

polyethylene (PE) passive samplers at 4 tributaries and  in the main stem of Back River to measure the 

freely‐dissolved  concentration  of  PCBs  and  to  understand  potential  sources  of  the  pollutants.  PCB 

concentrations ranged from 0.027 – 2.6 ng/L during the deployment period from June 2018 to August 

2018, with Bread and Cheese Creek tributary showing the highest dissolved PCB concentrations among 

the sampling sites. PCB levels at two locations in Back River itself were 0.99 and 0.56 ng/L. Concentrations 

at five out of nine sampling locations exceeded the USEPA Water Quality Criteria of 0.64 ng/L, associated 

with a carcinogenicity risk of 10 in a million. These monitoring results will be used to investigate potential 

legacy sources of contaminants in upland areas that may be impacting water quality. Benthic organisms 

were collected from sediments in the Back River and are being analyzed for PCB concentrations to assess 

accumulation at the base of the aquatic food chain. Ongoing analysis of PCBs in sediment porewaters will 

be used to obtain greater insight into exchange of PCBs between surface water and porewater and also 

allow quantification of bioavailability of PCBs to benthic organisms.  

   

Page 23: April 7 8, 2019 Program Abstracts · Pre-meeting Hike at Blackwater Falls Sunday, April 7th 2:00 pm – 4:00 pm Join us on Sunday afternoon for a hike on Pase Point Trail. Meet at

POSTER SESSION

Primary Contact: Sarah Lanasa 

Email: [email protected] 

 

What’s in your herbicide? Considering the toxicity of herbicide active ingredients, “safeners”, 

formulation and photolysis products on non‐target algae species 

 

Sarah Lanasa (Towson University), Christopher Salice (Towson University), John Sivey (Towson 

University), Dave Cwiertney (University of Iowa), Monica McFadden(University of Iowa), & Mark 

Niedzwiecki (Towson University) 

 

Dual II Magnum (DUAL) is an herbicide formulation that is applied to a wide variety of crops including corn 

which  is  a  critical  crop  for  much  of  the  eastern  and  middle  United  States.  When  applied  before 

germination, the active ingredient, S‐Metolachlor (S‐MET), kills unwanted plants. Interestingly, to protect 

crop species  from  the herbicide,  the “safener” Benoxacor  (BEN)  is added. BEN and other safeners are 

considered inert and, therefore, are not regulated nor tested for toxicity. Runoff from agricultural fields 

where DUAL has been applied can  lead to measurable concentrations of S‐MET and BEN  in freshwater 

systems. Additionally, when the formulation enters water systems and is exposed to UV‐light causing its 

composition to be altered, forming photolysis transformation products (PTP).   While the effects of S‐MET 

and its PTP on aquatic organisms have been studied, less is known about the effects of BEN and its PTP as 

well  as  DUAL.  We  conducted  a  series  of  72‐hour  algae  toxicity  tests  to  establish  the  EC50  (the 

concentration causing 50% growth  inhibition) of  the non‐target algae, Raphidocelis subcapitata,  for S‐

MET, DUAL, BEN and BEN PTP. S‐MET was the most toxic followed by DUAL while BEN was less toxic and 

its PTP showed little to no toxicity.  These data suggest that BEN may provide a “safening” effect to algae 

similar to what occurs in terrestrial crop species. Interestingly, when exposed to UV‐light (forming PTP), 

BEN was degraded or  transformed and  the  toxicity of  the photolysis products was  less  than BEN. The 

effects of photolyzed BEN on S‐Met toxicity are unknown but we hypothesize that photolyzed BEN would 

not provide a safening effect. We are now exploring the PTP of S‐MET and DUAL to compare results to 

BEN PTP.   Results from these studies provide insights into the effects of environmental factors on how 

herbicides may impact non‐target species under more environmentally relevant conditions. 

   

Page 24: April 7 8, 2019 Program Abstracts · Pre-meeting Hike at Blackwater Falls Sunday, April 7th 2:00 pm – 4:00 pm Join us on Sunday afternoon for a hike on Pase Point Trail. Meet at

POSTER SESSION

Primary Contact: Erica Loudermilk 

Email: [email protected] 

 

Evaluating Effects of Algae‐mediated Treatment on Elicitation of Antibiotic Resistance in Wastewater 

Treatment Plants 

 

Erica Loudermilk (Department of Environmental Systems and Environment, University of Virginia), 

Kassandra Grimes (Department of Environmental Systems and Environment, University of Virginia), 

Laura Dunphy (Department of Biomedical Engineering, University of Virginia), Jason Papin (Department 

of Biomedical Engineering, University of Virginia), Lisa Colosi (Department of Environmental Systems and 

Environment, University of Virginia)  

 

The  prevalence  of  antibiotics  downstream  of wastewater  treatment  plants  (WWTPs)  has  resulted  in 

increased presence of antibiotic resistant bacteria. The addition of a tertiary treatment using algae with 

natural photoirradiation has been shown to be beneficial to WWTPs from both a contaminant‐removal 

and energy‐generating perspective as previous LCA studies have shown that the addition of this treatment 

could  result  in a net‐energy surplus  if  the algae  is anaerobically digested  to produce methane biogas, 

which can be converted into bio‐electricity for the plant. Algae‐based treatment has promising potential 

to  remove  other  emerging  contaminants,  such  as  antibiotics.  This  study  evaluates  the  removal  of 

tetracycline  (TET),  ciprofloxacin  (CIP),  and  roxithromycin  (ROX)  by  the  freshwater  alga  Scendesmus 

dimorphus to assess the effectiveness of algae‐based tertiary treatments in mitigating against antibiotic 

resistance  for  three  antibiotics  commonly  present  in  WWTPs.  Adaptive  laboratory  evolution  was 

performed using Escherichia coli as a model bacterium. The results show that the algae‐treated effluents 

exhibited reduced capability to elicit antibiotic resistance in E. coli compared to the untreated effluents. 

These  results  offer  a  promising  approach  for  using  algae‐mediated  tertiary  treatments  in WWTPs  to 

combat antibiotic resistance downstream of the plant. 

   

Page 25: April 7 8, 2019 Program Abstracts · Pre-meeting Hike at Blackwater Falls Sunday, April 7th 2:00 pm – 4:00 pm Join us on Sunday afternoon for a hike on Pase Point Trail. Meet at

POSTER SESSION

Primary Contact: Taylor Motley 

Email: [email protected] 

 

Analysis of physical and biological degradation of PBDEs in historical limed biosolids and THP‐AD 

treated biosolids 

 

Taylor Motley (University of Maryland, College Park), Sarah Fischer (University of Maryland, College 

Park), Birthe Kjellerup (University of Maryland, College Park), Natasha Andrade (University of Maryland, 

College Park), and Alba Torrents (University of Maryland, College Park)  

 

Biosolids are rich in recovered nutrients and are often land applied to amend soil. However, biosolids are 

known  to contain persistent organic pollutants,  such as  the  flame  retardant polybrominated diphenyl 

ethers (PBDEs). These chemicals were phased out of production and manufacturing in the U.S. by 2013, 

but are still ubiquitous in households and buildings. PBDEs are removed during the wastewater treatment 

process (WWTP) to varying extents and may persist  in the environment. In 2014, a Mid‐Atlantic region 

WWTP plant implemented thermal hydrolysis process (THP) and anaerobic digestion (AD) in an effort to 

produce Class A biosolids. Past work has shown that at this WWTP plant, the total concentration of PBDEs 

was lower in THP‐AD treated final biosolids samples than in historic lime‐stabilized final biosolids samples. 

This  research  further  investigates  (i)  the  effect  of  the  THP‐AD  system  on  physical  and  biological 

degradation of PBDE‐contaminated biosolids during the treatment process, and (ii) trends in falling PBDE 

concentrations  in historical biosolids  samples  that may be  associated with  the  chemical’s phase out.  

         

The anaerobic digestion of sludge was modeled on a laboratory scale using bottled anaerobic mesocosms. 

Mesocosms were inoculated with either THP‐treated or non‐THP‐treated sludge from the target WWTP 

plant. Methods including polymerase chain reaction (PCR), gel electrophoresis, and quantitative PCR were 

used to assess the abundance of the anaerobic dehalogenating bacteria Dehalobacter during anaerobic 

treatment, post physical treatment.  

 

Analysis of sludge from the AD mesocosms revealed growth of Dehalobacter in digesters fed with both 

THP‐treated and non‐THP‐treated sludge. This suggests that ADs fed with both THP and non‐THP treated 

sludge have the potential to support the biodegradation of PBDEs. PBDE concentrations will be quantified 

in limed biosolids sampled from 2011 to 2013, the time period during which PBDEs were phased out of 

production in the U.S. These results will address the gap in available PBDE concentration data from this 

NRF in an effort to discern if the chemical phase‐out or change in solids treatment is responsible for lower 

concentrations of PBDEs in Class A biosolids. 

   

Page 26: April 7 8, 2019 Program Abstracts · Pre-meeting Hike at Blackwater Falls Sunday, April 7th 2:00 pm – 4:00 pm Join us on Sunday afternoon for a hike on Pase Point Trail. Meet at

POSTER SESSION

10 

Primary Contact: Mary Rogers 

Email: [email protected] 

 

Characterization and Modeling for Remediation of an Acid Mine Drainage System in Centralia, 

Pennsylvania. 

 

Mary Rogers (Towson University), Amy Williams (University of Florida), Kirk Marks (Towson University) 

 

In 1975, 1991, 2001, and 2017‐18 (current study), geochemical data on acid mine drainage (AMD) and 

associated water and sediments in receiving streams were collected in the Mahanoy Creek Basin, PA, to 

evaluate  the characteristics and environmental  impacts of AMD. The current study  focuses on  four of 

these AMD systems near Centralia, PA, where an underground mine fire has been burning since 1962. The 

study has three goals: 1) evaluate potential changes in the water quality of the four AMD sources over the 

last 4 decades; 2) determine if the Centralia Mine fire is causing elevated acidity, sulfate, and metal loading 

in the Centralia Mine AMD; and 3) investigate possible remediation strategies considering water‐quality 

characteristics for the AMD. The four AMD systems evaluated are: Centralia Mine/Big Mine Run (CMDS), 

Packer5, Girard Mine Seep (Girard), and Bast Mine Overflow (Bast). Water and sediment samples were 

collected at  the discharge and  two or more downstream  locations before  the AMD entered Mahanoy 

Creek. The pH, DO, alkalinity, conductivity, trace elements, major  ions, and flow rates were measured. 

Although [SO42‐] was elevated at all AMD sites, CMDS had elevated [Al] and DO, and low pH and alkalinity 

compared to the other discharges, similar to what was reported previously. The continuous burning of 

unmined coal  inside the Centralia mine could cause warmed air to rise, creating convective circulation 

that  draws  in  atmospheric  O2  that  promotes  pyrite  oxidation.  Owing  to  atmospheric  interaction 

downgradient of Girard and Bast, alkalinity decreased while the pH and dissolved O2 increased, indicating 

that rapid ingassing of O2 was accompanied by outgassing of CO2. Utilizing technology to promote rapid 

CO2 outgassing and increased pH at Packer5 may be a viable remediation strategy. However, because of 

its net acidic character,  limestone or  some other neutralizing agent will be  required  for  treatment of 

CMDS. The USGS software PHREEQC will be used to model stream parameters and assess the possibility 

of remediation at CMDS and nearby AMD systems. 

   

Page 27: April 7 8, 2019 Program Abstracts · Pre-meeting Hike at Blackwater Falls Sunday, April 7th 2:00 pm – 4:00 pm Join us on Sunday afternoon for a hike on Pase Point Trail. Meet at

POSTER SESSION

11 

Primary Contact: Alterra Sanchez 

Email: [email protected] 

 

Fabricating microplastics with standardized surface area for quantifying the sorption of organic 

pollutants 

 

Alterra Sanchez (University of Maryland College Park), Lance Yonkos (University of Maryland College 

Park), Alba Torrents (University of Maryland College Park)  

 

It is known that organisms ingest microplastics and they may cause deleterious effects, but it is unclear 

how large a role microplastics play as a particle versus as an exposure route to organic pollutants. Many 

studies have  tried  to  address  this  issue; however  there has been much  criticism  for environmentally 

irrelevant  experiments.  Additionally,  ecologically  relevant  experiments  have  not  used  standardized 

microplastic particles and have shown mixed results. The heterogeneity of methods makes comparing 

studies  challenging,  if  not  impossible.  There  is  a  clear  need  for  the  development  of  standardized 

methodology for testing the toxicity of microplastics and sorbed pollutants. An integral part of this process 

will be  the creation of “weathered” microplastics of consistent  surface area, as  this particle attribute 

affects  sorption.  In  order  to  address  this  problem,  the  objective  of  this  study  was  to  develop  a 

methodology  to  fabricate  irregularly shaped microplastics with a standardized surface area on a mass 

basis. Rods of high‐density polyethylene and polypropylene were cooled  in  liquid nitrogen and shaved 

with a stainless‐steel wood  file. The particles were sieved  through nine different pore sizes, and  then 

solvent  cleaned.  Results will  be  presented  that will  show  how  surface  area  and  surface morphology 

changes  with  particle  diameter  for  all  nine  sizes,  and  will  include  a  sorption  case  study  with  the 

antimicrobials triclocarban and triclosan. 

   

Page 28: April 7 8, 2019 Program Abstracts · Pre-meeting Hike at Blackwater Falls Sunday, April 7th 2:00 pm – 4:00 pm Join us on Sunday afternoon for a hike on Pase Point Trail. Meet at

POSTER SESSION

12 

Primary Contact: Caitlin Weible 

Email: [email protected] 

 

Effects of Dermal Exposure to Perfluroocatesulfonic acid (PFOS) on Brown Anoles (Anolis Sagrei)  

 

Caitlin Weible, Charles Furst, Andew East, and Christopher Salice 

 

Per‐and  polyfluoroalkyl  substances  (PFAS)  are  persistent  and  abundant  environmental  contaminants, 

creating concern about their potential ecotoxicological effects on humans and wildlife. The goal of this 

research was to investigate the uptake and effects of a specific PFAS known as perfluorooctanesulfonic 

acid (PFOS), on reptilian species, by means of dermal exposure. To address this research objective, we 

maintained brown anoles  (Anolis Sagrei) on PFOS‐contaminated sand  for 90 days. A total of 40  lizards 

were utilized for this experiment; 30 animals were reared on PFOS‐contaminated sand while 10 served as 

controls (no added PFOS). Approximately 1kg of sand was placed  in each  individual housing container. 

Sand was contaminated by adding approximately 5,000 mL of 50:50 mix of methanol and moderately hard 

water to 3.277 mg of PFOS. The PFOS, methanol, and water mixture was then slowly poured over 14.4kg 

sand with  a  target  concentration  that  equaled  the  75th  percentile  of  soil  samples  obtained  from  a 

database of PFOS‐contaminated sites (227 ug of PFOS per kg soil). Lizards remained under experimental 

conditions for either 30, 60, or 90 days. Behavioral observations were taken three times a week and total 

mass was measured every week. At the chosen sampling time for a given lizard, liver, skin, and muscle 

samples were harvested for chemical analysis (data forthcoming).  There were no noticeable behavioral 

effects, however, PFOS‐treated individuals that were exposed for the entire 90 days  generally lost body 

mass overall from the beginning to end of the experiment, while the control group generally gained body 

mass. Body mass‐corrected liver mass also was slightly decreased in PFOS‐exposed lizards compared to 

the control lizards. To our knowledge this is the only PFOS dermal exposure study involving reptiles and 

these data will provide useful insights into ecological risk assessment of ground dwelling species in PFAS‐

contaminated habitats.