Hva med miljøgiftene i de store innsjøene? ved Eirik Fjeld, NIVA presentasjon for Norsk vannforening, 13. des. 2017

Transkript

1 Hva med miljøgiftene i de store innsjøene? ved Eirik jeld, NIVA presentasjon for Norsk vannforening, 13. des. 2017

2 Quiz ire miljøgifter og fem store innsjøer

3 Hvor store er store innsjøer?

4 Hvor store er store innsjøer? 1000 Quantiles Areal, km Svært store: > 50 km 2 Store: 5-50 km 2 Middels: 0,5-5 km % 99.5% 97.5% 90.0% 75.0% 50.0% 25.0% 10.0% 2.5% 0.5% 0.0% maximum quartile median quartile minimum Moments Små: < 0,5 km 2 Mean Std Dev Std Err Mean Upper 95% Mean Lower 95% Mean N

5 Hvilken andel utgjør store innsjøer i areal?

6 Hvilken andel utgjør store innsjøer i areal? Små 12 % Middels 33 % Store 25 % Svært store 30 % Størrelse Små Middels Store Svært store N % av total 98.19% 1.65% 0.15% 0.01% areal, km2 sum areal, km2 % av total 33.0% 29.5% 25.2% 12.3%

7 Kvikksølv og grenseverdier i vann I Mjøsa har storørreten over 2,5 kg en midlere konsentrasjon av kvikksølv som overskrider EUs grenseverdi for salg til konsum på 0,5 mg/kg. EU har i vanndirektivet bestemt at Hgkonsentrasjonen i ferskvann i gjennomsnitt ikke skal overskride 50 ng/l for å oppfylle EQSkravet (Environmental Quality Standard). Hvor høy tror du Hg-konsentrasjonen i vann fra Mjøsa er?

8 Kvikksølv og grenseverdier i vann I Mjøsa har storørreten over 2,5 kg en midlere konsentrasjon av kvikksølv som overskrider EUs grenseverdi for salg til konsum på 0,5 mg/kg. EU har i vanndirektivet bestemt at Hgkonsentrasjonen i ferskvann i gjennomsnitt ikke skal overskride 50 ng/l for å oppfylle EQSkravet (Environmental Quality Standard). Hvor høy tror du Hg-konsentrasjonen i vann fra Mjøsa er? Svar: ca. 0,5 ng/l

9 Hvor mye av flammehemmeren PBDE finnes i vannmassene i Mjøsa Mjøsa ble betydelig forurenset av PBDE fra en tekstilbedrift i Lillehammer på 1990-tallet og begynnelsen av 2000-tallet. Konsentrasjonene i fisk er nå kraftig redusert. or forbindelsen BDE-47 er nivåene i storørret omlag 8 ng/kg og i zooplankton omlag 0,02 ng/kg. Hvor stor mengde (kg) tror du det i dag finnes fritt i Mjøsas vannmasser på 56 km 3? a) kg b) 130 kg c) 0,4 kg

10 Mengde PBDE i Mjøsa or forbindelsen BDE-47 kan et estimat beregnes ut fra: Trofisk magnifikasjonsfaktor, som angir oppkonsentreringen per trofisk nivå, (lipidjusterte konsentrasjoner, BM = 4,5) Biokonsentrasjonsfaktoren til planteplankton, som angir oppkonsentreringen fra vann og til planteplankton (log BC 5) Vannvolumet til Mjøsa (56 km 3 )

11 Mengde PBDE i Mjøsa or forbindelsen BDE-47 kan et estimat beregnes ut fra: Trofisk magnifikasjonsfaktor, som angir oppkonsentreringen per trofisk nivå, (lipidjusterte konsentrasjoner, BM = 4,5) Svar: ca. 0,4 kg Biokonsentrasjonsfaktoren til planteplankton, som angir oppkonsentreringen fra vann og til planteplankton (log BC 5) Vannvolumet til Mjøsa (56 km 3 )

12 leip eller fakta? Bruken av bromerte flammehemmere i USA økte dramatisk etter innføringen av «California Technical Bulletin 117». Loven fra 1975 satte krav til flammehemming av tekstiler og skumplast brukt i møbler. Den skulle redusere den eskalerende utviklingen av brannskader og dødsulykker som følge av husbranner forårsaket av sigaretter. Hvem drev påtrykk og lobbyvirksomhet for å få loven innført? orsikringsselskaper, som opplevde store økninger i erstatninger og søksmål US ire Administration, ett føderalt byrå som jobber med brannforebygging Tobakksindustrien, som fryktet et påbud om selvslukkende sigaretter

13 Big Tobacco og flammehemmere Tobakksindustrien drev aktiv lobbyvirksomhet for å hindre påbud om selvslukkende sigaretter Historien om dette og flammehemmerindustrien er dokumentert av journalister fra Chicago Tribune og i filmen «Toxic Hot Seat»

14 Big Tobacco og flammehemmere Tobakksindustrien drev TO: Bill Kioepfer ROM: Jim Carr aktiv lobbyvirksomhet for å Bursoii-Marsteller hindre påbud om THE TOBACCO'INSTITUTE selvslukkende sigaretter > Situation Historien om dette og flammehemmerindustrien er dokumentert av journalister fra Chicago Tribune og i filmen «Toxic Hot Seat» "ADDRESSING THE SMOKING/IIIE SAETY TSSUK M Residential fires are the main killer of U.S. citizens. In fact, roughly three-fourths of all fire deaths occur in residences, according to 1977 National ire Data Center figures. Smoking is blamed for the highest known proportion of fire deaths and injuries. Specifically, 10 percent of all residential fires are attributed to smoking, as are 22 percent of the deaths and 18 percent of the injuries. These statistics are probably not totally accurate given the often cursory investigations conducted

15 Big Tobacco og flammehemmere Tobakksindustrien drev aktiv lobbyvirksomhet for å Problem Statement hindre påbud om selvslukkende sigaretter Historien om dette og flammehemmerindustrien er dokumentert av journalister fra Chicago Tribune og i filmen «Toxic Hot Seat» The most immediate and potentially the most damaging problem facing the tobacco industry is pending legislation which proposes product modifications that would make it unacceptable to consumers. In short, sales could be dramatically affected with the passage of these unenlightened bills. Aside from on-going research to develop an acceptable self-extinguishing cigarette, the tobacco industry cannot currently point to anything it is doing to reduce the incidence of smoking-related fires. The Tobacco Institute's lobbyists and legal counsel agree it is essential the industry get actively involved in some visible effort,to dramatize its concern about the problem and thus minimize the likelihood that intrusive laws will be enacted.

16 Mer om flammehemmere? Se filmen Toxic hot seat: no.hbonordic.com/toxic-hot-seat Les Chicago Tribunes reportasjer om industrien: Playing with fires:

17 Overvåkningsprogrammet Miljøgifter i store innsjøer

18 Om programmet Konkurransegrunnlag. Klif prosjekt Miljøgifter i store innsjøer forlengelse i 3 år vil siste år med prøvetaking gjennomføres i 2016 og programmet avsluttes med fjerde og siste rapportering i ormål med undersøkelsen Hensikten med overvåkningsprogrammet er å vurdere miljøgifters skjebne og potensiale for effekter av miljøgifter i ferskvannsøkosystemer. Resultatene kan også brukes som grunnlag for kostholdsråd. Målene for programmet er i utgangspunktet å: Rapportere miljøgiftnivåer på flere nivåer i næringskjeden Anslå grad av opphoping av miljøgifter i organismer og i næringskjedene Vurdere potensiale for effekter på ulike nivåer i næringskjeden Vurdere bidrag fra ulike kilder og deres påvirkning av miljøtilstand Vurdere tilstand som grunnlag for å vurdere behov for tiltak og effekter av tiltak

19 Om programmet Oppstart 2013 med årlig prøveinnsamling og avsluttet våren 2017 Hovedfokus på miljøgifter i næringskjedene i Mjøsa, Randsfjorden og emunden Supplerende prøver av fisk Tyrifjorden og Vansjø Utførende institusjoner er NIVA og NILU

20 Innsjøene Attributter Mjøsa Randsfjorden emunden Tyrifjorden Vansjø Koordinater UTM 33: Grader: E: ; N: ,79 N 10,10 E E: ; N: ,51 N 10,35 E E: ; N: ,19 N 11,90 E E: ; N: ,02 N 10,25 E E: N: ,40 N 10,83 E Volum (km 3 ) ,3 6 13,1 0,264 Areal (km 2 ) ,6 Største dyp (m) Nedbørfelt (km 2 ) PE * - - *Elgå rensepark, utslipp til grunn/sandfang

21 Innsjøene Mjøsa Randsfjorden emunden Tyrifjorden Vansjø

22 Miljøgiftene som undersøkes Kvikksølv Hg Polyklorerte bifenyler PCB Sykliske volatile metylerte siloksaner cvms Polybromerte difenyletere PBDE Perfluorerte alkylstoffer, PAS

23 Organismer som undersøkes Mjøsa, pelagiske næringsnett: zooplankton, Mysis, (lågåsild), krøkle, ørret Randsfjorden: (zooplankton), krøkle, ørret, (røye) emunden: krøkle, ørret Tyrifjorden og Vansjø: abbor

24 Mjøsas pelagiske næringsnett Ørret (og kannibalistisk krøkle) er toppredatorer Zooplanktonspisende lågåsild og krøkle er ørretens byttefisk Ørret Lågåsild spiser i hovedsak vannlopper (ulike Cladocerer) Krøkle er mer spesialisert på å spise Mysis Krøkle Lågåsild Mysis relicta (istidskreps) Mysis er en rovform som bl.a. spiser zooplankton ytoplankton Zooplankton

25 Hvordan måle trofisk nivå Trofisk posisjon = plass i næringskjeden/nettet Kan kvantifiseres ved forholdet mellom to stabile nitrogen-isotoper Naturlig nitrogen har to naturlig forekommende isotoper: Nitrogen-14 (99,636 %), Nitrogen-15 (0,364 %) orholdet mellom den tunge 15 N og den lette 14 N øker med trofisk posisjon, 15N reagerer tregere enn 14 N Økningen i forholdet (δ 15 N) er omlag 3,4% per trofisk nivå, sammenliknet med en standard (luft) δ 15 N = [(Rsample /Rstandard )-1] 1000

26 Trofisk magnifikasjonsfaktor, TM [Contaminant] log- transformation log [Contaminant] slope, b Intercept (a) Trophic level Trophic level log [Contaminant] = btl + a TM = 10 b (or e b )

27 Resultater fra

28 Kvikksølv Kilder til kvikksølvforurensing i norske ferskvann er i dag hovedsaklig langtransporterte atmosfæriske forurensinger Tidligere var lokale utslipp, særlig fra treforedlingsindustri, viktige. Generelt forbud mot bruk av kvikksølv i produkter i Norge. I 2017 ratifiserte Norge Minamata-konvensjonen, en internasjonal avtale som regulerer bruk og utslipp av kvikksølv. Kvikksølv i fisk foreligger i all hovedsak som den meget giftige forbindelsen metylkvikksølv. Omsetningsgrensen for fisk til konsum er 0,5 mg/ Hg/kg.

29 Kvikksølv

30 Kvikksølv i Mjøsørret,

31 Kvikksølv i ørret fra Randsjorden og emunden Randsfjorden emunden

32 Siloksaner orkortelse: cyclic Volatile Methyl Siloxanes Siloksan er avledet av ordene silisium, oksygen og alkan Okta-, dekca- and dodometylsyklosiloksan (D4, D5 and D6) kalles for cvms -Si(CH3)2-O - repeterende enhet Brukes i personlige pleieprodukter som som sjampo, hårbalsam, kremer etc., i bilpleieprodukter og maling lyktige, virker som løsemidler og gjør hud/ hår mykt

33 Siloksaner orkortelse: cyclic Volatile Methyl Siloxanes Siloksan er avledet av ordene silisium, oksygen og alkan Okta-, dekca- and dodometylsyklosiloksan (D4, D5 and D6) kalles for cvms -Si(CH3)2-O - repeterende enhet Brukes i personlige pleieprodukter som som sjampo, hårbalsam, kremer etc., i bilpleieprodukter og maling lyktige, virker som løsemidler og gjør hud/ hår mykt

34 Regulering av siloksaner I EU foreslås det nå et forbud mot D4 og D5 i høyere nivåer enn 0,1 prosent i personlige pleieprodukter som vaskes av ved vanlig bruk D4 og D5 har blitt klassifisert som vp og vb forbindelser (very Persistent og very Bioaccumulative) Resultatene fra Mjøsa og Randsfjorden har vært brukt under evalueringen EU vurderer nå om D6 er persistent, bioakkumulerende og giftig (PBT) eller er svært tungt nedbrytbar og svært bioakkumulerende (vpvb).

35 Siloxaner i muskel av ørret

36 cvms i ørret, årlig variasjon

37 cvms: D5, trofisk magnifisring

38 PAS Det finnes flere hundre forskjellige perfluorerte stoffer (PAS-er) på markedet. Stoffene brukes blant annet i impregneringsmidler og brannskum. POS og POA er de mest kjente, og er begge strengt regulert. PAS-er har vært brukt både i industrielle prosesser og forbrukerprodukter siden 1950-tallet. PAS-er, inkludert POS og POA, kan for eksempel brukes for å gi produkter vann- og smussavstøtende egenskaper. De brukes derfor blant annet ved impregnering av tekstiler, i matemballasje, i slippbelegg i stekepanner og kokekar og i skismøring. kilde:

39 PAS, eksempler på grupper Perfluorinated alkylated substances (PAS): perfluoroalkylsulphonates POS S O O O PBS S O O O PHxS S O O O S O O O PDS POA PHxA O O O O O O O O PHpA PNA Perfluorinated alkylated substances (PAS): perfluoroalkyl acids

40 PAS, nivåer i lever fra fisk, 2016

41 PAS i fiskelever, igur 12. Midlere konsentrasjoner av de dominerende PAS-forbindelsene i fisk (lever) i de undersøkte innsjøene i

42 POS i muskel, reduksjoner i Mjøsa 6 5 Krøkle Ørret POS, ng/g våtvekt angstår

43 En rekke grupper bromerte organiske forbindelser brukes som flammehemmere Bromradikaler frigjøres ved temperaturer like under antenningstemperaturen, fanger opp frie elektroner og hindrer kjedereaksjonen i brannforløpet Additive: tilsettes materialet uten å reagere med det, kan lekke ut av produktet Reaktive: reagerer kjemisk med materialet, fast bundet

44 Tre viktige familier bromerte flammehemmerer Polybromerte difenyletere (PBDE), 209 mulige forbindelser Br x O Br y additiv; anvendes særlig i tekstiler, plast, polyuretanskum mm. Tetrabrombisfenol A HO Br Br CH 3 CH 3 Br Br OH reaktiv; anvendes særlig i elektroniske kretskort Br Hexabromcyclododekan Br Br Br Br additiv; anvendes særlig i polystyren (EPS, XPS) og tekstiler Br

45 PBDE som miljøgift Svært fettløselge (lipofile) Persistente i miljøet Oppkonsentreres i næringskjedene (biomagnifiseres) Kjemisk struktur som likner PCB mm. Har/antas å ha helse- og miljøskadelige effekter, så som: kan forstyrre omsetningen av thyroid-hormoner har svake dioksinliknende egenskaper kan virke nevrotoksisk

46 PBDE i storørret, hvor mye i år 2000? Prøver fra 6 bestander av storørret (1-12 kg) i Sør-Norge, NRprosjekt 2000 Særdeles høye konsentrasjoner i fisk fra Mjøsa Konsentrasjonene overgår de funnet i Lake Michigan - som er «among the highest in the world for salmon in open waters» (Manchester-Neesvig et al. 2001)

47 Nivåer av PBDE, 2016 Konsentrasjon, ng/g våtvekt BDE-154 BDE-153 BDE-100 BDE-99 BDE-49 BDE Mjøsa Mysis Mjøsa Lågåsild Mjøsa Krøkle Mjøsa Ørret Randsfjorden Krøkle Randsfjorden Ørret Randsfjorden Røye emunden Sik emunden Ørret Tyrifjorden Abbor Vansjø Abbor

48 oppgave å vurdere i hvilken grad debromineringen av BDE-99 ti betydning for giftigheten av blandingen. PBDE i Mjøsa, trend Et noe spesielt fenomen er at krøkle har en forholdvis lav ande krøkle debrominerer denne kongeneren mer effektivt enn ørret 52 52

49 Hovedfunn, oppsummering Kvikksølv: Storørret i Mjøsa, Randsfjorden og emunden kan overskride tillate konsentrasjon (0,5 mg/kg) for omsetning. Langtransport er viktig kilde. Siloksaner: Bekrefter at D5 og D6 biomagnifiserer i Mjøsas og Randsfjordens pelagiske næringskjeder. Lave nivåer i emunden tyder på at lokale utslipp er kildene. PAS: Langkjedede perfluorerte karboksylsyrer påvises i fiskelever i alle innsjøene, tyder på langtransportert bidrag. Betydelige konsentrasjoner av POS i abborlever fra Tyrifjorden og Vansjø, indikerer større lokale utslipp. PBDE: Betydelig reduserte nivåer i Mjøsfisk etter de rekordhøye nivåene på begynnelsen av 2000-tallet. Lokale kilder er i det store og hele stoppet.