DET STRATEGISKE MILJØFORSKNINGS- Tema: Miljøfremmede stoffers effekter

Transkript

1 Tema: Miljøfremmede stoffers effekter Dette og det næste nummer af Miljøforskning omhandler nogle af forskningens resultater i Dansk Center for Økotoksikologisk Forskning. Artiklerne er søgt skrevet, således at de fleste med interesse for at gå dybere i miljømæssige emner vil kunne følge med. Næsten alle artikler omhandler komplicerede emner, og specielt nogle af de artikler, der omhandler kemiske emner, er noget svære at læse uden en naturvidenskabelig baggrund på gymnasieniveau. Projekterne har alle resulteret i mange videnskabelige afhandlinger. Ingen af disse er direkte citeret. Jeg har desuden i redaktionen valgt at udelade henvisninger til den videnskabelige litteratur i øvrigt. Læserne opfordres til at henvende sig direkte til forskerne, hvis de vil vide mere. Adresser, telefon- og faxnumre, samt e-postadresser står bagest i dette nummer af Miljøforskning i en liste over artiklerne og de forskningsprojekter, som omtales. God fornøjelse med læsningen! Hans Løkke Centerleder MILJØFORSKNING 32

2 Yderligere oplysninger om Dansk Center for Økotoksikologisk Forskning Forskningschef Hans Løkke, Afd. for Terrestrisk Økologi, DMU, Postboks 314, Vejlsøvej 25, 8600 Silkeborg. (post: Att. Lone Thøgersen) Tlf.: Fax: E-post: Se desuden liste over forfatterne side 59 2

3 Indholdsfortegnelse MILJØFORSKNING Nyhedsbrev for Det strategiske Miljøforskningsprogram Nr. 32, Redaktionen sluttet januar 1997 ISSN Redaktion: Bo Bjerre Jakobsen Susanne Rødgaard (ansv.) Layout: Søren Larsen Tryk og sats: Scanprint as, Viby J. Miljøcertificeret efter BS Tema: Miljøfremmede stoffers effekter Forord om miljøfremmede stoffers effekter Kan man forudsige giftstoffers effekt på planter og smådyr i jorden? Biologisk måling af kemikalieeffekter på springhaler Miljøgifte ændrer dyrs adfærd - bevægelse som biomarkør for miljøfarlige stoffers effekter Oplag: Biomarkører kan påvise forurening Trykt på 100 g Cyclus genbrugspapir Eftertryk af artikler kun tilladt efter aftale Returadresse: Det strategiske Miljøforskningsprogram Forskerparken Gustav Wieds Vej 10 C 8000 Århus C Sekretariatets tlf./fax/ Tlf.: # 2305 Fax: E-post: pia@smfp.aau.dk Internet: Udvikling af en biomarkør mod metalbelastning - strategisk grundforskning Betydningen af giftige stoffer for havmiljøets tilstand Toksiske effekter af TBT og LAS på laboratorieorganismer Nyt fra programmet Bestilling af programmateriale MILJØFORSKNING NR 32 3

4 Forord om miljøfremmede stoffers effekter Centerleder Hans Løkke, Danmarks Miljøundersøgelser, Afdeling for Terrestrisk Økologi Kemiske stoffer bekymrer. Derfor findes der kun få miljøområder, der er lige så grundigt reguleret med mange regler, love og bekendtgørelser både nationalt, i EU og på verdensplan. At problemerne ikke er løst, kan man læse om i aviserne eller høre og se i nyhedsudsendelserne i radio og TV. Fund af gamle kemikaliegrunde og forurenet jord er næsten dagligt nyhedsstof. Der er bekymring for forurening af grundvandet, og for at vore levnedsmidler indeholder pesticider og en bred vifte af menneskeskabte kemiske stoffer. Forgiftede fugle og fisk giver overskrifter på avisernes forsider, og forureningen af luften og havene kan opleves ved at gå i bilosen i byernes gader eller besøge vore strande, hvor det flyder med affald og spildolie, som er skyllet i land. Der er en almindelig forståelse for, at synlige skader på naturen og dens organismer er et varsel om, at vi mennesker kan være truet af forgiftning. Senest vakte fundet af små skrubtudser med manglende eller vanskabte bagben stor bekymring. Heldigvis viste det sig, at deformiteterne kunne forklares med helt naturlige årsager. Tudsernes ben var blevet bidt af salamandre, hundestejler "Påvirker kemiske stoffer jordens naturlige processer og dyreliv, således at jordens frugtbarhed ændres på langt sigt?" eller andre rovdyr, mens dyrene endnu var haletudser og svømmede rundt i deres vandhuller. Sårene var helet og de små dyr var krøbet på land, hvor de blev fundet af biologer, som undersøgte vandhullerne. Dyrene ville i øvrigt ikke have kunnet overleve uden bagben. Et af de større miljøproblemer, som efterhånden er blevet løst grundigt, er spildevandet fra byer og industri. Alligevel dukker der nye problemer op, som kræver grundlæggende og strategisk forskning. Er rensningen af alle kemikalier i spildevandet nu også tilfredsstillende, så vandmiljøet ikke påvirkes? Et andet eksempel er udbringningen af spildevandsslam som gødning på landbrugsjord, som skulle medvirke til, at næringsstoffer fra byerne igen indgår i naturens kredsløb. Det emne har rejst mange nye spørgsmål om slammets indhold af miljøfremmede stoffer. Så stor er interessen for de kemiske stoffer i slammet, at de fleste har glemt, at det netop er hensigten, at de kemiske stoffer befinder sig i spildevandsslammet. Spildevandet skal renses, således at det kan ledes ud i havet uden at gøre skade dér, og kemikalierne skal forinden fældes ud i slammet og nedbrydes i rensningsanlægget. Slammet er på mange måder tankevækkende. Indholdet af miljøfremmede stoffer er som et spejl af de mange stoffer, der anvendes i vore moderne bysamfund. Nogle af stofferne hældes i kloakken i husholdningerne, andre kommer fra forskellige virksomheder. Atter andre af stofferne transporteres over lange afstande og afsættes på tage, veje og pladser, hvorfra de med regnvand kan skylles ud i kloakkerne og fanges i spildevandsanlæggene, hvor de binder sig til slammet. De samme stoffer afsættes selvfølgelig også direkte på planter, jord og vand overalt på jordkloden. I Danmark findes ca forskellige kemiske stoffer i de mange produkter, vi anvender og betragter som en naturlig forudsætning for vort velfærdssamfund. Kun få af dem transporteres i atmosfæren, men mange af dem vil i ganske små mængder kunne spores i spildevandsslammet. Bevidstheden om problemerne og deres løsninger er stor hos både myndighederne og den kemiske industri. Men selv om vores viden er stor og stadigt voksende, dukker der til stadighed nye problemstillinger op, senest muligheden for at kemiske stoffer med hormonlignende effekt kan påvirke mennesker og naturen. I dette og et følgende nummer af Miljøforskning præsenteres mange af de re- 4

5 Naturens skrøbelige balance Foto: Lars Säfström/Mira/2maj sultater, som er blevet opnået i Dansk Center for Økotoksikologisk Forskning, som blev oprettet i november 1992 for at koordinere og gennemføre de mange aktiviteter, som var ønsket for at øge vores viden om miljøfremmede stoffer. Centret fik en 4½-årig bevilling, og det omfatter de vigtigste forskningsmiljøer på området. I alt blev ca. 60 forskere på universiteter og højere læreanstalter, Danmarks Miljøundersøgelser, forskningscentre m.fl. knyttet til centret gennem forskningskontrakter. Centret bliver ledet fra Danmarks Miljøundersøgelser i Silkeborg. I denne første del beretter forskerne om de resultater, som handler om de miljøfremmede stoffers effekter på miljøet. Næste nummer af Miljøforskning handler om de miljøfremmede stoffers skæbne, når de er sluppet ud i miljøet. Både stoffernes skæbne og deres effekter på levende organismer udforskes inden for det område, der hedder økotoksikologi. Dansk Center for Økotoksikologisk Forskning kunne naturligt nok ikke besvare alle spørgsmål, men beskæftigede sig især med følgende: v Påvirker små mængder af visse kemiske stoffer de økologiske balancer i vandmiljøet? v Kan man ved brug af simple laboratoriemetoder forudsige, hvad der vil ske, hvis naturen forurenes? v Kan man vise, om dyr er påvirkede af forurening ved at måle deres ændrede adfærd eller ændringer af koncentrationen af enzymer og andre stoffer i dyrene? v Påvirker kemiske stoffer jordens naturlige processer og dyreliv, således at jordens frugtbarhed ændres på langt sigt? MILJØFORSKNING NR 32 5

6 "Kan mikroorganismer anvendes til rensning af forurenet jord?" v Kan organismer tilvænnes til kemiske stoffer? v Kan mikroorganismer anvendes til rensning af forurenet jord? v Bindes stofferne i jorden, eller kan de frigøres og optages i levende organismer eller sive ned til grundvandet? v Hvilke mekanismer er betydende for, at kemiske stoffer ophobes i fødekæderne, og kan de nuværende afprøvninger forbedres? Dette nummer af Miljøforskning indledes med en artikel om landjordsmiljøet af seniorforsker Jørgen Aagaard Axelsen m.fl. fra Danmarks Miljøundersøgelser: Kan man forudsige giftstoffers effekt på planter og smådyr i jorden? I vurderingen af nye og eksisterende kemikalier baserer man sig næsten udelukkende på simple forsøg, og der anvendes ofte store usikkerhedsfaktorer. Forskningsprojektet viste, at man for de to undersøgte stoffer godt kunne stole på resultatet. Herefter følger en artikel af Paul Henning Krogh og Martin Holmstrup fra Danmarks Miljøundersøgelser med titlen: Biologisk måling af kemikalieeffekter på springhaler. De omtaler det danske bidrag i et stort europæisk projekt om udvikling af internationale metoder til at måle effekter på jordlevende dyr. De beskriver også, hvorledes en af metoderne er anvendt til undersøgelse af spildevandsslam. De kemiske stoffers skadelige virkning på miljøet kan være kortvarig eller langvarig. Specielt de langvarige skader kan være vanskelige at forudsige, og de vækker særlig bekymring. I Dansk Center for Økotoksikologisk Forskning har flere forskere søgt at udvikle metoder, som ud fra meget kortvarige målinger kan markere, om sundhedstilstanden i miljøet er i orden, eller om en snigende ændring er på vej. Et af de spændende og lovende projekter er udført af lektor Erik Baatrup og post-doc. Mark Bailey m.fl. fra Aarhus Universitet. Dette arbejde er beskrevet i artiklen: Miljøgifte ændrer dyrs adfærd - bevægelse som biomarkør for miljøfarlige stoffers effekter. Derefter følger en artikel af seniorforsker Vibeke Simonsen fra Danmarks Miljøundersøgelser, som har deltaget i et europæisk projekt om udvikling af biokemiske markører for effekter af kemiske stoffer. Artiklen hedder Biomarkører kan påvise forurening. Det banebrydende arbejde med biomarkører har ikke bare forskningsmæssig interesse, men kan få afgørende betydning for udviklingen af automatisk måleudstyr og udviklingen af hurtige og billige screeningsmetoder for kemiske stoffer. I artiklen Udvikling af en biomarkør mod metalbelastning: Strategisk grundforskning, fortæller Knud Ladegaard Pedersen fra Odense Universitet om, hvor svært det er at forklare og retfærdiggøre sin forskning i afsnittet Strandkrabben og skattetrykket som er noget af det morsomste, jeg har læst om dette emne. Han gennemgår herefter de epokegørende nye metoder, som er kommet ud af to projekter, som er udført på Odense Universitet og universitetet i Plymouth i England. Parallelt med undersøgelserne af de simple testmetoders evne til at forudsige effekter i jordmiljøet er der udført undersøgelser af vandmiljøet. Forskningschef Bo Riemann m.fl. beskriver i artiklen Betydningen af giftige stoffer for havmiljøets tilstand et tværgående projekt, som målte på hele økosystemer i store vandfyldte plastiksække, som var ophængt i Knebel Vig ved Ebeltoft. I dette projekt blev dels undersøgt det giftige stof TBT, som anvendes i skibsbundmaling, dels det overfladeaktive stof LAS, som findes i vaskemidler. Der er i dette projekt blevet udviklet nye metoder, som kan anvendes til risikovurdering af havmiljøet. Endelig beskriver lektor Ole Kusk fra Danmarks Tekniske Universitet med artiklen Toksiske effekter af TBT og LAS på laboratorieorganismer nogle af de metoder, som blev anvendt i forbindelse med projektet i Knebel Vig, og nogle af de konklusioner, man kan drage om LAS og TBT i vandmiljøet. 6

7 Kan man forudsige giftstoffers effekt på planter og smådyr i jorden? Jørgen Aagaard Axelsen, Janeck Scott- Fordsman, Martin Holmstrup, Christian Kjær, Paul Henning Krogh, Marianne Bruus Pedersen, Vibeke Simonsen og Beate Strandberg, Danmarks Miljøundersøgelser, Afdeling for Terrestrisk Økologi Der findes titusindvis af dem! Vi ved ikke ret meget om, hvad de fleste betyder! Hvad skal vi gøre ved dem? De ender i naturen enten med vilje, ved uheld eller som affaldsprodukter. Der er her tale om naturfremmede kemiske stoffer. De stoffer, der spredes med vilje, er som regel sprøjtemidler. De stoffer, der kan ende i naturen som affaldsprodukter, er meget forskellige. Det kan f. eks. være stoffer, der anvendes i elektroniske instrumenter, vaskemidler, plastic og meget mere. I naturen kan der ske meget forskelligt med de kemiske stoffer. De kan indgå i et utal af nye kemiske forbindelser, nedbrydes, bindes til jorden, fordampe, udvaskes til grundvand, eller de kan optages i dyr og planter. Noget af Snerlepileurt Foto: Elvig Hansen / Biofoto dette har uheldige konsekvenser for naturen omkring os. Derfor er en af det industrialiserede samfunds store udfordringer at lave økologisk forsvarlige regler for de stigende mængder af naturfremmede stoffer. Det er arbejdsmæssigt og økonomisk en umulig opgave at undersøge effekter af alle stoffer i alle økosystemer. Derfor bliver de naturfremmede stoffer vurderet på basis af deres fysisk/kemiske egenskaber og deres effekt på en række organismer i laboratorietest. Ud fra disse testresultater vurderes om et kemisk stof eller sprøjtemiddel kan godkendes til praktisk anvendelse i industri eller landbrug. Pålideligheden af denne vurdering er afhængig af, om laboratorietest er gode mål for, hvad der sker i naturen, idet der er en række vigtige forskelle mellem forholdene i laboratoriet og naturen. Eksempelvis udføres laboratorietest på organismer, der, når man ser bort fra det testede stof, lever under særdeles gode forhold. Dette er som regel ikke tilfældet i naturen, hvor f. eks. tørke og sult påvirker deres overlevelsesevne. Derudover kan man forvente, at teststoffet optages anderledes (som regel lettere) i laboratorietest end under naturlige forhold. Dette kan forekomme på grund af, at forskellige jordtyper ikke binder stoffet ens - f. eks. kan jordens ph, lerindhold og indhold af organisk stof påvirke dyr og planters optagelse. Endelig kan den tid stoffet befinder sig i jorden også spille en rolle for, hvor tæt det forurenende stof er bundet til jorden. Dette kan gøre det svært at sammenligne en ny forurening, foretaget i laboratoriejord, med en gammel forurening fundet i naturen. Alle disse forskelle imellem laboratorietest og naturlige forhold gør det problematisk at foretage vurderinger af kemiske stoffers farlighed i naturen på grundlag af laboratorietest. Derfor er det vigtigt at vide, om resultaterne fra laboratorietest kan anvendes til en praktisk vurdering af effekter i naturen. Vi har i projektet Laboratorie- og feltundersøgelser af giftstoffers indflydelse på planter og jordlevende mikroleddyr foretaget biologiske undersøgelser af nogle udvalgte testorganismer, og dermed deltaget i udvikling af nogle økotoksikologiske test. Derudover har vi foretaget undersøgelser af to giftige stoffers effekter i felten (d.v.s. under naturlige forhold uden for laboratoriet) og undersøgt, hvorvidt testresultaterne kunne have været brugt til forhåndsvurdering af disse effekter. De to giftige stoffer er dime- MILJØFORSKNING NR 32 7

8 Frugtplantage på Fejø thoat og kobber (Cu). Dimethoat er en hyppigt anvendt insektgift i landbruget både i Danmark og resten af verden. Denne gift blev anvendt som modelstof for at undersøge sammenhængen imellem resultater fra laboratorietest og effekterne af en kortvarig forurening i naturen. I modsætning til en forurening med et insektgift, der nedbrydes i naturen, er en kobberforurening blivende. Kobber er et grundstof og kan derfor ikke nedbrydes. Det fordamper ikke og udvaskes ikke, da det bindes til jorden. Kobber er derfor et godt eksempel på et kemisk stof, der forårsager en langtidsforurening. Kobberforureninger er hyppige i Danmark; som eksempler kan nævnes gamle grunde fra virksomheder, der imprægnerede telefonpæle, frugtplantager, hvor Foto:Hans Meineche / Biofoto der i en række år er behandlet med kobber eller kobberholdige sprøjtemidler mod svampe, nedfald fra afbrænding af kul, affaldsforbrænding og anden industriel aktivitet. Kobber har i øvrigt den egenskab, at det er nødvendigt for planter og dyr i små koncentrationer, men giftigt i større mængder. Indholdet af kobber i en dansk agerjord ligger normalt omkring 5-30 mg pr. kg. Laboratorietest Der er i forbindelse med dette projekt bl.a. blevet samlet erfaringer med to testsystemer. Det ene til vurdering af naturfremmede stoffers effekt på den jordlevende springhale Folsomia fimetaria (eller F. candida) og det andet til vurdering af effekt på ukrudtsplanten snerlepileurt (Polygonum convolvolus). 8

9 Springhaletesten Springhaler er valgt som repræsentanter for jordbundens smådyr (småinsekter og lign.). De er vigtige for omsætningen af organisk materiale i jorden og har således betydning for jordens funktionsdygtighed, f.eks. dens egnethed som landbrugsjord. I laboratoriet benytter vi et såkaldt mikrokosmos til vurdering af giftstoffers effekt på jordlevende springhaler. Et mikrokosmos består af et plasticrør, der har en højde på 5 cm og en diameter på 5,5 cm. Heri placeres 30 g af den jord, der skal testes, sammen med 20 voksne springhaler af arten F. fimetaria eller F. candida. Den jord, der benyttes, er enten jord fra en forurenet grund eller en ren jord, som kunstigt forurenes med teststoffet. Teststoffet blandes så ensartet med jorden som muligt. Der placeres et lille drys bagegær på jordoverfladen som føde for springhalerne, hvorefter der sættes låg på, og mikrokosmos placeres ved 20 C i 21 eller 28 dage. Herefter drives springhalerne ud af jorden i et uddrivningsapparat, der langsomt udtørrer jorden fra oven. Udtørringen bevirker, at dyrene drives nedenud af mikrokosmos, hvor de opsamles i et plasticbæger. Endelig bliver de overlevende springhaler og deres unger optalt ved hjælp af et elektronisk billedbehandlingsanlæg (et videokamera koblet til en computer). En laboratorietest består af en serie sådanne mikrokosmoseksperimenter, hvor der benyttes jord med forskellige koncentrationer af det stof, hvis effekt vi vil undersøge. (En grundigere beskrivelse af denne test findes i artiklen Biologisk måling af kemikalieeffekter på springhaler i dette nummer). Denne test blev benyttet til at undersøge effekten af en kobberforurening og en sprøjtning med insektgiften dimethoat. Spiringstest på snerlepileurt For at bestemme, hvorledes et giftstof påvirker spiringssevnen af snerlepileurt, benyttes en række urtepotter fyldt med jord med stigende giftindhold. Til hver potte tilsættes 25 frø. Potterne bliver herefter placeret køligt i en periode, hvilket er nødvendigt for, at frøene er i stand til at spire. Potterne med frø overføres så til et væksthus, hvor fremspiringen af kimplanter bliver fulgt igennem en måned. Denne test blev benyttet til vurdering af en kobberforurenings effekt på spiringsevnen hos snerlepileurt. Resultater af feltundersøgelser og laboratorietest med insektgiften dimethoat På trods af de forskelle, der er mellem felten og laboratoriet, kan man alligevel opnå nogenlunde ensartede effekter, hvilket er vist på figur 1. Laboratorieresultaterne på figur 1 kommer fra test med springhalen F. fimetaria i uforurenet jord fra feltlokaliteten (ligger på Kalø gods mellem Århus og Ebeltoft). Jorden er i laboratoriet blevet opblandet med forskellige mængder dimethoat. Tæthederne af dyr i felten kommer fra indsamlinger foretaget en måned efter sprøjtning. Af figuren ses dog en forskel imellem laboratorie- og feltresultaterne, idet laboratoriedyrene ikke overlever en mængde svarende til ca. 1,3 mg dimethoat pr. kg jord, mens en mindre del af dyrene overlever selv ved den højeste koncentration på 2,5 mg pr. kg jord i felten. Denne forskel kan skyldes, at dimethoaten i felten er begrænset til de øverste 2-3 cm af jorden, og en del af dyrene lever længere nede. I laboratorietest opblandes dimethoaten i al jorden, hvilket bevirker, at alle dyrene rammes. Figur 1: Sammenligning af effekten af dimethoat på springhalen Folsomia fimetaria i laboratorietest og en vinterhvedemark. MILJØFORSKNING NR 32 9

10 Giftvirkningen af et sprøjtemiddel aftager i takt med, at midlet nedbrydes. Alligevel kan en sprøjtning have effekter på antallet af dyr i lang tid bagefter. For at forstå en kortvarig forurenings virkning på langt sigt har vi også undersøgt antallet af jordbundsdyr i en periode på 1 år efter en sprøjtning med dimethoat. Figur 2 viser virkningen af dimethoatsprøjtningen på antallet af springhalen, Isotoma anglicana over 2 sæsoner. Denne springhale er aktiv på jordoverfladen, hvilket gør den ret sårbar over for sprøjtninger med insektgifte. Sammenlignet med det ubehandlede felt, den optrukne linie, var der en markant langtidsvirkning gennem ca. 1 år af en 10x normal markdosis af dimethoat (2,5 mg/ kg), den prikkede linje, selv om dimethoat i sig selv var forsvundet fra jorden efter den første måned. Normal dosis (0,25 mg/kg), den stiplede linje, gav også en markant virkning, men denne virkning ophørte efter ca. 3 måneder. Forsøget blev lavet i forsøgsfelter, som var omgivet af plastplader, fordi vi ønskede at følge genetableringen uden indvandring fra usprøjtede områder. Dette svarer til situationen på en stor mark, hvor den naturlige indvandring fra omkringliggende områder kun er af betydning i kanten af marken. Figur 2: Langtidseffekten af en sprøjtning med to forskellige koncentrationer af dimethoat på springhalen Isotoma anglicana. Værdien af laboratorietest for vurdering af effekter i felten Det ses, at resultaterne fra laboratorietest med F. fimetaria giver en rimelig god vurdering af, hvilke koncentrationer der er giftige for denne art i felten. Derimod er det ikke muligt at give en vurdering af, hvilke koncentrationer der kan udrydde en art totalt. Dette skyldes, at der i felten kan være steder, hvor giften ikke når frem, eller også at dyrene er i stand til at flygte for stoffet. Man kan sige, at der i felten kan findes en slags beskyttelsesrum, som dyrene kan opholde sig i, indtil den midlertidige forurening er forsvundet. Selv om vi ikke har lavet laboratorietest med I. anglicana, er det klart, at resultater fra en 3 eller 4 ugers laboratorietest ikke giver grundlag for en vurdering af langtidseffekterne af en sprøjtning. Dette hænger utvivlsomt sammen med, at sprøjtningen forstyrrer balancen imellem de forskellige arter i økosystemet. For eksempel kan en sprøjtning muligvis fjerne nogle af de rovdyr, der æder I. anglicana, hvilket vil give flere af denne art. Dette er antagelig forklaringen på den positive effekt, der ses på antallet af I. anglicana af en sprøjtning med 0,25 mg dimethoat/kg jord (figur 2). Matematisk simuleringsmodel En del af de problemer, der er med fortolkning af effekter fra laboratorietest i forhold til effekter under feltforhold, har vi forsøgt at komme over ved hjælp af en matematisk simuleringsmodel. Den matematiske simuleringsmodel er et stort computerprogram, der kan regne ud, hvordan antallet af nogle af de arter, der findes i et økosystem, vil udvikle sig over en bestemt periode. Programmet har indkodet, hvor hurtigt de forskellige arter vokser, hvor mange æg de lægger, hvad de æder, hvor meget føde de behøver, hvilke fjender de har, og hvor følsomme de er over for giftstoffet. Alt dette varierer med temperaturen, og programmet har indkodet oplysninger, 10

11 der gør det muligt at tage dette i betragtning. Programmet har også indkodet oplysninger om, hvor hurtigt giftstoffet nedbrydes afhængigt af temperaturen. Alt dette gør det muligt at simulere antallet af en række forskellige arter igennem en bestemt periode, f. eks. en sommer, med forskellige klimaforhold både med og uden en sprøjtning. En simuleringsmodel vil derfor være i stand til at simulere både korttids- og langtidseffekter af en sprøjtning på økosystemet, når den får oplysninger omkring giftstoffets effekt fra laboratorietest. Det kræver en meget stor viden om en arts biologi at tage den med i en sådan simuleringsmodel. Figur 3 viser en sammenligning af de simulerede korttidseffekter af en dimethoatsprøjtning på F. fimetaria og effekten i løbet af de første fem uger efter sprøjtning i felten. Der ses en god overensstemmelse imellem feltdata og simuleringer. Der er først et svagt fald i antallet af dyr efter ca. to uger, hvilket skyldes, at det tager et stykke tid før giften bliver optaget i dyrene, og dermed har sin virkning. Giftvirkningen aftager herefter, og de overlevende begynder at formere sig, hvilket giver en stigning i juni. De gode sammenfald mellem antal i felten og simuleringen giver forhåbninger om, at matematiske simuleringsmodeller kan udvikles til et værktøj, der Figur 3: En sammenligning imellem den observerede (felten) og simulerede effekt af en dimethoatsprøjtning på antallet af springhalen Folsomia fimetaria over fem uger. De lodrette streger viser usikkerheden på vurderingen af antallet i felten. kan bruge resultater fra laboratorietest til realistiske vurderinger af effekter under feltforhold. Sammenligning af resultater fra laboratorietest med kobber og effekter på en kobberforurenet grund Vi vil i det følgende præsentere undersøgelser af kobbers effekt på to modelorganismer, nemlig den enårige plante Snerlepileurt (Polygonum convolvolus) og et af jordbundens smådyr, den ca. 1 mm lange springhale F. fimetaria. Begge arter er almindeligt forekommende i det danske agerland. Der findes en kort beskrivelse af springhaler i artiklen Biologisk måling af kemikalieeffekter på springhaler i dette nummer. Vi vil her præsentere resultater af fire forskellige slags undersøgelser: 1. Laboratorietest, hvor testorganismerne udsættes for kobber igennem en kunstigt forurenet jord. 2. Laboratorietest, hvor testorganismerne udsættes for kobber fra en grund med en 70 år gammel kobberforurening. 3. Undersøgelser af de to testorganismers forekomst på den kobberforurenede grund. 4. Undersøgelser af plante- og smådyrsamfundene på den kobberforurenede grund. Den kobberforurenede grund er en mark på ca. 120 m x 60 m. På denne mark var der en træimprægneringsvirksomhed fra 1911 til Virksomheden imprægnerede bl.a. telefonmaster med kobbersulfat, og forureningen stammer fra spild af dette stof. Der blev ikke benyttet andre imprægneringsstoffer på virksomheden, hvorfor der er tale om en ren kobberforurening. Marken har, siden virksomheden stoppede i 1924 og frem til 1993, været benyttet til almindelig landbrugsdrift, hvorefter den blev braklagt. Der findes nu en jævn stigning fra 30 mg kobber/kg jord i kanten af marken til 3000 mg kobber/kg jord midt på marken. Marken ligger på åbent land men er mod øst afgrænset af en række høje løvtræer. MILJØFORSKNING NR 32 11

12 Figur 4: Fordelingen af kobber på den forurenede grund. For at undersøge sammenhængen imellem plantesamfund, smådyrsamfund og kobberindhold tog vi prøver i et netmønster, der dækkede det meste af grunden. Netmønstret bestod af 6 rækker på den ene led (øst-vest) og 13 rækker på den anden (syd-nord), hvilket i alt giver 78 prøvefelter. I disse punkter blev der lavet analyser af kobberindhold, plantebiomasse af den dominerende græs, de forskellige plantearters hyppighed i vegetationen og den tilsvarende hyppighed af jordbundens smådyr. Desuden blev prøvefelternes afstand til de høje træer øst for marken målt. Kobberkoncentrationen på marken er vist på figur 4. Ud over kobberindholdet blev der foretaget målinger af en lang række andre jordkemiske parametre i 18 (2 rækker) af de 78 punkter. Laboratorietest på snerlepileurt I laboratorieforsøg med kunstigt kobberberiget jord fandt vi, at frøspiringen var hæmmet ved et kobberindhold på mere end 200 mg/kg jord. Vi fandt også, at planternes vækst, frøsætning og overlevelse var reduceret, når kobberet blev tilsat jorden i mængder svarende til 800 mg/kg jord. I laboratorieforsøg, hvor kobber tilsættes jorden, var spiringen altså den mest følsomme proces. I en tilsvarende serie laboratorieforsøg, men udført med jord indsamlet på den forurenede grund, fandt vi, at hverken frøenes spireevne eller planternes overlevelse var påvirket af kobbermængder på op til 1000 mg/kg jord. Plantens vækst var lettere påvirket ved kobberindhold større end 400 mg/kg jord. Den svage giftvirkning i dette forsøg tyder på, at kobber bliver mindre tilgængeligt (sværere at optage) for planten, fordi det med tiden bindes tættere til jorden. Andre undersøgelser har vist, at dette sker, fordi kobber bindes til det organiske materiale i jorden og til lermineralerne. Snerlepileurt på den kobberforurenede grund Til trods for at spiring, vækst og overlevelse kun i mindre grad var påvirket af kobberet i laboratorieforsøgene, var planterne på den kobberforurenede grund tydeligt fordelt i forhold til kobbermængden i jorden. Jo højere kobberindhold desto færre planter, og ved mere end 750 mg kobber/kg jord var snerlepileurt ikke længere tilstede. Vi kan altså konkludere, at i laboratorietest med nylig forurenet jord var spiring den mest følsomme proces. Derimod var væksten den mest følsomme proces og kun svagt påvirket i samme 12

13 type forsøg med jord indsamlet på den forurenede grund. Alligevel var planterne fordelt på den forurenede grund i et mønster, som svarede til det vekslende kobberindhold i jorden. Dette skyldes formentlig, at planterne er påvirkede af kobberet i jorden, men at påvirkningen ikke er af betydning under optimale betingelser i laboratoriet. Således kommer der en effekt, når planten udsættes for andre påvirkninger ud over den kemiske. Eksempler på andre påvirkninger er tørke, planteædende insekter og konkurrence fra andre planter om lys og næring. Værdien af laboratorietest for snerlepileurt Spiringsforsøgene i laboratoriet med henholdsvis kunstigt kobberberiget jord og jord fra den kobberforurenede grund var ikke i fuldstændig overensstemmelse. Tilsvarende var der forskel på resultaterne af spiringstestene i jord fra den forurenede grund og planternes fordelingsmønster i felten. Alligevel var resultaterne fra spiringstest med kunstigt kobberforurenet jord og plantefordelingen i felten sammenlignelige (figur 5). I dette tilfælde har betydningen af den nedsatte tilgængelighed af kobber på feltlokaliteten og effekten af andre påvirkninger (konkurrence, tørke, m.m.) formodentlig ophævet hinanden. Tilbage står det nu at undersøge, om dette er et enkeltstående tilfælde for kobber på denne lokalitet, eller om det er et generelt træk, der kan overføres til andre kemiske stoffer og andre plantearter. Plantesamfundet på den forurenede grund Resultaterne fra undersøgelserne af vegetationens artssammensætning blev analyseret ved hjælp af nyudviklede avancerede multivariat-statistiske værktøjer. Disse blev afprøvet som vigtige redskaber. Ved hjælp af disse redskaber er det muligt dels at kvantificere betydningen af forskellige påvirkningsfaktorer (heriblandt kobber) dels at bestemme, hvilken koncentration af kobber der giver signifikante (ikke tilfældige) ændringer på vegetationen. Endelig viste det sig muligt at benytte vegetationen til at kortlægge forureningsgraden. Blandt 17 undersøgte miljøparametre, som f.eks. jordens tekstur (kornstørrelsesfordeling), kvælstof, fosfor, kalium og humusindhold, forklarede kobber den største del af den variation, der sås i vegetationen. Området var domineret af græsser og enkelte større urter f.eks. agertidsel (Cirsium arvense) og glat dueurt (Epilobium montanum), og i særligt kobberbelastede dele var agerpadderok (Equisetum arvense), følfod (Tussilago farfare) samt mosset Pseudophemeum nitidum fremtrædende. Græsarterne kryb-hvene (Agrostis stolonifera) og alm. rajgræs (Lolium perenne) var mest betydningsfulde, og forholdet mellem disse græsser (figur 6, se næste side) giver et godt billede af vegetationen på stedet. Kryb-hvene, som er kendt for at tolerere endog høje koncentrationer af kobber i jorden, var dominerende over hele marken med undtagelse af den østlige del, hvor vegetationen var påvirket af de høje træer. Kryb-hvenes biomasse (vægt pr. arealenhed) var relateret til kobberkoncentrationen og var størst imellem 500 og 1200 mg kobber/kg jord (figur 7, se næste side). Over 2500 mg kobber/kg jord fandtes pletter af bar jord, hvor end ikke kryb-hvene forekom. Kobberkoncentrationen i jorden var på hele det undersøgte område lidt højere Figur 5: Forekomsten af snerlepileurt på en kobberforurenet grund og spireevnen i laboratorieforsøg. Spiringen var den mest følsomme proces i laboratorieforsøg udført på både vækst, frøsætning, overlevelse og spiring. MILJØFORSKNING NR 32 13

14 Figur 6: Den gennemsnitlige dækning (%) af kryb-hvene og rajgræs ved varierende kobberkoncentrationer henholdsvis tæt på og langt fra træer. end baggrundsniveauet på almindelig landbrugsjord, og det var derfor ikke muligt på baggrund af denne undersøgelse helt at adskille upåvirket vegetation fra kobberpåvirket vegetation. Den statistiske analyse afslørede, at der var signifikante forskelle i vegetationens artssammensætning afhængig af, om kobberkoncentrationen var over eller under 200 mg kobber/kg jord. Ved højere koncentrationer var den kobbertolerante kryb-hvene dominerende over det meste af området. Artsantallet var her meget lavt, og op til 2000 mg kobber/kg jord sås ingen signifikante ændringer. Tæt på træerne, hvor kryb-hvenen klarede sig dårligere, var der imidlertid et langt større artsantal og plantearterne optrådte ved højere kobberniveauer end der, hvor kryb-hvenen dominerede. Det Figur 7: Biomasse af kryb-hvene i forhold til kobber i alle 78 prøvefelter 14

15 Tabel 1 Kobber i jorden mg /kg Prøvefeltets placering i forhold til høje træer Prøvefeltets placering på marken langt fra træer nordlige del langt fra træer sydlige del tæt på træer sydlige del varierende varierende varierende varierende varierende midt på marken > 2500 langt fra træer midt på marken Gruppering af prøvefelterne på basis af vegetationen på den kobberforurenede grund. Der findes 7 grupper, der kan inddeles i forhold til kobberindhold i jorden og placering af prøvefeltet på marken var i dette område således muligt at se signifikante ændringer i vegetationen omkring 500 og ved 1000 mg kobber pr. kg jord. Planter udsættes over hele området for den direkte toksiske effekt af kobber, der kan give væksthæmning ved subletale (ikke dødelige) niveauer. Men toksisiteten af kobber er alene ikke tilstrækkelig til at forklare de observerede vegetationsstrukturer. I den åbne del af marken, hvor kryb-hvene er stærkt dominerende, udsættes andre plantearter udover stresset fra kobber for konkurrence-stress fra den kobbertolerante kryb-hvene. Desuden dannes i dette område hvert år store mængder af dødt organisk materiale, der hæmmer spiring og etablering af andre plantearter. Undersøgelserne viste desuden, at man med brug af multivariat-statistiske værktøjer kan kortlægge kobberforureningen på marken, dvs. at man med udgangspunkt i de observerede ensartede områder i vegetationen kunne slutte baglæns og finde tilhørende ensartede kobberniveauer. På den kobberforurenede grund var det muligt at adskille 7 vegetationsområder (tabel 1), inden for hvilke vegetationssammensætningens ensartethed var 50% eller mere. Disse grupper var karakteriseret dels ved et velafgrænset kobberniveau, dels ved deres placering på marken. Værdien af laboratorietest for vurdering af effekter på vegetationen Det er bemærkelsesværdigt, at grænsen på 200 mg kobber/kg jord, der blev fundet i jorden tæt på træerne, falder godt sammen med effekten af kobber på spiringsevnen hos snerlepileurten. Snerlepileurtens spiringsevne falder drastisk imellem 200 og 400 mg kobber/kg jord (figur 5). Dette er muligvis en tilfældighed, men antyder dog, at simple laboratorietest kan benyttes til at forudsige stoffers effekter på vegetationen under naturlige forhold. Dog afhænger tilgængeligheden af kobber bl.a. af jordens indhold af organisk stof og ler samt af ph, og man kan derfor ikke uden videre overføre de beskrevne resultater til andre jordtyper, hverken med hensyn til effektniveauer eller med hensyn til værdien af laboratorietest til forudsigelse af MILJØFORSKNING NR 32 15

16 Figur 8: F. fimetarias formeringsevne i kunstigt kobberforurenet jord og i jord fra den forurenede grund. effekter. Det vil dog være muligt med nogle få laboratorieforsøg at tilvejebringe de nødvendige oplysninger på andre forurenede grunde, som man ønsker undersøgt. Laboratorietest på springhalen Folsomia fimetaria I laboratorietest var der en tydelig forskel i giftigheden af kunstigt kobberberiget jord og jord indsamlet på den kobberforurenede grund (figur 8), idet førstnævnte gav negative effekter på springhalers formering fra omkring 30 mg kobber/kg jord, hvorimod den indsamlede feltjord først forårsagede en (svag) effekt ved mg kobber/kg. Dette kobberniveau svarer stort set til den højeste koncentration på den forurenede grund (figur 5). Overlevelsen af voksne springhaler og deres vækst blev mindre påvirket i testen. Grunden til de store forskelle i giftighed formodes at være forskelle i tilgængelighed af kobberet, idet kobberet ikke havde haft tid til at blive omdannet til tungt opløselige salte eller binde sig til den kunstigt forurenede jord. F. fimetaria på den kobberforurenede grund Forekomsten af F. fimetaria på den kobberforurenede grund var korreleret med kobberkoncentrationen i jorden (figur 9). Der var mange prøvetagningsfelter med en lav forekomst af arten, men der var en klar tendens til lave antal ved høje kobberkoncentrationer. Denne springhaleart er tydeligvis i stand til at tolerere endog de højeste koncentrationer. Smådyrfaunaen på den forurenede grund På den forurenede grund blev der fundet nogenlunde ensartede tætheder af jordbundens smådyr ved alle kobberkoncen- Figur 9: Forekomsten af springhalen Folsomia fimetaria på den kobberforurenede grund. 16

17 Sprøjtning af hvede. Foto: Lars Gejl / Biofoto trationer, selv de højeste, hvor der ikke fandtes et nævneværdigt vegetationdække. Imidlertid var artsammensætningen afhængig af kobberkoncentrationen og påvirkningen fra træerne. I det ikke træpåvirkede område registrerede vi signifikante effekter af kobberet på artssammensætningen af smådyr over 2000 mg kobber/kg jord, mens vi kunne finde signifikante effekter allerede ved 1000 mg kobber/kg jord i det træpåvirkede område. De forskelle i artssammensætning, der indtræder over 2000 mg kobber/kg jord, skyldes hovedsagelig et fald i andelen af springhaler, specielt arten Isotoma notabilis, mens miderne kan klare mosten under endda meget høje kobberbelastninger. Værdi af laboratorietest for mikroleddyr Den dårlige sammenhæng imellem effekter i laboratorietest med kunstigt forurenet jord på den ene side og både laboratorietest med jord fra den forurenede grund og observationer fra den forurenede grund viser klart, at laboratorietest med kunstigt forurenet jord ikke var gode til at vurdere effekten af kobber ved en gammel forurening under feltforhold. Derimod er der bedre overensstemmelse imellem effekterne på F. fimetaria observeret i laboratorietest med jord fra den forurenede grund og artens forekomst på grunden. Laboratorietestene på formeringsevnen synes dog at undervurdere effekten af kobber i felten, hvor der er en aftagende forekomst med stigende kobberkoncentration. En tilsvarende undervurdering forekommer også, hvis den samme test skal benyttes til vurderinger af artssammensætningen på den forurenede grund. Laboratorietest på F. fimetaria var ikke i stand til at give pålidelige oplysninger om smådyrs-samfundet på den kobberforurenede grund (specielt hvis der anvendes nylig forurenet jord). Ud over forskelle i kobberets binding til jorden, kan årsagen til dette være måden, dyrene udsættes for kobber på. I naturen formodes springhalerne at optage næring i form af forskellige svampe, alger, bakterier og dødt organisk materiale, som alle påvirkes i forskellig grad af kobberforureningen. Derudover forventes en vis optagelse via kobber opløst i jordvandet og via eventuelle jordpartikler i tarmsyste- MILJØFORSKNING NR 32 17

18 met. I laboratoriet er fødeudvalget derimod begrænset, og hovednæringskilden formodes at være det tilsatte gær, der ikke er kobberforurenet i nævneværdig grad. Desuden udelukkes effekter såsom forskydninger i konkurrenceforholdene mellem forskellige dyrearter. En sidste faktor, der også kan være afgørende for forskellene på resultaterne fra laboratorietest og feltundersøgelser er genetisk tilpasning. Der er altid nogle forskelle på dyrene af en art i en population. Således er nogle individer af en eller anden grund mere kobbertolerante end andre, hvorfor de kan overleve i kobberforurenede områder. En del af deres afkom vil være mere kobbertolerante end de øvrige, og derfor kunne klare endnu højere kobberbelastning, osv. Derfor kan der muligvis forekomme specielt kobbertilpassede stammer i de kobberforurenede områder. Ligeledes kan der muligvis forekomme stammer, der er specielt tilpassede forholdene i laboratoriekulturerne. Vi har derfor undersøgt den genetiske variation hos springhaler nøjere. Genetiske forskelle hos forskellige stammer af Folsomia candida i laboratoriekulturer og hos springhaler på den kobberforurenede grund. En organismes svar på en stresspåvirkning (f.eks af en kobberforurening) afhænger både af det miljø, hvor organismen befinder sig, og af organismens gener. Undersøgelser af dafniers reaktion på forskellige kemikalier i et bestemt miljø har vist, at forskellige grupper reagerer forskelligt på forskellige påvirkninger. Selv om et individ er følsomt over for et bestemt stof, er det ikke sikkert, at det er følsomt over for et andet stof. Derfor kan det være værdifuldt at vide, om de forsøgsorganismer, der benyttes i forbindelse med test af giftvirkning, har en stor genetisk lighed. Organismer, der formerer sig ukønnet f. eks. ved knopskydning, har en stor genetisk lighed og kan være genetisk identiske. Organismer, der har kønnet formering, er oftest genetisk forskellige. Den variation, der kan observeres i organismernes svar på en giftpåvirkning, kan i et vist omfang forklares ud fra den genetiske forskel mellem individerne. Genetisk forskel mellem individer kan bestemmes ved hjælp af genetiske markører. Ved en genetisk markør forstås et gen eller et genprodukt, som kan bestemmes på en eller anden måde. I det efterfølgende omtales udviklingen af metoder til bestemmelse af genetiske markører hos to springhalearter, Folsomia candida og Isotoma notabilis. Disse to arter, F. candida og I. notabilis, formerer sig parthenogenetisk (ukønnet), hvilket vil sige, at æggene kan udvikle sig til nye individer uden befrugtning. Udvikling af metoder til bestemmelse af genetiske markører blev startet med Folsomia candida, en slægtning F. fimetaria, der har kønnet formering, og en fjernere slægtning Hypogastrura assimilis, der også har kønnet formering. Den første metode, der blev afprøvet, var bestemmelse af isozymer ved hjælp af elektroforese og farvet påvisningsreaktion. Et isozym er et protein, der som andre proteiner er elektrisk ladet og derfor kan vandre i et elektrisk felt. Desuden har et isozym en katalytisk egenskab, hvilket betyder, at det kan få en bestemt kemisk reaktion til at foregå, f. eks. nedbrydning af stivelse. Det udnyttes i påvisningsreaktionen. Desuden er proteiner genprodukter, så jo færre forskelle, der findes mellem proteinerne fra forskellige individer, des større sandsynlighed er der for, at der er genetisk lighed mellem individer. Det bør påpeges, at metoden kun kan bruges til at bevise forskelle og ikke til at bevise ligheder. Princippet for metoden er følgende: En ekstrakt af individet fremstilles, væsken anbringes på en gel, som er lavet af stivelse eller agarose, elektrisk spænding sættes over gelen i et vist tidsrum, og efter afslutningen påføres gelen en farveblanding, som ud over et farvestof indeholder de kemikalier, der skal bruges til påvisning af et bestemt enzym. Et resultat for enzymet glucosefosfat isomerase hos tre arter af springhaler er vist i figur

19 Figur 10: Skematisk tegning af enzymet glucosefosfat isomerase. De 4 første individer fra venstre er H. assimilis, de næste F. fimetaria og de sidste F. candida. Af figur 10 fremgår det, at de tre arter har forskellige former for enzymet. Enzymet kan dermed bruges til at adskille arterne. Desuden ses det, at der inden for H. assimilis også er genetiske forskelle mellem de fire individer, to af individerne (nr. 2 og 3) er ens med kun en farvbar (kan fremkaldes med farvereagenser) zone, en (nr. 4) har en farvbar zone, placeret anderledes end for individ nr. 2 og 3, og det sidste individ (nr. 1) er en blandingstype, da den har zoner fælles med såvel individ nr. 2 og 3 som nr. 4. Metoden blev benyttet til en analyse af fire laboratoriekulturer af F. candida, vor egen og kulturer stammende fra England, Frankrig og Holland. Denne analyse gav følgende billede af variationen imellem de fire kulturer (figur 11). Figur 11: Beslægtethed blandt 4 kulturer af F. candida. Længden af de vandrette linier frem til, hvor de mødes i en lodret linie, er en illustration af beslægtethed. Det var lidt overraskende, at forskellen mellem kulturerne var så stor. Den danske og den engelske er genetisk forskellige fra hverandre og fra den franske og den hollandske. De to sidstnævnte kunne umiddelbart ikke skelnes fra hinanden, men yderligere databehandling er nødvendig, før der kan konkluderes endeligt. Men et er i hvert fald helt klart: Forskellig respons på en giftpåvirkning kan forventes, da der er genetisk forskel på kulturerne fra Danmark, England og Frankrig/Holland. Disse resultater blev yderligere bekræftet ved inddragelse af andre genetiske markører. Den anvendte metode var en analyse af et eller flere stykker af DNA-molekyler. Den metode, der blev anvendt, kaldes Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD). Den anden del af undersøgelsen omfattede en analyse af Isotoma notabilis på den kobberforurenede grund. Som analysemetode blev anvendt RAPD, og der blev fundet variation i de forskellige stikprøver. Hvorvidt den variation er korreleret med kobberforureningen, er endnu ikke undersøgt, men det vil blive gjort i løbet af foråret Oprindeligt var det hensigten at undersøge den parthenogenetiske art Tullbergia macrochaeta. Det blev opgivet på grund af, at der blev fundet både hanner og hunner af arten på den kobberforurenede grund. Det er tidligere set hos Tullbergia macrochaeta, at den som en reaktion på barske miljøforhold kan udvikle kønnet formering. Den kønnede formering må derfor anses for en MILJØFORSKNING NR 32 19

20 "Dette betyder, at metoden sandsynligvis kan benyttes til indledende undersøgelser af forurenede grunde, hvor man ønsker at vide, om giften betyder noget eller ej, uden at foretage omfattende kemiske målinger." reaktion på/tilpasning til det høje kobberindhold i jorden. Konklusioner Den midlertidige forurening (dimethoat) Det bedste sammenfald imellem resultater fra laboratoriet og felten kommer fra test på springhaler, der udsættes for dimethoat i jord fra forsøgsmarken. Disse test ser derfor ud til at give en god vurdering af et giftstofs direkte virkning på dyrene i felten. Derimod fortæller laboratorietest ingenting om, hvad der sker, når forureningen er forsvundet igen. Hvor lang tid vil det tage før økosystemet ser ud, som det gjorde før forureningen? For at foretage en vurdering af dette spørgsmål er det nødvendigt at kombinere resultaterne fra laboratorietest med brugen af den matematiske simuleringsmodel. Denne model vil kunne give et bud på, hvor lang tid det tager, før følgerne af den midlertidige forurening kan anses for at være forsvundet. Den permanente forurening (kobber) Sammenfaldet imellem fremspiring af snerlepileurt i laboratoriet i nylig kobberforurenet jord og effekter på både forekomsten af denne art og hele plantesamfundet på den kobberforurenede grund er ganske godt. Dette gode sammenfald må dog formodes at være et resultat af modvirkende faktorer. Derimod kunne der nok forventes et bedre sammenfald imellem resultaterne fra spiringstest på jord fra den forurenede grund og plantens forekomst på grunden, da jordtype og forureningens alder i dette tilfælde er identiske. Det er dog ikke tilfældet, hvilket formodentlig skyldes konkurrence fra andre plantearter i felten, som ikke tillader, at snerlepileurt kan overleve, selv om den kan spire og vokse i den pågældende jord. Dette forhold vil muligvis kunne belyses ved hjælp af en matematisk model, der kan simulere forskellige planters konkurrence om lys, vand og næring, og samtidig tage arternes følsomhed over for giftstoffet med i betragtning. Dette har dog ikke været afprøvet endnu. Når der i laboratorietest med springhaler anvendes nylig forurenet jord, overvurderer laboratorietesten kobbers giftvirkning sammenlignet med observationerne i felten. Dette skyldes overvejende, at kobberet er bundet stærkere til feltjorden end til den nylig forurenede laboratoriejord. Anvendes derimod jord fra den forurenede grund, er resultatet en mindre giftvirkning end den, der observeres i felten. Dette gælder især på arten F. fimetaria, men også for hele smådyrs-samfundet. Denne afvigelse skyldes formodentlig, at andre faktorer end kobber påvirker dyrenes evne til at overleve, f.eks konkurrence fra andre arter eller tørke. Ingen af de to typer laboratorietest rammer altså lige i plet m.h.t. vurdering af kobbers giftighed for springhaler. De rammer dog ikke specielt langt forbi, og det er et vigtigt resultat, at de rammer på hver sin side af det kobberniveau, hvor der er observeret effekter i felten. Dette betyder, at de to typer af test er i stand til at identificere et interval af kobberkoncentrationer, hvori en effekt på springhaler indtræder (i hvert fald på F. fimetaria). Feltundersøgelserne Den metode, vi har anvendt til undersøgelser af kobberets virkning på den kobberforurenede grund, har vist sig som et godt redskab til at undersøge, ved hvilke koncentrationer der opstår effekter på plante- og dyresamfundene i felten (hermed også om giftstoffet eller andre faktorer er mest afgørende for samfundene). En sådan erkendelse af sammenhæng imellem effekt og koncentration er vigtig for vurderingen af betydningen af et giftstof på en forurenet grund. Omvendt har vi også vist, at metoden kan bruges til at vise, hvor der kommer betydelige forandringer i plante- og/eller dyresamfundene uden forudgående kendskab til koncentrationen af gift i jorden. Dette betyder, at metoden sandsynligvis kan benyttes til indledende undersøgelser af forurenede grunde, hvor man ønsker at vide, om giften betyder noget eller ej, uden at foretage omfattende kemiske målinger. 20