Mikroplastik som vektor for andre. miljøfremmede stoffer. Kristian Syberg, Annemette Palmqvist, Farhan Khan ENSPAC, Roskilde Universitet

Transkript

1 Mikroplastik som vektor for andre miljøfremmede stoffer Kristian Syberg, Annemette Palmqvist, Farhan Khan ENSPAC, Roskilde Universitet

2 Oversigt Hvad er vektoreffekten? De tre niveauer af vektoreffekter - Miljø-vektoreffekter - Organisme-vektoreffekter - Cellulær-vektoreffekter Opsamling

3 Hvad er vektoreffekten? Vektoreffekten er et begreb der dækker over plastiks evne til at binde andre miljøfremmede stoffer, og transporter dem til et nyt sted Plastik virker som en vektor for transport af de miljøfremmede stoffer Vektoreffekten er også blevet kaldt den Trojanske hest effekt

4 Plastiks evne til at binde miljøfremmede stoffer Monomer i PE - Miljøfremmede stoffer binder sig i de amorfe områder af plastikken - Det betyder, at plastiktyper som PE og PP har høj bindingskapacitet, hvorimod PS, der har større del af krystalliske områder, har lavere bindingskapacitet - Derudover har partikelstørrelse og fysisk/kemiske forhold i det omgivne miljø stor betydning for binding

5 Tre vektor niveauer A: Miljø-vektoreffekt: Mikroplast (MP) transporterer miljøfremmede stoffer til nye områder B: Organisme-vektoreffekt: MP transporterer miljøfremmede stoffer ind i organismen C: Cellulær-vektoreffekt: MP transporterer miljøfremmede stoffer over organismens cellemembraner Syberg et al. (2015) Environmental Toxicology and Chemistry, 34,5

6 Miljø-vektoreffekten (1) En række studier har påvist koncentrationer af miljøfremmede stoffer på MP - Både for plastik indsamlet på strande Indsamlingsområde PCB (ng/g) PAH (ng/g) DDT (ng/g) Reference Indsamling på strande USA (San Diego) 3,8 4, ,56 64 Van et al. (2012) Kina (Dalian) 34,7 213,7 136,3 1586,9 1,15 101, 54 Zhang et al. (2015) - og fra åbent hav Indsamling på åbent hav Stillehavet Mendoza & Jones (2015)

7 Miljø-vektoreffekten (2) - Hvor relevant er Miljø-vektoreffekten? - Plastik partikler er spredt ud over kloden, og specielt PE og PP kan typiske flyde rundt i mange år, før de synker til bunds - Det betyder, at de kan transportere miljøfremmede stoffer over lange afstande Overflade/volume ratio gør problematikken mere relevant for små partikler Eriksen et al. (2014) PLoS ONE 9(12)

8 Miljø-vektoreffekten (3) Nøgletal Mængde i havet tons Antal MP Udledning i million tons Samtidig vil nedbrydning betyde, at antallet af plastik partikler vil stige

9 Organisme-vektoreffekten (1) - MP kan virker som vektor for miljøfremmede stoffer ind i organismen, når dyr fejlagtigt tror at MP er et fødeelement - Tre eksempler på organisme-vektoreffekten (fugle, fisk og krebsdyr) - 7 ud af 18 Tyndnæbbet Skråper (Puffinus tenuirostris) der havde plastik i maven, havde PBDE i lever og fedtvæv. - Der frigives miljøfremmede stoffer fra MP i havfugles maver, da ligevægten forskubbes pga. af kemien i fordøjelsesvæsken. - Hvor der i vand kun blev frigivet >1% PBDE, blev der frigivet 15% og 40% i to typer fordøjelsesvæske Tanaka et al. (2015), Environmental Science and Technology

10 Organisme-vektoreffekten (2) Optag af PBDE (bromerede flammehæmmer) i amphipoden Allorchetes compressa Chua et al. (2014) Environ. Sci. Technol., 48 (14), pp Bioakkumulering af PBDE blev påvirket af tilstedeværelsen af MP - Amphipoderne bioakkumulerede mindre PBDE i forsøg med MP (c) end i forsøg uden MP (d) - I begge forsøg blev den største andel af PBDE akkumuleret ved den laveste PBDE koncentration, men der var en tendens til at de største congenere blev optaget i større omfang

11 Organisme-vektoreffekten (3) Optag af sølv (Ag) hos Zebrafisk (Danio rerio), med og uden MP - Ag bundet til MP (F) var mindre biotilgængeligt end Ag på ion form (A) - Der var både tidsmæssige forskel i akkumuleringen, samt forskel i den primær optagelsesvej (sort = mave-tarm system) Khan et al. (2015) Environmental Pollution,

12 Cellulær-vektoreffekt (1) - Vi ved at mindre partikler i nanostørrelsen kan transporteres ind i animalsk væv - Her illusteret i et forsøg med den bundlevende orm Nereis diversicolor, udsat for nano-ag - Optaget i cellerne var formodentlig via endocytose García-Alonso et al. 2011, Environ. Sci. Technol. 45,

13 Cellulær-vektoreffekt (2) - Tilsvarende er vist for nanoplastik - Polystyren nanopartikler blev optaget i cellerne - Optaget var i høj grad betinger at coating på partiklerne (henholdvis carboxy og amino coatings) Lunov et al. (2011), ASCNano, 5: Plastik nanopartikler kan derfor optages i cellerne, på samme måde som andre nanopartikler

14 Cellulær-vektoreffekt (3) - Men den cellulære-vektoreffekt er ikke kun relevant for nano plastik partikler - MP i størrelsen µm blev translokeret til organer i krabben Uca rapax - Et sådant optag vil i sig selv give en stress effekt hos organismen - Og samtidig illusterer forsøget, at den cellulære-vektoreffekt kan være relevant for en stor del af de MP der findes i miljøet Hepatopancreas Gæller - Der er lavet meget få forsøg med den cellulære-vektoreffekt, så betydningen er endnu ikke klarlagt Brennecke et al. (2015) Mar. Pol. Bul. 96,

15 Opsamling - Vektoreffekten er et begreb der dækker over plastiks evne til at transportere miljøfremmede stoffer - Vektor-effekten kan inddeles i tre niveauer - Miljø-vektoreffekt - Organisme-vektoreffekt - Cellulær-vektoreffekt - På grund af vektoreffekten vil plastik påvirke andre miljøfremmede stoffers skæbne og toksiske effekt - Vi ved endnu ikke hvad dette betyder på vores økosystemer, men mængden af plastikforurening taget i betragtning, bør vi tage det ganske alvorligt

16 Tak for opmærksomheden