Grundlag for vurdering af forureningsgraden. Om metallerne:

Transkript

1 Grundlag for vurdering af forureningsgraden Der rejser sig naturligt en række spørgsmål i forbindelse med vurderingen forurenede sedimenter. Hvor kommer stofferne fra, hvor giftige er de og ved hvilke niveauer udgør de et problem. Til støtte for en sådan vurderinger det i det følgende udarbejdet nogle kortfattede beskrivelse af stoffers opførsel i vandmiljøet, deres kilder, giftighed og eksisterende vurderingskriterier. Disse beskrivelser er i første omgang udarbejdet for metaller, da der eksisterer mest viden om disse stoffer. Om metallerne: Specieringen af metallerne (og metalloidet arsen) tager udgangspunkt i deres forekomst i vand og overfladesediment, ikke geologiske og mineralske forekomster. Det er typisk således, at klor og sulfatforbindelser forekommer i saltvandsmiljøet, mens hydroxyforbindelserne især er betydende i ferskvand. Afhængig af alkaliniteten vil der i ferskvand ofte også være en del carbonatforbindelser, som er vigtige ved specieringen. Binding til sedimentet sker typisk til jern- og manganhydroxider i oxideret miljø, mens sulfidbinding er langt den overvejende bindingsform i reduceret miljø. I omtale af kilderne i samfundet og miljøet er nævnt de mest specifikke. For næsten alle metallerne er af brænding af fossile brændsel (især kul) en betydende kilde, som ikke nævnes yderligere her. Information om sundhedseffekter og økotoksicitet er primært hentet fra NOVA programmets datablade. Disse datablade, som også indeholder informationer om fysisk-kemiske egenskaber, nedbrydelighed, forekomst, anvendelse og dansk regulering, findes på DMU s overvågningssekretariats hjemmeside( Der findes en række nationale og regionale sedimentkvalitetskriterier, udarbejdet på forskellig baggrund og med forskelligt formål. Formålet kan være overvågning af miljøkvalitet eller at vurdere om sedimentet må optages og Nogen lande vurderer graden af belastning udfra den eksisterende baggrundskoncentration, mens andre har kvalitetskriterier baseret på direkte målinger af toksicitet overfor akvatiske organismer. Nogen lande har en detaljeret klassificering med op til 5 klasser, hvorimod andre har en enkelt grænseværdi. I de følgende tabeller er for overskuelighedens skyld vist to niveauer, der er nogenlunde sammenlignelige: Parametre til vurdering af sedimentkvalitet er et område under udvikling, og de fleste af værdierne er derfor foreløbige eller vejledende.

2 Arsen (As) Arsen forekommer naturligt som en anion i kombination med ilt og brint, eller med sulfid. Organisk arsen forekommer i planter og dyr, især skaldyr. Disse organiske forbindelser er mindre toksiske end arsens uorganiske forbindelser. Arsen er relativt vandopløseligt og As(V) ligner fosfor (V) i sin opførsel i miljøet. Arsen er et velkendt giftstof og anvendes især i biocider, f.eks. træbeskyttelsesmidler. Begrænset anvendelse i lægemidler finder også sted. As er sundhedsskadeligt. As har en meget høj akut toksicitet, høj toksicitet for nervesystemet og carcinogene egenskaber. As er akut giftigt for alger (0,7 mg/l), men mindre giftigt overfor krebsdyr og fisk (> 1 mg/l). Vejledende værdier til vurdering af sedimentkvalitet for arsen gældende i en række lande eller OSPAR 1-10 Tox Økotoksikologisk baseret kriterie - det er beregnet til Norge Bgr Vejledende klassificering af finkornet fjordsediment. Sverige 45 Bgr Den anførte værdi er "Jämförvärden" der er betragtes som forurenet. Den svarer til grænsen Tyskland Bgr Kvalitetskriterierne gælder sedimentfraktionen < 20 Holland Bgr Kvalitetskriterierne gælder sedimentfraktionen < 2 indeholdende 10 % organisk stof og 25 % < 2 USA 8,2 70 Tox Disse kriterier bygger på statistisk behandling af en Canada 7,24 41,6 Tox Samme princip som i USA, men justerede værdier. Australien Tox "Niveau 1" er forholdsvis høj pga. det forholdsvis høje naturlige baggrundsniveau.

3 Bly (Pb) Bly er naturligt forekommende som Pb ++ og PbOH + under miljørelevant ph, og det binder sig gerne til partikler. Pb kan biomethyleres i begrænset omfang. Organisk bly i naturen har typisk menneskeskabt oprindelse. Pb er i et vist omfang udfaset til industriel brug i Danmark, men findes langlivede produkter som akkumulatorer, kabler, tage og inddækninger. Der blev også anvendt betydelige mængder bly i tetraethylbly i blyholdig benzin, i batterier, pigmenter, kabelkapper, byggematerialer og blyhagl. Bly er sundhedsskadeligt. Det virker på nervesystemet og er reprotoksisk. Bly har akut toksiske effekter på alger og krebsdyr fra omkring 0,5 mg/l, mens det er mindre toksisk overfor fisk. Vejledende værdier til vurdering af sedimentkvalitet for bly gældende i en række lande eller Land organisation Niveau 1 OSPAR 5-50 Tox Økotoksikologisk baseret kriterie - det er beregnet til Norge Bgr Vejledende klassificering af finkornet fjordsediment. Sverige 110 Bgr Den anførte værdi er "Jämförvärden" der er Tyskland Bgr Kvalitetskriterierne gælder sedimentfraktionen < 20 Holland Bgr Kvalitetskriterierne gælder sedimentfraktionen < 2 indeholdende 10 % organisk stof og 25 % < 20 USA 46,7 218 Tox Disse kriterier bygger på statistisk behandling af en Canada 30,2 112 Tox Samme princip som i USA, men justerede værdier. Australien 46,7 218 Tox Samme værdier anvendes i USA, men i Australien

4 Cadmium (Cd) Cadmium er naturligt forekommende som kation og hydroxyforbindelser ved ph 7-9, men også opløselige klorkomplekser har betydning. Cd er i et vist omfang udfaset til industriel brug i Danmark. Der blev især anvendt cadmium i nikkelcadmium batterier, i pigmenterog ved svejsning, og desuden findes det som sporstof i f.eks. kunstgødning. Cadmium er sundhedsskadeligt. Det har reprotoksiske og carcinogene langtidseffekter. Cd ophobes i nyrerne til en tærskelværdi. Har som kviksølv stærk affinitet for sulfhydrylgrupper. Cadmium har akut toksiske effekter på alger fra omkring 0,1 mg/l, mens det er mere toksisk overfor krebsdyr og fisk (0,002-0,01 mg/l). Vejledende værdier til vurdering af sedimentkvalitet for cadmium gældende i en række lande eller OSPAR 0,1-1 Tox Økotoksikologisk baseret kriterie - det er beregnet til Norge 1 10 Bgr Vejledende klassificering af finkornet fjordsediment. Sverige 3 Bgr Den anførte værdi er "Jämförvärden" der er Tyskland 2,5 12,5 Bgr Kvalitetskriterierne gælder sedimentfraktionen < 20 Holland 2 7,5 Bgr Kvalitetskriterierne gælder sedimentfraktionen < 2 indeholdende 10 % organisk stof og 25 % < 2 USA 1,2 9,6 Tox Disse kriterier bygger på statistisk behandling af en Canada 0,7 4,2 Tox Samme princip som i USA, men justerede værdier. Australien 1,2 9,6 Tox Samme værdier anvendes i USA, men i Australien

5 Chrom (Cr) Cr forekommer naturligt som Cr(III) og som Cr(VI) i vand. Chrom(III) danner polyhydroxykomplekser, mens Cr(VI) danne oxo-komplekser. Specieringen er kompliceret. Cr er meget hyppigt anvendt i legeringer, forkromning, og pigmenter. Tidligere anvendtes meget chrom også til garvning og træbeskyttelsesmidler. Cr er et essentielt grundstof, som i form af Cr(VI) kan være sundhedsskadeligt. Cr(III) er mindre giftigt end Cr(VI), der også regnes som sensibiliserende og som et carcinogen. Cr er meget akut giftigt for alger og krebsdyr (0,02-0,2 mg/l), mens der ikke er markant giftighed overfor fisk (26 mg/l). Vejledende værdier til vurdering af sedimentkvalitet for chrom gældende i en række lande eller organisationer. OSPAR Tox Økotoksikologisk baseret kriterie - det er beregnet til Norge Bgr Vejledende klassificering af finkornet fjordsediment. Sverige 70 Bgr Den anførte værdi er "Jämförvärden" der er Tyskland Bgr Kvalitetskriterierne gælder sedimentfraktionen < 20 Holland Bgr Kvalitetskriterierne gælder sedimentfraktionen < 2 indeholdende 10 % organisk stof og 25 % < 2 USA Tox Disse kriterier bygger på statistisk behandling af en Canada 52,3 160 Tox Samme princip som i USA, men justerede værdier. Australien Tox Samme værdier anvendes i USA, men i Australien

6 Kobber (Cu) Kobber er et naturligt forekommende metal, der især findes som Cu ++. Cu danner stærke komplekser med hydroxy- og karbonationer, OH - og svagere med sulfater og klorioner. Cu bindes til partikler, men er dog et af de mere vandopløselige metaller. Cu er meget hyppigt anvendt som metal i f.eks elkabler, i legeringer, farvepigment, og som biocid i bundmalinger og træbeskyttelsesmidler. Cu er et essentielt grundstof, og har ikke umiddelbare sundhedsskadelige effekter. Cu er meget akut giftigt for alger og krebsdyr (0,01-0,2 mg/l). Der er en betydelig spredning på giftighed overfor fisk (0,02-21 mg/l). Vejledende værdier til vurdering af sedimentkvalitet for kobber gældende i en række lande eller OSPAR 5-50 Tox Økotoksikologisk baseret kriterie - det er beregnet til Norge Bgr Vejledende klassificering af finkornet fjordsediment. Sverige 80 Bgr Den anførte værdi er "Jämförvärden" der er Tyskland Bgr Kvalitetskriterierne gælder sedimentfraktionen < 20 Holland Bgr Kvalitetskriterierne gælder sedimentfraktionen < 2 indeholdende 10 % organisk stof og 25 % < 2 USA Tox Disse kriterier bygger på statistisk behandling af en Canada 18,7 108 Tox Samme princip som i USA, men justerede værdier. Australien Tox Samme værdier anvendes i USA, men i Australien

7 Kviksølv (Hg) Kviksølv er naturligt forekommende som klor- eller hydroxyforbindelser, men især knyttes Hg stærkt til sulfid under reducerende forhold. Hg forekommer også naturligt i organiske forbindelser (methylkviksølv), og findes i luft som dimethylkviksølv og Hg(0). Hg er i vidt omfang udfaset til industriel brug i Danmark, men anvendtes bl.a. i pesticid- og kloralkaliproduktion. Det findes stadig i termometre, batterier, trykmålere og andet udstyr. Hg anvendes stadig til tandfyldninger. Kviksølv er sundhedsskadeligt, med sensibiliserende, reprotoksiske og nervesystemeffekter. Kviksølv har akut toksiske effekter på krebsdyr fra omkring 0,001 mg/l, mens det er mindre toksisk overfor alger og fisk. Det bioakkumuleres og har høj affinitet for svovlholdige aminosyrer. Vejledende værdier til vurdering af sedimentkvalitet for kviksølv gældende i en række lande eller OSPAR 0,05-0,5 Tox Økotoksikologisk baseret kriterie - det er beregnet til Norge 0,6 5 Bgr Vejledende klassificering af finkornet fjordsediment. Sverige 1 Bgr Den anførte værdi er "Jämförvärden" der er Tyskland 1 5 Bgr Kvalitetskriterierne gælder sedimentfraktionen < 20 Holland 0,5 10 Bgr Kvalitetskriterierne gælder sedimentfraktionen < 2 indeholdende 10 % organisk stof og 25 % < 2 USA 0,15 0,71 Tox Disse kriterier bygger på statistisk behandling af en række toksikologiske effektstudier(long et al. 1995). Ved den laveste værdi findes kun effekter i 10 % af studierne, mens ved den højest værdi findes effekter i halvdelen af undersøgelserne. Værdierne er ikke egentlige grænseværdier, men de indgår i vurderingen af sedimenter. Canada 0,13 0,70 Tox Samme princip som i USA, men justerede værdier. Australien 0,15 0,71 Tox Samme værdier anvendes i USA, men i Australien

8 Nikkel (Ni) Nikkel er et hyppigt forekommende metal. Det findes især som Ni ++, -klor, -sulfat eller - karbonatkomplekser. Ni anvendes i legeringer, fornikling, batterier, som pigment, i smykker og mønter. Ni er sundhedsskadeligt. Ni har sensibiliserende og reprotoksisk virkning og er et formodet carcinogen. Ni er meget akut giftigt for alger (0,1 mg/l). Der er en moderat giftighed overfor krebsdyr og fisk (> 1 mg/l). Vejledende værdier til vurdering af sedimentkvalitet for nikkel gældende i en række lande eller OSPAR 5-50 Tox Økotoksikologisk baseret kriterie - det er beregnet til Norge Bgr Vejledende klassificering af finkornet fjordsediment. Sverige 100 Bgr Den anførte værdi er "Jämförvärden" der er Tyskland Bgr Kvalitetskriterierne gælder sedimentfraktionen < 20 Holland Bgr Kvalitetskriterierne gælder sedimentfraktionen < 2 indeholdende 10 % organisk stof og 25 % < 2 USA 20,9 51,6 Tox Disse kriterier bygger på statistisk behandling af en Canada - - Tox Samme princip som i USA, men justerede værdier. Australien 20,9 51,6 Tox Samme værdier anvendes i USA, men i Australien

9 Zink (Zn) Zink er et meget hyppigt forekommende metal. Det findes især som Zn ++, som sulfat, klorid og hydroxider. Zn anvendes i galvanisering, legeringer, batterier, pigmenter og en lang række industrielle processer. Zn er ikke klassificeret som sundhedsskadeligt. Zn har akut toksiske effekter på alger, krebsdyr og fisk fra omkring 0,5 mg/l. Vejledende værdier til vurdering af sedimentkvalitet for zink gældende i en række lande eller organisationer. OSPAR Tox Økotoksikologisk baseret kriterie - det er beregnet til Norge Bgr Vejledende klassificering af finkornet fjordsediment. Sverige 360 Bgr Den anførte værdi er "Jämförvärden" der er Tyskland Bgr Kvalitetskriterierne gælder sedimentfraktionen < 20 µm Holland Bgr Kvalitetskriterierne gælder sedimentfraktionen < 2 indeholdende 10 % organisk stof og 25 % < 2 USA Tox Disse kriterier bygger på statistisk behandling af en Canada Tox Samme princip som i USA, men justerede værdier Australien Tox Samme værdier anvendes i USA, men i Australien

10 Tin (Sn) og Tributyltin (TBT) Tin forekommer naturligt som klorider, men er tungopløseligt. Tributyltin binder sig villigt til partikler. Sn anvendes i legeringer og lodning, men for vandmiljøet og sedimentmiljøet er det især anvendelsen i antibegroningsmidler og træbeskyttelsesmidler der er væsentlig. Her er forekommer Sn bundet til tributyl- eller triphenyl-molekyler. Sn er ikke klassificeret som sundhedsskadeligt med hensyn til kroniske effekter. TBT er et akut skadeligt stof, som irriterer øjne og hud. Sn er akut giftigt overfor fisk (0,42 mg/l) og meget lidt giftigt overfor krebsdyr. Som tributyltin er der imidlertid fundet akut giftighed ved ca. 0,001 mg/l og kroniske effekter ved 1 ng/l. Vejledende værdier til vurdering af sedimentkvalitet for TBT gældende i en række lande eller organisationer. OSPAR - om beskyttelse af miljøet i Nordøst-Atlanten, herunder Nordsøen, Skagerrak og Kattegat mg Sn/kg dw 0,005-0,05 mg Sn/kg dw - Tox Økotoksikologisk baseret kriterie - det er beregnet til Australien 0,005 0,072 Tox Kriteriet for Tributyltin bygger ikke, som de øvrige australske kriterier, på amerikanske undersøgelser, men er egne værdier beregnet til at vurdere sedimentets egnethed til klapning.