Udgør mikroplast i organiske ressourcer en risiko for det terrestriske miljø? Annemette Palmqvist

Udgør mikroplast i organiske ressourcer en risiko for det terrestriske miljø? Annemette Palmqvist

Hvorfor er det vigtigt at vide noget om MP i Biogødning (spildevandsslam)? Mere end ⅓ af det producerede spildevandsslam i EU genanvendes til jordbrugsformål Leslie et al, IVM rapport, 2013 Browne et al (2013) fandt forøgede mængder af MP i sediment fra marint slamdeponerings område Fem år efter at gødskning med biogødning er stoppet kan der stadig findes plastikfibre i tidligere gødet landbrugsjord. Zubris & Richards, 2005 2

MP forekomst i slam? Fotos fra Bjergmarken; Roskilde Forfattere År Område Partikler/ kg tørvægt Bemærkninger Zubris & Richards 2005 USA Ca. 1500-4000 Kun fibre; størrelse ikke angivet; forskellige slamtyper Magnusson & Noren 2014 Sverige 16.700 ± 1960 Partikler 300 μm; ca. 72 % fibre, 20 % fragmenter, 8 % flager Mintenig et al. 2014 Tyskland 1000-24.000 Incl. PP, PE, PS, PA partikler (10 μm filter); fibre ikke talt med Wenzel & Jensen (RUC speciale stud.) 2015 Holbæk DK Spildevandsstudie fra Deltares (2012): 90 % af plastik partiklerne fjernes ved rensning 90 % af fjernede partikler ender i slammet 5-7 * 10 6 Partikler > ca. 50 μm; primært fibre, ca. 13% beads /fragmenter Stor variation i rapporterede tal; sandsynligvis pga. forskelle i detekterede partikeltyper og -størrelser

Et pilot studium af MP i landbrugsjord gødet med forskellige gødningstyper - 1 CRUCIAL Field site 39 felt plots á 1000 m 2 (0.1 Ha/plot) 3 Blok design med 11 forskellige behandlinger Tildeling af gødning startet i 2002 Samarbejde med Jakob Magid, KU-PLEN: Relevante behandlinger: Bioforgasset spildevandsslam ( normale & accelererede niveauer) Komposteret husholdningsaffald ( normale & accelererede niveauer) Kvæg møg fast (accelereret niveau) NPK gødning Ugødet Normale gødet i hht. Kvælstof ekvivalenter Accelererede niveauer >100 år! Pilot studium Ca. 20 g tørvægt jord analyseret for MPs Fraktioner >250 μm & 125-250 μm MPs registreret på basis af form & farve 4

Et pilot studium af MP i landbrugsjord gødet med forskellige gødningstyper - 2 Komposteret husholdningsaffald: Bioforgasset slam: Ugødet: > 250 μm > 250 μm > 250 μm 125-250 μm 125-250 μm 125-250 μm Spildevandsslam > husholdningsaffald >> ugødet Spildevandsslam: Husholdningsaffald: Ugødet: Fibre >> flakes & foils > fragmenter Flakes & foils > fibre > fragmenter Fibre >> fragmenter; ingen flakes & foils 5

Effekt koncentration hos den mest sensitive organisme Risikovurdering af kemikalier Eksponerings potentiale Miljø forekomst Forventet ingen effekt koncentration RQ Sikkerheds faktor Iboende fare Risiko kvotient: RQ < 1: Lav eller ingen risiko RQ = 1: Kritisk grænse RQ > 1: Risiko 6

Effekter af mikroplastik i jord 7

Effekter af MP i kompostorm, Eisenia sp - 1 Praktisk arbejde udført af tre studenter grupper ved Roskilde Universitet Varighed Partikel type Partikel konc. Co-ekspo. Endpoints 14 dage Fleece fibre & PE beads (10-106 μm) 28 dage PE beads (150-180 μm) 10 dage PE beads (10-106 μm) 5100 partikler/g tørvægt jord (ca. 0.14 %) 0.001, 0.01, 0.1, 0.5, 1 % Fluoranthen (ng niveau) CuSO 4 (250 μg/g) 0, 0.1, 0.5 % Pyren (0, 10, 100 μg/g) Overlevelse, vækst, nedgravning, flugt respons Overlevelse, vækst, nedgravning, bioakkumulering Vækst, bioakkumulering Tre studier af kortere varighed: 10, 14 og 28 dage Eksponerings scenario i henhold til OECD guideline 222 (regnorme reproduktion) lettere ændret i 10 d studie Picture from: http://ecoserv.weebly.com/worms.html

% of replicates with Effekter af MP i kompostorm, Eisenia sp 2 Partikel typer Varighed Overlevelse Vækst Adfærd Fibre & beads 14 dage Ingen effekt Ingen effekt effekt på nedgravning Tendens til forøget flugt respons 35 30 Control Flu alone MP alone MP + Flu 25 20 15 10 5 0 Observed behavioral responses Day 0 Observed behavioral responses Day 1-7 Worms escaped Day 1-14 9

Effekter af MP i kompostorm, Eisenia sp - 3 Partikel typer Varighed Overlevelse Vækst Adfærd Fibre & beads 14 dage Ingen effekt Ingen effekt effekt på nedgravning Tendens til forøget flugt respons Beads 28 dage Ingen effekt Ingen effekt Ingen effekt på middel (effekt på variabilitet?) NO COPPER COPPER CO-EXPOSURE 0.001 0.01 0.1 0.5 1 0 0.001 0.01 0.1 0.5 1 0 10

Worm Cu body burden (ng/mg) Worm pyrene body burden (ng/mg) Effekt af MP på optagelse af andre giftstoffer i kompostormen E. veneta Partikel type Varighed Cokontaminant Bioakkumulering (optagelse) Beads Beads 28 dage 10 dage Kobber (Cu) Pyren Indikation af effekt på bioakkumulering af Cu og Pyren ved visse MP koncentrationer behov for yderligere udredning! 90 80 Cu 28 dages eksponering Pyren 10 dages eksponering 70 60 50 40 30 20 10 0 MP concentration (% w/w) Nominal pyrene concentration (ug/g dry wt soil) 10

Udgør MP i organiske ressourcer en risiko for terrestriske organismer? MP findes i både slam gødet jord og jord der er gødet med komposteret organisk husholdningsaffald Eksponerings potentiale Umiddelbart ingen effekter på vækst og overlevelse selv ved de høje MP koncentrationer der er benyttet i nærværende studium MEN Indikation af effekt på adfærd Indikation af ændring i optagelse af andre giftstoffer Eksponerings scenario ikke optimeret til partikel studier!!! Iboende fare? 12

Nyt studium af Lwanga et al 2016 af MP effekt på Lumbricus terrestris 14 dages eksponering Picture from: http://ecoserv.weebly.com/worms.html 60 dages eksponering Endpoint Overlevelse Vækst Reprodution Effekter Ved MP > 28% i litter 0.4% i jord Ved MP > 28% i litter 0.4% i jord Ingen effekt Lwanga, Gertsen, Gooren, Peters, Salánki, van der Ploeg, Besseling, Koelmans, Geissen. 2016. Environmental Science & Technology 50; 2685-2691 10

Tak til Jakob Magid (Lektor, KU-PLEN) Mette Flodgaard (laborant, RUC) Studerende på RUC: Nanna Høegh Wenzel Birgit Elisabeth Jensen Casper D. Læssøe Emil Boesen Emil K. Ottosen Malte J. Hansen Peder KF Nielsen Sara Nicoline Grønlund Alheidur Eva Gudmundsdottir Iben Dehn Sørensen Janelle Thorpe Arthur Zandvliet 14