Undersökning av miljögifter i Bråvikens abborrar

Undersökning av miljögifter
i Bråvikens abborrar
Helene Ek och Karl Svanberg
Länsstyrelsen Östergötland
1
Sammanfattning
Tidigare studier har visat att Bråvikens sediment (dvs. bottensubstrat) innehåller tungmetaller
och organiska föroreningar. Denna studie har visat att föroreningarna även är tillgängliga för
fisken. Bråvikens abborrar innehåller förhöjda halter av bland annat kvicksilver och PCB.
Kvicksilverhalten överskrider EU:s miljökvalitetsnorm, vilket innebär att ett åtgärdsprogram
måste upprättas. PCB-halten är ca tio ggr högre i Bråvikens abborrar jämfört med abborrar i
länets södra del. Det är dock ingen fara för vuxna människor att äta abborre från Bråviken.
Kvinnor som planerar att skaffa barn, är gravida eller ammar bör dock inte äta abborre oftare
än 2-3 ggr per år. Fåglar och däggdjur som lever av fisk är särskilt utsatta eftersom många av
ämnena ansamlas i allt högre halter i näringskedjan
2
Bakgrund
Undersökningar av Bråvikens sediment har visat på förhöjda halter av flera metaller och
organiska miljögifter. Det har dock inte varit känt om ämnena varit tillgängliga för växter och djur
som lever i vattnet. Abborren har tidigare undersökts med avseende på metaller inom Motala
Ströms Vattenvårdsförbunds recipientkontroll (www.motalastrom.org). Studierna visade på
förhöjda halter av bland annat koppar, krom, nickel och kvicksilver i abborre från inre Bråviken.
Det fanns dock inga undersökningar om abborrens innehåll av organiska miljögifter i Bråviken.
Länsstyrelsen Östergötland genomförde därför en studie där abborrens innehåll av både metaller
och organiska miljögifter undersöktes. Organiska miljögifter, som t.ex. DDT, PCB och dioxiner,
är fettlösliga och lagras därför i fettvävnaderna hos djur och människor. Miljögifterna återfinns
därför i högre halter i organismer (t.ex. fisk) än i omgivande vatten. Föroreningarna kan påverka
fortplantningen, hormonsystemen, ämnesomsättningen och immunförsvaret.
Sjöfartsverket och Norrköpings kommun bidrog med medel till studien, som ett led i att ta fram
bakgrundsvärden inför den planerade muddringen av farleden in till Norrköpings hamn.
Syfte
Syftet med studien var att få en uppfattning om spridning och förekomst av miljögifter i inre
Bråviken. Ett annat syfte var att svara på om fiskens miljögiftsinnehåll överskrider EUgemensamma miljökvalitetsnormer och Livsmedelsverkets rekommendationer för konsumtion av
fisk. Abborre är en stationär fiskart och halten av föroreningar speglar därför
miljögiftsbelastningen där den har fångats. Abborre används även inom den nationella
miljöövervakningen vilket medför att det finns jämförande data från ett mindre påverkat område.
Metod
I augusti-september 2007 insamlades abborre från följande tre lokaler i Bråviken; norra Svindra,
norra Esterön och södra Esterön. Abborren analyserades med avseende på klorerade och
bromerade kolväten, dioxiner, furaner och dioxinlika PCB-er samt metaller. Muskelprover togs
för analys av klorerade ämnen, bromerade ämnen, dioxiner och kvicksilver. Leverprover togs för
analys av övriga metaller. Proverna utgjordes av homogenat (dvs. samlingsprov) från 15 fiskar
vardera.
Studiens upplägg har diskuterats och genomförts i samråd med utförare av den nationella
miljöövervakningen av miljögifter i kustfisk. Abborren provbereddes vid Naturhistoriska
riksmuseet i Stockholm. Provberedningen innefattade längd- och viktmätning, ålders- och
könsbestämning, samt preparering av lever respektive muskel. Samtliga fiskar är också inlagda i
museets Miljöprovbank vilket möjliggör kompletterande analyser. Klorerade och bromerade
substanser analyserades vid Institutionen för tillämpad miljövetenskap (ITM), Stockholms
universitet. Dioxinerna analyserades vid Kemiska institutionen, Miljökemi, Umeå universitet.
Metallkoncentrationerna bestämdes vid Institutionen för miljöanalys, Sveriges
lantbruksuniversitet, Uppsala.
Resultat och diskussion
3
Allmänt
Åldern på de undersökta abborrarna i Bråviken var 3,6±0,8 år. Längd och vikt var 17±1 cm
respektive 56±9 g. I Bråvikens abborrar fanns mätbara halter av samtliga analyserade
ämnesgrupper. Tre klorerade substanser påträffades dock inte i abborren (dvs. under
detektionsgräns); hexaklorcyklohexan (HCH), hexaklorbensen (HCB) och en klorerad bifenyl
(CB-28). För att få en uppfattning om miljögiftsbelastningen jämfördes data från Bråviken med
Naturvårdsverkets jämförvärden (Naturvårdsverkets rapport 4914). Data från Bråviken jämfördes
även med data från ett mindre påverkat område i länets södra del, Kvädöfjärden. Endast
medelvärdena kan dock jämföras eftersom samlingsprov undersöktes i Bråvikenstudien.
Abborrens innehåll av metaller
Bråvikens abborrar innehåller 1,5-3,1 ggr högre halter av nickel, koppar, kadmium, zink och
kvicksilver jämfört med abborre från opåverkade områden. Jämförvärden från opåverkade
områden är hämtat ur Naturvårdsverkets rapport 4914. Störst avvikelse från jämförvärdet är
halterna av koppar följt av zink och nickel (bilaga 1).
Inom EU:s ramdirektiv för vatten finns en miljökvalitetsnorm (MKN) på 22 ng/g våtsubstans
(0,022 mg/kg) för kvicksilver i biota (växter och djur). Kvicksilverhalten i abborrar från Bråviken
är 69±13 ng/g våtsubstans och överskrider därmed MKN med 2,7-3,8 ggr (figur 1). Överträdelse
av MKN tyder på risk för toppredatorer dvs. fåglar och däggdjur som lever av fisk. Enligt
nationella och internationella rekommendationer är det dock ingen fara för vuxna människor att
äta abborren. Enligt FAO/WHO finns ett provisoriskt tolerabelt veckointag av metylkvicksilver
på 1,6 µg/kg kroppsvikt. Det innebär att en person som väger 70 kg kan äta 5-10 abborrar i
veckan (räknat på att abborren väger 150 respektive 300 g). Kvinnor som planerar att skaffa barn,
är gravida eller ammar bör dock inte äta abborre oftare än 2-3 ggr per år (www.slv.se).
Flera av våra svenska insjöar och kustvattenområden kommer ha svårt att klara EU:s
miljökvalitetsnorm för kvicksilver. Även abborre från södra delen av länet (Kvädöfjärden)
överskrider MKN för kvicksilver, trots att kvicksilverhalten i Kvädöfjärdens abborre halverats
sedan mitten av 1980-talet (www.nrm.se). Abborre från Bråviken innehåller nästan dubbelt (1,52,1 ggr) så mycket kvicksilver jämfört med abborre i Kvädöfjärden. Bråvikens sediment innehåller
nio gånger högre kvicksilverhalter än OSPAR-kommisionens beräknade bakgrundshalt.
Kvicksilverhalten i sediment är tre gånger högre än OSPAR:s säkerhetsgräns, vilket betyder att
det finns risk för negativa effekter på bottenlevande djur.
4
90
80
ng/g våtsubstans
70
Kvicksilverhalt i
Bråviken
60
50
Kvicksilverhalt i
Kvädöfjärden
40
30
Miljökvalitetsnorm
(EU:s gränsvärde)
20
10
0
Norra Svindra Norra Esterön Södra Esterön
Fig. 1. Kvicksilver i abborre från tre områden i inre Bråviken; norra Svindra, norra Esterön och södra Esterön.
Röd linje visar EU:s miljökvalitetsnorm för kvicksilver. Grön linje visar kvicksilverhalter i abborre från
Kvädöfjärden i södra delen av länet (data från 2005-2006).
Abborrens innehåll av organiska miljögifter
PCB
Bråvikens abborrar innehåller minst nio gånger högre PCB7-halter jämfört med abborre från
Kvädöfjärden (figur 2 och 3). PCB7 är summan av följande PCB-er: CB-28, CB-52, CB-101, CB118, CB-138, CB-153 och CB-180. Flera av PCB-erna låg under detektionsgräns i abborre från
Kvädöfjärden. För att ändå kunna jämföra medelvärdena har halterna antagits varit samma som
detektionsgränsen. Detta medför att skillnaden mellan Bråviken och Kvädöfjärden i verkligheten
är ännu större. Abborre från Bråviken innehåller höga halter PCB-153 och PCB-118 (klass fyra
på en femgradig skala), enligt Naturvårdsverkets bedömningsgrunder för miljökvalitet (rapport
4914). Det är dock ingen fara för människor att äta abborre från Bråviken. Livsmedelsverket har
ett gränsvärde för PCB-153 på 0,1 mg/kg våtvikt, och Bråvikens abborre ligger långt under detta
värde. PCB användes i stor omfattning i industrin fram till 1970-talet då det förbjöds i Sverige.
Ämnet finns dock fortfarande kvar i vissa byggnader och produkter. Eftersom PCB bryts ned
långsamt finns det fortfarande kvar i miljön, men nationella mätningar har visat att halterna
sjunkit under 1970-2000-talen.
DDT
Bråvikens abborrar innehöll höga halter av DDE och DDD, vilka är nedbrytningsprodukter till
bekämpningsmedlet DDT (diklordifenyltriklormetylmetan). Detta enligt Naturvårdsverkets
bedömningsgrunder för miljökvalitet (rapport 4914). DDT-halten bedöms däremot som
medelhög. Abborre från Bråviken innehåller 5 ggr högre DDE-halter, och minst 2,5-3,5 ggr
högre DDT och DDD-halter, jämfört med abborre från Kvädöfjärden (figur 2 och 3).
Abborrar från de tre områdena i Bråviken innehåller ungefär lika höga halter av DDT, DDD och
DDE (figur 2). DDT har spridits via luften från de marker som besprutats med DDT. DDT är
förbjudet i Sverige och de flesta andra västländer sedan 1970-talet. DDT används dock
fortfarande för malariabekämpning i Afrika och Sydostasien. DDT bryts ner långsamt i naturen
och lagras i fettvävnaden hos djur och människor.
5
0,45
0,40
0,35
µg/g fettvikt
0,30
SUMMA PCB
DDE µg/g
0,25
DDD µg/g
0,20
DDT µg/g
0,15
0,10
0,05
0,00
Norra Svindra
Norra Esterön
Södra Esterön
Kvädöfjärden
Figur 2. Klorerade organiska miljögifter i abborre från tre områden i inre Bråviken. Undersökta ämnen är PCBer (summan av sju PCB-er), DDE, DDD och DDT. Som jämförelse presenteras halter i abborrar från södra
delen av länet, Kvädöfjärden. Organiska miljögifter har mätts i muskel och presenteras som μg/g fettvikt.
10
9
8
7
6
Kvot
Figur 3. Antal gånger högre halt av klorerade
organiska miljögifter i abborrar från inre Bråviken
jämfört med abborrar från Kvädöfjärden. Kvoterna
för respektive ämne är uträknade från medelvärden
av de tre stationerna i inre Bråviken dividerat med
halterna i Kvädöfjärden.
5
4
3
2
1
0
SUMMA
PCB
DDE
DDD
DDT
Bromerade flamskyddsmedel
Abborre från Bråviken innehöll mätbara halter av hexabromcyklododekan (HBCD) och
bromerade difenyletrar; BDE-47, BDE-99, BDE-100, BDE-153 och BDE-154 (bilaga 3).
Abborrens innehåll av polybromerade difenyletrar (PBDE) ligger långt under EU:s gränsvärde på
274 µg/kg våtvikt. Även andra nationella studier i fisk och sillgrissleägg har visat att PBDE-halten
understiger gränsvärdet.
Abborrar från Norra Esterön innehåller ungefär dubbelt så höga halter bromerade
flamskyddsmedel jämfört med abborrar från södra Esterön och norra Svindra (figur 4). Abborrar
från Kvädöfjärden innehåller dock lika höga eller högre halter av BDE-47, BDE-100 och HBCD
jämfört med abborrar från Bråviken (figur 4). Däremot innehöll abborrar från Bråviken tre ggr
högre halt av BDE-99 jämfört med abborrar från Kvädöfjärden. Bromerade flamskyddsmedel
tillsätts i plast, textilier och elektronisk utrustning för att skydda mot antändning och brand.
Bromerade flamskyddsmedel är, liksom PCB och DDT, stabila och fettlösliga ämnen som anrikas
i näringskedjan.
6
0,009
0,008
0,007
µg/g fettvikt
0,006
BDE-47 µg/g
0,005
BDE-99 µg/g
0,004
BDE-100 µg/g
HBCD µg/g
0,003
0,002
0,001
0,000
Norra Svindra
Norra Esterön
Södra Esterön
Kvädöfjärden
Figur 4. Halter av bromerade substanser i abborre från tre områden i inre Bråviken. Undersökta ämnen är
BDE-47, BDE-99, BDE-100 och HBCD. Analysdata för HBCD i abborrar från Norra Esterön saknas.
Som jämförelse presenteras halter i abborrar från södra delen av länet, Kvädöfjärden. Bromerade substanser har
mätts i muskel och presenteras som μg/g fettvikt.
Dioxiner
Medelvärdena antyder att halterna polyklorerade dibenso-p-dioxiner, polyklorerade
dibensofuraner (PCDD/F) och dioxinlika PCB-er är högre i abborrar från södra Esterön jämfört
med abborre från de två andra områdena i Bråviken (figur 5). Ännu finns ingen jämförelsedata
från mindre påverkade områden, men Naturhistoriska riksmuseet kommer under 2009 att
analysera dioxiner och dioxinlika PCB-er i abborre som insamlats i Kvädöfjärden. Abborrar från
Bråviken innehåller dioxiner och dioxinlika PCB-er i halter som ligger långt under EU:s
gränsvärden för humankonsumtion.
Dioxin är grupp om 210 varianter av klorerade kolföreningar, varav tolv anses som mycket
giftiga. För att få ett mått på giftigheten av en blandning av dioxiner, furaner och dioxinlika PCBer beräknas toxiska ekvivalenter (TEQ). Giftigheten beräknas utifrån den mest toxiska formen av
dioxin (2,3,7,8-TCDD). Dioxiner bildas i små mängder under många kemiska processer, t.ex. vid
förbränning av plaster. Det finns ingen medveten tillverkning av dioxiner utan de bildas som en
oönskad biprodukt vid förbränningsreaktioner.
70
TEQ dioxiner och furaner
60
TEQ dioxinlika PCB
50
pg/g fettvikt
Figur 5. Dioxiner, furaner och dioxinlika
PCB, uttryckt som toxiska ekvivalenter
(TEQ), i abborre från tre områden i
Bråviken. Dioxinerna har mätts i muskel
presenteras som pg/g fettvikt.
och
40
30
20
10
0
Norra Svindra
7
Norra Esterön
Södra Esterön
Slutsatser
Bråvikens abborrar innehåller förhöjda halter av både metaller och organiska miljögifter.
Föroreningarna har sannolikt tillförts Bråviken från såväl närområdet som avrinningsområdet. I
abborren finns ämnen, till exempel PCB och DDT, som varit förbjudna sedan 1970-talet. Detta
tyder på att föroreningarna inte är fastlagda i sedimenten utan finns i omlopp i vattenmassan.
Föroreningarna kan spridas genom att sedimenten rörs om av bottenlevande djur (s.k.
bioturbation) eller av mänsklig aktivitet (t.ex. sjöfart och muddringsaktiviteter). Fisk får även i sig
föroreningar när de äter bottenlevande djur som varit i kontakt med förorenade sediment.
I abborren finns ämnen som är stabila, fettlösliga och som anrikas i näringskedjan. Fåglar och
däggdjur som lever av fisk är därför särskilt utsatta. Abborre är en förhållandevis mager fiskart
och det är sannolikt att fetare fiskarter som t.ex. laxöring innehåller högre miljögiftshalter.
Abborre från Bråviken klarar dock med god marginal gränsvärden för konsumtion av fisk. Det
bör därför inte vara någon risk för vuxna människor att äta fisk från Bråviken. Kvinnor som
planerar att skaffa barn, är gravida eller ammar bör, enligt Livsmedelsverket inte äta abborre
oftare än 2-3 ggr per år.
8
Bilaga 1. Metallhalter i abborre från tre områden i Bråviken; norra Svindra, norra Esterön och
södra Esterön. Undersökta metaller är nickel (Ni), bly (Pb), krom (Cr), koppar (Cu), kadmium
(Cd), zink (Zn), arsenik (As), kobolt (Co) och kvicksilver (Hg). Kvicksilver har mätts i muskel och
presenteras som ng/g våtsubstans (vs). Resterande metaller har undersökts i abborrens lever och
presenteras som µg/g torrsubstans (ts). I tabellen presenteras även Naturvårdsverkets
jämförvärden (från opåverkade områden i Östersjön) och avvikelse från jämförvärdet.
Lokal
Ni
µg/g ts
Pb
µg/g ts
Cr
µg/g ts
Cu
µg/g ts
Cd
µg/g ts
Zn
µg/g ts
As
µg/g ts
Co
µg/g ts
Hg
ng/g vs
N. Svindra
0,11
0,028
0,014
16
0,32
140
5,7
6,3
59
N. Esterön
0,14
0,037
0,016
22
0,29
130
5,5
5,59
65
S. Esterön
0,11
0,059
0,014
18
0,29
130
4,6
5,58
84
0,12±0,02
0,041±0,016
0,015±0,001
19±3
0,30±0,02
133±6
5,3±0,6
5,8±0,4
69 ±13
Naturvårdsverkets
jämförvärde
0,06
0,04
0,1
7
0,2
65
-
-
40
Avvikelse från
jämförvärde
2,0
1,0
0,1
2,7
1,5
2,1
-
-
1,7
Medel ± SD
Bråviken
9
Bilaga 2. Halter av klorerade organiska miljögifter i abborre från tre områden i Bråviken; norra
Svindra, norra Esterön och södra Esterön. Undersökta klorerade organiska miljögifter är; CB-28,
CB-52, CB-101, CB-118, CB-138, CB-153 och CB-180 vilka summeras och presenteras som
summa PCB samt DDE, DDD och DDT. De klorerade ämnena har mätts i muskel och
presenteras som μg/g fettvikt. I tabellen presenteras även jämförvärden från Kvädöfjärden, samt
avvikelse från jämförvärdet.
Norra Svindra
0,71
PCB
µg/g fettvikt
0,30
Norra Esterön
0,64
0,41
0,12
0,04
0,02
Södra Esterön
Medel ± SD
Bråviken
0,70
0,36
0,12
0,03
0,02
0,69 ± 0,036
0,36 ± 0,056
0,11 ± 0,013
0,04 ± 0,004
0,02 ± 0,003
Kvädöfjärden
0,64 ± 0,12
0,04
0,02
0,01
0,01
9,0
5
3,5
2,5
Lokal
Avvikelse från
Kvädöfjärden
Fetthalt
10
DDE
µg/g fettvikt
0,10
DDD
µg/g fettvikt
0,03
DDT
µg/g fettvikt
0,03
Bilaga 3. Halter av bromerade organiska miljögifter i abborre från tre områden i Bråviken.
Undersökta bromerade organiska miljögifter är: BDE-47, BDE-99, BDE-100, BDE-153, BDE154 och HBCD. De bromerade ämnena har mätts i muskel och presenteras som μg/g fettvikt. I
tabellen presenteras även jämförvärden från Kvädöfjärden, samt avvikelse från jämförvärdet.
Lokal
Fetthalt
BDE-47
µg/g fettvikt
BDE-99
µg/g fettvikt
BDE-100
µg/g fettvikt
HBCD
µg/g fettvikt
0,0029
Norra Svindra
0,71
0,0037
0,0015
0,0009
Norra Esterön
0,64
0,0084
0,0043
0,0015
Södra Esterön
Medel ± SD
Bråviken
0,70
0,0044
0,0019
0,0011
0,0043
0,69 ± 0,036
0,0055 ± 0,003
0,0026 ± 0,002
0,0012 ± 0,000
0,0036 ± 0,001
Kvädöfjärden
0,64 ± 0,12
0,0079
0,0008
0,0018
0,0075
0,7
3,2
0,7
0,5
Avvikelse från
Kvädöfjärden
11