Vattenrening

2017.03.16

Farliga ämnen i Östersjön – en översikt

Den här bloggen kommer att handla om Farliga Ämnen i Östersjön. Därför vill jag inleda med ett lite längre inlägg där jag ger en sammanfattning av hur situationen är idag och hur den förändrats över tid.

Den här texten är en omarbetning av en presentation som jag höll hösten 2016, som även finns att se på SVT Forum, här.  

Vi använder ett stort antal kemikalier, naturligt förekommande eller skapade av oss människor, i samhället: de används exempelvis i industriella processer, inom jordbruket, inom sjukvården, i våra hem och på arbetsplatser, och som komponenter i varor vi använder. Mer än 100 000 kemikalier finns på den europeiska marknaden. Det är organiska och oorganiska föreningar, metaller och polymerer av olika slag.

Många tänker sig nog att kemikalier vi hittar i onaturligt höga halter i Östersjön är något vi spolat ner i våra toaletter. Reningsverk är en samlingpunkt för många flöden av kemikalier från den urbana miljön. Men många kemikalier har sådana egenskaper eller släpps ut på ett sätt som gör att de kommer till havet via luften (atmosfärisk deposition), eller med jord och vatten som transporteras i bäckar och floder till havet. Utsläppen kan ske i Östersjöområdet, men också i andra delar av världen varifrån de ibland kan transporteras långa avstånd med luft eller vatten (så kallat long range transport). Vissa av de här kemikalierna har negativa effekter på ekosystemet.

Jag har valt att dela in de kemikalier som är problematiska i Östersjön i tre kategorier:  

De gamla synderna

Vi kan konstatera att det var mycket sämre förr i tiden. På 1970-80 talen kunde man se allvarliga effekter på populationsnivå för många av de marina rovdjuren och sjöfågel. Skalen på sillgrisslornas och örnarnas ägg var för tunna, havsörnarnas bon var tomma och sälarna infertila. Det här är effekter man tydligt kunnat koppla till specifika kemikalier som användes storskaligt på 1950-60 talen, till exempel PCB:er och DDT. När man upptäckte de här effekterna förbjöd man kemikalierna och halterna har sedan dess gått ner, och populationerna har i princip återhämtat sig. Men det tog 50 år! Och man ser fortfarande en del tarmsår och undervikt hos säl, och örnarna i bottenviken är inte riktigt är så produktiva som de var ursprungligen.

Trots att halterna har gått ned kraftigt sedan toppnivåerna för 40-50 år sedan så har vi fortfarande nivåer som överstiger de gränsvärden man satt upp för ämnen som till exempel PCB:er, dioxiner, DDE, Hg, Cd, bromerade flamskyddsmedel som användes flitigt på 90-talet, TBT som numera är förbjudet i båtbottenfärg. 

kartarödEmma

Kartan visar resultatet av en ”holistisk utvärdering” av statusen i Östersjön med avseende på farliga ämnen (Helcom 2010). Färgerna visar var monitoringdata för de 11 indikatorsubstanser/grupper (dioxiner, PCB:er, Hg, Cd, TBT, DDE, Lindane, BDE47, PAH:er, nonylfenol, octylfenol; alla förbjudna eller med begränsad tillåten användning inom EU) indikerar att halterna är för höga, där rött är mycket över och gult något över gränsvärden för någon av indikatorerna. Att kartan visar grönt runt Åland beror snarare på att man har lite monitoringdata än att ingen indikatorerna överstiger gränsvärden i detta område eftersom ingen data = inget problem i många utvärderingar av den här typen.

Det är också värt att nämna att livsmedelsverket fortfarande rekommenderar att man begränsar sitt intag av fet fisk från norra Östersjön eftersom halterna av dioxiner och dioxinlika PCB:er fortfarande är för höga.

Vad kan man göra för att få bort dessa föroreningar? Det är inte så lätt, de mest uppenbara punktkällorna är oftast redan åtgärdade. Förorenade sediment kan man exempelvis täcka över eller muddra, det är dock kostsamt. Största mängden dioxiner som tillförs Östersjön kommer numera från luften, framförallt från Östeuropa, där en viktig källa är småskalig förbränning som man alltså måste minska. Lokalt vid kusten kan förorenade sediment vara av betydelse för halterna i fisken.   

De nya föroreningarna

Den andra kategorin är nya föroreningar, så kallade ”emerging contaminants”, som antingen är nya ämnen som börjat användas eller som används mer och mer i nya applikationer. Det kan också vara ämnen vi nyligen upptäckt i miljön, trots att de kanske släppts ut under lång tid.

Ett bra exempel i denna kategori är PFAS, som är namnet på en stor grupp kemikalier som alla har det gemensamt att de består delvis av fluorerade kolkedjor av olika längd.

PFOS är den mest berömda, eller ökända, substansen i denna grupp. Molekylen har många olika användningsområden, mest omtalat är i brandskum, matförpackningar och outdoorkläder. PFOS hittar man numera i många organismer i Östersjön, tex utter, strömming, sillgrissla, musslor och sälar.

Användning av PFOS är i de flesta tillämpningar förbjudet i Europa, även om det fortfarande tillverkas i stora mängder i andra delar av världen, tex Kina. Fokus har på sista tiden riktats mot ersättarna till PFOS och andra långkedjiga PFAS. Men vet inte så mycket om egenskaperna hos ersättarna, men en sak är säker, och det är att kol-fluorkedjorna är mycket stabila. När man en gång släppt ut dem i miljön förväntas de att finnas kvar på jorden under tiotusentals år.

En annan grupp kemikalier som har fått stor uppmärksamhet senaste åren är läkemedel. Det är en stor grupp, ca 3000 olika farmakologiskt aktiva substanser används i Europa, och de har olika egenskaper beroende på deras molekylstruktur.

När det gäller Östersjön har man hittills inte kunnat visa hur stort problemet med läkemedel är. Man har sett oroande effekter på olika organismer som exponerats för halter som förekommer i floder och sjöar. I Östersjön är dock utspädningen mycket större, så koncentrationerna blir lägre än i färskvattnet, och även om man talar om ”persistenta läkemedel” är de oftast inte i närheten av så stabila som tex PCBer, dioxiner eller PFAS. Ofta är de heller inte så fettlösliga att man förväntar sig anrikning i näringskedjor. Dock är det här molekyler som är designade att vara biologiskt aktiva vid mycket låga koncentrationer. Och förvånande nog hittar man dem även i Östersjön, och inte bara vid kusterna i närheten av reningsverken där ständig tillförsel kan upprätthålla mätbara halter även av relativt lättnedbrytbara substanser, utan också i öppet hav.

diklofenak

Ett exempel på ett läkemedel man oroar sig mycket för är diklofenak, en smärtstillare som många av oss har tagit och som är ökänd för att i princip ha utrotat gam-populationen i Indien och orsakat en stor ekologisk katastrof. På kartan visar de mörkblå fyrkanterna var man detekterat diklofenak i Östersjön, och de blå cirklarna var man letat efter med inte hittat diklofenak (Helcom 2016). Ett fåtal andra läkemedel har detekterats i öppet hav, men desto fler hittar man i kustzonerna. Man har även hittat många läkemedel i musslor och sjöfågel.

Det här är två exempel på kemikalier vi oroar oss för men där det ännu inte finns några restriktioner för användningen. Så vad kan vi göra för att förhindra att dessa och andra problematiska kemikalier släpps ut i Östersjön? Mest effektivt är att förbjuda dem, men det tar generellt mycket lång tid. Att förbjuda läkemedel av miljöskäl när det finns stora fördelar för människors hälsa är dessutom i de flesta fall inte tänkbart. Därför tittar man mycket på ekonomiska styrmedel, såsom gröna upphandlingar och kemikalieskatter på vissa produkttyper som innehåller kemikalier man identifierat som farliga. Man driver även kampanjer för att göra allmänheten uppmärksam på innehåll av farliga substanser i vissa produkttyper i syfte att få dem att ställa krav på företagen att fasa ut vissa kemikalier eller minska sin användning. För läkemedel finns kampanjer för att minska överförskrivning, överanvändning eller felaktig hantering av överblivna mediciner. En annan åtgärd är att ställa högra krav på att producenter ska dela med sig mer av information, till exempel mer specifika produktionsvolymer, användningsområden, resultat från toxikologiska tester, uppmätta fysikalisk-kemiska egenskaper med mera. Det finn även en del frivilliga internationella överenskommelser om att fasa ut eller begränsa användningen av vissa ämnen som tex Stockholms-konventionen om POPs och Minamata konventionen om kvicksilver.  Slutligen kan man använda sig av så kallad end of pipe metoder, dvs rena utsläpp eller förorenad miljö. Detta gör man i viss utsträckning. Till exempel kan man med vissa tekniker rena förorenad mark och sediment, avgaser, avloppsvatten eller lakvatten från deponier.

En svaghet hos flera av dessa åtgärder är att de bygger på att vi vet vilka som är de mest farliga kemikalierna av de tiotusentals som används varje dag i vårt samhälle.

De okända föroreningarna

Vilket leder oss till den sista gruppen, de okända föroreningarna. Mycket fokus i miljöarbetet ligger av förståeliga skäl på substanser som tagits upp på olika prioriteringslistor, tex listan av prioriterade substanser/grupper inom vattendirektivet (45 st) eller HELCOMs lista över prioriterade ämnen inom BSAP (11 st). Och det är svårt nog att bli av med dessa eftersom många av ämnena sedan länge är förbjudna inom EU, och utrymmet för minskad användning är litet. Dock finns mycket som tyder på att vi bara har sett toppen av isberget när det gäller identifieringen av farliga ämnen och effekter av dessa. 

Det är viktigt att tänka på att förutsättningarna i Östersjön har förändrats mycket de senaste 50 åren. På den tiden man såg stora effekter på populationsnivå hade vi stora utsläpp av relativt få kemikalier. Nuförtiden har vi många små utsläpp exempelvis från konsumentprodukter, dvs diffusa källor som är svåra att kontrollera.

Vi ser idag inga stora effekter på populationsnivå i Östersjön som är bevisat kopplade till miljögifter. Ett undantag är den  så kallade fågeldöden som kan vara orsakad av kemikalier, men också inte, det vet man ännu inte. Däremot visar t. ex. flera bioindikatorer att centrala fysiologiska funktioner hos kustfisk är påverkade. Är det här något att oroa sig för? Det går numera i de flesta fall inte att koppla de effekter man ser i fält till specifika miljögifter, förutom imposex som är en bevisad effekt av TBT. Anledningen är att det finns så många olika stressfaktorer i Östersjön. Tex gör saltgradienten från norr till söder att många organismer får lägga energi på att upprätthålla rätt saltbalans i kroppen, vilket gör dem mer känsliga för annan påverkan tex av miljögifter. Andra stressorer är eutrofieringen som stör ekosystemen. Och det faktum att många föroreningar förekommer i högre koncentrationer i Östersjön än i tex Nordsjön där vattenutbytet är mycket större.

Det är också ett faktum att vi producerar mer och fler kemikalier, produktionstakten förutspås bli mycket högre än befolkningstillväxten. Man har kallat det här en ”kemisk intensifiering” i vårt samhälle.

De här omständigheterna gör att vi står inför ett stort antal utmaningar. Lagstiftningen tar mycket lång tid, och är reaktiv. Vi väntar tills vi ser höga halter i miljön innan vi lagstiftar. En anledning till att det går så långsamt är att vi fortfarande reglerar en kemikalie i taget. Vi tar heller inte hänsyn till nedbrytningsprodukter som i vissa fall är farligare än modersubstanserna, och inte heller till kombinationseffekter sk cocktaileffekter. Och även om vi förbjuder problematiska kemikalier i Europa kommer de i många fall hit ändå i importerade varor från länder med svagare kemikalielagstiftning och kontroll. Miljögifter kan även färdas till Europa och Östersjön från andra delar av världen via long range transport (precis som våra egna utsläpp kan transporteras exempelvis till Arktis). Dessutom har vi i nuläget inget bra system på plats som kan varna för ökande halter av kemikalier i miljön, så kallade ”early warning”, och det gör att det fortfarande i många fall är en slump när nya miljögifter upptäcks.

Till råga på allt så har många forskare börjat ifrågasätta hela grunden för riskbedömningen av farliga ämnen. Man menar att vår fokus på ett begränsat antal toxiska effekter på ett begränsat antal test-organismer inte skyddar oss från okända kemiska hot. Ingen hade förutsett att gamar var känsliga för diklofenak, gamar ingår inte som testorganismer i standardiserade toxicitetstester. Och ingen hade förutsett att freoner i kylskåp och sprayburkar skulle bryta ned ozonskiktet, det är inte ens en toxisk effekt. Man anser att vi därför borde använda oss oftare av försiktighetsprincipen och fokusera mer på att se till att inte släppa ut substanser som vi inte kan bli av med om vi i ett senare skede upptäcker en negativ effekt, dvs fokusera på ”reversability” av kemikalieutsläppen.

Det finns med andra ord mycket att göra inom miljökemin och ekotoxikologin för att förbättra riskbedömningen och övervakningen av farliga kemikalier - många projekt pågår med syftet att ta sig an de utmaningarna jag sammanfattat här, massor av intressanta konferenser och seminarier hålls där problem och möjliga lösningar diskuteras och otaliga vetenskapliga artiklar finns skrivna och skrivs i ämnet. Några av dem kommer jag skriva om i framtida blogginlägg på denna sida, så stay tuned.   

emma undeman

Emma Undeman

Miljökemist
emma.undeman@su.se