Nye analysemetoder gir muligheter
for å overvåke nye miljøgifter
som siloksaner
Presentasjon for overvåkningsdagen, 2012
av
Eirik Fjeld
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
1
Presentasjon er basert på et
arbeide av:
• Katrine Borgå, NIVA
• Eirik Fjeld, NIVA
• Amelie Kierkegaard, Stockholm universitet
• Michael McLachlan, Stockholm universitet
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
2
Vår kjemiske hverdag
• Vi får alle i oss små mengder helse- og miljøfarlige stoffer
gjennom vann, luft, mat, forbruksvarer og innendørs støv.
• Eksponering for slike stoffer er blitt knyttet til synkende
sædkvalitet, genitale misdannelser, forringet utvikling av
nervesystemet og seksuelle funksjoner, fedme og kreft.
• Antallet stoffer vi eksponeres ovenfor er stort:
• Produktregisteret i Norge har mer
enn 25 000 registeringer og 500
nye kommer til årlig
• REACH i EU skal risikovurdere
30 000 forbindelser innen 2018
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
3
Analytisk utfordring
• Nye forbindelser, eventuelt også nedbrytnings–
produkter (metabolitter) av disse, med lave
konsentrasjoner i miljøet
• Stoffene kan ha vid utbredelse, brukes f.eks. i
personlige pleieprodukter, renhold, tekstiler mm.
• Dette stiller store krav både til analyse- og
prøvetakningsmetodikk
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
4
Nivåer av ulike stoffer
Vanlig forekommende nivåer av ulike miljøgifter og
sporstoffer i norsk oppdrettslaks. Nye miljøgifter ligger
ofte i nedre del av konsentrasjonsområdet.
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
5
Biomagnifisering
• Internasjonal lovgivning prøver å regulere bruk og
omsetning av persistente
miljøgifter som hopes opp
i organismer
• Stoffene kan – for en akvatisk organisme –biokonsentreres
(opptas fra vann), bioakkumulere (opptas fra vann og føden)
eller
biomagnifisere (opptas fra føden)
• Trofisk magnifikasjonsfaktor (TMF) er et matematisk uttrykk
som kvantifiserer økningen av et kjemisk stoff oppover i
næringskjeden
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
6
logtransformasjon
log [Contaminant]
[Contaminant]
Trofisk magnifikasjosfaktor, TMF
Trofisk nivå
slope (b)
TMF = 10b
Intercept (a)
Trofisk nivå
log [Contaminant] = bTL + a
TMF = 10b (eller eb)
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
7
Hvordan måle trofisk nivå
• Trofisk nivå = plassering i næringsnettet
• Kan måles ved hjelp av forholdet mellom stabile
nitrogen-isotoper
• Naturlig nitrogen består av to isotoper:
nitrogen-14 (99,636 %)
nitrogen-15 (0,364 %)
• Forholdet mellom den tunge 15N-isotopen og den lette
14N-iosotopen øker oppover i næringskjeden,
15N reagerer tregere enn 14N
• Økningen (δ15N) er omlag 3,4% per trofisk nivå,
sammenliknet mot en standard
• δ15N = [(Rprøve /Rstandard )-1] · 1000
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
8
Beregning av trofisk nivå
TL = 1 + (δ15Nconsumer - δ15Nprim. prod.)/3.4
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
9
Mjøsa-prosjektet
•
Formålet var å studere hvor anvendbart TMF-begrepet var
på en ny potensiell miljøgift med andre fysisk-kjemiske
egenskaper enn klassiske POPs
•
Det ble valgt å studere sykliske siloksaner, basert på deres
potensielle egenskaper som et biomagnifiserende stoff, vide
anvendelse – og nylig utviklede analysemetoder hos vår
samarbeidspartner ved Stockolm Universitet (ITM)
•
Mjøsa ble valgt som lokalitet ut fra vurderinger som er
forholdsvis lukket økosystem med et velstuderte pelagisk
næringsnett og tidligere undersøkelser av ulike POPs.
Prøveinnsamlingen skjedde høsten 2010.
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
10
Hva er cVMS?
• Forkortelse: cyclic Volatile Methyl Siloxanes
• Siloxaner: bygd opp av enhetet av typen R2SiO, hvor R
er et hydrogen atom eller en hydrokarbon-gruppe
• Siloxane er avledet av ordene silisium, oxygen, and
alkane
• Octa-, deca- and dodometylsyklosiloxan (D4, D5 and
D6) kalles samlet for cVMS
• -Si(CH3)2-O- repeterende enhet
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
11
Hva er cVMS
D5, decamethylcyclosiloxane
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
12
cVMS, fysisk-kjemiske egenskaper
Egenskap
D4
D5
D6
Smeltepunkt, °C
17,7
-38
-3
Kokepunkt, °C
175
211
245
Tetthet, g/cm3 v. 25°C
0,95
954
963
Damptrykk, Pa v. 25°C
132
33,2
4,6
0,056
0,017
0,053
1 214 000
3 342 000
14 667
44
51,4
-
6,49
8,03
9,06
Vannløselighet, mg/L v. 23°C
Henrys lov konstant,
Pa m3/mol ved 25°C
Fordampningsvarme, kJ/mol
Oktanol/vann partisjons koeffesient
(log KOW):
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
13
Hvorfor bryr vi oss om
siloksaner?
•
Mistenkes å biomagnifisere
•
Persistente i miljøet
•
Flyktige og med potensiale for lang-transport
•
Mistenkes å ha skadelige effekter
•
cVMS er under evaluering for klassifisering som en prioritert
miljøgift i Nord-Amerika og Europa
•
Høy-volum produksjon – vid anvendelse, utgangsmateriale for
mange silokonforbindelser, brukes i personlige pleieprodukter, tørrrensing mm.
•
Totalt salg av silokoner (siloksaner inkludert) i Europe er beregnet
til 2,5 milliarder € per år – og genererer en inntekt på 9 milliarder €
per år
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
14
Hvorfor bryr vi oss om
siloksaner?
• SilicoMistenkes
å biomagnifisere
nes are am
ong the m
studies ha
ost extens
ve been co
ively studie
nducted by
d materials
environme
silicone ma
used in con
nt and ma
n
ufacturers
sumer and
nufacturing
in their div
to
industrial a
processes.
assess the
erse and im
pplications
T
s
a
he results
fe
ty
portant ap
o
f silicones
today. Mor
of this con
plications.
r
e
lative to w
e than 1,0
tinued rese
00
o
r
k
arch and te
ers, consu
Committed
mers, the
sting demo
nstrate the
to the resp
onsible use
safety of s
rigorous re
ilicones
of silicones
search pro
,
th
grams. Re
e
in
assessmen
d
ustry conti
search me
ts.
nues to ev
thodologie
aluate the
s include m
science be
odeling, te
hind the m
sting, mon
aterial thro
it
oring and o
SEHSC res
ugh severa
ther appro
earch is co
l
aches to th
ncentrated
e
s
p
e
r
im
arily on th
Decamethy
e most com
lcyclopenta
monly use
siloxane (D
d siloxanes
Dodecame
)
5
:
thylcyclohe
xasiloxane
(D6)
Hexameth
yldisiloxan
e
(HMDS)
Octamethy
lcyclotetra
siloxane (D
Polydimeth
4)
ylsiloxanes
(PDMS)
•
Persistente i miljøet
•
Flyktige og med potensiale for lang-transport
•
Mistenkes å ha skadelige effekter
•
cVMS er under evaluering for klassifisering som en prioritert
miljøgift i Nord-Amerika og Europa
•
Høy-volum produksjon – vid anvendelse, utgangsmateriale for
mange silokonforbindelser, brukes i personlige pleieprodukter, tørrrensing
mm.
Silicone m
anufacture
rs regularly
scientific c
communic
ommunity.
ate researc
h findings
to SEHSC
members,
customers
For more in
, governm
formation
ent officials
on Environ
and the
ment and
Program, c
Health Can
lick here.
ada’s draft
assessmen
t of D , D
4
5 and D6 unde
For more in
r the Chem
formation
icals Mana
regarding
gement
D5 and the
California A
ir Resource
s Board de
terminatio
Manufact
n under AB
uring Safe
998, click
ty Guidan
here.
ce
Aerosol Ap
plications
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
14
SiH Materia
ls
•
Totalt salg av silokoner (siloksaner inkludert) i Europe er beregnet
til 2,5 milliarder € per år – og genererer en inntekt på 9 milliarder €
per år
Home |
Hvorfor bryr vi oss om
siloksaner?
|
Contact Us
Home
Environmental Data
Silicones a
re asiloxanes
Description of cyclic
mong the
mos exten
studies ha
sively sproperties
v
e
Uses
fate of cyclic siloxanes have been subject to extensive research for many years – including
been cond Thet environmental
tudied maand
ucted by s
environme
terials use
il
ic
n
o
t
n
d in consu
e mprogrammes.
and manufa recent monitoring
Health Data
anufacture
mer and in
cturing pro
in their div
r
s
to
assess the
dustrial ap
cesses. Th
erse and im
Environmental Data
plications to
s
a
fety of silic
e results o
portant ap
dayscientific
f
o
n
th
plicati
. More th
e
is
In February
2012,
the
Canadian
Environment
Minister
endorsed
the
findings
of
an independent
panel,
known as a Board
s
r
c
e
o
lative to
ons.
ntinued re
an 1,0
REACH
workers, c
00
search and
o
nsumers, th
of Review, which concluded that siloxane D5 is safe for the environment.
testing dem
C
o
m
m
it
te
e
About us
d to the re
onstrate th
sponsible u
e safety of
rigorous re
s
e
s
il
of silicones
icones
search pro
Contact
Board of
Review, was
of a panel of three renowned experts appointed by the Canadian Environmental
Minister.
the composed
gramsThe
in
assessmen
d
.
u
R
s
tr
e
s
y
e
c
a
ontinues to
rch metho
ts.
The panel conducteddo
a lo
comprehensive
to assess all available environmental data on D5, including 2-weeks of
evaluate
gies includ scientific evaluation
the science
e modeling
ehin
, testinfinal
testimony from a dozen additional experts. The Board's
which b
was
released
in October 2011, concluded that
d the m
g, mreport,
aterial thro
onitoring a
SEHSC res
ugh sfound
nd other Furthermore,
“Siloxane D5 does not pose a danger to the environment or its biological diversity.”
Board
“based on
everathat
earch is co
a
l
p
proaches the
ncentrated
to
th
ese in the future.”
primarily opresented, Siloxane D5 will not pose a danger to the environment or its biological diversity
the information
Decamethy
n the most
lcyclopenta
c
ommonly u
siloxane (D
sed siloxan
Dodecame
)
5
es:Environment Canada in 2008 which at that time identified the
thylcyclohe
The review followed and overruled an assessment done
by
xasiloxane
(D6as
Hexameth
) possibly warranting environmental measures.
substance
yldisiloxan
e
(HMDS)
Octamethy
lcyclotetra
siloxan
The
did not grant a similar Board of Review process for siloxane D4. Consequently, the Canadian authorities, in
e (Minister
D4)
Polydimeth
ylsiloxanes
with the silicone industry and downstream user, are currently discussing risk management measures for D4.
(PDMcollaboration
S)
•
Mistenkes å biomagnifisere
•
Persistente i miljøet
•
Flyktige og med potensiale for lang-transport
•
Mistenkes å ha skadelige effekter
•
cVMS er under evaluering for klassifisering som en prioritert
miljøgift i Nord-Amerika og Europa
•
Høy-volum produksjon – vid anvendelse, utgangsmateriale for
mange silokonforbindelser, brukes i personlige pleieprodukter, tørrEnvironment Canada’s proposals focus on limiting D4-emissions in industrial effluent (waste water) and product regulations. The
rensing
mm.
Silicone m
emission regulation is due to be published in July 2012 while the product regulation proposal has been put on hold by
anufacture
rs regularly
scientific c
Environment
communicCanada.
ommunity.
ate researc
h
•
findings to
Totalt salg avA complete
silokoner
(siloksaner
i Europe
er beregnet
SEHSinkludert)
C me
mbpublished
review of D4's environmental properties
was
C. Stevens (1998) (Environmental fate and effects of
ers, custoby
For more in
mers, gove
formation
rnmJournal
dimethicone and cyclotetrasiloxane from personal care applications) in International
Cosmetic Science 20 (5), 296entmilliarder
o
offof
n
icia
E
n
v
ls and the €
per
år
–
og
genererer
en
inntekt
på
9
ironment €
Program, ctil 2,5 milliarder
a
n
d
304. (Download
paper.)
Heathe
lick here.
lth full
Canada’s d
raft assess
ment of D
per
år
, D work
and D
While
the
conclusions
of
this
paper
are
still
valid,
considerable
hasubeen
For
nde completed since then. With more recently
4
5
6
more infor
r the C em
mation reg
icals M
measured
partition
coefficients
as
input
–
replacing
the
estimated
ones
used before –hmodeling
data
anashowing
arding D5
gementhow D4 and D5 will
a
n
d
th
eC
alifornia
behave once
released
in A
the environment were developed.
ir Resource
s Board de
termin tio
Manufact
nbased
undeon
The charts below describe the emission patterns of D4 andaD5
personal care applications and on their
r Atheir
B 99use
uring Safe
8, cin
lick here.
ty Guidan
ce physico-chemical properties. It can be concluded that more than 99.9% of emissions take place to air and soil (see following
Aerosol Ap
plications
diagrams).
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
14
SiH Materia
ls
In these charts, the Kow is a property which describes the equilibrium distribution of a substance between water and octanol (a
are in widespread commercial use, are 'fliers' and will fail to deposit in Arctic latitudes, if they are sufficiently persistent in the
atmosphere to get there."
Home |
Hvorfor bryr vi oss om
siloksaner?
|
Contact Us
Neither D4 nor D5 are biodegradable according to standard testing methods. However, both D4 and D5 hydrolyze in water at
rates depending on pH. They are also degraded under the influence of light. The first step in the degradation processes is the
formation of water-soluble hydroxylated derivatives called silanols. Ultimately, the silanols mineralize into silica (sand), carbon
dioxide and water.
In conclusion, D4 and D5 are not persistent in water at environmentally relevant pH.
The
unexpected earlier findingsEnvironmental
(e.g. L.B. KnudsenData
et al., SFT Report 977/2007) by Scandinavian researchers of detectable levels
Home
Silicones a
re asiloxanes
oftissues
cyclic
ofDescription
D5 in biota
taken
arctic environment triggered detailed studies involving Norwegian Institutes and the
m
ong thfrom
e mosthe
studies ha
t
e
x
tensively sproperties and fate of cyclic siloxanes have been subject to extensive research for many years – including
ve
Uses
The environmental
been condfrom
tu ied mate
Silicone
Resulting
uctedthis
eIndustry.
nviro
ria that:
by it could be destablished
•
Mistenkes å biomagnifisere
•
Persistente i miljøet
•
Flyktige og med potensiale for lang-transport
•
Mistenkes å ha skadelige effekter
•
cVMS er under evaluering for klassifisering som en prioritert
miljøgift i Nord-Amerika og Europa
ls used in
silicone mprogrammes.
Health Data nment and manufa recent monitoring
consumer
anufacture
cturing pro
in their div
and industr
rs to asses
c
e
e
r
s
ial applicati
s
s
ses. The re
the safety
Environmental Datae and importa
ons today. process itself is a
s
o
u
f
lt
Possible sample contamination
during
sample
collection
and
storage
as
well
as
during
theindependent
analytical
s
n
s
il
t
ic
o
a
f
o
p
nesfindings
this contiMinister
plicati
In February
2012,
the
an
scientific
panel,
known as a Board
More th
relativof
ons. the Canadian Environment
nued reendorsed
an 1,0
e
REACHsevere challenge when analyzing
to
workcan
00by
seaPossible
e
r
r
c
trace
concentrations
of
D4
and
D5.
contamination
only
be
identified
s
h
,
a
c
n
o
d testing d
nsumers, th
of Review, which concluded that siloxane D5 is safe for the environment.
C
o
m
m
it
e
te
monstrate
e
About applying
us
d to the re quality control program involving blank standards in the field as well
as in the
thelaboratory.
sponsible u
safety of s Data
rigorous rea detailed
s
e
il
of silicones
icones
searchquality
Contact
program
The
Board
of Reviewcan
composed
a panel of three renowned experts appointed by the Canadian Environmental
Minister.
, was
these
control
measures
beofinterpreted.
thehardly
in
awithout
s
d
ssessmen
.
u
R
s
tr
e
s
y
e
c
a
ontinues to
rch metho
ts.
do
The panel
conducted
a lo
comprehensive
scientific evaluation
to
assess all available
environmental
data on D5,
including
2-weeks of
evwere
Quantifiable concentrations
of D5
even in
the
only
close to
urban emission
sources
(e.g.
aluate
giearctic
s includenvironment
the sfound
e modeling
c
ie
n
c
e
ehin
, testinfinal
testimony from a dozen additional experts. The Board's
which b
was
released
in October 2011, concluded that
d the m
WWTPs)
g, mreport,
aterial thro
onitoring a
SEHSC res
ugh sfound
nd owithin
“Siloxane
D5highly
does not
pose a danger
to industrialized
the environment or
its biological
diversity.”
the Board
“based on
everathat
ther Furthermore,
Even theeaconcentrations
found
in
populated
and
areas
all
remain
safe
limits
rch is conc
a
l
p
proach
es to these
entrated p
rimarily opresented,
the information
D5 will not pose a danger to the environment or its biological diversity in the future.”
Decamethy
n the mosSiloxane
lcyclopenta
t
c
ommonly u
silodifferent
xane (D )areas of the world
ed silD4and
DetailedDfood
in
showedsthat
D5 concentrations do not increase (bio magnify) in
odecachain
oxanby
5
methystudies
es:Environment
Canada in 2008 which at that time identified the
lcyclohexa The review followed and overruled an assessment done
siloxane
the foodHchain,
although screening
criteria
predicted
biomagnification.
The
reason
for
this
non-predicted behavior of the
(
D
exameth
) possibly warranting environmental measures.
substance6as
yldisiloxan
e
HMDS) solvation properties in different media, being different to standard carbon-based substances
Octa
methylc
siloxanes
results
from
their (specific
yclote
trasiloxan
The
did not grant a similar Board of Review process for siloxane D4. Consequently, the Canadian authorities, in
e (Minister
D4)
Polydimeth
ylsiloxanes
with the silicone industry and downstream user, are currently discussing risk management measures for D4.
(PDMcollaboration
S)
•
Høy-volum produksjon – vid anvendelse, utgangsmateriale for
mange silokonforbindelser, brukes i personlige pleieprodukter, tørrEnvironment Canada’s proposals focus on limiting D4-emissions in industrial effluent (waste water) and product regulations. The
rensing
mm.
Silicone m
©2007
European
Silicones
Centre
- Disclaimer
emission regulation
is due
to be published
in July
2012 while
the product regulation proposal has been put on hold by
anufacture
rs regularly
scientific c
Environment
communicCanada.
ommunity.
ate researc
h
•
findings to
Totalt salg avA complete
silokoner
(siloksaner
i Europe
er beregnet
SEHSinkludert)
C me
mbpublished
review of D4's environmental properties
was
C. Stevens (1998) (Environmental fate and effects of
ers, custoby
For more in
mers, gove
formation
rnmJournal
dimethicone and cyclotetrasiloxane from personal care applications) in International
Cosmetic Science 20 (5), 296entmilliarder
o
offof
n
icia
E
n
v
ls and the €
per
år
–
og
genererer
en
inntekt
på
9
ironment €
Program, ctil 2,5 milliarder
a
n
d
304. (Download
paper.)
Heathe
lick here.
lth full
Canada’s d
raft assess
ment of D
per
år
, D work
and D
While
the
conclusions
of
this
paper
are
still
valid,
considerable
hasubeen
For
nde completed since then. With more recently
4
5
6
more infor
r the C em
mation reg
icals M
measured
partition
coefficients
as
input
–
replacing
the
estimated
ones
used before –hmodeling
data
anashowing
arding D5
gementhow D4 and D5 will
a
n
d
th
eC
alifornia
behave once
released
in A
the environment were developed.
ir Resource
s Board de
termin tio
Manufact
nbased
undeon
The charts below describe the emission patterns of D4 andaD5
personal care applications and on their
r Atheir
B 99use
uring Safe
8, cin
lick here.
ty Guidan
ce physico-chemical properties. It can be concluded that more than 99.9% of emissions take place to air and soil (see following
Aerosol Ap
plications
diagrams).
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
14
SiH Materia
ls
In these charts, the Kow is a property which describes the equilibrium distribution of a substance between water and octanol (a
Nylig canadisk review
I februar 2012, bifalt den canadiske miljøvernministeren funnene til et
uavhengig forskningspanel, som konkluderte med at
siloksanforbindelsen D5 var harmløst for miljøet:
23. There are three concepts related to the accumulation of chemicals into
organisms. The first is bioaccumulation, which is the process of the chemical
entering into an organism. The second is bioconcentration, where concentrations
of the chemical are accumulated to values that are greater than, but proportional
to, those in the surrounding medium. Finally, there is the concept of
biomagnification or trophic magnification in which predators accumulate greater
concentrations of the chemical than those in their prey. When expressed
appropriately, concentrations of Siloxane D5 in organisms can be greater than
those in the surrounding medium, i.e., it can bioconcentrate to some degree.
While Siloxane D5 can accumulate in organisms, it does not biomagnify
through the food-chain.
http://www.ec.gc.ca/lcpe-cepa/6E52AE02-5E01-48B0-86DE-0C366ACC863F/CdR-BoR-D5_eng.pdf
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
15
Mjøsa, beliggenhet
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
16
Mjøsa,
Norges vakreste innsjø?
• Overflateareal: 363 km2
• Største dyp: 453 m
• Middel-dyp: 150 m
• Midlere oppholdstid: 5,5 år
• Resipient for omlag
200 000 mennesker
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
17
Mjøsa, pelagisk næringsnett
Ørret
Krøkle
Lågåsild
Mysis
Zooplankton
Fytoplankton
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
18
Hva ble gjort?
• Innsamling av biologisk materiale: fisk, istidskreps
(Mysis), krepsdyr-zooplankton seinsommer/høst 2010
• Sendte prøvene til vår svenske partner ved Stockholm
Universitet (ITM) for analyser av D4, D5 and D6
• Analyserte parallelle prøver for klassiske POPs (PCB,
DDT, PBDE) ved NILU
• Bestemte de ulike organismenes trofiske posisjon ved
hjelp av stabile isotoper (∂15N, analysert ved IFE)
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
19
Valgte fiskearter
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
20
Valgte fiskearter
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
20
Valgte fiskearter
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
20
Innsamling av zooplankton
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
21
Innsamling av zooplankton
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
21
Innsamling av zooplankton
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
21
Z o op
op l_e
l_ p i
hy
p
M o
Ve ys
nd is
ac
Tr e
ou
t
S
Zo m
e
Z o op l t
op l_e
l_ p i
hy
p
M o
Ve ys
nd is
ac
Tr e
ou
t
S
Zo m
e
Z o op l t
l
op _e
l_ p i
hy
p
M o
Ve ys
nd is
ac
Tr e
ou
t
S
Zo m
e
Z o op l t
op l_e
l_ p i
hy
p
M o
Ve ys
nd is
ac
Tr e
ou
t
S
Zo m
e
Z o op l t
l
op _e
l_ p i
hy
p
M o
Ve ys
nd is
ac
Tr e
ou
t
S
Zo m
e
Z o op l t
op l_e
l_ p i
hy
p
M o
Ve ys
nd is
ac
Tr e
o
Sm ut
el
t
Zo
Concentration, ng/g w.w.
Konsentrasjoner av cVMS og POPs
Substance
D4
D6
p,p-DDE
∑PBDE9
Eirik Fjeld
∑PCB
30. oktober 2012
D5
100
10
1
22
d
Ou
te
r
Os
lo
Eirik Fjeld
Tr
o
ut
jø
sa
M
dd
o
Os ck O
lo ut
er
He
rri
n
Os g In
lo ne
r
Co
d
In
ne
rO
sl o
Ha
dd
o
Os ck
lo Inn
er
Ve
nd
ac
e
M
jø
sa
Sm
elt
M
jø
sa
Ha
Co
ng/g lipid
cVMS – Oslofjorden og Mjøsa
20000
D4
D5
15000
D6
10000
5000
0
30. oktober 2012
23
Ha
d
Eirik Fjeld
da
Tr
ou
jø
sa
jø
sa
M
jø
sa
M
Os
lo
Os
lo
Os
lo
Os
lo
Os
lo
tM
elt
ce
Sm
Ve
n
er
er
er
In
n
In
n
kI
nn
oc
d
ng
Co
dd
Ou
te
r
kO
ut
er
oc
rri
dd
He
Ha
Co
ng/g lipid
cVMS – Oslofjorden og Mjøsa
100000
D4
D5
10000
D6
1000
100
10
30. oktober 2012
23
Konsentrasjon og trofisk nivå
D4
D5
D5, ng/g lipid
D4, ng/g lipid
1000
100
Matrix
Mysis
Smelt
Trout
Vendace
Zoopl. epi.
Zoopl. hypo.
10000
1000
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
2.0
2.5
Trophic level
4.0
4.5
4.0
4.5
PCB-180
1000
PCB-180,
ng/g lipid
D6, ng/g lipid
3.5
Trophic level
D6
1000
3.0
100
100
10
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
2.0
Trophic level
2.5
3.0
3.5
Trophic level
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
24
D5, konsentrasjon og trofisk nivå
D5, ng.g-1 lipid
30000
Trout
Smelt
Vendace
Mysis
Zoopl. hypo.
Zoopl. epi.
10000
1000
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
Trophic level
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
25
Korrelasjoner med andre
POPs
konsentrasjoner,
ng/g lipid
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
26
Trophic Magnification Factors – TMF
Forbindelse
TMF
95% CL
lavt
95% CL
høyt
R2
N
(vekter)
p
Hele næringsnettet
D5
2.28
1.22
4.29
0.33
23.07
0.013
Ørret ekskludert
D5
3.58
1.82
7.03
0.61
16.83
0.0016
Krøkle ekskludert
D5
1.62
0.96
2.72
0.28
18.07
0.065
Hele næringsnettet
PCB-153
4.9
3.06
7.85
0.76
19.15
< 0.0001
Ørret ekskludert
PCB-153
4.05
2.64
6.2
0.83
14.15
< 0.0001
Krøkle ekskludert
PCB-153
4.75
2.65
8.53
0.76
14.15
0.0001
Hele næringsnettet
PCB-180
6.01
3.62
9.98
0.78
19.15
< 0.0001
Ørret ekskludert
PCB-180
5.06
3.13
8.19
0.83
14.15
< 0.0001
Krøkle ekskludert
PCB-180
5.76
3.08
10.75
0.78
14.15
0.0001
Hele næringsnettet
BDE-99
2.43
1.08
5.43
0.32
19.15
0.033
Ørret ekskludert
BDE-99
1.38
0.74
2.58
0.1
14.15
0.29
Krøkle ekskludert
BDE-99
3.79
1.97
7.31
0.64
14.15
0.001
Data, utvalg
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
27
cVMS i Mjøsa - konklusjoner
•
D5: biomagnifiserer, noe lavere enn klassiske POPs
somPCB-180 (med sammenliknbar KOW)
•
D5: ulikheter i arts-responer, arts-spesifikke forskjeller i
opptak, metabolisme eller ekskresjon?
•
D4 og D6: ingen biomagnifisering kunne påvises
•
Store konfidensgrenser i beregnet TMF
- kan disse bli bedret ved å studere et utvidet næringsnett
og økt oppløsning for trofiske nivåer?
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
28
Publisert artikkel
Borgå, K., Fjeld, E., Kierkegaard,
A. and McLachlan, M. 2012. Food
web accumulation of cyclic
siloxanes in Lake Mjøsa, Norway.
Environ. Sci. Technol. 45: 6347–
6354
Eirik Fjeld
30. oktober 2012
29
En takk til...
• Atle Rustadbakken og Jarl Eivind Løvik,
NIVA, for assistanse med feltarbeide
• Prosjektfinansiering:
Eirik Fjeld
The European
Chemical Industry Council
30. oktober 2012
30