Undersøgelser
U
d
l aff
hormonforstyrrelser i det danske
ferskvandsmiljø
j
Poul Bjerregaard
Biologisk Institut
Syddansk Universitet
Odense
Center for hormonforstyrrende stoffer, Rigshospitalet, 8. december 2010
Hormonforstyrrende effekter hos
fisk
• Feminisering af hanfisk i spildevandsbelastede områder
– Intersex
I
• Oocyter i testikler
Bjerregaard et al. 2006. Ecotox. Environ. Safety 64,321
Intersex i skaller
Interse
ex frequ
uency (%
%)
30
***
25
20
15
10
5
0
Lake Almind
Lake Ravn
Control sites
Aarhus
Egaa
Kristrup landkanal
Streams receiving sewage effluents
Bjerregaard et al. 2006. Ecotox. Environ. Safety 64,321
Intersex i England
Jobling et al. 1998. Env. Sci. Technol. 32, 2498
Intersex
Hvad er normalt?
• Findes en vis baggrundshyppighed?
Nylig fransk undersøgelse
• 474 skaller undersøgt i et ukontamineret
område
• Intersex-frekvens:
Intersex frekvens:
• 0
– Geraudie et al. 2010. Fish Physiol. Biochem. 36, 767-777
Hormonforstyrrende effekter hos
fisk
• Feminisering
i i i aff hanfisk
h fi k i spildevandsbelastede
ild
db l
d
områder
– Intersex
• Oocyter i testikler
– Forhøjede
h j d niveauer
i
aff vitellogenin
i ll
i
Vitellogeninsyntese som biomarkør
for østrogen påvirkning
Gonadotropiner
Østrogen
Lever
Æggestok
Vitellogenin
i
i
Vitellogenin niveauer i danske
Vitellogenin-niveauer
vandløb
Juvenile bækørreder
Juvenile bækørreder– 21 vandløb
10
Ha
tt e
bæ
kk
Ha
en
ld
ru
p
Mø
Bj
lle
er
å
gs
ko
v
St
Bæ
av
k
is
Å
2
Br
en
de
Hu
nd
Å
st
r
3
up
kæ
rG
rø
ft
Sa
nd
er
Bæ
St
k
ok
ke
bæ
kk
Vi
en
nd
in
ge
Å
Ba
rb
re
10
Å
Å
en
4
Ta
ng
e
M
ar
10
k
Å
Mø
lle
bæ
Hø
jen
Å
Å
um
Ho
ed
Ør
lev
Å
o
Bæ
k
5
an
s
10
Å
Vo
el
Bæ
k
Ko
ng
sh
ø
6
Us
se
rø
d
10
Gr
Kn
ub
br
Gi
be
rÅ
Vitellogenin (ng / ml)
jÅ
Resultater
10
Bjerregaard et al. Ecotoxicol.
Ecotoxicol. 15, 315
315--327, 2006 & Bjerregaard et al. Environ.Toxicol.Chem.
Environ.Toxicol.Chem. 27, 2387
2387--2396, 2008
Hvad er normalt?
• Juvenile bækørreder:
– Skovvandløb
• Højeste
H j
værdi:
di
– ≈600 nanogram/ml
Bjerregaard et al. Ecotoxicol.
Ecotoxicol. 15, 315
315--327, 2006
Bækørreder opdrættet i grundvand
Max: 783
F
Frequen
ncy
0.3
0.2
0.1
0
bd
10-25
51-100
26-50
201-400
101-200
801-1600
401-800
Plasma vitellogenin (ng/ml)
Bjerregaard et al. Environ.Toxicol.Chem
Environ.Toxicol.Chem.. 27, 2387
2387--2396, 2008
Hvad er normalt?
• Juvenile bækørreder:
– Fra skovvandløb
• Højeste
j
værdi:
værdi:
– ≈600 nanogram/ml
nanogram/ml
– Opdrættet i grundvand
• Hhøjeste værdi:
– ≈800 nanogram/ml
10
Ha
tt e
bæ
kk
Ha
en
ld
ru
p
Mø
Bj
lle
er
å
gs
ko
v
St
Bæ
av
k
is
Å
2
Br
en
de
Hu
nd
Å
st
r
3
up
kæ
rG
rø
ft
Sa
nd
er
Bæ
St
k
ok
ke
bæ
kk
Vi
en
nd
in
ge
Å
Ba
rb
re
10
Å
Å
en
4
Ta
ng
e
M
ar
10
k
Å
Mø
lle
bæ
Hø
jen
Å
Å
um
Ho
ed
Ør
lev
Å
o
Bæ
k
5
an
s
10
Å
Vo
el
Bæ
k
Ko
ng
sh
ø
6
Us
se
rø
d
10
Gr
Kn
ub
br
Gi
be
rÅ
Vitellogenin (ng / ml)
jÅ
Hvor mange vandløb er påvirkede?
10
Bjerregaard et al. Ecotoxicol.
Ecotoxicol. 15, 315
315--327, 2006 & Bjerregaard et al. Environ.Toxicol.Chem.
Environ.Toxicol.Chem. 27, 2387
2387--2396, 2008
Forhøjede niveauer i halvdelen af de
undersøgte
d
t vandløb
dl b
Andre hormonforstyrrende effekter
hos fisk
• Maskulinisering af hunfisk i områder
påvirket af spildevand fra papirindustri
– Skæve kønsratioer
• Svenske undersøgelser
– Masukulinisering af sekundære kønskarakterer
• Canadiske undersøgelser
• Ikke
Ikk set i Danmark
D
k
Hvad forårsager kønsforstyrrelserne
hos fisk?
• Især forårsaget af naturlige østrogener og
ethinyløstradiol
hi l
di l udledt
dl d fra
f rensningsanlæg
i
l
17β- og α-østradiol (E2)
OH
HO
Østron (E1)
O
HO
OH
HO
17α-ethinyløstradiol (EE2)
Feminiserende effekt af spildevand
• Især forårsaget af naturlige østrogener og
ethinyløstradiol
thi l t di l
– Enkelte steder også af alkylphenoler
• LOECs for feminiserende effekt i
g
laboratorieforsøg:
– 17β-østradiol:
– Østron:
– Ethinyløstradiol:
10 – 50 ng l-1
25 – 100 ng l-1
0.1 – 5 ng l-1
Renset spildevand
NitrifiNit
ifi
kation
Ingen
nitrifikation
E1: 60-70%
Nitrifik ti
kation
E2: 30-40%
Ingen
nitrifikation
EE2: har kun betydning
i få tilfælde
Stuer--Lauridsen et al. 2005. Rapport fra Miljøstyrelsen
Stuer
Danske renseanlægstyper
WWTP Category
No. of plants
Share of
sewage
volume (%)
A. MBND/MBNDC
296
87
B. MBN/MBNC
385
9
C. MB/MBC
168
2.2
D. M/MC
319
0.8
E. Reed beds
63
0.3
F. Biological sand
filters
54
0.1
((26))
((0.6))
((other facilities))
Mekanisk
Biologisk
Nitrifikation
Denitrifikation
Kemisk
Stuer--Lauridsen et al. 2005. Rapport fra Miljøstyrelsen
Stuer
Konklusion
• Rensningsanlæg mindre betydende kilder til
udledning af østrogener
• Alligevel kønsforstyrrede fisk
• Andre årsager?
Andre årsager?
•
•
•
•
Andre industrikemikalier?
Østrogener fra landbrug?
Phytoøstrogener?
Pesticider?
Ferskvandsprojekt
• Vitellogenin i bækørreder
– Sikrere bestemmelse af naturligt
baggrundsniveau
gg
– Niveauer nedstrøms renseanlæg
• Kan udsættelse for østrogen inducere
intersex hos ferskvandsmuslinger?
– Undersøgelse i laboratoriet
Tak