Dåtidens mirakel - nutidens hot
Genom historien har kemikalier underlättat vår vardag och hjälpt oss bli av med problem. Vatten- och fettavvisande perfluorerade ämnen började användas i allt från teflonstekpannor till brandskum på 1960-talet. Flera av substanserna har nu visat sig vara utbredda i havsmiljön, och ny forskning visar att större delen kommer till havet från nederbörd snarare än via reningsverk.
Östersjön är ett av världens största brackvattenhav med en unik flora och fauna. Inom havets avrinningsområde lever mer än 85 miljoner människor i 14 länder, och befolkningen bara ökar. Från området mynnar mer än 100 floder och älvar ut i Östersjön och förser det med sötvatten. Saltvatten kommer in via de danska sunden från Västerhavet och Atlanten. Men eftersom de danska sunden är grunda så tar vattenutbytet i Östersjön lång tid. Forskning visar att det tar mellan 25-30 år för vattnet att bytas ut helt. Det innebär att en del av det avfall människor släppte ut för 30 år sedan fortfarande finns kvar i havet.
Giftiga underverk
Organiska miljögifter är kemikalier producerade av människan som har goda egenskaper för sina ändamål men tyvärr ofta är skadliga för miljön. Ett exempel är insektsbekämpningsmedlet DDT som användes under 1940-talet och mirakulöst utrotade malarian i vissa världsdelar men visade sig vara giftigt. Det finns flera liknande historier om kemikalier som producerats i stora kvantiteter och som när de senare återfinns i naturen visar sig vara mycket skadliga.
Upptäckterna har lyckligtvis lett till nya regler och en särskild klassificering av miljögifter där kemikalier bedöms efter tre egenskaper: om de är långlivade, om de lagras i levande vävnad (bioackumuleras) och om de är giftiga. Stockholmskonventionen trädde i kraft 2004 just för att kemikalier som har dessa egenskaper skulle kunna regleras på både nationell och internationell nivå.
De ökade koncentrationerna i vattnet kan på sikt göra att vi får högre halter i fisk och fåglar
Utbredda i vår vardag...
Ungefär samtidigt som produktionen av DDT kom igång producerades även perfluoroktansyra (PFOA) och perfluoroktansulfonat (PFOS). Dessa kemikalier har unika egenskaper, till exempel är de både vatten- och fettavvisande. Det ledde till att de blev populära och började användas i många olika produkter. I dag används ännu fler ämnen med liknande kemi i en lång rad av produkter som exempelvis i vattenavvisande kläder, stekpannor, mobiltelefoner, matförpackningar och brandsläckningsskum. Trots sina goda egenskaper i konsumentprodukter så visar sig PFOA och PFOS vara otroligt stabila i miljön. När de läcker ut i naturen så bryts de aldrig ner. De löser sig bra i vatten och förångas inte. Forskning har visat att PFOS och PFOA är giftiga för vattenlevande organismer och studier utförs nu för att förstå hur skadliga de är för människan.
...och i miljön
Nya studier har visat att PFOS och PFOA finns i allt från alger till fåglar, floder, ytvatten och sediment i Östersjön. Så frågan är hur koncentrationerna av PFOS och PFOA kommer att se ut i framtiden? Och hur skadliga är de egentligen för marina ekosystem? För att ta reda på det är det viktigt att förstå hur PFOS och PFOA transporteras till Östersjön.
Med hjälp av matematiska modeller kan man få fram en förenklad bild av den riktiga världen. Till exempel kan man dela upp händelseförlopp i olika processer för att förstå vad som styr hur kemikalier kommer in i och transporteras i miljön. Den enklaste massbalansmodellen går ut på att beräkna den mängd kemikalier som kommer in minus den mängd kemikalier som färdas ut från systemet. Balansen mellan plus och minus är lika med den mängd som finns kvar i systemet. Genom att skapa en sådan modell över tillkomsten av PFOA och PFOS till Östersjön via reningsverk, floder och nederbörd, och transporten ut, via de danska sunden, kunde vi för första gången beräkna massbalansen av PFOA och PFOS i Östersjön.
När forskare för första gången gjorde modellberäkningar över mängderna PFOA och PFOS som transporteras in och ut ur Östersjön, upptäckte de bland annat att större delen av kemikalierna verkar spridas till havet genom atmosfärisk nederbörd som regn och snö.
PFOS HITTAS I DRICKSVATTEN
PFOS uppmärksammades i förhöjda halter i Mälaren första gången utanför Rosersberg 2010. Ett år senare mättes betydligt högre halter upp i dricksvatten i Botkyrka i Stockholm. Sedan dess har PFOS mätts upp i dricksvattenkällor från hela Sverige. De högsta halterna har uppmätts i närheten av flygplatser eller vid träningsplatser för brandsläckningsövningar. I år har Kemikalieinspektionen och Livsmedelsverket föreslagit en kumulativ övre gräns som PFOS och ett flertal andra perfluorerade syror inte ska överstiga i dricksvatten och i miljön.
Högre halter på sikt?
De beräknade massbalanserna av PFOA och PFOS i Östersjön visade att floder och atmosfärisk nederbörd var de viktigaste källorna till Östersjön, medan utsläppen från vattenreningsverk var markant lägre. Importen av PFOA och PFOS uppskattades vara högre än exporten, varför vi tror att mängden i Östersjön kommer att öka över tid. De ökade koncentrationerna i vattnet kan göra PFOA och PFOS mer tillgängliga för alla havslevande organismer, och tillslut riskerar vi att få höga halter i våra fisk- och fågelarter.
Resultaten från vår modell visade också att nederbörd var en viktig källa för PFOA och PFOS till floder som mynnar ut till Östersjön. Att den atmosfäriska nederbörden visade sig vara så viktig var intressant, och belyste en stor kunskapslucka. Hur kommer PFOA och PFOS in i regn då de inte kan förångas från vattnet de är lösta i?
Under ett års tid provtogs flodvatten och nederbörd för att följa PFOS i miljön.Foto: Hjalmar Laudon.
Ansamlas i grundvatten
För att testa om transporten av PFOA och PFOS via nederbörd verkligen är viktig för det som hittas i floder gjordes en fältstudie i Krycklan, som ligger 60 kilometer väster om Umeå. Under ett års tid provtogs nederbörd bestående av regn och snö samt vatten från två floder med olika avrinningsområden. De preliminära resultaten visar att atmosfärisk nederbörd är den viktigaste transportvägen av PFOA och PFOS. Halterna var högre i regnet och snön än i det provtagna flodvattnet. Det indikerar att en stor del av PFOA och PFOS som regnar eller snöar ner kommer att lagras i marken eller i grundvattnet i stället för att fortsätta färdas bort med floder. Vid en förhöjd grundvattennivå kommer ämnena tillslut nå vattendrag och floder som i sin tur rinner ut i Östersjön.
PFOA och PFOS ursprung och hur de kommer upp till atmosfären är fortfarande oklart. I våra prov hittade vi även många fullfluorerade kemikalier som har liknande egenskaper som PFOA och PFOS. Fler studier som belyser hur PFOA och PFOS och nya fluorerade ämnen transporteras till atmosfären, samt deras öde i miljön bör prioriteras så att vi kan täppa igen existerande kunskapsluckor.
