Date post: | 05-Aug-2015 |
Category: |
Science |
Upload: | geological-survey-of-sweden |
View: | 67 times |
Download: | 4 times |
2007-03-14
Karin WibergInstitutionen för vatten och miljö
Sveriges lantbruksuniversitet (SLU)Uppsala
Hur påverkar dioxin-förorenade sediment vatten och pelagisk biota?
Wiberg K, Assefa A, Bignert A, Cornelissen G, Cousins IT, Hedman J E, Miller A, Peltonen H, Sobek A
Dioxiner
• Långlivade och toxiska
• Hydrofoba – skyr vatten, ansamlas i fett och organiskt material
• Oavsiktlig bildning
O
O
ClxCly 1
8
7
6 4
3
2
9
O
1
4
3
28
7
6
9 ClxCly
Dioxiner (PCDD) 75 kongener
Furaner (PCDF) 135 kongener
TCDD
Dioxiner i Östersjöbiota
Källor???
Vad göra åt problemet?
EU
Dioxiner i sillgrissleägg från St Karlsö
Vad bestämmer halten av
dioxiner i fisk?
Utbyte via gälarna
FödointagBiotransformation
Tillväxt-utspädning
Exkretion
Strävan efter kemisk jämvikt mellan fisk och vatten (minimering av Gibbs fria energi) = den kemiska aktiviteten är lika hög i fisken som i vattnet → den lösta (”fria”) halten av dioxiner i vatten är viktig för fiskar på låg trofinivå (små fiskar)
Gaseous Deposition665
Wet Deposition260
Dry Deposition70
Rain Dissolution15
Particle Deposition
330
Volatilization60
Resuspension210
Degradation200
Degradation150
Particle Settling285
Advection to North Sea
65
Surface Flow to Deep5
Direct Emissions50
Deep Flow to Surface 10
Burial90
Diffusion230
Particle Deposition
235
Degradation740
Degradation105
Diffusion40
Burial225
Diffusion20
Resuspension0
Diffusion80
SURFACE SEDIMENTS
ATMOSPHERE
SURFACE WATER
DEEP WATER
DEEPSEDIMENTS
Gaseous Deposition665
Wet Deposition260
Dry Deposition70
Rain Dissolution15
Particle Deposition
330
Volatilization60
Resuspension210
Degradation200
Degradation150
Particle Settling285
Advection to North Sea
65
Surface Flow to Deep5
Direct Emissions50
Deep Flow to Surface 10
Burial90
Diffusion230
Particle Deposition
235
Degradation740
Degradation105
Diffusion40
Burial225
Diffusion20
Resuspension0
Diffusion80
SURFACE SEDIMENTS
ATMOSPHERE
SURFACE WATER
DEEP WATER
DEEPSEDIMENTS
Vad avgör ”fri” dioxinhalt i havsvatten?
• Armitage et al., SETAC Meeting, 2006 Montréal, Canada, poster presentation• Armitage JM, McLachlan MS, Wiberg K, Jonsson P. Sci Total Environ, 2009
g TEQ/year
0 200 400 600 800 1000
2007-20082005-20072000-20031995-19971992-19931989-19921984-19861973-19751962-19641940-1942
Härnösandsdjupet L6
Atm
Furan
Dioxin
Förbr
TeCP
HxCDD
Unknown
Norra Bottenhavet
0 200 400 600 800 1000 1200
2005-20081999-20051996-19991992-19961986-19921983-19861980-19831971-19771955-19611939-1946
N Bottenviken L6
Atm
Furan
Dioxin
Förbr
TeCP
HxCDD
Unknown
Norra Bottenviken
0 100 200 300 400 500 600 700
2007-2008
1999-2001
1992-1995
1982-1984
1969-1971
1955-1958
S Botnian Sea
Atm
Furan
Dioxin
Förbr
TeCP
HxCDD
Unknown
Södra Bottenhavet
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
2001-2003
1995-1997
1992-1993
1988-1990
1985-1987
1982-1984
1979-1980
1976-1977
1971-1972
SÖ Gotland L6
Atm
Furan
Dioxin
Förbr
TeCP
HxCDD
Unknown
Egentliga Östersjön
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
2006-20082002-20041997-19991993-19971989-19911982-19871978-19801976-19781968-19701961-19651944-19481919-1923
Arkonabassängen L6
Atm
Furan
Dioxin
Förbr
TeCP
HxCDD
Unknown
Arkonabassängen
Dioxiner i ÖstersjösedimentSGU:s miljöövervakningsstationer
0% 20% 40% 60% 80% 100%
2005-20081999-2005
1996-19991992-19961986-19921983-19861980-1983
1971-19771955-1961
1939-1946
N Bottenviken L6
Atm
Furan
Dioxin
Förbr
TeCP
HxCDD
Unknown
Atm bakgrund /PCP
Förbränning/hög temp
Förbränning 2
Förbränning
Klorfenolimpregnering
Sulfatmassaprod
Residual
Blått Källor kopplade till luftutsläpp Rött KlorfenolGrönt Sulfatmassa
Assefa AT, Tysklind M, Sobek A, Sundqvist KL, Geladi P, Wiberg K. ES&T 2014a
Dioxiner i Östersjösediment (utsjö)
medelhalt
Assefa AT, Sobek A, Sundqvist KL, Cato I, Jonsson P, Tysklind M, Wiberg K. ES&T, 2014b
• ”Halveringstid” i sediment 29 år (medelvärde)• ”Halveringstid” för dioxiner i luft – 2-6 ggr snabbare• Topphaltsår 10-15 år senare i utsjö än kustsediment
→ tröghet i systemet – Hypotes: Sedimentförorening styrande för fisk (liten, låg trofinivå)
Topphalt: ~1990
SGU:s miljöövervakningsstationer
Samband sediment-strömmingshalter?
Sundqvist KL, Tysklind M, Cato I, Bignert A, Wiberg K Environ Sci Pollut Res, 2009
Bignert A, Nyberg E, Sundqvist KL, Wiberg KJ Environ Monit, 2007
PCDD/DFTCDD-eqv.pg/g LOI
100 km
< 50
50 - 100
100 - 200
200 - 400
>400
pg/g w.w.
TISS - 08.05.05 14:57, DTQ_LOI_
Sediment – generaliserade halterStrömming – runda ringar (poolade prover)
Men inget statistiskt signifikant samband!
Abborstudie – mer stationär fisk
Dioxinhalter i vatten
Jämviktsfördelning
YtsedimentCporvatten= Cpw
Kpom-vatten (CPOM/Cvatten)
Cbotten-vatten= CbwKpom-w
(CPOM/Cvatten)
Jämviktsprovtagning
passiv provtagningpolyoxymetylen
(POM)
Kemiska aktivitetskvoter - ett sätt att diagnostisera jämvikt
Aktivitetskvot > 1
• Potential för nettoflöde av dioxin från sediment till vatten
• Sedimentet en källa för dioxiner till ovanliggande vatten
Aktivitets-kvoter sediment-vatten
Utsjö: 2 ± 03 Utsjö: 1 ± 03 Utsjö: 2 ± 06
Kust: 25 ± 10 Kust 19 ± 11 Kust 15 ± 7
Sobek A, Wiberg K, Sundqvist KL, Haglund P, Cornelissen G. Sci of the Total Environ, 2014
Utsjö: Cornelissen G, Wiberg K, Broman D, Arp HP, Persson Y, Sundqvist K, Jonsson P. ES&T, 2008
Aktivitetskvoter >1
• Nettoflöde av dioxin till vatten• Sedimentet en källa för dioxiner till ovanliggande vatten
Dioxinkoncentrationer i abborre
• Signifikant korrelation till bottenvatten
… och
• … bottenvatten signifikant korrelation till porvatten
Sobek A, Wiberg K, Sundqvist KL, Haglund P, Cornelissen G. Sci of the Total Environ, 2014
Slutsatser
• Miljöövervakning – grundbult för systemförståelse
• En kombination av fortlöpande miljöövervakning och forskning (kampanjer) tar oss vidare till bättre förståelse
• Dioxinförorenade sediment påverkar halter i fisk
• Forskning tar tid – långsikta satsningar ger resultat
preBalticPOPs +
+ relaterade sido-projekt sedan 2006Foto: Eva-Maria Diehl
Tack!
Foto: Eva-Maria Diehl
Alla medförfattare:Kristina SundqvistAnteneh AssefaAnna SobekGerard CornelissenJames ArmitageAnders Bignertm.fl.
Finansiärer: - Naturvårdsverket
BalticPOPs, Havsanslaget, mfl
- Umeå universitet- Stockholms universitet- SGU- NRM- SLU
Tack för uppmärksamheten!
Foto: Eva-Maria Diehl