Þrávirk lífræn efni (POPs)

Grein eftir Kristínu Ólafsdóttir, Ph.D.

Uppsöfnun þrávirkra lífrænna efna í fuglum og mönnum

1. Inngangur.

Lengi hefur mönnum verið ljóst að mengun af völdum ýmissa þrávirkra lífrænna efna er meðal alvarlegustu umhverfisvandamála jarðarinnar. Skaðsemi efnanna byggist aðallega á stöðugleika þeirra í lífverum og í náttúrunni.

Efni þessi skipta hundruðum en eru flest skyld að gerð. Best þekktu mengunarefnin eru ýmis skordýraeitur og önnur varnarefni eins og DDT (díklór-dífenýl-tríklóretan), hexaklórsýklóhexan (HCH, lindan), og hexaklórbensen (HCB). Efni af öðrum uppruna eru PCB-efni (pólíklórbífenýlsambönd) en þau voru aðallega notuð til einangrunar í stórum rafkerfum. Klórkolefnissambönd þessi eru flest afar stöðug í náttúrunni og þau safnast fyrir í fituvef dýra, einkum þeirra sem efst eru í fæðukeðjunni. Þau valda yfirleitt ekki bráðri eitrun (krampi, sem getur leitt til dauða) en hinn langi viðverutími í líkama dýra gera áhrif þeirra á ónæmiskerfið, frjósemi og krabbameinsmyndun að áhyggjuefni (1). DDT er þekktast þessara efna og áhrif þess á frjósemi fugla varð þess valdandi að athygli manna beindist fyrst að skaðsemi klórkolefnissambanda í náttúrunni (2).

Lítið hefur verið notað af varnarefnum á Íslandi miðað við víða annars staðar, en gamma-HCH (lindan) var þó talsvert notað við böðun á sauðfé fram á síðustu ár. Ljóst er hins vegar að klórkolefnissambönd hafa víða fundist langt frá notkunarstað, meðal annars á heimsskautasvæðunum (3,4) og virðast efnin því berast langar leiðir með lofti og legi. Til skamms tíma var lítið vitað um útbreiðslu klórkolefnissambanda á Íslandi. Nokkrar rannsóknir fóru þó fram í Rannsóknastofu í lyfjafræði á árunum 1970-1985 (5-9) á smjöri, silungi, laxaseiðum svo og nautafitu, hreindýra- og kindafitu, sem leiddu í ljós litla, en mælanlega aðkomna, loftborna mengun af völdum klórkolefnissambanda svo og nokkra staðbundna mengun. Magn DDT og PCB í lofti og nokkrum íslenskum dýrategundum þótti fremur lítið miðað við nálæg lönd 1974 (10). Nýrri rannsóknir á selspiki (11) þykja benda til að mengun af völdum þessara efna hér við land gæti verið mun meiri en ætla mætti af legu landsins og notkun efnanna hérlendis.

2. Íslandsfálki (Falco rusticolous)

Í sömu átt benda rannsóknir á íslenskum fálkum, sem nýlega er lokið (12). Í ljós kom að magn PCB og DDT efna var jafnvel meira hér á landi en fundist hefur í sambærilegum tegundum annars staðar, heildarmagn PCB-efna var á bilinu 0,1-232 mg/kg í brjóstvöðva. Beint samband fannst á milli magns efnanna í fálkunum og aldurs fuglanna. Einnig var ljóst að efnin berast saman í fálka þar sem beint samband var á milli magns beggja efna í öllum þeim 59 fuglum, sem rannsakaðir voru. Því er ólíklegt að um staðbundna mengun sé að ræða og nær víst að efnin berist í íslenska fæðukeðju erlendis frá. Þetta gæti gerst annað hvort beint með því að fálkar éta fugla sem fá í sig eiturefnin á erlendum vetrarstöðvum eða óbeint við að efnin berist til landsins með loft- eða hafstraumum og mengi þannig íslenskar lífverur. Er því mikilvægt að ákvarða hvernig þessi efni berast í fálkann til að unnt sé að rannsaka hvernig og hvar íslensk náttúra hefur mengast. Rannsókn á fuglum sem fálkinn lifir á, sem nú stendur yfir, verður fyrsta skrefið í þessa átt (13).
Samstarfsaðilar: Ævar Petersen, Náttúrufræðistofnun, Svava Þórðardóttir og Þorkell Jóhannesson Rannsóknastofu í lyfjafræði

3. Æðarfugl (Somateria mollissima).

Rannsókn á æðarfugli, sem veiddur var á Álftanesi 1993 leiddi í ljós þó nokkra mengun klórkolefnissambanda í æðarfuglinum (14) eða um 10 -100 x lægra magn en fannst í fálka, enda er æðarfuglinn mun neðar í fæðukeðjunni en fálkinn. Mikil árstíðarsveifla sást á magni efnanna, sem  endurspeglaði tilfærslu efnanna frá fituvef til annarra líffæra yfir varptímann. Á þessum tíma er hætt við að styrkur efnanna í blóði fuglanna geti hækkað nægilega til að valda bráðum eiturhrifum.

Nokkru minna magn klórkolefnissambanda hefur fundist í æðarfugli frá Svalbarða og um tífalt minna magn í sömu tegund frá Kanada. Þar sem æðarfuglinn er staðbundinn hér við land og lifir að mestu á skeldýrum í fjörum, benda niðurstöður þessar því til að strendur Íslands séu eitthvað mengaðar af þrávirkum lífrænum efnum.
Samstarfsaðilar: Karl Skírnisson, Keldum, Guðrún Gylfadóttir og Þorkell Jóhannesson Rannsóknastofu í lyfjafræði

4. Rjúpa (Lagopus mutus).

Magn klórkolefnissambanda var kannað í nokkrum rjúpum víðs vegar að af landinu og reyndist magnið afar lítið, t.d. var heildarmagn PCB-efna um 0,0004 mg/kg í brjóstvöðva (13). Virðist magn efnanna vera heldur minna en fannst í sömu tegund í Kanada (15). Þar sem rjúpan er aðalfæða fálkans, virðist ljóst að önnur fæða hans hljóti að vera mjög menguð. Rjúpan lifir einkum á fræjum og lyngi og má því ætla að fyrstu stig fæðukeðjunnar á landi (terrestrial foodchain) séu enn nokkuð hrein, hvað varðar klórkolefnissambönd.

Samstarfsaðilar: Ævar Petersen, Náttúrufræðistofnun, Elín V. Magnúsdóttir og Þorkell Jóhannesson Rannsóknastofu í lyfjafræði.

5. Móðurmjólk.

Klórkolefnissambönd hafa langan helmingunartíma og brotna lítið niður í flestum lífverum. Kvendýr spendýra geta losnað við klórkolefnissambönd með móðurmjólk, en í karldýrum eykst þéttni þeirra með aldri (11). Erlendis hafa rannsóknir á mönnum einkum beinst að tilvist klórkolefnissambanda í móðurmjólk, þar sem minni fæðingarþyngd og óeðlilegur þroski nýbura hefur verið rakinn til PCB-efna (16). Við frumrannsókn á tilvist klórkolefnissambanda í íslenskri móðurmjólk (Tafla 1) kom í ljós að magn algengustu klórkolefnissambanda er svipað í íslenskri móðurmjólk og í móðurmjólk á Norðurlöndum (17-19). Í Færeyjum (20) mældist magn PCB-efna í móðurmjólk nokkuð meira en hér og var það rakið til hvalmetis í fæðu mæðranna.

Tafla 1. Klórkolefnissambönd í íslenskri móðurmjólk (ng/g).

PCB mengun er hlutfallslega meiri hér á landi en DDT mengun, þar sem hlutfall Summa PCB/DDT í íslenskri móðurmjólk er u.þ.b. 2,5. Þetta hlutfall er svipað því sem fundist hefur í Svíþjóð (19) og Þýskalandi (21), en víðast annars staðar er þetta hlutfall nær einum og jafnvel lægra eins og í Frakklandi (22).

Þar sem rannsóknin náði einungis til 22 mæðra má ætla að nokkuð skorti á að hún veiti fullnægjandi upplýsingar um magn þrásetinna klórkolefnissambanda í íslenskri móðurmjólk. Nú er hafin nokkuð umfangsmeiri rannsókn, sem nær til 40 kvenna. Könnuð verða áhrif búsetu og neyslu sjávarfangs á magn efnanna í blóði (13). Afar ólíklegt verður þó að teljast að þær aðstæður finnist á Íslandi, að magn þessara mengunarefna í móðurmjólk fari yfir hugsanleg hættumörk fyrir ungbörn (um 1000 ng/g mjólkur (16)).
Samstarfsaðilar: Hildur Atladóttir og Þorkell Jóhannesson Rannsóknastofu í lyfjafræði

 6. Helstu vefsíður sem fjalla um efnið.

 1. Norðurhjarasamstarfið, oft nefnt Rovaniemiferlið hefir viðamiklar upplýsingar um málið.

2. ADD (Artic Data Directory) http://www.grida.no/add/
3. Verkefni er snýr að undirbúningi að samningi um þrávirk lífræn efni , POPs sem Íslendingar hafa lagt mikla
áherslu á.

Loks má benda á síðuna um athyglisverða vefi

7. TILVITNANIR

1. Ecobichon DJ. Toxic effects of pesticides. In: Klaasen CD, Amdur MO, Doull J, eds. Casarett and Doull´s Toxicology. The Basic Science of Poisons. 5th ed. N.Y.: Macmillan Publ. Co, 1995; 643-90.

2. Risebrough RW, Rieche P, Herman SG, Peakall DB, and Kirven MN (1968). Polychlorinated biphenyls in the global ecosystem. Nature 220:1098-1102.

3. Ballschmiter K, and Zell M (1980). Baseline studies of the global pollution. I. Occurance of organohalogens in pristine European and Antartic aquatic environments. Intern. J. Environm. Anal. Chem. 8:15-35.

4. Gregor DJ, and Gummer WD (1989). Evidence of atmospheric transport and deposition of organochlorine pesticides and polychlorinated biphenyls in Canadian arctic snow. Environ. Sci. Technol. 23:561-565.

5. Skaftason J, og Jóhannesson Þ (1985). Klórkolefnissambönd í smjörfitu, hreindýrafitu og kindafitu. Tímarit um lyfjafræði 20:142.

6. Skaftason J, and Jóhannesson Þ (1982). Organochlorine compounds in Icelandic lake trout and salmon fry. Local and Global sources of contamination. Acta Pharmacol. et Toxicol. 52:397-400.

7. Skaftason J, og Jóhannesson Þ (1981) Klórkolefnissambönd í íslenskum vatnasilungi. Náttúrufræðingurinn, 51:97-104.

8. Jóhannesson Þ, og Skaftason J (1981). Klórkolefnissambönd (alfa-, beta- og gamma-HCH, DDT, DDD, DDE, HCB og PCB-efni) í íslensku smjöri 1968-1982. Ísl. landbún. 13:1-2.

9. Skaftason J, and Jóhannesson Þ (1979). Organochlorine compounds(DDT, Hexachlorocyclohexane, Hexachlorobenzene) in Icelandic animal body fat and butter fat: Local and global sources of contamination. Acta Pharmacol. et Toxicol. 51:397-400.

10. Bengtson S-A, and Södergren A (1974) DDT and PCB residues in airborne fallout and animals in Iceland. Ambio 3:84-86

11. Luchas B, Vetter W, Fischer P, Heideman G, and Plötz J (1990). Characteristic chlorinated hydrocarbon patterns in the blubber of seals from different marine regions. Chemosphere 21:13-19.

12. Ólafsdóttir K, Petersen Æ, Thórdardóttir S, and Jóhannesson T (1995). Organochlorine residues in Gyrfalcons (Falco rusticolus) in Iceland. Bull Environ Contam Toxicol 55:382-389.

13. K Ólafsdóttir, Æ Petersen og E Magnúsdóttir (1997). Rannsóknastofa í lyfjafræði og Náttúrufræðistofnun, óbirtar niðurstöður.

14. K Ólafsdóttir, K Skírnisson, G Gylfadóttir og Þ Jóhannesson (1998). Seasonal fluctuations of organochlorine levels in the common eider (Somateria mollissima) in Iceland. Environm Pollut, í prentun.

15. Thomas DJ, Tracey B, Marshall H, Norstrom RJ (1992). Arctic terrestrial ecosystem contamination. Sci Tot Environm, 122: 135-164.

16. Jacobson JL, Jacobson SW, and Humphrey HEB. (1990). Effects of in utero exposure to polychlorinated biphenyls and related contaminants on cognitive functioning in young children. J Pediatr 16:38-45.

17. Johansen HR, Becher G, Polder A, Utne Skaare J (1994). Congener-specific determination of polychlorinated biphenyls and organochlorine pesticides in human milk from Norwegian mothers living in Oslo. J Toxicol Environm Health 42:157-171.

18. Mussalo-Rauhamaa H, Pyysalo H, Antervo K. Relation between the content of organochlorine compounds in Finnish human milk and characteristics of the mothers. J Toxicol Environ Health 1988; 25: 1-19.

19. Vaz R, Slorach SA, Hofvander Y. Organolchlorine contaminants in Swedish human milk: studies conducted at the national food administration 1981-1990. Food Addit Contam 1993; 10: 407-18.

20. Grandjean P, Weihe P, Needham LL, Burse VW, Patterson DG, Sampson EJ, Jørgensen PJ , Vahter M (1995). Relation of a Seafood diet to mercury, selenium, arsenic, and polychlorinated biphenyl and other organochlorine concentrations in human milk. Environm Res 71:29-38.

21. Fürst P, Fürst C, Wilmers K. Human milk as a bioindicator for body burden of PCDDs, PCDFs, organochlorine pesticides, and PCBs. Environ Health Persp 1994; 102/suppl 1: 187-93.

22. Bordet F, Mallet J, Maurice L, Borrel S, Venant A. Organochlorine pesticide and PCB congener content of French human milk. Bull Environ Toxicol 1993; 50: 425-32.

Reykjavík 7. jan 1998
Kristín Ólafsdóttir, Ph.D.
Tpóstur: stinaola@rhi.hi.is