Biotilgjengelighet og bioakkumulering av perfluorinerte forbindelser i et forurenset elvesediment.

Sammendrag

Et eksperiment ble utført for å vurdere biotilgjengelighet av perfluorerte forbindelser (PFAS) i sedimenter fra Randselva i nærheten av den tidligere papirfabrikken på Viul i Ringerike kommune, Oppland. Arbeidet, som ble utført ved NIVAs forskningsstasjon på Solbergstrand, var et bidrag til Rambølls risikoanalyse av grunn og sedimenter i området rundt den nedlagte fabrikken. Sedimenter med mulig påvirkning av forurensing fra fabrikkområdet ble innsamlet rett utenfor fabrikken (Ot), ca 1 km lenger ned i Svarthølen (Ba) og ytterligere ca 1 km nedstrøms demningen (Dw). Sedimentene fra hver lokalitet ble plassert i tre replikate akvarier med kontinuerlig tilførsel av vann fra en stor tank fylt med grunnvann fra en lokal brønn. Til sammenligning ble akvarier med sedimenter fra Årungen i Akershus og en oppstrøms lokalitet i Randselva (Up) inkludert i oppsettet. Dammuslinger (Anodonta anatine) innsamlet i Årungen fra samme sted som sedimentprøven i kontrollakvariet (Con) og fåbørstemarken (Tubifex tubifex) fra en kommersiell dyrefôrprodusent, ble tilsatt alle akvariene der de ble eksponert fire uker i sedimentene før innsamling og analyser av PFAS. Begge organismer oppholder seg mesteparten av tiden nedgravet i sedimentene, men muslingen har næringsopptak via sifong fra vannet over sedimentet og skjellene skjermer bløtdelene mot direkte opptak fra sediment og porevann. Mer enn 30 forskjellige PFAS-forbindelser ble analysert i fem forskjellige matrikser: dammusling, børstemark, sedimenter, porevann og akvarievann. Alle matrixer viste høye konsentrasjoner av karboksylater (PFCA), FOSAMs (PFOS og andre nedbrytningsprodukter av SAmPAP estere produsert før 2002), og fluorotelomer sulfonater (FTSA) produsert hovedsakelig etter 2002. Sammenlignet med det norske klassifiseringssystemet for ferskvann, tilsvarte konsentrasjonene av PFOS klasse III «risiko for kroniske effekter fra langtids eksponering» i sedimenter innsamlet utenfor og nedstrøms fabrikkområdet (stasjon Ot og Ba). Konsentrasjonene av PFOA overskred ikke grenseverdiene for klasse II i noen av sedimentene benyttet i denne undersøkelsen. Sediment:porevann partisjonskoeffisienter (Kd), biota:vannkonsentrasjonsfaktorer (BCF) for muslinger og biota:sediment akkumulasjonsfaktorer (BSAF) for børstemarkene ble beregnet. I overenstemmelse med referert litteratur, var Kd og BCF men ikke BSAF, positivt korrelert med økende molekylstørrelse. Dårlig overlevelse og uvanlige BSAF-verdier ble observert for børstemark eksponert i sedimenter fra den mest kontaminerte lokaliteten (Ot). Disse sedimentene inneholdt også plastikkfiber fra den tidligere produksjonen ved fabrikken og var tydelig kontaminert av petrogene hydrokarboner som kan ha større akutt toksisk effekt enn PFAS. Flukser av PFAS målt som ng m-2h-1 ble beregnet fra konsentrasjonene målt i akvariumvannet, utskiftingshastigheten av akvariumvannet og arealet av sedimentoverflaten. Tømmetider (den tiden det vil ta før det ikke er forurensing igjen i sedimentet) ble deretter beregnet fra de målte fluksene og estimerte forurensningsmengder i sedimentreservoarene utenfor fabrikken (Ot) og i Svarthølen (Ba). Tømmetidene var positivt korrelert med molekylstørrelsen og varierte fra 0,5 år for kortkjedede karboksylater til mer enn 5000 år for 12C fluorotelomerene. De beregnede tømmetidene er underestimert i den grad fluksene vil avta etter hvert som konsentrasjonene i sedimentene avtar.