Kortlægning af kemiske fodspor i europæiske vandløb

Mange pesticider, industrikemikalier og lægemidler, såvel som deres nedbrydningsprodukter, ender i vandløb og floder efter brug.

Et hold af miljøkemikere ved UFZ har derfor set nærmere på 610 kemikalier med kendte forekomstmønstre eller problematiske effekter og analyseret, om og i hvilke koncentrationer de forekommer i europæiske vandløb – fra store floder som Elben, Donau og Rhinen til Ebro og Tejo på den Iberiske Halvø til mindre vandløb i landbrugsregioner i Tyskland.

Efter at have analyseret 445 prøver fra 22 floder, opdagede forskerne 504 af de 610 kemikalier. De fandt 229 pesticider og biocider og 175 farmaceutiske kemikalier, samt overfladeaktive stoffer, plastik- og gummiadditiver, per- og polyfluoralkylstoffer (PFAS) og korrosionshæmmere.

De påviste op til 50 kemiske stoffer i 40 % af prøverne og 51-100 kemikalier i yderligere 41 %. I fire prøver var de endda i stand til at påvise mere end 200 organiske mikroforurenende stoffer. De opdagede flest stoffer – 241 kemikalier – i en vandprøve taget fra Donau.

I prøverne fandt miljøkemikerne oftest N-acetyl-4-aminoantpyrin, som er et nedbrydningsprodukt af det smertestillende metamizol. Lidt er kendt om virkningerne af dette stof på ferskvandsøkosystemer.

"For mange af disse metabolitter er det uklart, hvor skadelige de er for miljøet. Vi mangler stadig den nødvendige viden," siger UFZ-miljøkemiker Saskia Finckh, medforfatter af undersøgelsen. De negative virkninger af andre stoffer, der er påvist i farvandet, er dog allerede blevet undersøgt.

Et af de mest almindelige af disse stoffer er det antikonvulsive middel carbamazepin, som ikke er let biologisk nedbrydeligt i vandmasser. Det forringer også hvirvelløse dyrs reproduktionsevne og forsinker udviklingen af ​​fisk. Carbamazepin er derfor allerede på det føderale miljøagenturs (UBA) observationsliste og er et af 23 andre foreslåede prioriterede stoffer, der skal tilføjes til EU's vandrammedirektiv.

Virkningen af ​​nogle andre stoffer, der også ofte påvises i prøverne, er også kendt. For eksempel fandt UFZ-forskerne ofte insekticiderne diazinon og fipronil, som begge er ekstremt skadelige for hvirvelløse vanddyr. I alt blev de kroniske risikotærskler for hvirvelløse dyr overskredet for mere end 70 kemikalier fundet i farvandet. Det betyder, at længerevarende eller gentagen eksponering blandt andet kan føre til udviklingsforstyrrelser.

Mange af de enkelte organiske mikroforurenende stoffer er i sig selv et problem for vandområder. Der er dog en ekstra at bekymre sig om. "Rækken af ​​kemikalier, der udledes i vandområder er et stort problem. Vi ved stadig alt for lidt om de additive effekter af disse stoffer, når de blandes med hinanden", forklarer Dr. Eric Carmona, UFZ-miljøkemiker og medleder forfatter.

For at kunne vurdere indvirkningen af ​​disse blandingseffekter på de organismer, der lever i vandløbene, anvendte forskerne begrebet det kemiske fodaftryk, som kvantificerer kemiske blandingers potentiale for at påvirke vandkvaliteten – nærmere bestemt hvilken chance for overlevelse i akvatiske organismer som fisk, krebsdyr og alger har på et bestemt sted. Det kemiske fodaftryk beregnes ved at relatere koncentrationen af ​​et kemikalie på et sted til den forventede effekt.

Herefter summeres værdierne for de fundne kemikalier. For hver af disse grupper af organismer er der en videnskabelig grænseværdi. Overskridelser af denne værdi kan understøtte forsvinden af ​​sårbare arter fra økosystemet. De videnskabelige grænseværdier blev overskredet i 74 % af de testede prøver. Risikoen er særlig høj for krebsdyr; på 15 % af de undersøgte lokaliteter er det endda akut, hvilket betyder, at dyrene har ringe chancer for at overleve på disse steder.

UFZ-forskerne konkluderer, at der på trods af mange forbedringstiltag stadig er for mange kemikalier i europæiske farvande. På mange steder er grænseværdierne overskredet.

"Vores data viser også, at det ikke kun er individuelle stoffer, men derimod det store antal stoffer, der bidrager til dette problem," siger Finckh. Det er derfor nødvendigt at inddrage endnu flere kemikalier i kemisk vandovervågning til implementering af EU's vandrammedirektiv, fordi disse endnu ikke er vurderet i miljømæssig sammenhæng. Der er også behov for flere måledata.

"Det er ofte helt uklart, hvilke effekter kemikalier har på organismer i vandet og i hvilke koncentrationer," siger Carmona. I disse tilfælde er der brugt modelbaserede værdier; disse medfører dog større usikkerhed end de målte effektværdier. "Vi bør frem for alt fokusere mere på deres blandinger, når vi vurderer kemikalier," siger Finckh.

Resultaterne er publiceret i tidsskriftet Environment International .

Flere oplysninger: Saskia Finckh et al., Kortlægning af kemiske fodaftryk af organiske mikroforurenende stoffer i europæiske vandløb, Environment International (2023). DOI:10.1016/j.envint.2023.108371

Leveret af Helmholtz Association of German Research Centres