De 10 tårna i ChEmiTecs fotavtryck!

Transkript

1 De 10 tårna i ChEmiTecs fotavtryck! Lärdomar från forskningsprogrammet Emissioner från varor ChEmiTecs Peter Haglund, Christina Rudén och Tomas Rydberg, 9 september (Organic Chemicals Emitted from Technosphere articles)

2 Innehåll Programöversikt De tio tårna

3 och några till

4 Översikt programarbete Risk perception Indicator Development and assessment Problem reduction strategies Synthesis (& future work)

5 De tio tårna:

6 De tio tårna i ChEmiTecs fotavtryck 1) Mångdimensionellt problem 2) Konceptuell modell från varor till effekter 3) Utveckling av generell emissionsmodell 4) Validerad emissionsmodell 5) Sveriges totala emissioner 6) Halter i miljön förklaras av varuemissioner 7) Emissioner från varor dominerar (för vissa ämnen) 8) Hur allvarligt är problemet då? 9) Specifik varureglering behövs 10) Allt som går in tar vägen någonstans!

7 Tå 1: Mångdimensionellt problem t ex Tekniskt Kemikaliers funktion Alternativa lösningar & möjligheter Naturvetenskapligt Från förekomst i vara till emission Emission till effekt Socialt/Samhälleligt Problemuppfattningar Institutionella förutsättningar

8 Bruttolista förslag indikatorer Indikatorgrupp Antal Relaterade till kemikalierisker i de svenska miljömålen 13 Upphov till risker med kemiska ämnen i varor 7 Förråd och flöden av kemiska ämnen i varor 5 Emissioner 5 Exponering 4 Negativa effekter 4 Hälso- och miljöeffekternas värde /skadekostnad 3 Riskperception och medvetenhet 3 Förutsättningar för åtgärder allmänt 4 Förutsättningar för åtgärder i varukedjan 2 Förutsättningar för åtgärder hos myndigheter 1 Åtgärder i varukedjan 13 Myndigheters verksamhet och åtgärder 7 SUMMA 73

9 Tå 2: Konceptuell modell från varor till effekter

10 Tå 2: Konceptuell modell över emissioner från varor Product nomenclature Chemitecs concept model model Component structure P P P Incorporation PC Component Conjunction [%] PC P Co PC PC ALL PRODUCTS Productcategory Co Co Material M M M P Product [kg], [pcs] [ton] [ton] Quantity Q [ton] PC PC PC P Emission Product category properties * Average contents declaration * Average lifetime * Surface/volume *... Fate mechanism Product properties * Contents declaration * Lifetime * Surface material * Surface/volume *... Material properties * Chemical constitution * Density * Tensile strength * Surface/volume * Surface treatment? *... Environmental Concentration (PEC) Use Use time Use type (how?) * Human direct contact * Passive (e.g. storage) * Intentional emission * Abrasion *... Exposure mechanism (indirect) N a t u r e s y s t e m T e c h n o s p h e r e Dose Use environment (where?) * Indoor - home - office - industry - car cabin * Outdoor - rural - urban - road -... Emission drivers * Temperature * Light * Ventilation * Hydrology * Biofilm *... Eco-effect mechanism Human effect mechanism Receiving environment Outdoor air Fresh water Sea water Agricultural soil Natural soil Total emission Eco-toxic Effect Human toxic Effect Human direct exposure Direct dose Chemical Ch Ch Ch Ch Ch Chemical properties * Formula * Molecular weight * Kow * Reaction half-life * LD50 *... Emission driver profile Emission velocity profile Chalmers huvudansvariga Product lifetime t

11 Förenklad konceptuell modell Utveckling av ny kunskap och ny tillämpning av befintlig kunskap I huvudsak sammanställning och tillämpning av befintlig kunskap

12 Val av fallstudier (Umeå universitet: P. Andersson, S. Rännar) Emission? Case -studie Use Chemical Product

13 Prioritering Prio = Stor yta Kemikalieinnehåll Emissionsdrivande faktorer + Olika användning

14 Val av produktkategorier (Tullstatistik, SCB; KN nummer) KN-nummer Beskrivning 39 Plast 40 Gummi 44 Trävaror 59 Belagda textilvaror 62 Kläder 64 Skor 85 Elektronik 87 Fordon 94 Möbler 95 Leksaker Val baserat på oberoende expertbedömning

15 Val av representativa kemikalier Chemitecs m21.m9 (PCA-X), Produktionsobservationer, alla variabler transformerade t[comp. 1]/t[Comp. 2] Colored according to marked values No Group Group 1 Group 2 Group 3 Group 4 Group 5 Group 6 Group 7 Group 8 Group 9 Group t[2] t[1] R2X[1] = 0,37928 R2X[2] = 0, Ellipse: Hotelling T2 (0,95) SIMCA-P :10:30 (UTC+1) Genom klusteranalys delades alla kemikalier in i 10 grupper (som inbördes har liknande egenskaper) Stefan Rännar och Patrik Andersson

16 De slutliga 5 fallstudierna MBT

17 Tå 3: Utveckling av generell emissionsmodell Användbar för alla neutrala organiska ämnen Materialspecifik kalibrering Kan användas för alla emissions-scenarier

18 Emissionsprocesser

19 Emissionsmodell á la Holmgren Beror på luftflöde Starkt ämnesberoende Starkt materialberoende Holmgren, et al. A generic emission model to predict release of organic substances from materials in consumer goods Science of the Total Environment, 437:

20 Tå 4: Validering av emissionsmodell

21 1 m 3 kammare Temperaturkontroll Upp till 100 ±1 C (luft) Upp till 300 C (väggvärme) Provtagning på adsorbent

22 Exempel på fallstudie: Emissioner av ftalater från PVC golv O O O O DINP

23 Metodvalidering Mjukgörare i PVC golv

24 Tidstrendberäkningar DEHP substitueras mot andra ftalater (främst DINP) DEHP: Di(2-ethylhexyl)phthalate DINP: Di-iso-nonyl phthalate DEHA: Di(2-ethylhexyl)adipate DINCH: Di-iso-nonyl-1,2-cyclohexanedicarboxylic acid ester isdeh: Di-iso-nonylphthalate diethyl hexyl-iso-sorbide 2012 (kg) DEHP DINP DINCH

25 Tå 5: Totalberäkning på Sverigenivå

26 Första försök att vara heltäckande: En vara/användning, alla kemikalier Total area /produktgrupp

27 Antal kemikalier som täcks av beräkningen Kemikalier i vattenbaserad färg 71 polymerer Typ av additiv 103 additiv 43 oorganiska 43 organiska Beräkning av emissioner för organiska additiv 37 ämnen inom modelldomän 54 Lösningsmedel 17 organometaller 6 ämnen utanför modelldomain

28 Många varor/användningar, många kemikalier Soffor Resårmaddrasser Skummadrasser Kontorsstolar Datorer Bärbara datorer Datorskärmar Bilar Bildäck Bomullsjackor Regnjackor Väggfärg

29 Input, totalt rader Vara Material Kemikalie Anv. / Miljö Emission

30 Summering av beräkningar

31 Totalemission per varugrupp

32 Tå 6: Halter i miljön förklaras av varuemissioner

33 Tå 6: Modell för förutsägelse av halter i miljön Properties SMURF Model Monitoring data Predicted concentrations Emissions Cousins, 2012 Cousins A.P Sci. Tot. Environ. 438, Emission optimization UNCERTAINTY ANALYSIS

34 Tå 7: Emissioner från varor väsentligt bidrag till emissioner (för vissa ämnen)

35 Varor relativt övriga emissioner Emissioner av organiska ämnen från varor kan vara signifikanta jämfört med andra utsläppskällor, exempelvis: TPP från plattskärmar MBT från däck Industriella emissioner i Sverige kommer oftast från beredning av kemiska produkter och tillverkning av varor Produktion av kemiska substanser sker utomlands och de kemiska substanserna importeras Baserat på varors olika användningsområden sker emissioner både till inomhus- och utomhusmiljö, vilket påverkar vidare spridning i samhälle och miljö

36 Tå 8: Hur allvarligt är problemet då?

37 Vad tycker konsumenter? Wester, M., Report on consumer perspectives on chemicals in consumer goods Chemitecs report P6-D2, The Royal Institute of Technology, October, 2012

38 Aggregering av potentiell kemikaliebelastning - chemical footprint? Inventory parameters Midpoint effects Aggregated effects SO 2 NO x HCl etc. Acid/sulphur footprint NO x NH 3 P etc. CO 2 CO CH 4 N 2 O etc. DEHP BHT PFOS etc. Nitrogen footprint Carbon footprint Chemical/Toxic footprint Environmental footprint

39 Tå 9: Specifik varureglering behövs

40 Tå 9 Varuspecifika regleringar är viktiga komplement till REACH Kontrollen av kemikalier behöver stärkas för t.ex. textilier och byggvaror

41 Tå 10: Allt som går in tar vägen nånstans

42 Tå 10 Tydligare livscykelperspektiv i kemikaliekontrollen behövs Det som stoppas in kommer ut! Extraction Process Transport Transport Use Manufacturing Process Transport Process Extraction Process Transport Waste Treatment Process process flow (input/output)

43 På återseende & Tack för uppmärksamheten!