Gastrointestinal biolöslighet av arsenik, antimon och ett urval av metaller i askor

Transkript

1 Gastrointestinal biolöslighet av arsenik, antimon och ett urval av metaller i askor Q6-634 Christel Carlsson & David Bendz, SGI Celia Jones, Kemakta 1

2 Syfte Litteraturstudie om oral biotillgänglighet av metaller i jord och in vitro metoder för dess analys. Bestämma den gastrointestinalt biolösliga fraktionen av arsenik, antimon och ett urval av metaller i askor med en in vitro metod. 2

3 Bakgrund gwt System boundary Inhalation dust intake dermal contact intake food/veg intake ground water Accumulation zone Effects in soil Effects in adjacent surface water Q4-238 Miljöriktlinjer för askanvändning i anläggningskonstruktioner (Bendz et al.) 3

4 INTAG UPPLÖSNING ABSORPTION REDUKTION ASKA Munnen Intagen mängd M Mage och tunntarm Biolöslig mängd M b Tunntarm Absorberad mängd M a Levern Biotillgänglig mängd M d MÅLORGAN Biolöslighetsfaktor F b Absorptions faktor F a Metabolism faktor F d Oral biotillgänglighet: F bad = F b x F a x F d 4

5 Metod i) Val av askor Ett brett urval önskades. Därför valdes askor som skildes åt m.a.p. lagringstid typ av aska (bottenaska eller flygaska) bränsle panna 5

6 ii) Undersökta parametrar Partikelstorleksfraktion (<2mm: frivilligt intag,<63 µm: ofrivilligt intag) Totalhalt Asktyp (bottenaska, flygaska) 6

7 iii) RIVMs in vitro test för bestämning av gastrointestinal biolöslighet Ask-partikel + saliv ph magsaft ph tunntarmsvätska och galla ph 6.0 Analys av lösta element 7

8 Cl - Ca 5 (PO 4 ) 3 OH PbSO 4 - H 2 (PO) 4 Transport Pb 2+ Cl - (PO) 4 3- Pb 2+ Pb 5 (PO 4 ) 3 Cl Magen lågt ph Tunntarm neutralt ph 8

9 Resultat * n.d. Biolöslig fraktion (%) * * * ** 10 0 As Cd Cr Cu Ni Pb Sb Zn 9

10 Biolöslig fraktion av arsenik Biolöslig fraktion (%) <2 mm <63 µm i.d. Vattenfall flygaska Mälarenergi flygaska Fortum flygaska Fortum Ecoaska SYSAV bottenaska Norrtälje vägaska Lysimeter BA (20 cm) Lysimeter BA (90 cm) 10

11 Biolöslig fraktion av kadmium 100 <2 mm <63 µm Biolöslig fraktion (%) Vattenfall flygaska Mälarenergi flygaska Fortum flygaska Fortum Ecoaska SYSAV bottenaska Norrtälje vägaska Lysimeter BA (20 cm) Lysimeter BA (90 cm) 11

12 Biolöslig fraktion av bly 100 <2 mm <63 µm Biolöslig fraktion (%) Vattenfall flygaska Mälarenergi flygaska Fortum flygaska Fortum Ecoaska SYSAV bottenaska Norrtälje vägaska Lysimeter BA (20 cm) Lysimeter BA (90 cm) 12

13 Signifikansnivåer för analys med mixed model ANOVA Variabel Biolöslig fraktion Beror av Partikelstorleksfraktion Totalhalt Asktyp As ** ** ** Cd * Cr * ** Cu * * Ni p>0.05 Pb Sb * ** * p<0.05 ** p<0.01 *** p<0.001 Zn 13

14 Sammanfattning Gastrointestinalt biolöslig fraktion (F b ) för As var hög (>85%) i flygaskorna (bioaskor) medan den var något lägre i bottenaskorna från avfallsförbränning (40-85%). F b för Pb varierade mellan 14 och 60%. F b för Cd varierade mellan 50 och 75%. F b för Cr var mycket lägre än för övriga element, <12% F b för Cu varierade mellan 20 och 70%. 14

15 Sammanfattning forts. Partikelstorleksfördelningen hade en inverkan på F b endast för As, Cr och Cu. F b var större i den mindre partikelstorleksfraktionen som representerar ofrivilligt intag. Totalhalten hade en inverkan på F b endast för As, Cu och Pb. I dessa fall var F b högre vid lägre totalhalt av elementen. 15

16 Sammanfattning forts. Typen av aska hade en inverkan på F b för As, Cd, Cr och Sb. F b för Cd var högre i bottenaskorna, medan F b för As, Cr och Sb var högre i flygaskorna. Genom att bestämma biolöslig fraktion kan en bättre precision i riskbedömningar erhållas. 16

17 Fortsatt FoU Skaffa kunskap om de mekanismer som kontrollerar biolösligheten i askor Undersöka vilken betydelse specieringen av metaller i förbränningsaskor har för storleken på den biolösliga fraktionen av olika metaller Undersöka om biolöslig fraktion kan bestämmas med geokemisk modellering 17