Hur homogen är den rumsliga fördelningen av per- och polyfluorerade substanser (PFAS) i Mälaren? RENARE MARK

Transkript

1 Hur hmgen är den rumsliga fördelningen av per- ch plyflurerade substanser (PFAS) i Mälaren? Mark Filipvic, Sara Hlmström, Katrin Hlmström, Anna Landahl, Oskar Sandblm, Jnathan Benskin, Ian Cusins ch Maria Petterssn mark.filipvic@niras.se RENARE MARK

2 Dagens Agenda Bakgrund Mål Metder Resultat Slutsatser Framtidsutsikter Renare Mark Vårmöte 2017-Mark Filipvic 2

3 PFAS HÖG DIVERSITET De mest vanliga PFASs Används i prdukter PFCA Har unika egenskaper sm passar i många prdukter! Långlivade i miljön. PFSA (Kannan,K,et.al, 2005) Mtstår termisk ch bilgisk nedbrytning. Långkedjade ackumuleras i bita ch är giftiga. (Chen,T,et.al, 2012) Vanliga reningstekniker kan inte rena upp PFAS Renare Mark Vårmöte 2017-Mark Filipvic 3

4 PFAS HÖG DIVERSITET Det finns mkring 3000 lika individuella PFAS. (KEMI 2016) Ett 40-tal lika familjer av PFAS. (Buck et al 2011) PFOS ch PFOA är de mest frekvent analyserade PFAS. Vanligtvis analyseras det för 13 lika individuella PFAS, tills alldeles nyligen då det nu finns möjlighet att analysera 21 lika PFAS ch ett tital PFAS-precursrer vid ackrediterade analyslab. Vanligtvis mfattar analyserna PFAS från 4 lika familjer Renare Mark Vårmöte 2017-Mark Filipvic 4

5 ETT URVAL AV PFAS SOM DET VANLIGTVIS ANALYSERAS FÖR PFAS Familjer C4 Perflurbutansulfnat (PFBS) C6 C8 Perflurhexansulfnat (PFHxS) Perflurktansulfnat (PFOS) Sulfnsyrr - SO 3 H C8 C8 C3 Flurtelmersulfnat (6:2 FTS) Perflurktansulfnamid (PFOSA) Perflurbutanat (PFBA) Telmersulfnat Sulfnamider - C 2 H 4 SO 3 H - SO 2 NH 2 C4 Perflurpentanat (PFPeA) C5 Perflurhexanat (PFHxA) C6 C7 Perflurheptanat (PFHpA) Perflurktanat (PFOA) Karbxylsyrr - COOH C8 Perflurnnanat (PFNA) C9 Perflurdekanat (PFDA) C10 Perflurundekanat (PFunDA) Renare Mark Vårmöte 2017-Mark Filipvic 5

6 PFAS MOLEKYLVIKT OCH VATTENLÖSLIGHET C3 Ju större mlekyl dest mindre vattenlöslig, Ju längre klkedja dest större hydrfb andel av mlekylen. C10 C4 C8 Den funktinella gruppen spelar ckså rll, speciellt att karbxylsyrr är mer vattenlösliga än sulfnsyrr vid samma klkedjelängder, PFOS vs. PFOA. Ju mer vattenlöslig dest lättare lakas PFAS ut från jrden ch kan transprteras vidare genm jrd vidare grundvatten ch ytvatten. En större del av PFAS sprids via ytavrinning jämfört med andra förreningar. Krtkedjade PFAS är mycket mbila ch befinner sig därför i framkanten av förreningsplymen Renare Mark Vårmöte 2017-Mark Filipvic 6

7 PFAS-BINDNINGSFÖRMÅGA TILL KOL PFAS binder starkare till jrd ju längre flur-kl kedjan är. C3 Bitillgängligheten av PFAS i jrd minskar ju längre flur-kl kedjan är. Vid samma antal kl binder sulfnsyrr generellt starkare till jrd jämfört med karbxylsyrr, PFOA vs. PFOS. C10 C4 C8 Saknar uppgift Sulfnamiden PFOSA binder nästan lika strakt till jrd sm sulfnsyran PFOS. Ntera att figuren visar lgaritmisk skala samt att den bygger på medelvärden på mätningar med säkerheter Renare Mark Vårmöte 2017-Mark Filipvic 7

8 Bakgrund: PFASs i Mälaren ch Östersjön I Sverige har PFASs detekterats i dricksvatten, reningsverk, flder, regn, ch Östersjön. PFASs fördelas främst i vattenfaser. PFOS kncentratiner i ägg från Sillgrisslr från Östersjön är bland de högsta sm har mätts upp i bita, nära de nivåer sm utlöser negativa effekter i andra fågelarter! PFOS lades till Annex B (Begränsning av användning) i Stckhlmsknventinen m långlivade rganiska förreningar i PFOA ch PFOA-precursrer ska regleras till år Långkedjiga PFASs sm PFDA ch PFHxS är i ECHAs lista över POP substanser Renare Mark Vårmöte 2017-Mark Filipvic 8

9 Bakgrund: Mälaren inm Stckhlms stad Renare Mark Vårmöte 2017-Mark Filipvic 9

10 Bakgrund: Mälaren inm Stckhlms stad VINTER VÅR HÖST SOMMAR (Stckhlm Vatten, 2010) Renare Mark Vårmöte 2017-Mark Filipvic 10

11 Syfte ch mål Syftet med denna presentatin är att öka medvetenheten m PFAAs fördelning i vattenmiljön fkus på Mälaren. Delmål: Identifiera transprt av PFAAs från multipla punktkällr i Mälaren. (Delmål I) Hur hmgen är den rumsliga fördelningen av per- ch plyflurerade substanser (PFAS) i Mälaren under vinterhalvåret? (Delmål II) Kan man genm statistisk analys se likheter, skillnader ch trender av PFAS halter i Mälaren gentemt andra punktkällr ch andra ytvattendrag? (Delmål III) Renare Mark Vårmöte 2017-Mark Filipvic 11

12 Metder: Delmål I: PFAS KÄLLOR INOM STOCKHOLM Litteratursökning : Sm underlag till studien har publicerade rapprter framtagna mellan år 2001 till år 2016 från statliga myndigheter, knsultblag, kmmuner (t.ex. Stckhlms stad) samt vetenskapliga artiklar i ämnet använts för att skapa en överblicksbild av förekmsten av PFAS i mrådet kring Mälaren inm Stckhlms stads gränser. Infrmatin från Miljöförvaltningen, Länsstyrelsen, Stckhlm Vatten ch Avlpp samt Naturvårdsverket har använts för att kartlägga ch identifiera ptentiella källr ch transprtvägar av PFAS till grund- ch ytvatten Renare Mark Vårmöte 2017-Mark Filipvic 12

13 Metder: Delmål II: PFAS FÖRDELNING I MÄLAREN Urval av prvtagningspunkter i Mälaren. (Delmål I) Följa ett prtkll där (i) krdinater av prvtagning, (ii) prvtagnings djup (iii) meter från land (iv) meter från närmaste dagvattenavlpp dkumenterades. Mätning av turbiditet, ph, knduktivitet ch temperatur i samband med prvtagningarna. Prvtagning av vatten på lika djupnivåer (Nvember månad), analys av PFAS ch rganiska parameterar. (Stckhlm Vatten, 2010) Renare Mark Vårmöte 2017-Mark Filipvic 13

14 Metder: Delmål III: STATISTISK ANALYS Statistisk analys av data: Insamling av PFAS halter från litteraturen gällande Östersjön ch utgående vatten från svenska reningsverk. Principal Cmpnent Analysis (PCA) bservatin av likheter, skillnader ch trender mellan PFAS halter i Mälaren jämte Östersjön ch utgående vatten från svenska reningsverk Renare Mark Vårmöte 2017-Mark Filipvic 14

15 RESULTAT: DEL I Identifiera transprt av PFAAs från multipla punktkällr i Mälaren. (Delmål I) Inm Stckhlms stad finns det flera mråden sm påverkar Mälaren med PFAS. Histrisk användning av AFFF är en av de identifierade källrna. Det finns många diffusa källr i ett strstads mråde Renare Mark Vårmöte 2017-Mark Filipvic 15

16 RESULTAT: DEL II (PROVTAGNING AV VATTEN) Hur hmgen är den rumsliga fördelningen av perch plyflurerade substanser (PFAS) i Mälaren? (Delmål II) Renare Mark Vårmöte 2017-Mark Filipvic 16

17 RESULTAT: DEL II (TERMOKLIN I MÄLAREN) (Stckhlm Vatten, 2010) Samtliga bassänger är väl mblandade! Renare Mark Vårmöte 2017-Mark Filipvic 17

18 RESULTAT: DEL II (PFAS I YTVATTEN) PÅVERKAT BAKGRUND MÄLAREN SALTSJÖN Renare Mark Vårmöte 2017-Mark Filipvic 18

19 RESULTAT: DEL II (PFAS FÖRDELNING I DJUPLED) Bällstaån är tydligt påverkad av PFAS (tidigare bserverat). Under vinterhalvåret är PFAS fördelningen hmgen i vattenklnnen i Mälaren, vilket krrelerar med den ttala mblandningen av vattnet. Expnering av bita samma genm vattenklnnen. EUROPEISK MILJÖKVALITETSNORM PFOS 0,65 ng/l PFOS tydligt över miljökvalitetsnrmen 0,65 ng/l i Mälaren. PFOS överstiger det eurpeiska miljökvalitetsnrmen i samtliga I Saltsjön mäts lägre halter av PFAS än i Mälaren. bassänger. Ytlevande ch bttenlevande rganismer har liknande påverkan Renare Mark Vårmöte 2017-Mark Filipvic 19

20 RESULTAT: DEL III JÄMFÖRELSE AV FÖREKOMST AV PFAS I MÄLAREN OCH I ÖSTERSJÖN Ö S T E Hur skiljer sig PFAS halterna i Mälaren statistiskt jämte de halter sm mäts i Östersjön samt utgående vatten från reningsverk? (Delmål III) R S J Ö N Renare Mark Vårmöte 2017-Mark Filipvic 20

21 RESULTAT: DEL III JÄMFÖRELSE AV FÖREKOMST AV PFAS I MÄLAREN OCH VID UTLOPP AV RENINGSVERK Det finns en PFOA tydlig trend att när vattnet går från Mälaren till PFHXA Östersjön så börjar de likna varandra. Reningsverk är en tydlig källa av PFHxA ch PFOA till Mälaren Renare Mark Vårmöte 2017-Mark Filipvic 21

22 SLUTSATS Inm Mälaren finns multipla direkta ch diffusa källr av PFAS. PFAS extrardinära persistens tillsammmans med den höga utbredningen ch höga mbiliteten i den akvatiska miljön av PFAAs gör att dessa detekteras i hela Mälaren. Halterna av PFAS i ytvatten ch i vattenklnnen är lika under vinterhalvåret. Detta gör att expnering av rganismer är densamma för fisk sm lever på ytan jämte närmare btten. Histriska utsläpp av långkedjiga PFAAs antas vara lagrade i mark. PFAAs kmmer sakta lakas ut till grundvatten ch ytvatten. Följaktligen kan kncentratinen av PFAS öka i Mälaren i framtiden Renare Mark Vårmöte 2017-Mark Filipvic 22

23 FRAMTIDSUTSIKTER Kartläggning av PFAS i sediment, när började utsläppen av PFAS i Mälaren? Kartläggning av PFASs transprtvägar till atmsfären, inklusive rllen av PFAS förämnen ch PFAS bör ges hög priritet i den framtida frskningen. Mnitrering av PFASs in dricskvatten ch grundvatten både I Sverige ch i hela världen främst fkuserat på PFOA ch PFOS. Framtida frskning ch övervakning bör därför inkludera en större en bredd av hmlger för både PFCAs ch PFSAs samt deras förämnen. Mnitrering av nya ersättningssämnen av PFASs bör inkluderas i studier med fkus på reningsverk för att förstå implikatinen av de senaste förändringarna i PFAS industrin Renare Mark Vårmöte 2017-Mark Filipvic 23

24 OM NI ÄR INTRESSERADE SE ÄVEN >1500 nedladdningar Ladda ner under följande länk: 007/s Renare Mark Vårmöte 2017-Mark Filipvic

25 TACK FÖR ER UPPMÄRKSAMHET Renare Mark Vårmöte 2017-Mark Filipvic 25

26 PFAS LINJÄRA OCH GRENADE ISOMERER PFOS linjär ismer PFOS grenad ismer - Samma antal byggstenar. - Skillnad i mlekylstrukturen. Ismererna har varierande fysikaliskt kemiska egenskaper. grenade PFAS är mer vattenlösliga (lägre lg K OC ). grenade PFAS transprteras lättare/snabbare än linjära. Ju längre från spridningskällan dest ju mer ökar mängden linjär PFOS i jrd. En större mängd linjär PFOS (n-pfos) förekmmer i sediment ch jrd jämfört med grenad PFOS, sm är mer vanligt förekmmande i vatten respektive grundvatten. Tidigare ch senare tillverkningsmetder för PFAS skiljer sig gällande prducerad andel grenade ch linjära. Vid elektrkemisk flurering (ECF) prduceras en större mängd (<25-30%) grenade PFAS jämfört med telmerisering (endast linjära). Ackrediterade analyslab erbjuder nu möjligheten att bestämma mängden linjära/grenade för PFOS, PFOA, PFHxS ch PFOSA Renare Mark Vårmöte 2017-Mark Filipvic 26

27 RESULTAT: DEL II (PFAS FÖRDELNING I DJUPLED) Renare Mark Vårmöte 2017-Mark Filipvic 27