Miljöpåverkan av släckmedel Anna Kärrman MTM Forskningscentrum
Innehåll Släckmedel innehåll och miljöeffekter Bildning av farliga produkter vid släckning med olika släckmedel Tack till kollegorna: Filip Bjurlid Jessika Hagberg Niklas Ricklund Maria Larsson Jordan Stubleski Henner Hollert Xavier Ortiz
Risker med släckmedel Svårt att förutse var och hur mycket som kan komma att släppas ut i miljön Antal insatser per år där potentiella utsläpp kan skada grundvatten eller känslig miljö uppskattas till 10 500, varav 3 500 är bilbränder och 7 000 är husbränder (MSB 2016). Komplexa blandningar av tensider, lösningsmedel, stabilisatorer, etc. Risker vid: Hantering Miljöpåverkan vid och efter användning Omvandling i miljön
Skum innehåller tensider Ytaktiva ämnen (tensid, surfaktant, detergent) ändrar vattnets ytspänning öka vattnets tvättverkan bilda täckande film Fluor gör tensiden: mer värmetålig och stabil mer ytaktiv, dvs effektivare sänkning av ytspänningen
Släckvatten Alla bränder genererar farliga ämnen Släckvatten kan laka ur brandkällan och brandresterna och därmed förorenas Släckvatten med tensider oftast giftigare Skuminbladning ökar halten VOC och dioxiner i släckvattnet Skum vid släckning av däck och elektronik = ökad andel PAH:er i släckvatten Tensider emulgerar olja = oljeavskiljare kan släppa stora mängder olja
Släckmedel/vattens miljöpåverkan Akuteffekt omedelbar effekt i utsläppsområdet under kort tid. Kan leda till ytterligare effekter om grundvattnet nås Långtidseffekt effekter av kronisk exponering till följd av persistens och/eller bioackumulering, potential för spridning till större områden Persistens låg/obefintlig nedbrytning i naturen Bioackumulation upptag av organismer och ackumulering (högre koncentration jämfört med omgivningen)
Släckmedel på svenska marknaden Innehåll Akuta och långsiktiga effekter
Urval av släckprodukter Konsultrapport maj 2014 Kartläggning av brandsläckningsskum på den svenska marknaden Urval baserat på användning: A-klass skum för bränder i fibrösa material Forest (Dafo), OneSeven A (NFRS), Unifoam Bioyellow (Kempartner) B-klass skum för bränder i vätska Sthamex AFFF 3% (Dr Sthamer/Presto), Alcoseal 3-6% (Angus/Kidde), AFFF 3% (Dafo), Towalex AFFF (Tyco), OneSeven B-AR (NFRS), ARC Miljö (Dafo) Vattensläckning med tillsatsmedel X-fog (X-fire AB)
Kemisk analys av släckprodukter Komplexa blandningar av tensider, lösningsmedel, stabilisatorer, etc. Fluortensider i låga inblandningar Kända och okända ämnen
Skillnader mellan klasserna Exempel på tensider i A-skum Nonylvätesulfat Exempel på tensider i B-skum 6:2 FTAB fluorotelomer sulfonamid alkylbetain Tillsatsmedlet X-fog Oktyl hexylkarbamat 6:2 FTSAS fluorotelomermercapto-alkylamido sulfonat N-tetradecylakrylamid 6:2 fluorotelomer sulfonamid amin
Miljöpåverkan
Akuta effekter Kan mätas med EC 50 den koncentration där 50% av populationen har fått en effektpåverkan. Ett högt EC 50 eller LC 50 är önskvärt, och ju högre värde desto mindre akuttoxisk är produkten
Akuttester EC 50 resultat Volym% inblandning av koncentrerad produkt som krävs för att uppnå EC50. X-Fog One Seven A ARC Miljö Sthamex AFFF Towalex Master Rekommenderad användning Hämmad algtillväxt (72h) Fiskembryo - överlevnad (48h) Kräftdjur - överlevnad (48h) Marina bakterier (Microtox, 15min) A-bränder A-bränder B-bränder (alkoholer) B-bränder B-bränder 0,442% 0,010% 0,168% 0,036% 0,260% 0,409% 0,001% 0,339% 0,037% 0,088% 0,057% 0,006% 0,152% 0,096% 0,169% 21% 0,030% 0,016% 0,085% 0,095% OECD 202, 201. DIN EN ISO 15088. SS-EN ISO 11348-3
Långtidseffekter Kemikalier som är svårnedbrytbara i miljön måste undvikas Utsläpp av B-skums fluortensider är irreversibelt O Nedbrytning F F F F F F F F F F F OH Perfluorerat ämne
Miljöpåverkan av fluortensider USA 1999 - Fluortensider i grundvatten vid två brandövningsplatser 2011 Fluortensider i svenskt dricksvatten Botkyrka Uppsala Kallinge Idag: 22% av vatten från 17 kommuner + 19 vattenbolag innehåller fluortensider
Effekter i miljön Vilka ämnen som släpps ut och till vilken del av miljön har stor betydelse för effekten Grundvatten måste skyddas Högst koncentrationer högst upp i näringskedjan (rovdjur, människor) sot, partiklar grumling nedbrytning växter utan ljus syrebrist toxiska ämnen organismer dör tensid minskar ytspänning Bioackumulering (ansamling) i organismer minskad syreupptagningsförmåga svårnedbrytbara ämnen fiskdöd grundvatten
Bildning av farliga produkter vid släckning med olika släckmedel
Kendrick Mass Defect (KMD) Komplex bildning av kemiska ämnen 0,3 Sotavstrykning efter brand - 679 okända ämnen 0,2 0,1 Unassigned S SO SO2 SO3 SO4 O O2 O3 O4 NO C 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 molekylvikt
Försöksupplägg Bildas olika mycket restprodukter beroende på vilket släckvätska som används? 4 släcktekniker utvärderas Försök Strålrör vatten Skärsläckare vatten CAFS OneSeven A Skärsläckare X-Fog Provtagning Rökgas Sot Släckvatten xxxx
Försöksuppställning Fem identiska uppställningar med dubbla gipsskivor och träreglar samt möblemang och elektronik Standardiserad tändning Släckning startade ca 10s efter övertändning Provtagning fortsatte 5min efter första påföringen
1 Strålrör vatten 2 Skärsläckare vatten 3 CAFS OneSeven A 4 Skärsläckare X-fog 5 Skärsläckare X-fog
Skillnader Strålrör Skärsläckare vatten CAFS OneSeven Skärsläckare X-fog x 2
µg/m3 pg/m2 Skillnader Strålrör vatten gav högre bildning av dioxiner CAFS Oneseven A generellt högre halt PAHer X-fog bildade ammoniak 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 PAH i rökgas under släckning 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 Bromerade dioxiner i sot under släckning
Skillnader 2,3,4,7,8- PentaBDF 1,2,3,4,7,8- HexaBDF 1,2,3,4,6,7,8- HeptaBDF 1,2,3,4,6,7,8- HpBDF VOC Summa av 16 PAHer S pg/m 2 S pg/m 2 S pg/m 2 RG pg/m 3 RG µg/m 3 RG µg/m 3 Strålrör Skärsläckare CAFS 230 220 340 320/140 720 300 790 680/150 2 000 590 1 100 810/460 Skärsläckare X-Fog (2 försök) 7 400 2 300 2 900 1 800/1 200 22 472 22 700 21 752 15 078/16 356 1 764 1 585 3 244 1 445/446
Slutsatser Tre grupper släckmedel; A-, B-tensider och oorganiska salter studerades Det är viktigt att få till stånd en snabb och effektiv släckning och som ger minimal mängd släckvatten för att minimerar utsläpp av miljö- och hälsoskadliga ämnen via luft och till släckvatten. Släckvatten är toxiskt men även släckmedlet kan vara akuttoxiskt. Utsläpp av släckvatten måste minimeras genom olika tekniska lösningar och metoder där så liten mängd släckmedel som möjligt används. Persistenta (fluor)kemikalier måste undvikas Ställ krav på leverantörerna
Kemikalier i samhället Teoretiskt kända ämnen Riskbedömda Ej riskbedömda 109 385 000 kända ämnen 250 000 ämnen registrerade <3 000 ämnen fullständigt riskbedömda (0,036% av de registrerade) De flesta nedbrytningsprodukter i miljön är okända Exponeringen för djur och människor okänd för nästan alla ämnen eftersom biotillgängligheten ofta är okänd 27
Släckmedelrelaterade kemikalier i brandmäns blod Anna Kärrman MTM Forskningscentrum
Hur kommer skummet in i kroppen? Släckskumexponering Inandning * Hudupptag * Intag Hudkontakt Inandning av små vätskedroppar Kontaminerat vatten Kontaminerade ytor Hand-till-mun
Hälsoeffekter PFAS kopplade till toxiska effekter i djur Hormonstörande Levertoxicitet Cancerframkallande Immunotoxiska Utvecklingstoxiska Reproduktionstoxiska PFAS kopplade till negativa hälsoeffekter i människa Påverkan på immunförsvaret Hyperkolesterolemi Testikel och levercancer Sköldkörtelsjukdom
Kendrick Mass Defect (KMD) Stort antal ämnen 0,3 0,2 0,1 Unassigned S SO SO2 SO3 SO4 O O2 O3 O4 Rökgas under släckning, 685 okända NO ämnen C 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550
Vad påverkar halterna av miljögifter i våra kroppar? Ålder Föda Kön lång halveringstid gör att kemikalierna ökar med tiden fet fisk, kött, mejeriprodukter eliminering via barnfödsel och amning Geografisk variation, yrke, hobby, hemmiljö 33
Långlivade kemikalier i serum hos brandmän Mäta interna exponeringen av långlivade kemikalier etapp 1. PFOS och andra fluorföreningar etapp 2. Bromerade- (t.ex. flamskyddsmedel), klorerade- (t.ex. dioxiner) och andra långlivade kemikalier Upprätta en biobank
PFAS-markörer för exponering av skum Exponering fluorerade brandskum då och nu Historisk exponering av gamla generationens fluorskum PFOS och PFHxS
PFAS-markörer för exponering av rökgas/damm World Trade Center 9/11 PFNA (PFOA)
ng/ml serum Räddningstjänsten i Helsingborg Brandmän i Helsingborg 2015 (50st). Boxen visar var hälften av alla mätvärden ligger och den vågräta linjen visar hela mätområdet från lägsta till högsta uppmätta värdet. 40 35 30 25 20 Finland 3 ng/ml Kalifornien 6 ng/ml 15 10 5 0 Finland 2 ng/ml Kalifornien 1 ng/ml 1,2 1,6 0,7 Finland 1 ng/ml Kalifornien 2 ng/ml 4,3 PFHxS PFOA PFNA PFOS Finland 11 ng/ml Kalifornien 9 ng/ml
Australien Ca 150 brandmän inom Air Service i Australien 2014 4 0 0 3 5 0 3 0 0 2 5 0 2 0 0 1 5 0 P F O S Tydligt förhöjd PFOS-halt jämfört med normalbefolkningen n g /m l, p p b 1 0 0 5 0 Koppling till antalet yrkesår 0 0-1 0 1 1-2 0 2 1-3 0 3 1-4 2 Y e a rs in jo b Rotander et al. Environment International 2015
Tack till Tack till kollegorna: Filip Bjurlid Jessika Hagberg Niklas Ricklund Maria Larsson Jordan Stubleski Henner Hollert Xavier Ortiz
Problem! Åtgärdsgräns i dricksvatten 90 ng/l av summan av 7st fluorkemikalier Bara en fluortensid (PFOS) är förbjuden EU: Släckskum innehållande >0.001 vikt% PFOS får ej användas efter juni 2011
Villabranden i Hamre 3 januari 2015 20L skum A-koncentrat 20L skum B-koncentrat
Villabranden i Hamre 3 januari 2015 A-skummet innehåller fluorfria tensider B-skummet innehåller 6:2 FTSAS Höga halter fluortensider i djupborrade brunnar PFAS 7 Livsmedelsverkets åtgärdsgräns 90 ng/l, hälsogräns 900 ng/l Jan Feb Mars Juni Sept Okt Nov PFAA 7 (ng/l) 6:2 FTS (ng/l) 117 2176 151 900 110 140 150 50 6500 - - - - -
SVEA HOVRÄTTs dom, M 10848 15 i Mark- och miljööverdomstolen 2016-02-19 Utdrag ur domskälen Till skillnad från mark- och miljödomstolen anser Mark- och miljööverdomstolen att dessa frågor ligger inom prövningsramen för det pågående tillsynsärendet. Mark- och miljööverdomstolen delar länsstyrelsens bedömning att Kent Bodin (KB) inte kan anses vara verksamhetsutövare i miljöbalkens mening. Utifrån utredningen i målet framstår det dock som uppenbart att det funnits behov av tillsyn med anledning av den uppkomna föroreningen av MJs brunn. Länsstyrelsen borde därför inte ha upphävt nämndens beslut utan att samtidigt förordnat om ärendets fortsatta handläggning. Frågan om någon annan än KB kan vara ansvarig för att vidta åtgärder som en följd av den uppkomna föroreningen och om ytterligare åtgärder behöver vidtas utöver de pågående provtagningarna, bör därmed återförvisas till nämnden för fortsatt handläggning och ställningstagande MARK- OCH MILJÖÖVERDEMSTOLENS DOMSLUT Mark och överdomstolen upphäver mark- och miljödomstolens slutliga beslut och återförvisar målet till Norrhälsinglands miljö- och räddningsnämnd för fortsatt handläggning.
Bildning av ämnen vid brand PAH:er polycykliska aromatiska kolväten. Finns i kol och petroleumprodukter. Bildas normalt vid förbränning. Svårnedbrytbara, bioackumulerbara. Många är cancerframkallande. Dioxin grupp ämnen. Några av de mest skadliga ämnen vi känner till. Påverkar centrala nervsystemet, hormonstörande, nedsatt fortplantningsförmåga, cancerframkallande VOC flyktiga organiska kolväten