Sist oppdatert 5. august 2016

Nivåene av miljøgifter i innsjøsedimenter er generelt lave i Arktis. De klassifiseres som ubetydelig til moderat forurenset. Sedimentkjerner fra Ellasjøen på Bjørnøya viser økning av PCB og DDT fra 1930-tallet frem til 1970-tallet, deretter reduksjon. De bromerte flammehemmerene PBDE og HBCD viser økning fra 1940 til 2000. For disse ses ikke noen reduksjon, men nyere data mangler.

Miljøgifter i innsjøsedimenter
Foto: Guttorm Christensen / Akvaplan-niva

Hva overvåkes?


Miljøgifter i innsjøsedimenter i Ellasjøen og Richardvatnet

Figuren viser utviklingen av sum-PCB, sum-DDT, sum-PBDE og HBCD i innsjøsedimenter fra Ellasjøen på Bjørnøya. Dataene viser at PCB og DDT øker i konsentrasjon fra 1930-tallet frem til 1970-tallet for deretter å reduseres. De bromerte flammehemmerene PBDE og HBCD viser økning fra 1940 til 2000.
(Siter disse datene: Akvaplan-niva (2022). Miljøgifter i innsjøsedimenter i Ellasjøen. Miljøovervåking Svalbard og Jan Mayen (MOSJ). URL: https://mosj.no/indikator/pavirkning/forurensning/miljogifter-i-innsjosedimenter/)


Figuren viser et punkt hver for sum-PCB og sum-DDT, sum-PBDE, HCB og toksafen-50 i innsjøsedimenter fra Richardvatnet på Spitsbergen.
(Siter disse dataene: Akvaplan-niva (2022). Miljøgifter i innsjøsedimenter i Richardvatnet. Miljøovervåking Svalbard og Jan Mayen (MOSJ). URL: https://mosj.no/indikator/pavirkning/forurensning/miljogifter-i-innsjosedimenter/)


Figuren viser utviklingen av tungmetallet kvikksølv (Hg) i innsjøsedimenter fra Ellasjøen på Bjørnøya.
(Siter disse dataene: Akvaplan-niva (2022). Kvikksølv (Hg) i innsjøsedimenter i Ellasjøen. Miljøovervåking Svalbard og Jan Mayen (MOSJ). URL: https://mosj.no/indikator/pavirkning/forurensning/miljogifter-i-innsjosedimenter/)

Detaljer om dataene

Sist oppdatert5. august 2016
OppdateringsintervallHvert 5. år
Oppdragsgivende organisasjonNorsk Polarinstitutt
Utførende organisasjonAkvaplan-niva
KontaktpersonGuttorm Christensen

Metode

Prøvene opparbeides i laboratoriet med ulike metoder slik at flere grupper av miljøgifter kan analyseres. For analyse av organiske fettløselige plantevernmidler, PCB og noen bromerte flammehemmere (BFR) gjøres følgende:
Omtrent 10 g sediment frysetørres og tilsettes en intern standardløsning som inneholder karbon-13 (13C) merkede standarder av DDT, PCB og PBDE. Miljøgiftene ekstraheres til 150 ml toulen ved Soxhlet utvinning med tilbakeløp i 8 timer. Løsemiddelet dampes ned til 0,5 ml ved bruk av Turbovap (Zymark, Hopkinton, MA, USA). Løsemiddel skiftes først til diklormetan, svovel fjernes ved gelpermeasjonskromatografi, før prøven konsentreres til 0,5 ml (Turbovap) og løsningsmiddel skiftes til cykloheksan. Ekstraktet renses med florisil kolonne tilsatt vannfritt natriumsulfat.

Prøven analyseres med høyoppløselig gasskromatografi (GC) og massespektrometer (MS) som er koblet sammen. Konsentrasjonene regnes ut gjennom å kvantifisere de interne standarder med kjent konsentrasjon og sammenlikne disse med responsen (kromatogram) fra prøvene.

Deteksjonsgrenser for de enkelte forbindelsene er 3 ganger støynivået til instrumentet. Deteksjonsgrensen varierer mellom hver analyse og ulike prøvetyper, men den typiske deteksjonsgrensen er 0,01–0,03 ng/g tørrvekt.

Analyse av Kvikksølv (Hg)

Prøvene tørkes (50 °C, 48 timer), blandes med 7M HNO3 (salpetersyre) og forsegles i teflonbeholdere for nedbryting i mikrobølgeovn (10 min ved 375 W og 55 min ved 275 W). Avkjølte prøver overføres til reagensrør og fortynnes til 10 ml. Metaller kvantifiseres med spektrometri (ICP-AES) og massespektrometri (ICP-QMS). Referansemateriale (LGCPromochem) analyseres parallelt for kvalitetssikring. Deteksjonsgrenser varierer fra 0,01 til 2,0 mg/kg tørrvekt for de ulike metallene og analytisk usikkerhet varierer fra 16 til 50 %.

Kvalitet

Feltarbeid utføres etter best tilgjengelig metoder for å unngå forurensning av prøver. Kjemisk analyse utføres av akkreditert laboratorium og med internasjonalt publiserte og anerkjente metoder. Det brukes bare superrent utstyr for å unngå forurensing. For hver tiende prøve analyseres en blank prøve og en standard referanseprøve. I tillegg til akkreditering deltar laboratoriet regelmessig i internasjonale interkalibreringstester.

Prøvene for innsjøsedimenter er enten toppsedimentet (Richardvatn) eller en sedimentkjerne (Ellasjøen). For Ellasjøen ble det ble tatt ut 4 sedimentkjerner på samme stasjon, en til hver av oppgavene datering, organiske miljøgifter, metaller og organisk karbon. Sedimentkjernene deltes opp i 1 cm tykke skiver i felt og hver av skivene ble umiddelbart frosset. Siden en sedimentkjerne inneholder materiale som falt ned på bunnen ved ulike perioder som kan tidsbestemmes (datering), inneholder en sedimentkjerne et naturlig arkiv over forurensningsstatus som kan hentes opp og analyseres når det måtte være behov.

Referansenivå og tiltaksgrense

Siden persistente organiske miljøgifter er menneskeskapte miljøgifter som ikke finnes naturlig vil referanseverdien for en upåvirket tilstand være null (egentlig deteksjonsgrensen).

Det er gjennomført kraftige tiltak for å begrense spredningen av persistente organiske miljøgifter. Stockholmkonvensjonen regulerer et internasjonalt forbud mot produksjon og bruk av PCB, flere plantevernmiddel, bromerte flammehemmere og noen fluorforbindelser.

Det er utarbeidet standarder for miljøklassifisering av sedimenter. Innsjøsedimenter fra Svalbard klassifiseres som ubetydelig til moderat forurenset for de fleste metaller og organiske miljøgifter.

Status og trend

Sediment er svært godt egnet til å overvåke utviklingen av miljøgifter over tid. En enkel sedimentkjerne inneholder historien til miljøet siden alderen øker nedover i kjernen. Ved å dele opp kjernen i skiver og aldersbestemme skivene kan man ut fra en enkel kjerne rekonstruere utviklingen av mengder miljøgifter i innsjøen. Figurene som viser utvikling av PCB, DDT, HBCD og PBDE fra Ellasjøen på Bjørnøya er basert på en sedimentkjerneprøve. Vi ser at konsentrasjonen av PCB og DDT begynner å øke på 1930-tallet og stiger frem til midten av 1970-tallet, for så å avta. Økningen i PCB-konsentrasjonen starter noe tidlig ut fra det man vet om produksjon og bruk av PCB. Årsaken til dette er trolig at noe materiale fra nyere lag kontaminerer sedimentet lengre ned i kjernen når sedimentkjernen presses opp gjennom prøvetakingsrøret.

Utviklingen av PCB og DDT i sedimentkjernen passer svært godt med industrihistorien til PCB og DDT. I Norge og mange andre vestlige land ble DDT regulert fra 1969 og tidlig på 1970-tallet, og nybruk av PCB ble forbudt i 1980. Det finnes fremdeles PCB i gammelt bygningsmateriale og noen andre produkter i Norge, men disse skal leveres som spesialavfall når de tas ut av bruk for å hindre lekkasje til miljøet. Innholdet av PCB i kjernene tilsier at sedimentet hadde bakgrunnskonsentrasjoner (klasse 1) av PCB frem til 1930-tallet og deretter økte dette til klasse 3 – moderat forurenset – for PCB. Konsentrasjonene av DDT er lave og tilsvarer klasse 2 – god miljøtilstand.

Mengden av de bromerte flammehemmerne PBDE og HBCD øker fra 1945 og til 2001 som er siste målepunkt for denne serien. Økningen i PBDE og HBCD-konsentrasjonene starter noe tidlig ut fra det man vet om produksjon og bruk. Årsaken til dette er trolig at noe materiale fra nyere lag kontaminerer sedimentet lengre ned i kjernen når sedimentkjernen presses opp gjennom prøvetakingsrøret. Reguleringen av PBDE flammehemmere startet på begynnelsen av 2000-tallet og i 2009 ble blandingene penta- og okta-BDE innlemmet i Stockholmkonvensjonen. Klassifisering for disse bromerte flammehemmerne er ikke ferdig utviklet. 

Konsentrasjonen av kvikksølv (Hg) i sedimentet er klassifisert som klasse 2 – god. Vi ser at det har vært en jevn, men liten økning gjennom hele perioden fra 1875–2001. Bruk av kvikksølv er i dag underlagt strenge restriksjoner, men kvikksølv slippes ut fra metallurgisk industri og fra forbrenning av fossilt brensel. Tilførselen av kvikksølv og andre miljøgifter til Bjørnøya er hovedsakelig via langtransport og kildene er derfor globale. I perioden 1995–2013 har utslippene av kvikksølv i Norge blitt redusert med 66 %. Utslippene er imidlertid fortsatt relativt store i forhold til norske myndigheters mål. I dag utgjør batterier er den største utslippskilden til kvikksølv i Norge. Siden kvikksølv har mange små og diffuse kilder fra forbrenning (naturlige; skogbranner, vulkansk aktivitet og fordampning fra havet, og menneskeskapte; industri, forbrenning av søppel, olje, kull og gass) tar det lang tid å få bukt med kvikksølvutslippene.

Internasjonalt er organiske miljøgifter regulert gjennom Stockholmkonvensjonen og kvikksølv gjennom Minamatakonvensjonen.

Årsaker

De minkende konsentrasjonene av PCB og DDT i innsjøsedimenter fra Bjørnøya er et resultat av internasjonal regulering knyttet til produksjon, bruk og utslipp av organiske miljøgifter. De forholdsvis nylig regulerte eller ikke-regulerte organiske miljøgiftene (dvs. bromerte flammehemmere, PBDE-er, HBCD-er) viste på prøvetakingstidspunktet ikke de samme nedadgående trender som de gamle regulerte organiske miljøgiftene. Det er imidlertid grunn til å anta at også konsentrasjonen av disse miljøgiftene nå er i ferd med å avta i innsjøsedimenter.

Kvikksølv (Hg) er regulert gjennom Minamatakonvensjonen. Reguleringer av mengde kvikksølv i oljeprodukter og rensing av gasser fra industri, kullkraftverk og skip gjør at kvikksølv har blitt redusert i Nord-Amerika og Europa siden 1990-årene, mens utslippene i Asia har økt sterkt, hovedsakelig på grunn av økt forbrenning av kull i kullkraftverk. Til tross for dette indikerer nyere data fra fastlands-Norge økende konsentrasjoner av kvikksølv i innsjøer. Det er imidlertid usikkert om denne trenden også gjelder innsjøer på Svalbard.

Konsekvenser

Innsjøsedimentene på Svalbard har forhøyede konsentrasjoner av menneskeskapte miljøgifter (PCB, DDT, bromerte flammehemmere og kvikksølv). De klassifiseres fra ubetydelig (bakgrunn) til moderat påvirket. I denne vurderingen er ikke polysykliske aromatiske hydrokarboner (PAH) tatt med. Sedimentene kan være påvirket av PAH siden store deler av berggrunnen på Svalbard inneholder kull.

Om overvåkingen

Sediment er svært egnet til å overvåke utviklingen av miljøgifter over tid. En enkel sedimentkjerne inneholder historien til miljøet siden alderen øker nedover i kjernen. Ved å dele opp kjernen i skiver og aldersbestemme skivene kan man ut fra en enkel kjerne rekonstruere utviklingen av mengder miljøgifter i innsjøen. Innsjøsedimentet er således en historisk katalog som ligger der, klar til rekonstruksjon hvis det skulle bli et behov.

Steder og områder

Forhold til annen overvåking

Overvåkingsprogram

  • Ingen

Internasjonale miljøavtaler

Frivillig internasjonalt samarbeid

  • Ingen

Relatert overvåking

  • Ingen

Videre lesning

Lenker

Publikasjoner

  1. Christensen, G.N., Evenset, A., Rognerud S., Skjellkvåle R., Palerud R., Fjeld E., Røyset O.K. 2008. National lake survey 2004 – 2006, part III: AMAP. Status of metals and environmental pollutants in lakes and fish from the Norwegian part of the AMAP region. Statens forurensningstilsyn – SFT Oslo, rapport 2363, 171 sider.
  2. Evenset A., Christensen G.N., Carroll J., Zaborska A., Berger U., Herzke D., Gregor D. 2007. Historical trends in persistent organic pollutants and metals recorded in sediment from Lake Ellasjøen, Bjørnøya, Norwegian Arctic. Environmental Pollution 146, 196–205.