IVL Swedish Environmental Research Institute

SammanfattningEn screeningundersökning har utförts angående polyklorerade naftalener (PCN). PCN hittades i alla prover som analyserats och baserat på resultaten var det möjligt att identifiera flera källor. Långväga lufttransport är sannolikt en betydande spridningsväg för PCN. Kommunala avfallsförbränningsanläggningar och soptippar samt metallförädlings- och kloralkali-industri verkar även de släppa ut PCN men det är svårt att skatta dess kvantitativa betydelse för den totala PCN belastningen. Däremot verkar trafiken sannolikt vara en mindre källa till PCN. Slam från kommunala reningsverk har en homologprofil som liknar den i luft, vilket kan tyda på att PCN främst når avloppssystemen via dagvatten. En gradient i PCN-koncentrationer observerades även i sediment som samlats in på ökande avstånd från Stockholm. Dock var halterna inom intervallet för bakgrundssediment (utsjöprover), vilket tyder på att den urbana påverkan är liten eller måttlig. PCN-koncentrationerna minskar över tid i både strömming och sillgrissla. För den senare kunde tidstrenden följas under de senaste 35 åren. Under denna period sjönk PCN-koncentrationerna tiofalt. Under det senaste årtiondet har dock nivåerna planat ut. Den långsiktiga tidstrenden och de kortsiktiga haltvariationerna för PCN är mycket lika de för polyklorerade dibenso-p-dioxiner och dibensofuraner (PCDD/F) vilket tyder på att dessa ämnesklasser bioackumulerar/biomagnifierar på liknande sätt. Bröstmjölk befanns innehålla relativt höga halter av PCN. Omräknat som relativ biologisk potens (REP) motsvarar halterna de för PCDD/F (uttryckt i totala toxiska ekvivalenter; TEQs). Veckointaget av PCN-REP beräknades till 22 pg/kg kroppsvikt för en 1-månaders bebis, vilket ligger över det tolerabla veckointag på 14 pg TEQ/kg kroppsvikt som rekommenderas av EU:s vetenskapliga kommitté för livsmedel. Det tyder på att det kan vara dags att överväga att inkludera PCN i TEQ-begreppet och att Världshälsoorganisationen (WHO) i så fall fastställer toxiska ekvivalentfaktorer (TEF) för de mest toxiska kongenerna.English SummaryA screening study has been performed concerning Polychlorinated Naphthalenes (PCNs). These chemicals are currently not used in Sweden, but may be unintentionally emitted from various sources. The current project indicates that PCNs are ubiquitous in the Swedish environment. PCNs were found in all samples analysed and based on the results it was possible to identify several sources of PCNs. Long-range air transport is most likely a significant source of PCNs. Further, municipal solid waste incinerators, municipal solid waste dump sites, metal processing facilities and chlor-alkali production plants all seem to emit PCNs. On the contrary, traffic is likely a minor source of PCNs.Sludge from municipal sewage treatment plants has a homologue pattern similar to air, which may indicate that PCNs mainly reach the sewer systems through collection of storm water. A gradient in PCN concentrations were also observed in sediments collected at increasing distance from Stockholm. However, the concentrations were in the range of background (offshore) sediments, which suggest that the urban impact on the PCN levels are minor to moderate. In biota the PCN levels seems to decrease over time. The time trend for PCNs in guillemot eggs could be followed for the last 35 years and over that period the concentrations have dropped by an order of magnitude, although, during the last decade the levels has levelled off. The long term time-trend and short-term temporal variations of PCNs resembles those of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans (PCDD/Fs) they may thus share the same bioaccumulation/biomagnification pathways. Furthermore, human milk was found to contain relatively high concentrations of PCNs. Expressed on relative biological potency (REP) basis the levels are similar to the total toxic equivalents (TEQs) of PCDD/F. The weekly PCN-REP intake for a 1-month baby was estimated at 22 pg/kg body weight (bw), which is above the tolerable weekly intake of 14 pg TEQ/kg bw recommended by EU Scientific Committee of Food. It may, thus, be time to consider the PCNs for inclusion in the TEQ concept of the World Health Organization and assign the most toxic congeners toxic equivalent factors (TEFs).

SammanfattningEn screeningundersökning har utförts angående polyklorerade naftalener (PCN). PCN hittades i alla prover som analyserats och baserat på resultaten var det möjligt att identifiera flera källor. Långväga lufttransport är sannolikt en betydande spridningsväg för PCN. Kommunala avfallsförbränningsanläggningar och soptippar samt metallförädlings- och kloralkali-industri verkar även de släppa ut PCN men det är svårt att skatta dess kvantitativa betydelse för den totala PCN belastningen. Däremot verkar trafiken sannolikt vara en mindre källa till PCN. Slam från kommunala reningsverk har en homologprofil som liknar den i luft, vilket kan tyda på att PCN främst når avloppssystemen via dagvatten. En gradient i PCN-koncentrationer observerades även i sediment som samlats in på ökande avstånd från Stockholm. Dock var halterna inom intervallet för bakgrundssediment (utsjöprover), vilket tyder på att den urbana påverkan är liten eller måttlig. PCN-koncentrationerna minskar över tid i både strömming och sillgrissla. För den senare kunde tidstrenden följas under de senaste 35 åren. Under denna period sjönk PCN-koncentrationerna tiofalt. Under det senaste årtiondet har dock nivåerna planat ut. Den långsiktiga tidstrenden och de kortsiktiga haltvariationerna för PCN är mycket lika de för polyklorerade dibenso-p-dioxiner och dibensofuraner (PCDD/F) vilket tyder på att dessa ämnesklasser bioackumulerar/biomagnifierar på liknande sätt. Bröstmjölk befanns innehålla relativt höga halter av PCN. Omräknat som relativ biologisk potens (REP) motsvarar halterna de för PCDD/F (uttryckt i totala toxiska ekvivalenter; TEQs). Veckointaget av PCN-REP beräknades till 22 pg/kg kroppsvikt för en 1-månaders bebis, vilket ligger över det tolerabla veckointag på 14 pg TEQ/kg kroppsvikt som rekommenderas av EU:s vetenskapliga kommitté för livsmedel. Det tyder på att det kan vara dags att överväga att inkludera PCN i TEQ-begreppet och att Världshälsoorganisationen (WHO) i så fall fastställer toxiska ekvivalentfaktorer (TEF) för de mest toxiska kongenerna.English SummaryA screening study has been performed concerning Polychlorinated Naphthalenes (PCNs). These chemicals are currently not used in Sweden, but may be unintentionally emitted from various sources. The current project indicates that PCNs are ubiquitous in the Swedish environment. PCNs were found in all samples analysed and based on the results it was possible to identify several sources of PCNs. Long-range air transport is most likely a significant source of PCNs. Further, municipal solid waste incinerators, municipal solid waste dump sites, metal processing facilities and chlor-alkali production plants all seem to emit PCNs. On the contrary, traffic is likely a minor source of PCNs.Sludge from municipal sewage treatment plants has a homologue pattern similar to air, which may indicate that PCNs mainly reach the sewer systems through collection of storm water. A gradient in PCN concentrations were also observed in sediments collected at increasing distance from Stockholm. However, the concentrations were in the range of background (offshore) sediments, which suggest that the urban impact on the PCN levels are minor to moderate. In biota the PCN levels seems to decrease over time. The time trend for PCNs in guillemot eggs could be followed for the last 35 years and over that period the concentrations have dropped by an order of magnitude, although, during the last decade the levels has levelled off. The long term time-trend and short-term temporal variations of PCNs resembles those of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans (PCDD/Fs) they may thus share the same bioaccumulation/biomagnification pathways. Furthermore, human milk was found to contain relatively high concentrations of PCNs. Expressed on relative biological potency (REP) basis the levels are similar to the total toxic equivalents (TEQs) of PCDD/F. The weekly PCN-REP intake for a 1-month baby was estimated at 22 pg/kg body weight (bw), which is above the tolerable weekly intake of 14 pg TEQ/kg bw recommended by EU Scientific Committee of Food. It may, thus, be time to consider the PCNs for inclusion in the TEQ concept of the World Health Organization and assign the most toxic congeners toxic equivalent factors (TEFs).