| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Nonylphenol og nonylphenolethoxylater i spildevand og slam

3 Kilder, egenskaber og nedbrydningsveje

3.1 Kilder

Anvendelse

Både APEO_n og herunder NPEO_n, OPEO_n og AEO_n tilhører gruppen af non- ioniske tensider, hvis funktion, når de indgår i vaske- og rengøringsmidler, er at holde snavs og fedt opløst i vaskevandet /7/. Stofferne virker tillige emulgerende og er antioxiderende, hvilket gør, at de – ud over at blive anvendt i rengørings- og vaskemidler, bilplejeprodukter og shampoos - tillige anvendes i malinger, lakker, cremer, smøreolier, plast, isoleringsskum, pesticider m.m.

NPEO_n’s funktion afhænger af kædelængden. Ethoxylatkædelængden for tensider er <10, for emulgatorer er den <30 og for dispergenter <80 /10/.

Forbrug

I rapporten "Chemicals with Estrogen-like Effects" /10/ er præsenteret en opgørelse fra 1995 over antallet af produkter i Danmark, der på opgørelsestidspunktet indeholdt NPEO_n. Desuden blev det årlige forbrug opgjort. Data stammer fra Produktregisteret, og tallene er præsenteret i tabel 3.1.

Tabel 3.1
Opgørelse over produkter i Danmark, der i 1995 indeholdt NPEO_n, samt årligt forbrug af NPEO_n målt i t/år.

Udvikling i forbrug

I ovennævnte rapport er det anført, at der de foregående 5-6 år skete en betydelig reduktion i forbruget af NPEO_n. Denne nedgang i forbruget forventes at være fortsat de efterfølgende år, således at antallet af produkter, der indeholder NPEO_n, i dag er langt mindre, ligesom mængderne er mindre.

Koncentration i spildevand

Ved at betragte de ovennævnte produkter ses, at kilderne til NP + NPEO_1-2 + NPEO_n i spildevand og slam både kan være industrier, handel- og håndværksvirksomheder samt husholdninger. Koncentrationen af NP + NPEO_1-2 blev ved en undersøgelse i 1996 målt til mellem 5,3 og 21 µg/l i spildevand fra tre boligområder /21/. Koncentrationer af NP, NPEO_n, OPEO_n og AEO_n i forskellige typer spildevand er vist i tabel 3.2. Spildevandet fra Gladsaxe Erhvervskvarter stammer fra mere end 100 virksomheder, hvoraf der er flere farve/lak virksomheder, som kan være kilder til NPEO_n i spildevandet.

Tabel 3.2
NP + NPEO_1-2, NPEO_n, OPEO_n og AEO_n i forskellige spildevandstyper målt i µg/l.

Fra deloplande i Rødovre Kommune med blandet erhverv og boliger registreredes ved en undersøgelse i 1998 /24/ ingen koncentrationer over detektionsgrænsen af hverken kort- eller langkædede NPEO. Derimod måltes koncentrationer af AEO_n på mellem 2.300 og 3.400 µg/l.

Koncentrationen af NPEO_n og AEO_n fra kilder til belastningen på renseanlæg varierer således ganske betydeligt. NPEO_n er ganske givet knyttet til bestemte industrier, mens AEO_n ud fra de ovennævnte data må forventes anvendt i produkter, der benyttes både i industrier og i private husholdninger.

3.2 Bioakkumulerbarhed, toksicitet og østrogenlignende effekt

Kommercielle blandinger af AEO_n består typisk af en alkyldel, der indeholder 10-18 kulstofatomer, mens ethoxylatkæden består af 1-20 ethoxylatgrupper /10/.

Bioakkumulerbarhed

NP, NPEO_1-2, NPEO_n og AEO_n betragtes ud fra stoffernes log P_ow, der er ³ 3, som potentielle bioakkumulerbare. Stoffer med log P_ow ³ 3 bindes stærkt til organisk materiale, herunder også slam. De kortkædede NPEO har en højere log P_ow (nonylphenol log P_ow=4,48) end de langkædede forbindelser og betragtes derfor som potentielt mere bioakkumulerbare.

Toksicitet

Der eksisterer en lang række toksicitetsdata for APEO_n og AEO_n, som er sammenstillet i tabel 3.3. Generelt gælder det for NPEO_n, at toksiciteten stiger, jo kortere ethoxylatkæden er. AEO_n er, som det ses af data i tabel 3.3, mere toksiske end de langkædede NPEO_n. Mens AEO_n er letnedbrydelige stoffer, der under aerobe forhold kan nedbrydes fuldstændig til kuldioxid og vand, så nedbrydes APEO_n til alkylphenol, der både er stabil, potentielt bioakkumulerbar og mere toksisk overfor alger, krebsdyr og fisk end de oprindeligt langkædede forbindelser.

Tabel 3.3
Toksicitetsdata for alkoholethoxylater og alkylphenolpolyethoxylater /25/.

* akut giftighed

Ud over at NPEO_1-2 og NPEO_n har toksiske effekter, har in vitro og in vivo forsøg vist, at stofferne også har østrogenlignende effekter, og at effekterne er knyttet til længden af ethoxylatkæden, således at østrogeneffekten stiger med faldende kædelængde. I rapporten "Chemicals with Estrogen-like Effects" /10/ er beskrevet en lang række undersøgelsesresultater vedrørende NP, NPEO_1-2 og NPEO_n’s østrogenlignende effekter.

3.3 Nedbrydningsveje

Nedbrydning - renseanlæg

Ahel et al. /11/ har beskrevet nedbrydningsvejen for APEO_n i forbindelse med spildevandsrensning. Relateres nedbrydningsvejen til NPEO_n, kommer omsætningen under aerobe og anaerobe forhold til at se ud som vist på figur 3.1.

Figur 3.1
Nedbrydning af NPEO_n under aerobe og anaerobe forhold.

Aerob-anaerob nedbrydning

Under aerobe forhold nedbrydes de langkædede NPEO_n til nonylphenolcarboxylater med 1-2 syregrupper og NPEO_1-2. Efterfølgende omdannes både carboxylaterne og NPEO_1-2 til NP. Under anaerobe forhold dannes der ikke carboxylater. De kortkædede NPEO_n vil under aerobe forhold blive nedbrudt til NP, som ikke forventes nedbrudt yderligere.

NPEO_1-2 nedbrydes under anaerobe forhold til NP. Herefter stopper nedbrydningen, idet den aromatiske ringstruktur i NP forbliver intakt.

Undersøgelser i aktiv slam anlæg i laboratorieskala med nedbrydning af NP og NPEO_1-2 tyder på, at fjernelse af NP fra slam- og vandfasen er stærkt temperaturafhængig. Der mangler dog målinger på fuldskala anlæg, der kan dokumentere, at dette også er tilfældet på kommunale renseanlæg /17/.

Nedbrydning af AEO_n

AEO_n kan ved bionedbrydning mineralisere fuldstændig til kuldioxid og vand. Ved aerob bionedbrydning af AEO_n sker der først en spaltning af molekylet i polyethylenglycol eller polyethoxylat og en langkædet alkylalkohol (se figur 3.2). Der findes indikationer af, at alkylalkoholen nedbrydes hurtigere end polyethoxylatdelen. Forgrenede alkoholethoxylater er vanskeligere at nedbryde end ligekædede /18/. Vashon and Schwab /18/ har vist, at nedbrydningen af alkylkæden i saltvand foregår eksponentielt (første ordens kinetik), mens nedbrydning af ethoxylatdelen ikke kan beskrives lige så enkelt og er længerevarende.

En mulig nedbrydningsvej for alkoholethoxylater under anaerobe forhold er beskrevet og dokumenteret ved laboratorieforsøg med anoxic spildevandsslam /13/.

Figur 3.2
Nedbrydning af AEO_n under aerobe forhold.

En formodet nedbrydningsvej under anaerobe forhold er vist i figur 3.3.

Se her!

Figur 3.3
Nedbrydning af AEO_n under anaerobe forhold /13/.