Håndbog om giftige alger i badevand

7 Baggrundsinformation

7.1 Tegn på algeproblemer i badevand
7.2 Giftige alger
7.3 Giftige blågrønalger
7.3.1 Arterne
7.3.2 Cyanotoksiner
7.3.3 Risikovurdering
7.3.4 WHO's grænseværdier
7.4 Andre giftige alger - opblomstringer i havet
7.4.1 Arterne
7.4.2 Toksinerne

7.1 Tegn på algeproblemer i badevand

Gener som følge af algeforekomster i fersk- og havvand skyldes både bundlevende alger og planktonalger. De bundlevende alger omfatter løstliggende trådalger og måttedannende blågrønalger (også kaldet blågrønalgebelægninger). På den modstående side er de tre typer generende alger kort beskrevet.

En række tegn indikerer, at der er større algeforekomster på badestranden og dermed risiko for gener for badende og andre gæster. Nogle af disse, såsom vandets gennemsigtighed og farve, er nævnt i Badevandsbekendtgørelsen, som giver en oversigt over de vigtigste parametre, der kan bruges til at vurdere, om der er algeproblemer ved badestranden.

Vandets gennemsigtighed og farve

Ifølge den nuværende vejledning skal gennemsigtigheden (= sigtdybden) på badevandslokaliteter være større end 1 m. Begrundelsen er, at mindre sigtdybde kan skyldes alger, og at algerne kan være giftige.

Uklart vand skyldes en række faktorer (Boks 7-3). Oftest kan årsagen ikke identificeres i felten, men kilden til misfarvningen kan indkredses udfra farven (se Tabel 7-1), så der på stedet kan tages stilling til relevant prøvetagning.

Skum, olie og lugt

Udover misfarvning af vandet kan masseopblomstringer af alger medføre skumdannelse, give olielignende film på vandoverfladen og være ildelugtende. Alle tegn nævnes i Badevandsvejledningen (MST 1985), uden at de dog er specifikt møntet på alger (se Boks 7-2). Særligt uklart, misfarvet vand og skumdannelse indikerer, at der er risiko for forekomst af giftige arter.

Skumdannelsen opstår, når store mængder alger lækker overfladeaktive stoffer. Det findes langs strandkanten og andre steder, hvor strøm samler ekstra store mængder alger. Fænomenet kendes især hos blågrønalger, kiselalger og en enkelt stilkalge-slægt (Phaeocystis).

Lugt i forbindelse med algeopblomstringer kan skyldes kemiske stoffer, der produceres af algerne. Stofferne lækker især fra algerne, når de er ved at dø. Ilde lugt opstår også, når algerne rådner.

Andre tegn på algeopblomstring og giftige alger

Mange døde dyr, husdyr der bliver syge og i værste fald dør af at drikke vandet, samt badegæster med hudirritationer, maveproblemer og andre former for ildebefindende kan være tegn på giftige alger. Derudover bør man, som det fremgår, være opmærksom på algebelægninger på sø- og havbund samt sten.

Boks 7-1.
De generende alger

Løstliggende trådalger udgør alene et æstetisk problem, da de ikke producerer algetoksiner De ligger som bræmmer på lavt vand langs søbredder og havkyster. I havet er grønalger og fedtmøg (er løstliggende brunalger) almindelige, mens det i søer især er grønne alger (grøn- og gulgrønalger), der giver gener. Trådstrukturen kan normalt erkendes, hvis algerne tages op i hånden. Hyppigt generende slægter er i ferskvand for eksempel Cladophora og Mougeotia, og i kystvande Pilayella, Ectocarpus, Ulva, Enteromorpha og Chaetomorpha

 

Blågrønalgebelægninger kan indeholde toksiske arter og dermed udgøre en sundhedsmæssig risiko. De findes på sten og mudder langs søbredder og havkyster. De grønne-blågrønne-olivengrønne algemåtter er slimede og glatte. De er især almindelige i marsken, på strandenge og langs søbredder. Udbredelsen af toksiske måtter er ukendt. Fra Danmark findes et eksempel på giftige blågrønalgebelægning. Kendte problemskabende slægter er Lyngbya, Oscillatoria og Schizothrix.

 

Planktonalger omfatter toksiske arter, der kan udgøre en sundhedsmæssig risiko. Plankton svæver frit i vandet. Når de optræder i stort antal, vil deres pigmenter misfarve vandet i brune, røde, grønne, blågrønne og gullige farver (tabel 1). Alle planktonalger kan i princippet danne masseopblomstring, men de årligt tilbagevendende opblomstringer i søer og kystområder skyldes et begrænset antal arter. I ferskvand er det hyppigst blågrønalger, grønalger, kiselalger og gulalger, og i havet primært kiselalger, furealger, stilkalger samt i Østersø-området blågrønalger.

Kun en mindre andel af planktonalgerne producerer toksiner, som påvirker mennesker. Med hensyn til badevand er det blågrønalgerne i ferskvand og brakvand, der giver problemer. Toksiner fra furealger og i enkelte tilfælde kiselalger koncentreres i muslinger, som derved bliver giftige for mennesker. Andre giftige alger som stilkalger og kiselalger påvirker kun laverestående dyr.

Tabel 7-2 og 7-4 giver oversigter over kendte problemslægter og -arter i danske søer og kystvande.

  
Boks 7-2.
Tegn på algeopblomstringer, herunder giftige alger.

Observationer, der giver anledning til nærmere undersøgelse af badevandskvaliteten, fordi de kan skyldes uønskede forureninger og algeopblomstringer, herunder giftige alger. Faktorerne 1-4 indgår i den løbende badevandskontrol, som udføres af kommunerne. Badevandsvejledningens krav (MST 1985) til de disse parametre er angivet neden for.

1. Uklart (misfarvet) vand
2. Oliefilm
3. Skumdannelse
4. Lugt
5. Døde dyr
6. Slimede belægninger på sten og bund
7. Sygdomstegn hos badende og vandsportsudøvere

1.

Uklart vand er nærmere omtalt i Boks 7-3.

Badevandskrav: at vandet ikke er misfarvet, og sigtbarheden er større end 1 m

2.

Oliefilm skyldes hyppigst kemiske forureninger eller okker, men kiselalger kan også give et olieagtigt skær på vandoverfladen.

Badevandskrav: at der ikke er synlig film.

3.

Skumdannelse skyldes tilstedeværelsen af overfladeaktive stoffer. De overfladeaktive stoffer kan stamme fra kemiske forureninger og fra alger. Især blandt kiselalgerne og blågrønalgerne findes der arter, der giver skumdannelse, når døende celler optræder i høje koncentrationer. Én enkelt slægt inden for Stilkalgerne (Phaeocystis), er også kendt for at danne skum.

Badevandskrav: der må ikke findes vedvarende skum.

4.

Lugt kan skyldes kemiske forureninger, nedbrydning af organisk stof, herunder alger. Algerne kan også lugte i sig selv.

Badevandskrav: der må ikke lugte af phenoler.

5.

Døde dyr. Større forekomster af døde fisk samt skaldyr og andre bunddyr langs søbredder og kyster skyldes ofte iltsvind eller giftige alger, men der er også andre årsager som affald fra fiskerbåde. Døde fugle og pattedyr kan skyldes forekomst af giftige alger, virus eller kemiske forureninger.

Badevandskrav: ikke defineret.

6.

Slimede belægninger på sten og bund skyldes normalt blågrønalger eller likener, hvoraf nogle blågrønalger producerer algetoksiner.

Badevandskrav: ikke defineret.

7.

Sygdomstegn hos badende og vandsportsudøvere. Hvis badevandsgæster klager over gener som hudirritationer, kvalme og generelt ildebefindende kan det være tegn på, at der er giftige alger i vandet. Sygdomssymptomerne er nærmere omtalt i kapitel 1.

  
Boks 7-3.

Årsager til uklart vand

Uklart vand kan skyldes

Opblomstringer af planktonalger

Masseforekomst af bakterier

Opslemmet sediment

Opslemmede algebelægninger

Pollen

Opblomstringer af planktonalger. Planktonalger er hyppigst mikroskopiske og dermed ikke synlige med det blotte øje, men hvis de optræder i stort antal misfarver de vandet.

Masseforekomster af bakterier. Bakterier er ligeledes mikroskopiske men kan ved masseforekomst misfarve vandet. Masseforekomster opstår ved nedbrydning af store mængder organiske stof. Det organisk stof kan stamme fra spildevandsudledninger eller døende planter og dyr.

Opslemmet sediment ses i bølgebrudszonen og ved kraftig blæst i lavvandede områder. Det farver normalt vandet i brune eller nuancer.

Opslemmede algebelægninger kan forekomme ved kraftig blæst eller efter dyr og mennesker har stampet rundt i områder med algebelægninger på bunden.

Pollen i store mængder ses kun i foråret, hvor vinden samler træpollen på vandoverfladen. Pollen og blågrønalgeopblomstringer (især i havet) kan forvekles, men sidstnævnte optræder først om sommeren

Humusstoffer gør normalt ikke vandet uklart men farver det brunt og nedsætter sigtdybden.

  
Tabel 7-1.

Sammenhæng mellem misfarvning og mulige årsager.

Vandets farve

Årsager – Søer

Årsager – Kystområder

Hvid

Bakterier

Bakterier

Røde

Bakterier

Planktonalger: Blågrønalger1

Bakterier

Planktonalger: Furealger

Gullige

Opslemmet sediment

Planktonalger: Stilkalger, Gulalger, Kiselalger

Pollen (om foråret)

Opslemmet sediment

Planktonalger: stilkalger, Kiselalger, Blågrønalger1

Pollen (om foråret)

Brune

Sediment

Planktonalger: Furealger, Kiselalger

Sediment

Planktonalger: Furealger, Kiselalger, Haptofyter, Raphidophyceer

Brune trådalger1

Blågrønne-olivengrønne

Planktonalger: Blågrønalger1

Opslemmede algemåtter

Planktonalger: Blågrønalger1

Opslemmede algemåtter

Græsgrønne

Planktonalger: Grønalger, Øjealger

Grønne trådalger1

Planktonalger: Grønalger, Øjealger, 2

Grønne trådalger1

1 Trådalgeernes tråde kan normalt erkendes, i modsætning til planktonalgerne der giver en ensartet farvning af vandet eller danner fnug (sidstnævnte ses hos nogle blågrønalgearter)
2 Fra danske farvande kendes også én enkelt furealge-art, der er grøn og danner grønne opblomstringer
  

Årstidvariation og vejrets betydning

Algeopblomstringer optræder hovedsageligt fra maj til oktober, dvs. i badesæsonen. Da arternes vækst ikke topper på de samme tidspunkter, kan årstiden give et fingerpeg om, hvilke alger der er dominerende i en opblomstring (Figur 7-1). Højsæson for blågrønalgeopblomstringer er i juli-september, men de kan forekomme i hele badesæsonen.

Se her!

Figur 7-1.
Typiske årstider for opblomstringer for de mest almindelige algegrupper.

Ved observation og vurdering af badevandsforhold er det vigtigt at observere vejrforholdene i den forudgående periode samt inddrage prognoser for perioden frem til næste planlagte kontrolbesøg (Figur 7-2).

Næringsrigdom, sol og lave vindhastigheder fremmer generelt udviklingen af planktonopblomstringer. Specielt i forbindelse med højtryk skal man være opmærksom på risikoen for algeopblomstringer.

Et forvarsel om opblomstringer i havet er en regnfuld periode med stor afstrømning fra land. Herved tilføres ny næring, der kan danne grobund for en opblomstring. Efterfølges en sådan periode af stille solrigt vejr, er der stor risiko for algeopblomstringer.

Er det mere eller mindre vindstille, har algerne mulighed for at placere sig det sted i vandsøjlen, hvor de får de bedste vækstforhold. Det vil typisk være ved overfladen (Figur 7-2). Specielt blågrønalger vil samles lige ved overfladen (Boks 7-1).

Vindstuvning og havstrømme er årsag til ekstraordinært høje cellekoncentrationer langs søbredder og kyster med deraf følgende skumdannelse hos nogle arter (se Figur 7-2).

Se her!

Figur 7-2.
Vejrforholdenes indflydelse på udviklingen af algeopblomstringer.

Artsidentifikation

Hvorvidt det er nødvendigt at få en nøjagtig artsidentifikation, må vurderes i den enkelte situation. Som udgangspunkt bør man foretage en nærmere undersøgelse i tilfælde, hvor der er mistanke om forekomst af arter med humantoksiske effekter. Identifikation af alger er nærmere omtalt i kapitel 6.

7.2 Giftige alger

Kun et mindre antal planktonarter producerer toksiner, der udgør en sundhedsrisiko for mennesker og dyr.

Arterne tilhører flere taksonomiske algegrupper, hvoraf de vigtigste og deres karakteristika er beskrevet i Boks 7-4 og Boks 7-5. Det største antal findes inden for furealgerne og blågrønalgerne, men også Raphidophyceerne og Stilkalgerne omfatter en del toksinproducerende arter. Blandt kiselalgerne er der få kendte giftige arter, men de seneste års forskning tyder på, at listen over problemarter er længere end hidtil antaget. Både fure-, kisel- og blågrønalgerne producerer potente gifte, der påvirker mennesker, mens Raphidophyceerne og Stilkalgerne er kendte for deres toksiske effekter på laverestående dyr, herunder fisk.

Boks 7-4.
Taksonomiske grupper med giftige alger I

Furealgerne er små autotrofe flagellater, som bedst kendes på deres synlige cellekerner og deres furer, én tværgående og én længdegående fure, hvori cellens 2 flageller ligger. Nogle arter har yderst et lag af celluloseplader, der bevirker, at algerne beholder deres facon, når de dør. Furealgerne tilhører den taksonomiske gruppe "Dinoflagellaterne" eller "Dinophyceae", som også omfatter heterotrofe flagellater, herunder en ugiftig, men generende art, der giver anledning til rød masseforekomst (Noctiluca, se Tabel 7-4).

Kiselalgerne er enkeltcellede eller kædedannende organismer, hvor hver celle er omgivet af en forkislet væg. Kiselskallens facon og struktur er af afgørende betydning for artsbestemmelsen. Kiselalgerne kaldes også diatomeer.

Stilkalger er flagellater, der er karakteristiske ved at have et stilkagtigt organel – et haptonema – placeret mellem de 2 flageller. Haptonemaet er normalt synligt i lysmikroskop. Gruppen har ikke et dansk navn.

Raphidophyceer er flagellater med 2 flageller. Gruppen har ikke et dansk navn.

7.3 Giftige blågrønalger

Masseforekomster af planktoniske blågrønalger (Boks 7-5) er almindelige i eutrofe søer og i Østersøen. Under masseopblomstringer kan koncentrationen af blågrønalgernes toksiner, cyanotoksiner, blive så høje, at de giver ildebefindende hos mennesker og medfører død hos større dyr som hunde og fugle.

I eutrofe danske søer er opblomstringer af blågrønalger et årligt tilbagevendende fænomen i sommer og efterårsmånederne med særligt store forekomster fra juli-september. Generelt fremmes deres forekomst og dominans af høje temperaturer. Risikoen for massive opblomstringer kan desuden vurderes på basis af koncentrationen af totalfosfor (TP). I Danmark optræder de massive opblomstringer i dybe søer, hvor middelsommerkoncentrationen er større end 0,01 mg P pr liter, mens tærskelen i lavvandede søer er 0,1 mg P pr liter. I de lavvandede søer falder betydningen af blågrønalger igen ved TP koncentrationer over 0,5 mg P pr liter, hvor grønalger bliver dominerende. For nærmere beskrivelse af de bagvedliggende analyser henvises til Kaas et al 1999.

I havet optræder massive opblomstringer af blågrønalger normalt kun i brakvandsområder. De hyppigste forekomster ses langs Østersø-kysterne. Forekomsterne er tæt forbundet med udviklingen i den centrale del af Østersøen, hvor algerne blomstrer op hvert år. Som i ferskvand er risikoen for kraftige blågrønalgeopblomstringer særlig stor ved længerevarende højtryk i juli-august. Ved længerevarende østlige vinde breder algerne sig fra den centrale Østersø til danske Østersø-kyster og i meget sjældne tilfælde til Kattegat. Lokal spiring af hvilesporer (akineter) kan også spille en rolle, men det er usikkert i hvor høj grad, det er tilfældet.

7.3.1 Arterne

Tabel 7-5 angiver de potentielt giftige blågrønalgeslægter, der er forbundet med giftige planktonopblomstringer i danske søer og kystvande. I ferskvand er det specielt arter inden for slægterne Microcystis, Anabaena, Planktothrix, der giver problemer. Man skal dog være opmærksom på, at også andre slægter kan producere toksiner, herunder f.eks. Anabaenopsis, Nostoc og Oscillatoria. De toksiske arter er almindelige i danske søer og ofte blandt de dominerende arter i opblomstringer.

Boks 7-5.
Taksonomiske grupper med giftige alger II

Blågrønalger er en meget udbredt gruppe af mikroorganismer. De findes som frit svævende organismer i vand (planktoniske) og som belægninger på faste overflader. De findes i ferskvand, i havvand og på land; i ekstremt kolde og varme miljøer og miljøer med ekstreme kemiske forhold.

Blågrønalger er bakterier, der indeholder klorofyl og dermed er i stand til at udføre fotosyntese i lighed med klorofylholdige planter. Som følge af deres tilhørsforhold til bakterierne kaldes de i den faglige litteratur oftest cyanobakterier. De latinske betegnelser for gruppen er Nostocophyceae og Cyanophyceae.

Morfologisk kan blågrønalgerne deles i en cellede og trådformede. De encellede kan være samlet i gelé, såkaldte kolonier.De trådformede kaldes ofte for trichomer i faglitteraturen. De består af former, der kun har én type celler (vegetative celler) og former, der består af vegetative celler og specialiserede celler som akineter (=hvilesporer) og heterocyter.

Akineter dannes under dårlige vækstforhold, for eksempel under afslutningen af en opblomstringer. De kan overleve på sø- og havbunden, indtil der igen er gunstige vækstbetingelser og dermed være med til at starte en ny opblomstring.

Heterocyter er celler, der kan binde frit kvælstof (N2). Arter med heterocyter adskiller sig derfor fra alle øvrige alger ved have to kvælstofnæringskilder: de opløste kvælstofsalte (som andre alger) og den store mængde frit kvælstofgas (N2), der findes i fersk- og havvand. Det giver denne type blågrønalger en konkurrencemæssig fordel, som nogle har tolket som årsagen til blågrønalgernes succes. De arter, der danner opblomstring, findes imidlertid inden for alle morfologiske typer; kolonier og tråde, med og uden heterocyter.

Mange blågrønalger har luftfyldte hulrum i cellerne, så de kan regulere deres vægtfylde. Hulrummene kaldes aerotoper og ligner i mikroskop små sorte korn. På grund af aerotoperne kan planktoniske arter i stille vejr bevæge sig op til vandoverfladen og her danne tætte forekomster i de allerøverste vandlag (Figur 7-2).

De toksinproducerende arter er såvel encellede koloniformende som trådformede. Langt de fleste er planktoniske, men de bundlevende (de bentiske) kan også være giftige.

Beskrivelse og illustrationer af de mest almindelige blågrønalger i danske søer og kystområder findes i Olrik 1997 og Kaas et al. 1999. I Tabel 7-2 er angivet de potentielt giftige blågrønalger, der er kendt fra danske søer og kystvande.

 

Figur 7-3.
Eksempler på hyppigt forekommende blågrønalger i havet (Nodularia) og danske søer (resten). Foto Kirsten Olrik (MBL).

I havet domineres opblomstringerne af Nodularia spumigena og/eller Aphanizomenon sp. En tredje art tilhørende Anabaena er også almindelig men optræder sjældent i stort tal. Det er kun hos N. spumigena, der er påvist toksiner.

Blågrønalgebelægninger på søbredder og havkyster udgør specielt en sundhedsrisiko, som har medført dødsfald hos dyr og givet kraftigt udslæt hos mennesker. Belægningerne er især kritiske, hvis de giftige alger opslemmes i vandet, når det blæser kraftigt, eller når dyr og mennesker træder rundt i algebelægningerne. Også døende algebelægninger udgør en risiko, fordi algecellerne lækker toksiner ud i vandet, så koncentrationerne bliver kritiske. Hunde og kvæg er særligt udsatte, fordi de ynder at slikke på belægningerne, hvorved de risikerer at indtage dødelige mængder toksin. Fra Danmark kendes et eksempel, hvor en hund døde mindre end 1 time efter at have drukket søvand med stærkt nervetoksiske blågrønalger, der stammede fra måtter på bunden. Dødsårsagen blev først fundet efter obduktion af hunden, da søen normalt var klarvandet, og blågrønalger derfor ikke blev anset for en mulig kilde.

Tabel 7-2.
Potentielt giftige blågrønalgeslægter/arter i plankton i danske søer og kystområder.

Det er angivet, hvilke toksintyper og toksiner slægterne kan producere. Alle toksiner med undtagelse af cylindrospermopsin er påvist i danske vandmiljøer (forekomsten af cylindrospermopsin er ikke undersøgt). Kendskabet til toksinprofiler hos danske stammer af potentielt toksiske arter er endnu begrænset.

Slægter

Almindelige arter

Toksintyper

Toksiner

Søer
Anabaena

  
A. flos-aquae,
A. spiroides,
A. circinalis,
A. lemmermannii

  
Levertoksiner Nervetoksiner

  
Microcystiner
Anatoxin-a
Homotoxin-a
Anatoxin-a(s)
Saxitoksiner

Aphanizomenon

A. flos-aquae

Levertoksiner
Nervetoksiner

Cylindrospermopsin
Saxitoksiner

Microcystis

M. aeruginosa,
M. botrys,
M. viridis

Levertoksiner

Microcystiner

Planktothrix

P. agardhii

Levertoksiner
Nervetoksiner

Microcystiner
Anatoxin-a

Kystvand
Nodularia

  
N. spumigena

  
Levertoksiner

  
Nodularin

   
7.3.2 Cyanotoksiner

Blågrønalgernes toksiner kaldes under ét cyanotoksiner. Denne betegnelse dækker over en lang række kemisk ubeslægtede toksiner med vidt forskellige effekter. Baseret på deres primære effekt på mennesker karakteriseres cyanotoksinerne som angivet i Tabel 7-3.

Toksinerne findes indeni algecellerne, så længe disse er friske og i vækst. Først når cellerne holder op med at vokse og i sidste ende dør, lækker toksinerne ud i det omgivende vand. Toksinerne lækker også, hvis friske celler bliver mast under våddragter og badetøj.

I starten af en opblomstring er den største risiko således forbundet med cellerne, mens der senere kan forekomme høje koncentrationer af toksin opløst i vandet og i skum.

Tabel 7-3.
Opdeling af cyanotoksiner

Toksintype

Toksin

Primære angreb på mennesker

Levertoksiner

Microcystiner
Nodularin
Cylindrospermopsin

Angriber primært leveren samt generelt indre epiteler

Nervetoksiner

Anatoxin-a
Homoanatoxin-a
Anatoxin-a(s),

Angriber nervesynapser

 

Saxitoksiner

Angriber nerveaxoner

Dermatotoksiner

Aplysiatoxin med flere

Irriterer huden

LPS-toksiner

Arts- og slægtspecifikke endotoksiner

Irriterer alle epiteler

  
Symptomer som følge af kontakt med blågrønalger er angivet i kapitel 1.

Levertoksinerne microcystiner og nodularin er de mest udbredte. Microcystiner er meget almindelige i danske søer med blågrønalgeopblomstringer (Boks 7-7). De produceres af mange forskellige arter (Tabel 7-2), og store forekomster af disse arter indikerer høje toksinkoncentrationer (Boks 7-6), se også afsnit om grænseværdier).

Det samme gælder for Nodularia/nodularin; jo større forekomst af Nodularia spumigena, jo højere koncentrationen af nodularin. Cylindrospermopsin er først for nyligt fundet i Europa og er endnu ikke konstateret i danske søer.

Boks 7-6.
Indikation af mængden af toksin

Høje koncentrationer af microcystin-producerende arter er en god indikation på at koncentrationen af microcystin er høj. Man skal dog være opmærksom på,

at toksinkoncentrationen pr celle varierer arterne imellem; en opblomstring af Planktothrix agardhii giver højere microcystinkoncentrationer end én af Microcystis aeruginosa.

at den enkelte arts toksinkoncentrationen pr celle kan variere; variationens størrelse er usikker og afhænger af arten.

at bioassay hyppigt viser en højere toksicitet end forventet ud fra toksinsammensætning. Det kan skyldes synergieffekter, mangelfuld toksinidentification og ukendte toksiner.

at arter der producerer mere potente toksiner (nervetoksiner) kan udgøre en større risiko selvom de findes i mindre antal

at listen over toksinproducerende arter ikke er fuldstændig

   
Nervetoksiner er kun observeret i et mindre antal danske søer (Boks 7-7). Mest markant er anatoxin-a(s), der har medført fugledød i Knud Sø. Toksinet produceres af Anabaena lemmermannii, men arten kan ikke bruges som indikator, da opblomstringer i andre søer ikke indeholder anatoxin-a(s).

Kilden til saxitoxin-forekomsterne i danske søer er ukendt. Så vidt vides optræder toksinerne ikke i høje koncentrationer, og de producerende arter skal derfor findes blandt de arter der (normalt) ikke danner opblomstring.

Anatoxin-a og homoanatoxin-a er ikke fundet i Danmark, men er kendt fra vores nabolande (se nedenfor).

En grov retningslinie for toksinernes relative toksicitet kan udledes fra LD507 hos mus, hvor toksinerne er sprøjtet direkte ind i blodbanen. I følge LD50i.p. er saxitoxin og anatoxin-a(s) henholdsvis omkring fire og omkring to gange mere toksiske end microcystin-LR (MC-LR),. Toksiciteten af anatoxin-a er mindre end MC-LRs (ca. en femtedel) og de øvrige microcystiner er lige så eller mindre toksiske end MC-LR.

Tilstedeværelsen af dermatotoksiner og LPS-toksiner i Danmark er ikke undersøgt. Risikoen for dermatotoksiner må som udgangspunkt anses for lille, da der ikke er observeret tilfælde (symptomerne er kraftige udslæt). LPS-toksiner antages derimod for almindeligt udbredte. De er feberfremkaldende og mistænkes for at være årsag til hud og luftvejsgener.

En oversigt over toksinerne er givet i Bilag A. De danske arter, der typisk producerer toksinerne, fremgår af Tabel 7-2). For mere information henvises til Miljøstyrelsens Miljøprojekt nr 435 (Kaas et al. 1998) og WHOs bog om cyanobakterier (WHO, Chorus og Bartram 1999).

Opblomstringer kan være levertoksiske og nervetoksiske på samme tid (Boks 7-7), ligesom der sandsynligvis ofte er LPS-toksiner til stede. Det skyldes hyppigst, at algesamfundet omfatter flere toksiske arter, der producerer hver sin toksintype. I enkelte tilfælde er forklaringen, at den dominerende art producerer flere forskellige toksintyper.

Boks 7-7.
Screening for cyanotoksiner i danske søer

96 danske søer med forskellige koncentrationer af blågrønalger blev i 1994-1995 undersøgt for toksicitet ved brug af musetest underbygget med HPLC-analyser for microcystiner, anatoxin-a og saxitoxiner.

93% af søerne (=89) gav toksisk reaktion: 59 levertoksisk, 14 nervetoksisk og 21 anden type toksicitet. 13% af søerne viste flere typer af toksicitet.

De levertoksiske søer indeholdt alle microcystin.

I søerne med nervetoksisk respons blev der i 11 påvist saxitoksiner. Saxitoxiner forbindes normalt med skaldyrsforgiftning forårsaget af furealger, men i midten af 1980erne blev det første gang vist, at blågrønalger også producerer disse meget potente toksiner (Mahmood og Carmichael 1986).

I de 3 resterende skyldes den nervetoksiske reaktion anatoxin-a(s).

Der blev ikke påvist Anatoxin-a i nogen søer.

Ved analyser af blågrønalgeopblomstringer i danske kystvande er det karakteristisk at der påvises nodularin i alle prøver, hvor N. spumigena findes i større antal (opblomstringer i 1995, 1997 og 1999). Det er i overensstemmelse med finske og svenske erfaringer.

Kilder: Henriksen og Moestrup 1997, Henriksen et al. 1997, Kaas et al 1998, Kaas og Henriksen 2000.

7.3.3 Risikovurdering

Med den foreliggende viden om cyanotoksinerne er det ikke muligt at gennemføre autoriserede analyser af sundhedsrisici ved badning. Dertil kræves bedre kendskab til toksinerne samt toksikologiske og epidemiologiske undersøgelser.

Erfaringer fra bakterielle undersøgelser viser, at det generelt er meget vanskeligt at påvise entydige sammenhænge mellem badning i "forurenet" vand og infektionssygdomme. Da der er tale om et kompleks samspil (flere forskellige toksiner i forskellige mængder og med forskellige effekter), vil en samlet analyse af risici under alle omstændigheder kræve en kombination af den tilgængelige viden.

Observerede effekter af blågrønalger i badevand (Boks 1-1) dokumenterer, at masseforekomst af blågrønalger - hvor vandet er misfarvet - udgør en sundhedsmæssig risiko. Risikoen kan ikke kvantificeres og afhænger af den badendes følsomhed, varigheden af kontakt med algerne og koncentrationen af alger. Symptomerne forsvinder i løbet af timer - få døgn.

Den største sundhedsmæssige risiko er forbundet med indtagelse af vand. Cyanotoksiner i drikkevand har medført leverskader, dødsfald og øget cancerforekomst (WHO, Chorus og Bartram 1999). Da badende kun i ekstreme tilfælde indtager sammenlignelige mængder vand, og der i tråd hermed ikke er rapporter om tilsvarende tilfælde i forbindelse med badning, vurderes risikoen for alvorlige effekter, herunder kroniske og dødelige, for minimal. Risikoen må dog ikke ignoreres, da indtaget ved badning i tætte algeforekomster kan overstige den af WHO fastlagte grænse for microcystin i drikkevand.

Et særligt problem i forbindelse med en risikovurdering er, at toksinerne potentielt kan findes i vandet, i udtørret skum og akkumuleret i dyr lang tid efter, at algerne er forsvundet; i vandet fra få timer til uger og i tørret skum og dyr fra uger til måneder. Som tommelfingerregel siger man, at koncentrationen af opløste toksiner svarer til 10% af, hvad der findes i cellerne. I situationer, hvor algerne er under nedbrydning eller mases i stykker samt i skum, kan koncentrationer være betydeligt højere.

Nedbrydningen i vand afhænger af mange faktorer som toksinets kemi, lys, temperatur, mængden af nedbrydningsbakterier og mængden af organisk stof. Generelt gælder det, at lys og algepigmenter fremmer nedbrydningen af anatoxiner og levertoksiner. Som tommelfingerregel drejer det sig for anatoxiner om timer og for levertoksinerne om dage til 1-2 uger. Halveringstiden for sidstnævnte er ca 1 dag. Dette sammenholdt med, at strøm og opblanding ofte sørger for hurtig fortynding af toksinerne, sikrer, at toksinerne normalt forsvinder hurtigt, efter at de er lækket til vandet.

Steder, der udgør en særlig risiko, er stillestående vand samt vand i kontakt med frisk eller tørret skum. I stillestående vand kan døende opblomstringer give høje koncentrationer under nedbrydningen og lige efter, at algerne er forsvundet.

Nedbrydningshastigheder for saxitoxin i naturlige miljøer kendes ikke. Et problem ved saxitoxiner er, at nedbrydningsprodukterne i flere tilfælde er mere giftige end det oprindelige toksin.

7.3.4 WHO's grænseværdier

WHO giver anbefalinger til grænseværdier for microcystiner i drikkevand og i badevand (WHO, Chorus og Bartram 1999). De samme værdier kan anvendes for nodularin, hvis toksicitet er identisk med microcystin-LR (MC-LR).

For de øvrige cyanotoksiner og andre algetoksiner er det toksikologiske grundlag for spinkelt til at definere grænseværdier.

WHOs grænseværdi for drikkevand er 1 m g MC-LR pr liter. Værdien bygger på toksikologiske undersøgelser af mus og grise (som anses for tæt beslægtede med mennesker i denne sammenhæng). Den er beregnet med henblik på at beskytte mennesker, der indtager toksiner dagligt over en længere periode.

Da de øvrige microcystiner har lavere toksicitet end MC-LR, skulle man i princippet omregne de enkelte toksiner toksicitet til MC-LR ekvivalenter. Da det er forbundet med praktiske problemer (f.eks. usikkerhed om omregningsfaktorer for enzymassays), bruges i praksis en konservativ tilgang, hvor toksiciteten af alle microcystiner sættes lig med MC-LRs.

For badevand har WHO defineret 3 risikogrupper for blågrønalger i badevand. De er udarbejdet på baggrund af eksisterende litteratur om såvel effekter ved indtagelse af vand som effekter ved kontakt. Da microcystinproducerende blågrønalger er de mest udbredte i badevand og samtidig de bedst undersøgte, er retninglinierne primært rettet mod forekomster af denne gruppe. Specifikt tager de udgangspunkt i drikkevandsgrænseværdien for microcystin og en antagelse om, at en gennemsnitssvømmer indtager imellem 100-200 ml vand under svømning. WHOs tre alarmniveauer er beskrevet nedenfor:

1. Lille sundhedsrisiko

Ved blågrønalgetætheder på ca. 20.000 blågrønalgeceller pr ml - svarende til et blågrønalgedomineret algesamfund med et klorofylniveau på ca. 10 µg chl a pr liter - er der risiko for korttidsgener, som f.eks. hudirritation, kvalme, opkast, og hovedpine. Risikoniveauet er fastlagt ud fra et australsk epidemiologisk studie. Ved blågrønalgetætheder af denne størrelsesorden er der konstateret microcystinkoncentrationer på 2-4 µg pr liter og i enkelte tilfælde helt op til 10 µg pr liter.

2. Moderat til forhøjet sundhedsrisiko

Med stigende blågrønalgetætheder øges risikoen for sundhedsskader. Ved tætheder på 100.000 blågrønalgeceller pr ml – svarende til et blågrønalgedomineret algesamfund med et klorofyl niveau på ca. 50 µg chl a pr liter – er der ud over korttidsgener risiko længerevarende ildebefindende. Risikoniveauet er fastlagt ud fra grænseværdien for drikkevand. Ved en Microcystis-opblomstring af denne tæthed vil toksinkoncentrationen ofte ligge på ca. 20 µg microcystin pr liter, men den kan nå op på 50 m g microcystin pr liter. Er Planktothix agardhii den dominerende alge, er der risiko for dobbelt så høje microcystin-koncentrationer. Der er således tale om niveauer, der for en gennemsnitsvømmer svarer til samme eller højere niveauer end den anbefalede grænseværdi for drikkevand. For børn, der vejer mindre og sandsynligvis sluger mere vand, er der tale om niveauer på 10 gange TDI8. Ved hyppige svømmeture i vand med disse tætheder er der risiko for kroniske lidelser i form af levercancer og nerveskader. Dertil kommer, at vindstuvning kan øge algetæthed og toksinkoncentration med op til en faktor 1000, og der er stor risiko for skumdannelse langs bredderne af badestrandene.

3. Stor sundhedsrisiko

Ved kraftig skumdannelse eller blågrønalgedominerede algesamfund med klorofyl niveauer >150 µg chl a pr liter, er der risiko for alvorlige sundhedsskader og akutte forgiftninger. Skum kan indeholde toksinkoncentrationer, der er tusinder-millioner gange større end vand med algeceller. Det er målt koncentrationer på op til 24 mg microcystin pr. liter. Beregnet på basis af en LD50 på 5.000-11.600 m g pr kg mus ved oral dosering, vil en dosis på 2 mg microcystin give leverskader hos et barn på 10 kg. Der er ikke rapporteret om dødsfald hos mennesker, som entydigt kan relateres til indtagelse af skum, men talrige dyr er døde efter at have drukket vand med blågrønalgeskum.

Generelt

Afhængigt af ens kendskab til en given lokalitet og til opblomstringerne kan retningslinierne modificeres. Hvis potentielt toksiske arter altid udgør en mindre andel af den samlede blågrønalgebiomasse, kan der accepteres større koncentrationer af alger osv. Hvis der er tale om nervetoksiner, som er mere potente end microcystiner, bør grænseværdierne være lavere.

Generelt anbefales det, at der på basis af viden om sædvanlige algesammensætning og klorofylniveauer defineres "grænseværdier" der er tilpasset til det lokale område. Grænseværdierne kan omfatte giftige såvel som ugiftige forekomster og bygge på cellekoncentrationer eller klorofylværdier. Ovennævnte grænseværdier kan bruges som udgangspunkt.

7.4 Andre giftige alger - opblomstringer i havet

Giftige alger fra andre algegrupper end blågrønalgerne findes normalt kun i havet. De udgør ikke et problem for badevandskvaliteten, da de meget sjældent optræder i høje koncentrationer herhjemme.

Algerne opdeles i 3 grupper, hvoraf den gruppe, der producerer skaldyrtoksiner, udgør en sundhedsrisiko for mennesker, der spiser muslinger, hvori toksinerne er koncentreret.

7.4.1 Arterne

Skaldyrsforgiftninger skyldes i de fleste tilfælde furealger, men enkelte kiselalger producerer også skaldyrstoksiner. I Danmark er de mest almindelige producenter af skaldyrstoksiner furealgeslægterne Dinophysis og Alexandrium. Blandt kiselalgerne er toksinproduktion især forbundet med slægten Pseudo-Nitzchia, som også optræder i danske farvande.

Giftstofferne hos de fisketoksinproducerende arter er meget dårligt undersøgt, og der opdages løbende nye toksiner og nye arter med toksiner. I danske farvande danner den fisketoksiske furealge Gymnodinium mikimotoi regelmæssigt opblomstringer, mens opblomstringer af raphidophyceer og stilkalger er mindre almindelige. En art af raphidophyceer har et par gange indenfor de seneste år dannet opblomstring langs Jyllands vestkyst. Udenlandske undersøgelser har vist, at de kan producere nervetoksiner med deraf følgende potentiel risiko for mennesker. Deres forekomst er dog aldrig forbundet med forgiftninger af mennesker.

Nogle arter producerer irriterende stoffer, som ikke kan karakteriseres som toksiske. De bedst kendte eksempler er Phaeocystis og Noctiluca. Der er ikke konstateret effekter på mennesker i Danmark. Fra ferskvand er der endvidere eksempler på hudgener på grund af de høje pH-værdier, som kan findes i tætte algeforekomster.

Som nævnt er effekterne af andre giftige alger i badevand ikke belyst i detaljer. I forbindelse med opblomstringer må situationen vurderes individuelt udfra artssammensætning, tilstedeværelsen af toksiner, observerede tegn på giftvirkninger, kendt risiko etc. Tabel 7-5 giver en oversigt over arter, der har dannet masseopblomstring i danske kystområder med anmærkning om deres eventuelle giftvirkninger. I øvrigt henvises til litteraturlisten for nærmere information.

Tabel 7-4.
Typer af andre giftige alger

Toksingruppe

Produceres af:

Toksiner/Effekt

Skaldyrstoksiner

Furealger og i sjældne tilfælde kiselalger

Diarré- og Amnesifremkaldende toksiner (DSP and ASP)
Nervetoksiner (PSP)
Lette til alvorlige sygdomstilfælde; for PSP i værste fald dødelig

Fisketoksiner

Hovedsageligt stilkalger og raphidophyceer samt enkelte furealger

Heterogen gruppe, hvoraf mange ikke er karakteriseret
Ingen alvorlige effekter på mennesker; enkelte tilfælde af hudirritation

Irritantium

Bedst kendt hos stilkalger og furealger

Bl.a. alkylsyre og ammonium
Ingen alvorlige effekter på mennesker; enkelte tilfælde af hudirritation

   
7.4.2 Toksinerne

Skaldyrstoksiner

Skaldyrstoksiner har navn efter, hvilken type forgiftning de fremkalder. I danske muslinger er der påvist paralysefremkaldende skaldyrstoksiner (PST) og diarréfremkaldende skaldyrstoksiner (DST). Derudover er der en enkelt gang fundet amnesifremkaldende skaldyrstoksiner (AST). Hver toksingruppe består af en række toksiner, der har indbyrdes relaterede forbindelser, der kan omdannes til hinanden. PSTerne er identiske med saxitoksinerne hos blågrønalgerne og er nærmere omtalt i Bilag A. DST og AST er polyætere, men med vidt forskellig struktur og effekter. DSTernes toksikologiske egenskaber har stor lighed med microcystiner, idet de også hæmmer phosphatase 1 og 2A. En fjerde type skaldyrtoksiner, nervetoksiske skaldyrstoksiner (NST), der ligeledes er polyætere, er ikke påvist i Danmark. Det er karakteristisk, at den enkelte algeart kun producerer én type skaldyrstoksiner.

Fisketoksiner

Fisketoksiner forekommer primært i brak- og havvand. Der er tale om en kompleks og meget dårligt undersøgt gruppe kemiske forbindelser, som ikke er indbyrdes relateret. De mest almindelige forbindelser menes at være galactolipider, polyætere og superoxid radikaler. De enkelte forbindelsers toksicitet er meget usikker. Enkelte toksiner er identificerede og deres kemiske struktur opklaret. Det gælder for eksempel gymnodimin, der bl.a. produceres af den i danske farvande almindelige Gymnodinium mikimotoi, og prymnesin, der produceres af Prymnesium parvum, som danner opblomstringer i danske brakvandssøer. De enkelte fisketoksiske arter producerer normalt flere slags toksiner samtidigt.

Tabel 7-5.
Generende og potentielt giftige arter i danske brakvands- og kystområder.

For blågrønalger henvises til Tabel 7-2. Markante effekter i naturen og toksintyper er angivet. PST=paralysefremkaldende skaldyrstoksiner, DST=diarréfremkaldende skaldyrstoksiner, AST=amnesifremkaldende skaldyrstoksiner. Forekomst: + betyder at arten ikke danner opblomstring, ++ at arten enkelte gange har dannet større opblomstringer, +++ at arten med mellemrum danner opblomstring, og ++++ at opblomstringer er årligt tilbagevendende. 1: på grund af kraftig produktion af ammoniak, 2: lange vedhæng irriterer fiskegæller med deraf følgende kraftig slimdannelse, 3: producerer akrylsyre, normalt ikke i niveauer der medfører fiskedød, 4: findes i brakvandssøer. I ferskvand kendes der generelt meget få giftige alger udover blågrønalger. Fiskedød i en dansk sø har været forbundet med opblomstring af en stilkalge (Chrysochromulina parva), men denne type alger producerer så vidt vides ikke sundhedsfarlige toksiner.

Gruppe

Slægt/Art

Forekomst (Farve)

Markante effekter i Danmark

Toksiner

Furealger

Alexandrium tamarense,
A. ostenfeldii
Amphidinium carterae
Dinophysis
acuminata, D. acuta,
D. norvegica, D.
rotundata
  
Gymnodinium
mikimotoi
  
G. galatheanum
Noctiluca scintillans
Prorocentrum minimum

+
  
  
+
  
++
  
+
  
  
++ brun-grøn
++++ brun
  
+
++++ rød
  
++++ rød- brun

Giftige muslinger
  
  
  
Giftige muslinger
  
  
  
Ingen
Døde fisk og bunddyr
  
Døde fisk
Sjældent døde fisk1
Ingen

PST
  
  
  
Ukendt
DST
  
  
  
  
Ingen
Fisketoksiner (gymnodimin)
  
Fisketoksiner
Ingen

Usikkert

Kiselalger

 

 

 

Chaetoceros
Coscinodiscus
Pseudo-Nitzschia delicatissima, multiseries, pseudodelicatissima, pungens, seriata
Skeletonema costatum

++++ brun
++++ brun
++ brun
  
  
  
  
++++ brun

Sjældent døde fisk2
Kraftigt slim
Ingen i DK
  
  
  
Ingen

Ingen
Ingen
AST
  
  
  
  
Ingen

Haptofytter

 

 

Chrysoschromulina polylepis, C. leadbeateri
  
Phaeocystis globosa
  
Prymnesium parvum4

++ brun
  
  
  
+++ brun
  
  
+++ brun

Døde fisk
  
  
  
Skum, til ti- der døde fisk3
   
Døde fisk

Fisketoksiner
  
  
  
Ingen
  
  
Fisketoksiner (prymnesin)

Raphido-
phyceer

Heterosigma akashiwo
Chattonella sp.

++ brun
   
++ brun

Døde fisk
   
Døde fisk

Fisketoksiner
  
Fisketoksiner

 

7 Den dosis som slår 50% af en testpopulation ihjel. LD50i.p., i.p. = ved intraperitoneal injektion.Se også note 9.
   
8 TDI = tolerable daily intake. Se Bilag A under Microcystiner.