Arbejdsrapport fra Miljøstyrelsen, 29/2005 – Effekter af forurenet sediment på bundfauna – Vurdering den danske administrative praksis for risokovurdering af fokusstoffer i marine sedimenter i lyset af udenlandske erfaringer med effekt på bundfauna

Effekter af forurenet sediment på bundfauna

Vurdering den danske administrative praksis for risokovurdering af fokusstoffer i marine sedimenter i lyset af udenlandske erfaringer med effekt på bundfauna

Erfaringen med bundfaunaens sammensætning som mål for påvirkning med forurenende stoffer i sedimentet er relativt ny og de mest omfattende undersøgelser er gennemført i USA som en del af "sediment quality triad " der er opbygget omkring 3 sæt informationer om sedimentet: 1) kemiske analyser, 2) økotoksikologiske sedimenttest med forskellige organismer samt 3) kvantitative undersøgelser af bundfaunasamfund. Der er herved etableret et meget stort datagrundlag, som kan anvendes til en kritisk analyse af metodernes følsomhed og beregne effektgrænser for enkeltstoffer og for samtidigt forekommende stoffer i sedimentet. Overordnet er målet at beskytte den naturlige fauna mod skadelige effekter ved klapning af sediment og her vil en kvantificering af den realiserede effekt af forurenet sediment på den fauna som skal beskyttes være den mest oplagte tilgang.

I USA er følsomheden af benthosundersøgelser vurderet på baggrund af gennemsnitlige sedimentkvalitetskvotienter, som oprindeligt er beregnet udfra enkeltartstest udført på sediment indsamlet fra forurenede lokaliteter. De forskellige undersøgelser, hvor enkeltartsdata er sammenlignet med effekter på bundfauna har imidlertid nået til forskellige resultater og konklusioner.

Undersøgelser langs den amerikanske østkyst viste, at bundfaunaen reagerede på koncentrationer, som var betydeligt lavere (10-20 gange) end forudsagt af enkeltartsundersøgelserne. Årsagen hertil var at man anvendte en mere avanceret beskrivelse af bundfaunaens kvalitet, men en kritisk gennemgang af det originale datamateriale viste også, at den generelt anvendte metode til at udtrykke den potentielle giftighed af sedimentet ofte vil medføre urealistiske effektværdier.

Det er praksis i USA og Canada for den enkelte prøve at opgøre bidragene fra en lang række enkeltstoffer og efterfølgende beregne et gennemsnit af de enkelte sedimentkvalitetskvotienter. Typisk er der analyseret for 70-120 enkeltstoffer. Heraf udvælges 25-35 stoffer og stofgrupper, hvor der foreligger sedimentkvalitetsværdier. I mange tilfælde vil koncentrationen af flere stoffer være nær detektionsgrænsen og langt under sedimentkvalitetsværdierne. Ved at beregne sedimentkvalitetskvotienter for alle de udvalgte stoffer (forholdet mellem stoffets koncentration i sedimentet og den toksiske koncentration bestemt i enkeltsartsundersøgelser) opnås der i mange tilfælde meget lave værdier (< 0,01). Disse indgår med samme vægt som stoffer, der forekommer i høj koncentration og vil medføre at det samlede gennemsnit bliver meget lavt. Dermed kan den reelle belastning af sedimentet blive undervurderet. Der er derfor gode argumenter for, at stofferne i sedimentet vurderes individuelt eller i grupper, fx. tungmetaller, oliekomponenter etc.

Den amerikanske praksis at summere alle bidrag fra potentielle miljøgifte vil ofte føre til en undervurdering af den reelle belastning. I undersøgelsen fra den amerikanske østkyst (i.e Hyland et al./17/) var det relativt få stoffer, som forekom i koncentrationer over de fastsatte sedimentkvalitetsværdier, mens der i undersøgelserne omkring Los Angeles og San Diego forekom flere stoffer i relativt høje koncentrationer. I overensstemmelse hermed var der en bedre sammenhæng mellem den forudsagte effekt (fra ERMQ) og den realiserede effekt på bundfaunaen.

I undersøgelserne fra den amerikanske østkyst var det især organiske forureninger (nedbrydningsprodukter af DDT, PCB) som bidrog til den formodede (beregnet fra ERMQ) toksicitet af sedimentet. Alligevel viste en reanalyse af data, at det var tungmetallerne, som bidrog mest til effekterne på bundfaunaen. Endvidere kunne der beregnes effektværdier for Cd, Cu og Pb, som var meget tæt på 2 gange koncentrationerne i diffust belastet sediment fra indre danske farvande. I Chesapeake Bay var det ligeledes tungmetallerne og i mindre grad de aromatiske kulbrinter (fx. benzo(a)pyren), som bidrog mest til at forklare variationen i bundfaunakvaliteten. Derimod var bidragene fra PCB-congeners, DDT (og nedbrydningsprodukter herfra) samt pesticider lave.

På den amerikanske vestkyst (Los Angeles og San Diego) var der også en entydig sammenhæng mellem sedimentets indhold af forureninger og kvaliteten af bundfaunaen. I undersøgelsen fra Los Angeles kunne det vises ved en reanalyse af originaldata at der vil være stor sandsynlighed for en forringet bundfauna ved gennemsnitlige ERM-kvotienter højere end 0,5. Som det var tilfældet på østkysten var det især organiske forureninger, som forekom i høje koncentrationer, men det var blandt tungmetallerne (Cd, Cu og Pb) at vi fandt den tætteste kobling til bundfaunaens kvalitet.

Det er værd at bemærke, at i 4 amerikanske undersøgelser var effekten af Hg i sedimentet generelt væsentligt lavere end forventet ud fra de foreslåede sedimentkvalitetsværdier (dvs. resultater fra enkeltartsundersøgelser), og i 3 undersøgelser kunne der ikke påvises en effekt af organiske tinforbindelser på bundfaunaens sammensætning, selv om TBT forekom i relativt høje koncentrationer på flere stationer. En medvirkende årsag til TBT "ringe" vægt i analyserne kan være, at mange prøver viste koncentrationer lavere end de analytiske detektionsgrænser eller der ikke var analyseret for TBT. Sammenlignet med de andre miljøgifte indeholder databaserne derfor mange 0-værdier eller manglende værdier for TBT.

I indre danske farvande med diffust belastede sedimenter er koncentrationen af TBT omkring 0,0035 μg g^-1 sediment /34/, mens koncentrationen i havnesediment fra danske havne typisk varierer mellem 0,05 og 0,8 μg g^-1 sediment /1,8/. Mens de beregnede "effektgrænser" for fokusstofferne Cd, Cu, Pb var sammenlignelige med 2 gange koncentrationen for diffust belastet sediment fra indre danske farvande, så er afstanden mellem diffust belastet sediment (0,0035 μg TBT g^-1 sediment) og de koncentrationer, som med stor sandsynlighed udløser effekter i bundfaunaen (ca. 0,3 μg TBT g^-1 sediment) betydeligt større. Datagrundlaget for en "effektkoncentration" mellem 0,07 og 0,3 μg TBT g^-1 sediment er dog langt mindre end for tungmetallerne og der bør ikke lægges den samme vægt på "grænseværdien" som værdierne for de øvrige fokusstoffer.

I Europa er der kun udført få systematiske undersøgelser af forurenet sediments virkning på bundfaunaen og ingen af undersøgelserne er tilnærmelsesvist af samme omfang som de amerikanske. I Nordsøkanalen kunne bundfaunaens kvalitet kun for en mindre del forklares ved variationen i tungmetallerne Cd, Cu og Zn, mens bidraget fra organiske forureninger ikke blev kvantificeret. Langs den baskiske kyst var det især tungmetallerne Cd, Cu, Pb og Zn (men ikke Hg) som forklarede variationen i bundfaunaens sammensætning. Derimod viste bundfaunaen ingen sammenhæng til forekomsten af organiske miljøgifte.