Miljøevaluering af organotin i plastprodukter 7. Emissioner7.1 Forarbejdningsprocessen Alle organotinforbindelser, der produceres, vil før eller senere blive mineraliseret til uorganisk tin, CO2 og vand. Mineraliseringen vil dels kunne finde sted i forbindelse med bortskaffelse af de produkter, hvori forbindelserne indgår, dels kunne finde sted i det ydre miljø. Det er af stor betydning for den samlede miljøvurdering om mineraliseringen sker inden forbindelserne udledes til det ydre miljø. I figur 7.1 er angivet et flowdiagram, som viser de vigtigste strømme af organotinforbindelser og deres nedbrydningsprodukter i forbindelse med anvendelse af organotinstabilisatorer i PVC. Flowdiagrammet for anvendelse af organotinforbindelser som katalysator i polyurethan, silicone og malingsprodukter vil i store træk være tilsvarende. Skemaet angiver ikke alle tænkelige veje, men kun de som anses at kunne være væsentlige, og som indgår i miljøvurderingen. I forbindelse med affaldsbehandling vil der kunne ske en mineralisering af forbindelserne. Strømme af uorganisk tin er angivet med stiplede linier på diagrammet. I det følgende gennemgås flowdiagrammet oversigtsmæssigt med henvisninger til numrene på diagrammet. I afsnit 7.1 til 7.3 bliver de enkelte trin gennemgået mere detaljeret. Produktion af organotinforbindelser foregår uden for Danmarks grænser (1), og eventuelle emissioner fra produktionen indgår ikke i herværende vurdering. Organotinforbindelserne blandes med PVC og de øvrige additiver ved en "compounding", som delvist foregår uden for Danmarks grænser, delvist foregår i forbindelse med produktion af PVC-produkter i Danmark. Der antages ikke at være væsentlige emissioner fra fremstilling af compounds. Fremstilling af PVC-produkter kan give anledning til produktionsaffald, som bortskaffes til affaldsforbrænding/deponi. Hovedparten af PVC-affaldet genanvendes dog internt til produktion af produkter. Ved produktionen vil der eventuelt kunne udledes organotinforbindelser til spildevand og der vil i forbindelse med opvarmning eventuelt kunne afgå organotinforbindelser til luft. I forbindelse med brug af PVC-produkter vil der kunne være en bortledning af organotinforbindelser til spildevand ved udvaskning og forvitring/slibning af produkterne. De udtjente PVC-produkter vil enten bortskaffes til genanvendelse (2) eller til forbrænding/deponi. I forbindelse med affaldsforbrænding vil der ske en mineralisering af organotinforbindelserne (diskuteres mere i detaljer). Emissioner til luft (4) og videre bortskaffelse af restprodukter (3) - slagger og røggasrensningsprodukter - vil derfor være i form af uorganisk tin. Organotinforbindelser i produkter, der deponeres på losseplads, vil - enten som organotinforbindelser eller i form af uorganisk tin - med opsamlet perkolat kunne ende i renseanlæg (5) eller sive til grundvandet, vandløb eller direkte til havet. Tin og organotinforbindelser i spildevand vil enten ende i slammet (6) eller udledes videre til vandmiljøerne. Slammet vil enten bortskaffes ved forbrænding (7), hvorved organotinforbindelserne mineraliseres, eller bortskaffes til landbrugsjord eller losseplads. Tin, som er emitteret til luft fra affalds- og slamforbrænding, vil ende som nedfald over jorden eller havet (8). Depositionen vil meget vel kunne finde sted uden for Danmarks grænser, men vil i den følgende vurdering regne det som nedfald på dansk jord. Figur 7.1 Note: De fuldt optrukne pile angiver flow af organotin og eventuelle organiske nedbrydningsprodukter, mens de stiplede pile angiver flow af uorganisk tin. Tallene angiver følgende processer: (1) Produktion af organotinforbindelser, som sker uden for Danmark. Livscyklusperspektivet Ved en sammenligning af bly- og organotinstabilisatorer kunne man alternativt foretage en sammenligning mellem alle miljøpåvirkninger, som knytter sig til brugen af stofferne i hele deres livscyklus. Det vil sige: lave en sammenlignende livscyklusvurdering (LCA). I en sådan vurdering ville blandt andet indgå miljøpåvirkninger fra udvindingen af bly og tin, udledninger fra produktionen af de kemiske stoffer og miljøpåvirkningerne som er betinget af energiforbruget i hele livscyklus. En sådan sammenligning vil være betydeligt mere omfattende og de økotoksikologiske virkninger af udledning af stofferne ville kun udgøre en mindre del af vurderingen. En sådan sammenlignende livscyklusvurdering vil dog have den svaghed i relation til de økotoksikologiske forhold, at det med de nuværende metoder til livscyklusvurderinger (f.eks. UMIP), er nødvendigt at lave en række forenklinger af den økotoksikologiske vurdering i forbindelse med den normalisering og vægtning, som er nødvendig, når de økotoksikologiske effekter skal vurderes sammen med andre miljøeffekter. Miljøvurderingen, som den er gennemført her, en således en sideordnet vurdering, som evt. kunne suppleres med en livscyklusvurdering, for at få flere miljømæssige aspekter med. 7.1 ForarbejdningsprocessenOrganotinforbindelser Fremstilling af PVC produkter Miljømæssige forhold i tilknytning til blanding af compounds - hvor PVC blandes med forskellige additiver - og produktion af PVC-produkter er behandlet i [19]. I rapporten regnes der ikke med at være emissioner til spildevand i forbindelse med blanding af compounds og produktion af PVC-produkter. Ved de produktionsprocesser, der anvendes ved produktion af tinstabiliseret PVC i Danmark; dvs. sprøjte- og blæsestøbning (af bl. flasker), og fremstilling af film og folier, er der ikke direkte kontakt mellem vand og produkterne, og der kan således ikke afgives organotinforbindelser til spildevand [20]. Ved ekstrudering af profiler og rør af PVC køles emnerne ofte med vand i lukkede kølesystemer. Da kølevandet er tilsat forskellige stoffer bl.a. til hindring af slimdannelse, vil det kun undtagelsesvis og i mindre mængde bortskaffes til kloak (f.eks. ved brud på slanger). Aktuelt anvendes der kun meget beskedne mængder af organotinforbindelser til ekstruderede produkter i Danmark. Det synes således at være usandsynligt, at der vil være en væsentlig udledning af organotin med spildevand ved den aktuelle produktion af PVC produkter. Samme konklusion drages i en rapport til EF-kommissionen fra 1989 [17] og en rapport til den svenske Kemikalieinspektionen fra 1994 [21]. Der er i [22] refereret en række undersøgelser af fordampning af organotinstabilisatorer fra PVC i forbindelse med opvarmning under produktionen af PVC produkter. Da undersøgelsen har sigtet mod eventuelle risici i forhold til arbejdsmiljøet, er resultaterne hovedsageligt udtrykt i form af koncentrationer i luften over det opvarmede PVC, og det er ikke umiddelbart ud fra disse koncentrationer muligt at estimere, hvor stor en del af stabilisatorerne, der fordamper. I et enkelt forsøg kunne det konstateres, at 0,2% af det totale indhold af tin var fordampet efter opvarmning af PVC'en til 180° C i 30 min. I praksis vil man i forbindelse med produktionen typisk opvarme PVC'en i betydeligt kortere tid, men det er på det foreliggende grundlag ikke muligt at beregne hvor store mængder der potentielt vil kunne afgå. Fremstilling af polyurethan Silicone Fremstilling af maling og lak Fremstilling af glas Direkte udledninger fra industri 7.2 BrugsfasenOrganotinforbindelser vil i forbindelse med brug af produkter primært spredes til omgivelserne ved to processer
7.2.1 Brug af PVCFrigivelse af organotinforbindelser fra PVC Der ses i tabel 7.1 en faldende tendens til vandopløselighed fra metyltinchlorid over dibutyltinchlorid til dioctyltinchlorid. Tabel 7.1
Noter: 1) "Uopl." angiver, at forbindelsen ikke kan opløses i vand. Frigivelse af organotin fra PVC rør og udendørs anvendelser af PVC I Canada anvendes der til drikkevandsrør PVC, som er stabiliseret med metyltin- og dimetyltinforbindelser. I en canadisk pilotundersøgelse fra 1996 omfattende målinger af drikkevand fra 22 huse fandtes organotinkoncentrationer over detektionsgrænsen (>0,5 ng Sn/l) i 10 af husene. Undersøgelsen viste, at det målte organotin var resultat af afgivelse fra drikkevandsrørene. De højeste værdier for henholdsvis metyltin og dimetyltin var 257 ng Sn/l og 6,5 ng Sn/l. Eksperimentelle undersøgelser af afgivelse af organotin fra drikkevandsrør har til formål at bestemme, hvor høj koncentrationen i vandet potentielt kan blive og det har fra disse undersøgelser ikke været muligt at estimere afgivelsen fra f.eks. 1 m2 overflade over en længere tidsperiode. I et fransk forsøg [23] undersøgtes frigivelsen af organotin fra PVC chips til vand over en periode på 30 dage (15 g PVC chips, som ikke er nærmere beskrevet, i 0,5 l vand). 80% af den samlede mængde, der bliv frigivet i hele perioden, blev frigivet inden for de første 2 dage. Den maksimale frigivelse fra 15 g chips var ca. 0,1 m g på 30 dage. Hvis det antages, at raten som måltes efter de første 2 dage (0,02 m g på 28 dage) kan tages som udtryk for en konstant rate, som vil kunne fortsætte i årevis, kan den samlede frigivelse fra de 15 g estimeres 5,2 m g på 20 år. Dette svarer til en frigivelse over tyve år på 350 mg/tons. Hvis vi for at få en størrelsesorden regner med samme frigivelsesrate fra 2000 tons tagplader fås en samlet frigivelse på < 1 kg organotinforbindelse over en 20 års periode. På trods af usikkerhederne indikerer estimaterne, at der enten er en meget begrænset frigivelse af organotin fra udendørs anvendelser af PVC, eller at der er andre mekanismer, der har indflydelse på frigivelsesraten f.eks. forvitring, begroning mm. Dette kan kun afklares gennem forsøg, som efterligner de virkelige forhold, hvorunder PVCen anvendes. Frigivelse fra fødevareemballager Hvis der groft regnes med at hver flaske kan indeholde 1 liter og vejer 50 g svarer de 250 tons PVC, der anvendes med flasker, til 5 mio. flasker. I undersøgelser af frugtsaft i PVC-flasker stabiliseret med en blanding af mono- og dioctyltinforbindelser, måltes koncentrationer af mono- og dioctyltin på henholdsvis 5-16 og 1-4 m g/kg (refereret i [26]). I olie pakket på PVC-flasker måltes koncentrationer af mono- og dioctyltin på henholdsvis 6-27 og 23-118 m g/kg. Hvis der tages udgangspunkt i de højeste værdier, kan det på dette grundlag estimeres, at væskerne i 5 mio. flasker samlet vil indeholde <0,8 kg octyltinforbindelser svarende til <0,3 kg Sn. Der vil også kunne ske en afgivelse af organotin fra PVC-bakker til indholdet. I undersøgelser af fødevarer opbevaret i PVC-bakker måltes koncentrationer af mono- og dioctylforbindelser i fødevarerne på henholdsvis <2,4 og 9,6-42 m g/kg (refereret i [22]). I forsøget var 6 dm2 overflade i kontakt med 1 kg fødevarer. På dette grundlag skal den samlede afgivelse af octyltinforbindelser fra bakker/bægre til fødevarer groft estimeres til <1 kg Sn. Da PVC emballagen overvejende anvendes til fødevarer er det meget tvivlsomt, hvor meget af den afgivne organotin, der vil ende i spildevand. Flasker og dunke, som anvendes til opbevaring af rengøringsmidler og andre produkter, der vil ende i spildevandet, er sædvanligvis ikke lavet af PVC. Samlet skønnes det, at der næppe vil kunne afgives mere end 1 kg Sn med octyltinforbindelser fra emballage til spildevand, og at der må være en anden kilde til de væsentligt større mængder octyltin, der er fundet i spildevand (se afsnit 1.3.2). Frigivelse fra gulvbelægninger mm. Forbruget af PVC til gulv- og vægbelægninger i Danmark er i størrelsen 5.000 tons. Hvis det antages at 2% er stabiliseret med organotin svarer det til ca. 100 tons, med et organotinindhold på ca. 0,2 tons Sn. Hvis der af et gulv på 3 mm slides 0,1-0,2 mm i løbet af en levetid vil det under antagelse af, at forbruget har været stabilt i en periode svarende til en levetid af en PVC gulvbelægning, vil der fjernes en mængde svarende til 3-6% af forbruget. Hvis der anvendes 0,2 tons Sn med stabilisatorer, vil tabet til spildevand svare til ca. 9 kg Sn/år. Denne værdi er væsentligt højere end den estimerede afgivelse af organotin fra fødevareemballager. Beregningen er meget usikker, men viser umiddelbart, at den mest oplagte måde, hvorpå organotin fra PVC kan ende i spildevand, er ved slid af produkter. 7.2.2 Brug af andre produkterFrigivelse af organotin fra polyurethan Frigivelse af organotin fra silicone Frigivelse af organotin fra maling og lak Selvom de 0,15 tons repræsenterer en maksimal værdi, indikerer beregningen - på samme måde som beregningen af slid fra gulve - at slitage af organotinholdige produkter er en mere oplagt kilde til organotin i spildevand end frigivelse fra PVC. 7.3 Bortskaffelsesfasen7.3.1 Fast affaldBortskaffelse til forbrænding og deponi Især for byggematerialer vil der være en tendens til, at mængden, der aktuelt bortskaffes er mindre end forbruget, fordi der sker en akkumulation af materialer i samfundet. Ved beregning af mængder, der bortskaffes, vil der derfor ikke regnes med de aktuelle bortskaffelsesmængder, men der vil derimod blive regnet med, at materialerne under alle omstændigheder på et tidspunkt bortskaffes. Mængden, der bortskaffes, svarer således til forbruget minus de mængder der regnes at blive tabt til opgivelserne og til spildevand i forbindelse med forbruget. I følge "Massestrømsanalyse for tin" [1] bortskaffes der en mængde svarende til 0,1 tons Sn med tinstabilisatorer i fast affald fra produktion af PVC-produkter i Danmark. Fordelingen på forbindelser kendes ikke, og der vil her blive set bort fra denne mængde. Ved beregning af hvor store mængder der vil blive bortskaffet til henholdsvis affaldsforbrænding og deponi, vil der blive taget udgangspunkt i den aktuelle fordeling for de affaldstyper, hvori organotinforbindelserne indgår. Metyltinforbindelser Octyltinforbindelser Dibutyltin I de senere år er en stadig stigende del af det forbrændingsegnede affald blevet bortskaffet via forbrændingsanlæg. I 1995 blev 81% af den del af dagrenovationen som ikke genanvendes bortskaffet til forbrænding (svarende til 70% af samlet dagrenovation), mens de resterende 19% bortskaffedes til losseplads [25]. Det skal groft antages, at bortskaffelsen af forbrændingsegnet byggeaffald fordeler sig på lignende måde. Tabel 7.2
Emissioner fra affaldsforbrænding Franske undersøgelser refereret i [26] viser, at der ved termisk omdannelse af dibutyltin difluorid ved 200-600 ° C blev dannet forskellige faste butyltinforbindelser. Ved afbrænding ved 950 ° C vil der derimod ske en total nedbrydning af kulstof-tin bindingen og tin vil forekomme som tinoxid, SnO2. Ved afbrænding i danske forbrændingsanlæg må det forventes, at forbindelserne hovedsageligt oxideres til uorganiske forbindelser, men små mængder organotinforbindelser kan eventuelt som resultat af en ufuldstændig forbrænding blive emitteret med røggassen eller ende i restprodukter fra forbrændingsprocessen. En størrelsesorden kan fås ved at sammenligne med omsætningen af andre organiske forbindelser. Hvis vi eksempelvis ser på phthalater er det i [27] estimeret, at i størrelsen 99.9% af den tilførte mængde omsættes i forbrændingen. Hvis det på den baggrund groft antages, at også 0,1% af organotinforbindelserne, der tilføres forbrændingsanlæggene, emitteres til luft eller ender i restprodukter, kan den samlede mængde estimeres at svare til <14 kg tin/år (jf. /1/). Emissioner af organotinforbindelser fra lossepladser. I en schweizisk undersøgelse af perkolat fra lossepladser fandtes mono-, di- og tributyltinkoncentrationer på 20-240 ng/l (refereret i [34]). Der blev i undersøgelsen undersøgt for, men ikke fundet octyltin. Da der i de schweiziske undersøgelser kun er fundet butyltinforbindelser, kan det ikke afvises, at alle forbindelserne stammer fra f.eks. træ, som er vacuumimprægneret med tributyltinforbindelser. I en canadisk undersøgelse blev der i prøver fra fire lossepladser ikke fundet metyltin-, butyltin- eller octyltinforbindelser [36]. Der afledes årligt ca. 5 mio. m3 perkolat fra lossepladser i Danmark [28]. Hvis man for at få en indikation på en størrelsesorden antager en koncentration af mono- di- og tributyltinforbindelser i perkolatet på 20-200 ng Sn/l, fås en samles bortledning af hver af forbindelserne på 0,1-1 kg Sn/år. Lossepladsperkolatet vil typisk tilledes renseanlæg, men beregningen indikerer, at perkolatet kun vil kunne være ansvarlig for en mindre del af den målte tilførsel til renseanlæggene. Det spinkle datamateriale taget i betragtning, kan det dog ikke udelukkes, at afledningen fra lossepladser kan være betydeligt højere. Langsigtede effekter og mineralisering af organotinforbindelser på lossepladser Ved en vurdering af meget langsigtede effekter af deponering på lossepladser, er der er der i princippet to spørgsmål som skal besvares?
Hvad sker der med stofferne? Hvis nedbrydningen af PVC tager flere hundrede er det ikke sandsynligt, at mono- og dibutyltinforbindelser som aktuelt er målt i lossepladsperkolat stammer fra PVC, men at kilden snarere er organotinforbindelser, som udvaskes af imprægneret træ. Selvom nedbrydningshastigheden er meget lang, må det forventes, at PVC'en på et eller andet tidspunkt vil være nedbrudt. Spørgsmålet er så, om man i dette lange tidsperspektiv skal regne med en afgivelse af organotinforbindelser eller om de organiske forbindelser bliver mineraliseret i eller umiddelbart i nærheden af PVC produkterne og dermed kan regnes som uorganisk tin. Der foreligger ingen undersøgelser der kan afklare dette. Det vil derfor være relevant at foretage to vurdering, hvor der regnes med henholdsvis organotin og uorganisk tin. Hvad sker der med lossepladserne? Men hvor længe vil de nuværende kontrollerede lossepladser blive ved at være lossepladser - og dermed - hvor langt frem i tiden vil det være relevant at opretholde denne skelnen? På et tidspunkt må det forventes, at lossepladserne - som det er sket med hidtidige lossepladser - dækkes af et lag jord, beplantes og gradvist vil blive en del af det, som betragtes som det omgivende miljø. Membranerne, som lægges over eller under affaldet, vil med tiden perforeres og nedbrydes. Set i dette lys vil det være relevant at vurdere organotinforbindelserne som om de blev tilført til jorden i f.eks. 1 meters dybde. Det vil ikke være relevant, at vurdere dem som tilført til overfladejord (f.eks. landbrugsjord), da man må regne med, at affaldet er dækket af et metertykt lag ler og muld. 7.3.2 Spildevand og spildevandsslamDer findes ingen publicerede danske målinger af organotinforbindelser i spildevand eller regnvand. Det eneste tilgængelige materiale vedrører organotinforbindelser i slam. Tinforbindelser i slam Det samlede indhold af organotinforbindelser i slammet var i gennemsnit på 4,4 mg Sn/kg TS, mens indholdet af total-tin (organisk + uorganisk) i gennemsnit var på 15 mg Sn/kg TS. Variationen mellem de forskellige anlæg er meget stor. Der foreligger ingen oplysninger om renseanlæggenes repræsentativitet, og målingerne betragtes derfor som et tilfældigt udsnit af alle danske renseanlæg. Under denne antagelse kan et 90% konfidensinterval på middelværdien på indholdet af de forskellige organotinforbindelse beregnes. Intervallerne er angivet i tabel 7.3. Tabel 7.3
Noter: 1) Målingerne er fortaget ved at adskille de derivatiserede forbindelser ved kapillær gaskromatografi og efterfølgende detektere Sn ved ICPMS massespektrometri. Metoden er relativ ny og giver mere præcise og generelt højere værdier for mono- og dibutyltin end ældre metoder. Fra hvert anlæg er der analyseret 2 prøver. Prøverne er udtaget i 1993/94. Målingerne er foreløbige resultater, og der angives derfor ikke hvilke konkrete renseanlæg slamprøverne stammer fra. Om anlæggene kan følgende oplyses: Anlæg 1: Større provinsby med nogen industribelastning 2) Det under de anvendte kromatografiske betingelser ikke muligt at adskille de enkelte octyltinforbindelser. Det må forventes, at der overvejende er tale om dioctyltin eller nedbrydningsprodukter af denne. Dibutyltin dioctoat eller tinoctoat vil med den anvendte metode ikke blive detekteret som octyltinforbindelser. 3) Konfidensinterval er beregnet under antagelse af at renseanlæggene er tilfældigt udvalgt og at fordelingen af koncentrationer vil være normalfordelt.4) Koncentrationen af uorganisk tin er beregnet ved at trække summen af organotinforbindelser fra total-tin koncentrationen.Den dominerende organiske tinforbindelse i slammet var dibutyltin som i alle anlæg udgjorde fra 34-55% organotinforbindelserne. Monobutyltin udgjorde 26-36% af det samlede indhold af organotinforbindelser, mens octyltin (alle octylerede tinforbindelser) udgjorde 10-34%. Tributylforbindelser udgjorde i alle anlæg mindre end 4% af det samlede indhold af organotinforbindelser. Denne sammensætning af organotinforbindelserne behøver imidlertid ikke at afspejle sammensætningen i spildevandet, da der i forbindelse med spildevandsrensningen og udrådningen af slammet vil ske en nedbrydning efter formlen tributyltin --> dibutyltin --> monobutyltin --> uorganisk tin. Det første trin i processen er generelt det hurtigste [34], og der vil ved nedbrydning af tributylforbindelser således kunne ske en ophobning af di- og monobutyltinforbindelser. Nedbrydningen resulterer i, at såvel mængder som sammensætning af organotinforbindelser i spildevandet ikke kan ekstrapoleres fra sammensætningen i slammet. En lignende nedbrydningsproces vil også forgå i og på kilder (eksempelvis imprægneret træ) og i kloakken, således at forbindelser, som findes i tilløb til renseanlæg, ikke nødvendigvis er identiske med de forbindelser, som anvendes i de produkter, som er kilder til organotin i spildevand. Udenlandske undersøgelser af organotin i slam Tabel 7.4
Noter: 1) Koncentrationerne er angivet som største og mindste værdi. Gennemsnit af alle analyserede prøver er angivet i parentes. Alle målinger under detektionsgrænsen er angivet og regnet som 0. Det skal bemærkes, at der ved beregning af gennemsnit ikke indgår samme antal prøver fra alle undersøgte anlæg og gennemsnittet er kun angivet for at indikere en tendens i dataene, da der i kilderne ikke er angivet gennemsnit. "n.d." angiver, at der ikke er analyseret for den pågældende forbindelse.2) Samme data som i tabel 7.3 [32]. Resultaterne skal betragtes som foreløbige.3) Målingerne er foretaget på byspildevand fra Zürich, Schweiz. I artiklen er koncentrationer angivet som mg organotin-ion (eksempelvis BuSn3+) pr. kg TS, som her er omregnet til mg Sn/kg TS. 81-92% af tinforbindelserne i råspildevandet var knyttet til partikulært materiale.4) Målingerne er fortaget på slam fra 25 renseanlæg i Schweiz. Resultaterne er her angivet fra [37], mens samme resultater i massestrømsanalysen var refereret fra [34], da originalreferencen på daværende tidspunkt ikke forelå. I artiklen er koncentrationer angivet som mg organotin-ion (eksempelvis BuSn3+) pr. kg TS, som her er omregnet til mg Sn/kg TS. Angiver middelværdi ± standardafvigelse på middelværdi (s.e.).5) Målingerne er foretaget på prøver fra renseanlæg i Borås, Linköping og tre anlæg i Uppsala Kommune. Forholdet mellem de forskellige forbindelser var i store træk ens for de fem renseanlæg. I rapporten er koncentrationer angivet i mg organotinchlorider (eksempelvis dibutyltin dichlorid) pr. kg TS, som her er omregnet til mg Sn/kg TS. Octyltinforbindelserne er i rapporten angivet som dioctyltin.6) Målingerne er fortaget på byspildevand fra 5 større byer i Canada. Mono-, di- og tributyltin blev detekteret i henholdsvis 6, 7 og 9 ud af 36 prøver. Der blev i undersøgelsen analyseret for octyltin, men koncentrationen var i alle tilfælde under detektionsgrænsen. I spildevandet fandtes meget høje koncentrationer af monobutyltin, som forfatterne formoder kommer fra PVC, men der er ikke foretaget målinger, der understøtter denne formodning (i Canada bruges monobutyltinforbindelser som stabilisatorer i PVC vandrør). Monobutyltinforbindelserne optrådte dog kun i relativt små mængder i slammet, hvilket ikke er konsistent med de øvrige undersøgelser.Totale mængder organotinforbindelser i slam I 1995, som er det seneste år der foreligger statistik for, blev 69% af slammet fra renseanlæg tilført landbrugsjord, 23% blev forbrændt og 8% blev tilført losseplads [38]. Fordelingen af organotinforbindelser på de tre bortskaffelsesformer fremgår ligeledes af tabel 7.5. Tabel 7.5
Note: Alle intervaller angiver 5-95% konfidensgrænser under antagelse af at koncentrationen af organotin i slammet er den samme for alle bortskaffelsesformer. Tal for tributyltin og triphenyltin er ikke angivet i tabellen. Tilførsel til landbrugsjord I følge slambekendtgørelsens [39] må landbrugsjorden maksimalt tilføres 250 kg total-N pr. år og 40 kg total-P pr. år og uanset indholdet af N og P maksimalt 10 tons TS/ha/år. I praksis er det indholdet af P, som er begrænsende for, hvor meget spildevandsslam, der må tilføres. I 1994 indeholdt spildevandsslammet i gennemsnit 28 g P/ kg TS og 90% af slammet indeholdt >21 g P/kg TS [40]. Hvis vi i beregningen af maksimal tilførsel, antager et P-indhold på 20 g P/kg TS (90% fraktil), må der maksimalt tilføres 2 tons TS slam pr. ha. Som gennemsnit vil slamgødede marker maksimalt tilføres 1,4 tons TS slam pr. ha. En maksimal tilførsel estimeret ud fra den øverste grænse i 90% konfidensintervallet for organotinindholdet i slam og en maksimaltilførsel på 2 tons TS slam/ha fremgår af tabel 7.6. Til sammenligning er der i tabellen endvidere angivet maksimal tilførsel beregnet på grundlag af middelværdier for P og organotinforbindelser i slammet. Tabel 7.6
Noter: 1) Angivet som 5-95% konfidensgrænser.2) Maksimal tilførsel er beregnet på grundlag af maksimal P-tilførsel og 95% konfidensgrænser for organotin og 90% fraktil for P-indhold i slam. Der regnes således med en maksimal tilførsel på 2 tons TS pr hektar. Tilførslen er endvidere beregnet med maksimal P-tilførsel og gennemsnitsværdier for organotin og P.I svenske undersøgelser er der på grundlag af en tilførsel på 1 tons TS slam pr ha. beregnet en tilførsel af dibutyltin og dioctyltin til landbrugsjord på henholdsvis 0,09-0,9 g Sn/ha og 0,02-0,16 g Sn/ha [21]. Udledninger fra punktkilder Koncentrationer af organotinforbindelser i spildevand vil blive groft estimeret på basis af målingerne i slam og udenlandske undersøgelser af omsætning af organotinforbindelser i spildevandsanlæg. I en undersøgelse af omsætningen af organotinforbindelser i et schweizisk renseanlæg (jf. tabel 7.4) var 81-92% af organotinforbindelserne i råspildevandet bundet til partikulært materiale [33]. Omkring 2,5% af organotinforbindelserne kunne findes i udløbsvandet, mens ca. 50% blev fraført med den udrådnede slam. Udrådningen af slammet resulterede tilsyneladende ikke i nogen væsentlig nedbrydning af organotinforbindelserne, hvorimod omkring halvdelen af organotinforbindelserne tilsyneladende blev nedbrudt til uorganisk tin i forbindelse med de aerobe trin i spildevandsrensningen. Der er i undersøgelsen dog ikke lavet kontrolmålinger på total-tin. I undersøgelsen ses ikke nogen væsentlig ændring i forholdet mellem tributyltin og dibutyltin gennem processen, hvilket umiddelbart ikke virker konsistent med det forhold, at der sker en fjernelse (mineralisering) af organotin. Indhold af organotin i råspildevand, estimeret på grundlag af en antagelse om, at slammets indhold af organotin repræsenterer 50% af den tilførte mængde, fremgår af tabel 7.7. Tabel 7.7
Note: 1) På basis af Vandmiljø-95 [41] kan det anslås, at ca. 30% af udløb fra renseanlæg og ca. 70% af de regnvandsbetingede udledninger tilledes ferskvandsmiljøet.Hvorvidt organotinindholdet i nedbørsbetingede udledninger vil svare til indholdet i råspildevand vil være afhængig af kilderne til organotin. Men de samlede udledninger til vandmiljøet uden om renseanlæg kan udmærket være større end udledningerne fra renseanlæggene, fordi hovedparten af organotin, der tilføres renseanlæggene, omsættes eller tilbageholdes i slammet. Dette er eksempelvis tilfældet for bly, hvor udledninger fra renseanlæggene kun repræsenterer ca. 20% af de totale udledninger med spildevand/regnvand [41]. I mangel af målinger vil det groft antages at koncentrationerne af organotin i regnvandsbetingede udledninger svarer til koncentrationen i spildevand tilført renseanlæg, og at koncentrationen i udløb fra renseanlæg er i størrelsen 10% af indløbskoncentrationen. De herved estimerede koncentrationer og samlede udledninger til vandmiljøet fremgår af tabel 7.7. Organotin spildevand fra spredt bebyggelse og industri med separat renseanlæg vil af mangel på data ikke indgå i opgørelsen. Kilder til mono- og dibutyltinforbindelser i spildevand Monobutyltinforbindelser anvendes - bortset fra glasfremstilling, hvor forbindelserne vil blive hydrolyseret i forbindelse med produktionen - ikke i Danmark (i PVC anvendes monometyl- og monooctyltinforbindelser). Monobutyltinforbindelser i spildevand antages derfor at være nedbrydningsprodukter af di- og tributylforbindelser. Nedbrydningen kan som nævnt ske før eller i forbindelse med spildevandsrensningen. De store indhold af nedbrydningsprodukter kunne indikere at også slammets indhold af dibutyltin kan være produkt af nedbrydningen af tributylforbindelser. Af kilder andre end tributyltin er der her peget på maling, silicone og PVC. Udover overvejelserne vedrørende tab af dibutyltin til spildevand i kapitel 7.2.1 synes den mest oplagte kilde at være maling indeholdende dibutyltin dilaurat, hvor det estimeres at der potentielt kunne tabes 150 kg/år til spildevand. Hvis kilden er organotinstabiliseret PVC, skal emissionerne være resultat af nedbrydningsprocesser som ikke er dækket af de eksisterende undersøgelser af frigivelse af organotin fra PVC. Kilder til octyltinforbindelser Da octyltinforbindelserne anvendes i PVC, der kun i begrænset omfang vil komme i kontakt med vand, har det ikke været muligt at pege på en mekanisme, hvorved mængder, som de der er målt i slammet, kan frigives til spildevand. Det skal bemærkes, at der også er fundet octyltinforbindelser i undersøgelser i svenske renseanlæg, men ikke i schweiziske og canadiske renseanlæg. Forekomsten af octyltinforbindelser i svenske rensningsanlæg har afstedkommet en del diskussion om mulige kilder til forbindelserne i spildevandet og fejlkilder ved måling af forbindelserne. Der er af ORTEP Association iværksat et måleprogram, som der er refereret til i en rapport fra det svenske Kemikalieinspektionen [42], men måleprogrammet er endnu ikke officielt afrapporteret, og resultater har ikke kunnet fremskaffes fra ORTEP. [1] Lassen, C. & E. Hansen (1997). Massestrømsanalyse for tin med særligt fokus på organotinforbindelser. Arbejdsrapport fra Miljøstyrelsen nr. 7:1997. Miljøstyrelsen, Kbh. [17] Haskoning (1989). Technical and economic aspects of measures to reduce water pollution caused by the discharge of dibutyltin compounds. European Commission, Luxembourg. Udgivet 1994. [18] Environmental emissions from manufacture of metyltin heat stabilizers for PVC. Morton International Inc., Cincinnati, feb. 1996. [19] Møller, S., J. Larsen, J.E. Jelnes, H. Færgemann, L.M. Ottesen & F.E. Knudsen (1996). Environmental aspects of PVC - second edition. Miljøprojekt nr. 313. Miljøstyrelsen, Kbh. [20] Benny Palfeldt, Dansk Teknologisk Institut, Taastrup. Personlig oplysning, jan. 1998. [21] Walterson, E., O. Sangfors & L. Landner (1994). Mono and di-substituted organotins used as plastic additives. Vol. 1. Environmental hazard assessment. KEMI rapport 11/94. Kemikalieinspektionen, Solna. [22] Figge, K. (1990). Polyvinyl chloride and its organotin stabilizers with special reference to packaging materials and commodities: a review. Packaging Tech. Sci. 3:27-39. [23] Quevauviller, Ph., A. Bruchet & O.F.X. Donard (1991). Leaching of organotin compounds from poly(vinyl chloride) (PVC) material. Appl. Organometal. Chem. 5: 125-129. [24] U.S. EPA. 1983. Alkyltin compounds; Response to the interagency testing committee. Federal Register vol. 48 no. 217: 51361-51366. [25] RENDAN. Affaldsstatistik 1995. WWW version feb. 1997. [26] Summer, K.H., K. Dominik & H. Greim (1996). Ecological and toxicological aspects of mono- and disubstituted metyl-, butyl-, octyl-, and dodecyltin compounds. ORTEP Association, Vlissingen. [27] Hoffmann L. Massestrømsanalyse for phthalater. Miljøprojekt nr. 320. Miljøstyrelsen, Kbh. [28] Lindhardt, B. (1990). Amtskommunale undersøgelser af grundvandsforurening ved gamle lossepladser. Losepladsprojektet, Laboratoriet for Teknisk Hygiejne, DTH [29] Sundmark, H.M, Hydro Porsgrunn, Norge. Personlig oplysning, januar 1998. [30] Hjertberg, T. (1995). Degradation of PVC in landfills. A theoretical evaluation. Chalmers Uni. Tech. for Norsk Hydro. Intern rapport. [31] Ejlertsson, J. & B. Svensson (1995). A review on the possible degradation of polyvinyl chloride (PVC) plastics and its omponents phthalic acid esters and vinylchloride under anarobic conditions prevailing in landfills.. Linköping Uni. for Norsk Hydro. Intern rapport. [32] Pritzl, G., Danmarks Miljøundersøgelser, Roskilde. Upublicerede og foreløbige resultater. Maj 1996. [33] Fent, K. & M. Müller (1991). Occurence of organotins in municipal wastewater and sewage sludge and behavior in a treatment plant. Environ. Sci. Technol. 25: 489-493. [34] Fent, K. (1996). Ecotoxicology of organotin compounds. Critical Reviews in Toxicology 26: 1-117. [36] Chau, Y.K, S. Zhang & J. Maguire. 1992. Occurrence of butyltin species in sewage and sludge in Canada. Sci. Total Environ. 121: 271-281. [37] Fent, K. (1996). Organotin compounds in municipal wastewater and sewage sludge: contamination, fate in treatment process and ecotoxicological consequences. Sci. Tot. Environ. 185: 151-159. [38] Spildevandsslam 1995. Miljøstyrelsen, notat af 24. maj 1997. [39] Miljø- og Energiministeriets bekendtgørelse nr. 823 af 16. september 1996: Bekendtgørelse om anvendelse af affaldsprodukter til jordformål [40] 1994. Miljøstyrelsen, notat af 18. oktober 1995. [41] Vandmiljø-95. Redegørelse fra Miljøstyrelsen. Miljøstyrelsen, Kbh. [42] Additiv i PVC. Märkning av PVC. Rapport av ett regeringsuppdrag. KemI rapport nr. 6/96. Kemikalieinspektionen, Solna. |