Evaluation of health hazards by exposure to BAM (2,6-Dichlorobenzamide) and risk characterisation of drinking water exposure

Sammenfatning og konklusion

Baggrund

BAM (2,6-dichlorbenzamid) stammer fra herbiciderne Prefix og Casoron og er et nedbrydningsprodukt fra aktivstofferne dichlobenil (2,6-dichlorbenzonitril) og chlorthiamid (2,6-dichlor(thiobenzamid)) i disse ukrudtsmidler. Midlerne har været brugt i perioden 1965 til 1997. Disse er nu forbudt, men BAM forekommer i stigende mængder i drikkevandsboringer. Formålet med denne rapport er at vurdere BAM's toksicitet og at udarbejde en risikokarakterisering, som kan benyttes i forbindelse med vurdering af forurenede drikkevandsboringer.

Metode

Pesticidrevurderingsrapporter for dichlobenil fra Miljøstyrelsen samt fra U.S. Environmental Protection Agency dannede udgangspunkt for vurderingen af BAM's toksicitet. Supplerende litteratur blev indhentet efter en datasøgning i en lang række relevante databaser: Toxcenter (Chemical Abstracts Service), Toxline (National Library of Medicine), Medline (National Library of Medicine), Embase (Elsevier Science B.V.), Biosis (Biological Abstracts), IPA (American Society of Health-System Pharmacists), SciSearch (Thomson ISI), FSTA (International Food Information Service), ISTP/ISSHP (Thomson ISI) og ISTPB (Thomson ISI). Originallitteratur blev så vidt muligt benyttet til dokumentation af kritiske effekter.

Dokumentationen er generelt baseret på ældre studier, som blev udført for over 30 år siden og ikke i henhold til gældende guidelines og retningslinier for god laboratoriepraksis (GLP). Der er således ofte tale om ældre data, der ikke lever op til nutidens standard. Trods visse mangler i forsøgsdesign og udførelse vurderes forsøgene dog at være udført på en måde, der gør dem anvendelige til en risikovurdering.

Fysisk-kemiske data

Rent BAM er et fast krystallinsk stof med et smeltepunkt på omkring 200 °C. Stoffet er vandopløseligt (2,7 g/l) og har en lav n-octanol-vand-fordelingskoefficient (0,77). Damptrykket er beregnet fra ca. 3,5 x 10-4 Pa til 4,4 x 10-3 Pa.

Forekomst

BAM har ingen kendt industriel anvendelse. BAM er et pesticidnedbrydningsprodukt, der hovedsageligt dannes i jorden. Herfra udvaskes det til grundvandet, hvor det anses for at være stabilt. Man har i drikkevandsboringer fundet BAM i en gennemsnitskoncentration på 0,318 µg/l. De højeste koncentrationer, som blev målt, var i 14 µg/l i 2002 og 560 µg/l i perioden 1992-2001.

Indtagelse af BAM via drikkevandet anses for at være den mest sandsynlige humane eksponeringsvej. Da dichlobenil ikke (eller kun i ubetydelige mængder) nedbrydes til BAM i dyr eller mennesker, anses indtagelse af dichlobenil ikke at bidrage til BAM eksponeringen.

Toksikokinetik

Efter indgift via munden optages BAM let fra mave-tarmkanalen. 48 timer efter en oral indgift til rotter, var over 60 % af dosis udskilt igen via urinen og 15 % via fæces. Der finder en udpræget entero-hepatisk cirkulation sted. En del udskilles uomdannet i urinen sammen med en række metaboliter fremkommet ved glutation-konjugation og hydroxylering af den aromatiske ring. Der er ikke fundet fælles metaboliter med dichlobenil.

Toksicitet

Den akutte giftighed af BAM anses for at være lav til moderat med orale LD50 –værdier på mellem 1144 mg/kg legemsvægt (lgv) og 2330 mg/kg lgv for mus og rotter.

I nogle nyere undersøgelser fra omkring 1990 fandt man, at det olfaktoriske epithel og specielt de Bowman'ske kirtler i næsen på mus og rotter var særligt følsomme overfor BAM. Dette understøttes af autoradiografiske undersøgelser med radioaktivt mærket BAM, som viste en tilbageholdelse af radioaktivitet lokaliseret til de Bowman'ske kirtler. Milde reversible effekter i form af reduceret PAS-farvning af de Bowman'ske kirtler blev observeret efter en enkelt intraperitoneal dosering med 25 eller 50 mg BAM/kg lgv til mus. Dette var mest udpræget i relation til den dorsale næsehule. Tyve dage efter indgiften var PAS-farvningen normal. En reduceret PAS-farvning indikerer en nedsat forekomst af farvbart materiale så som glykogen, mucin, og glycoproteiner, og dermed en nedsættelse eller ændring af cellefunktionen. Ved en dosis på 100 mg/kg lgv fandtes en klar beskadigelse af olfaktoriske epithel og de Bowman'ske kirtler. Det vides ikke hvordan gentagne doseringer af BAM vil påvirke næseslimhinden, og om disse fund er prædikative for mennesker. En akut NOAEL (”no observed adverse effect level”) på 50 mg/kg er foreslået for dette studie, da den reducerede PAS-farvning ikke anses for ”adverse”.

Undersøgelser af mutagene egenskaber (Ames test, micronucleustest, UDS test) har ikke vist tegn på mutagen effekt. BAMs kræftfremkaldende egenskaber er ikke fuldt undersøgt. Da BAM ikke anses for at være mutagent, vil en potentiel kræftfremkaldende effekt være baseret på en non-genotoksisk mekanisme, og en tærskelværdi (NOAEL) vil således kunne forventes. BAM anses ikke for at være reproduktionstoksisk, men heller ikke denne effekt er fuldt undersøgt.

Den toksikologiske profil af BAM viser nogen lighed med dichlobenils på trods af begrænset datamateriale og ældre undersøgelser af utidssvarende og utilfredsstillende kvalitet. Leveren synes at være det kritiske målorgan for begge stoffer. Stofferne kan muligvis virke tumor-promoverende via en non-genotoksisk mekanisme sekundært til en organskadende effekt. Begge stoffer har affinitet til næseslimhinden, hvor dichlobenil dog er klart mere toksisk potent overfor det olfaktoriske epithel og de Bowman'ske kirtler. BAM og dichlobenil har ikke fælles metaboliter in vivo men har formentlig fælles metaboliserende enzymsystemer. For dichlobenil er ”Nul-effekt-niveauet” (NOAEL) angivet til 1.25 mg/kg/dag i et 2-års fodringsstudie med hunde, og det laveste effekt-niveau (LOAEL, ”lowest observed adverse effect level”) var 8.75 mg/kg/dag baseret på lever-forandringer. Disse værdier er sammenlignelige med et andet 2-års studie, hvor hunde fik BAM opblandet i foderet. NOAEL i BAM studiet var 4.5 mg/kg/dag, og LOAEL var 12.5 mg/kg/dag baseret på nedsat tilvækst hos både hanner og hunner og på forøget relativ levervægt hos hanner.

Kritisk effekt

NOAELs fra de fundne toksikologiske undersøgelser af kortere eller længere varighed ligger generelt i samme størrelsesorden (se tabel 5). Den kritiske effekt af BAM kommer generelt ikke til udtryk som en specifik systemisk toksicitet, og LOAELs er ofte baseret på reduceret tilvækst. Baseret på den samlede toksikologiske datamængde foreslås en NOAEL spændvidde på 2.5 – 6 mg/kg lgv/dag til risikokarakteriseringen.

Eksponeringsniveau

Indtagelse via drikkevandet anses for den mest relevante eksponeringsvej for BAM. En voksen person på 70 kg drikker ca. 2 l vand pr. dag (svarende til 0,03 l/kg lgv/dag), og børn i aldersgruppen 1 – 10 år drikker ca. 0.08 l/kg lgv/dag.

Hvis drikkevandet indeholder 0.1 µg BAM/l, som er den administrative grænseværdi for drikkevand, vil den teoretiske indtagelse være 0.003 µg BAM/kg lgv/dag for voksne og 0.008 µg/kg lgv/dag for børn (tabel 6, gengivet nedenfor).

Table 6. Theoretical intake of BAM via drinking water

Water concentration of BAM Theoretical intake of BAM for
an adult person weighing 70 kg
Theoretical intake of BAM for
1 – 10 years old children
0.1 µg/l 0.003 µg/kg bw/day 0.008 µg/kg bw/day
1.0 µg/l 0.03 µg/kg bw/day 0.08 µg/kg bw/day
10.0 µg/l 0.30 µg/kg bw/day 0.80 µg/kg bw/day
14 µg/l 0.42 µg/kg bw/day 1.12 µg/kg bw/day
560 µg/l 16.8 µg/kg bw/day 44.8 µg/kg bw/day

Sikkerhedsmargin

Sikkerhedsmarginen, MOS (”Margin of Safety”), beregnes som forholdet mellem NOAEL og den humane BAM indtagelse:

MOS = NOAEL / BAM indtagelse

Den estimerede MOS er væsentlig større end 1000 i de fleste tilfælde (tabel 7 gengivet nedenfor).

Table 7. Margin of safety (MOS)

Water concentration of BAM MOS an adult person
weighing 70 kg
MOS for 1 – 10
years old children
0.1 µg/l 8.3 x 105 – 2.0 x 106 3.1 x 105 – 7.5 x 105
1.0 µg/l 8.3 x 104 – 2.0 x 105 3.1 x 104 – 7.5 x 104
10.0 µg/l 8.3 x 103 – 2.0 x 104 3.1 x 103 – 7.5 x 103
14 µg/l 6.0 x 103 – 1.4 x 104 2.2 x 103 – 5.4 x 103
560 µg/l 1.5 x 102 – 3.6 x 102 55.8 – 134

Konklusion

I forbindelse med at denne risikokarakterisering og dens MOS-beregninger efterfølgende benyttes i ved konkret risikohåndtering skal der endvidere tages hensyn til følgende:

Ved information og vurdering af tilfælde, hvor personer har været udsat for de ovennævnte niveauer, kan vurdering af de ovennævnte MOS-værdier direkte anvendes som udgangspunkt ved vurdering af evt. sundhedsmæssige konsekvenser.

I forbindelse med at opretholde et tilstrækkeligt beskyttelsesniveau og med at udarbejde information til personer, der fortsat anvender vand med et vist niveau af BAM, skal der desuden tages hensyn til sundhedsforebyggende- og politisk-administrative forhold.

For fremtidig brug af boringerne må der således tages hensyn til mulige fluktationer i BAM-niveauerne samt en evt. risiko for indsivning at øvrige forurenende stoffer. Dette skal ske således, at der i videst mulig udstrækning tages hensyn til den overordnede politiske målsætning om at drikkevand skal være rent og fri for forurening.

Vurdering om fortsat anvendelse og udformning af evt. fremtidige dispensationer i forbindelse hermed vil således ikke alene være knyttet til den ovenstående sundhedsmæssige/ toksikologiske risikokarakterisering. Vurderinger skal foretages ud fra en samlet afvejning af de ovennævnte aspekter således at både de vandforsyningsmæssige forhold og beskyttelse af befolkningens sundhed tilgodeses.

 



Version 1.0 November 2004, © Danish Environmental Protection Agency