Arbejdsrapport fra Miljøstyrelsen, 10/2004 – Substitution af overflade aktive stoffer i kosmetiske produkter – Bilag B: Principperne for miljøvurdering af kemikalier

Substitution af overflade aktive stoffer i kosmetiske produkter

Bilag B: Principperne for miljøvurdering af kemikalier

Definitioner og datakrav

Aerob nedbrydelighed. Den enkleste måde at påvise den aerobe nedbrydelighed af et organisk stof er ved anvendelse af OECD test for let bionedbrydelighed (OECD 301A-F). Kemiske stoffer anses for at være hurtigt nedbrydelige i aerobe miljøer (karakteriseret af iltholdige forhold), hvis de følgende kriterier er opfyldt:

hvis der i en 28-dages test for let bionedbrydelighed opnås en nedbrydning svarende til 60% af det teoretiske maksimum (test baseret på måling af iltforbrug eller CO₂ produktion) eller 70% af det teoretiske maksimum (test baseret på måling af opløst organisk kulstof, DOC); disse niveauer for nedbrydning skal være opnået inden for 10 dage efter, at 10% af stoffet er nedbrudt,

eller

hvis der, i de tilfælde hvor kun BOD og COD data er tilgængelige, er dokumentation for en ratio for BOD5/COD ≥0,5

eller

hvis der foreligger anden videnskabelig dokumentation, som viser, at stoffet kan nedbrydes (biotisk eller abiotisk) i det akvatiske miljø til et niveau >70% i løbet af 28 dage.

Bioakkumulerbarhed

Et stofs bioakkumulerbarhed beskriver stoffets evne til at ophobes i en organisme. Potentialet for bioakkumulerbarhed bestemmes normalt ved anvendelse af oktanol/vand-fordelingskoefficient, der sædvanligvis angives som log K_ow (OECD 107 eller 117). Relationen mellem oktanol/vand-fordelingskoefficienten for et organisk stof og dets biokoncentrering målt som BCF i fisk er bekræftet i den videnskabelige litteratur. Anvendelsen af en afskæringsværdi på log K_ow ≥ 4 har til hensigt at identificere alene de stoffer, der er kendetegnet af et reelt potentiale for bioakkumulering. En eksperimentelt bestemt biokoncentreringsfaktor (BCF), der angiver forholdet mellem stofkoncentrationen i en organisme og det omgivende miljø, er et bedre mål for bioakkumulerbarhed, og BCF bør altid foretrækkes, når sådanne data er tilgængelige. En BCF bør bestemmes efter OECD guideline 305. Et stof anses for at være potentielt bioakkumulerbart, når log K_ow ≥ 4, med mindre den eksperimentelt bestemte BCF er <500. Når BCF i fisk er <500, anses stoffet for at have et lavt potentiale for bioakkumulering (denne definition på potentiel bioakkumulerbarhed svarer til det globale klassificeringssystem, mens den afviger fra de nuværende EU regler for miljøfareklassificering, jf. tabel 1).

Akut akvatisk toksicitet - LC50 og EC50

LC50 (Lethal Concentration) og EC50 (Effect Concentration) anvendes til at beskrive et stofs toksicitet over for vandlevende organismer og angiver den koncentration af stoffet, der medfører en nærmere defineret effekt. LC50 anvendes normalt i test med fisk og betegner den koncentration af et stof, hvor halvdelen af forsøgsorganismerne forventes at dø efter kortvarig, akut eksponering over typisk 96 timer (OECD 203). EC50 anvendes normalt i test med krebsdyr og alger, hvor EC50 angiver den koncentration, hvor der observeres andre effekter på 50% af forsøgsorganismerne efter en kortvarig, akut eksponering. Den typiske eksponeringsperiode er 48 timer for krebsdyr (OECD 202 eller ISO 14669) og 72 eller 96 timer for alger (OECD 201). Væksthæmningstest med alger (OECD 201) er en kronisk test, men EC50 anvendes i praksis som en "akut værdi" for klassificeringsformål. Denne EC50 bør normalt være baseret på hæmning af algernes vækstrate. Hvis der kun foreligger en EC50 baseret på reduktionen i algernes biomasse, kan denne værdi dog anvendes på samme måde. Data for akut og kronisk akvatisk toksicitet vil så vidt muligt være resultater af standardiserede undersøgelser med almindeligt accepterede vandlevende organismer. I det scoringssystem til miljøvurdering af kemiske stoffer, der beskrives i dette notat, anvendes EC/LC50 for den mest følsomme art, der findes data for blandt de tilgængelige undersøgelser. Der anvendes et aritmetrisk gennemsnit, når der findes mere end én EC/LC50 værdi for den samme art.

Kronisk akvatisk toksicitet – NOEC

NOEC (No Observed Effect Concentration) anvendes til at beskrive den højeste koncentration af et stof, hvor der ikke observeres effekter. Data for kronisk toksicitet er mindre tilgængelige end data for akut toksicitet, og testprocedurerne er i mindre grad standardiserede. Data der er opnået i følgende test vil normalt blive accepteret:

test med tidlige livsstadier af fisk (OECD 210) over typisk 28-32 dage
reproduktionstest med daphnier (OECD 211) over typisk 21 dage
væksthæmningstest med alger (OECD 201) over typisk 72 eller 96 timer.

Andre validerede og internationalt accepterede test kan også anvendes. Testresultater bør angives som NOEC eller en ekvivalent EC/LCx (f.eks. EC/LC10).

Anaerob nedbrydelighed

Kemiske stoffer anses for at være potentielt nedbrydelige i anaerobe miljøer (karakteriseret af iltfrie forhold), hvis de følgende kriterier er opfyldt:

hvis der i en screeningtest for anaerob bionedbrydelighed (ISO 11734 eller ECETOC test) opnås en nedbrydning svarende til 60% af det teoretiske maksimum (test baseret på måling af total gasproduktion, CO₂ + CH₄) i løbet af 56 dage

eller

hvis der foreligger anden videnskabelig dokumentation, som viser, at stoffet kan nedbrydes anaerobt i det akvatiske miljø til et niveau >70% i løbet af 56 dage.

Anaerobe miljøer findes i akvatiske sedimenter, i jord og i renseanlæg, hvor der benyttes anaerob behandling af spildevandsslam. Anaerob nedbrydelighed er ikke et kriterie, der anvendes i forbindelse med miljøfareklassificering af kemiske stoffer (Direktiv 67/548/EEC). Da det er hensigtsmæssigt at etablere en stærk sammenhæng mellem internationalt accepterede kriterier og den foretagede vurdering, er det valgt at udelade parametren anaerob nedbrydelighed fra prioriteringsværktøjets scoringssystem til miljøvurdering af kemiske stoffer og produkter. I forbindelse med kriterier for det europæiske miljømærke (`Blomsten') og det nordiske miljømærke (`Svanen') stilles der krav om, at visse stoffer skal være anaerobt nedbrydelige.

Miljøfareklassificering af kemiske stoffer

Inden for EU foretages miljøfareklassificering af kemiske stoffer på baggrund af kriterier, der er beskrevet i Direktiv 67/548/EEC og den relaterede nationale lovgivning (f.eks. Miljø- og Energiministeriets bekendtgørelse nr. 801 af 23. oktober 1997). Et stort antal kemiske stoffer er ikke officielt klassificerede for miljøfare, og for disse stoffer er producenter forpligtiget til at angive en selvklassificering efter lovgivningens kriterier. Som tidligere nævnt har de nuværende kriterier for klassificering af stoffer og produkter i EU (Direktiv 67/548/EEC) været udgangspunkt for et oplæg til globalt harmoniserede kriterier, som er offentliggjort af OECD. EU's kriterier og de globale kriterier er baseret på de samme principper for farlighedsidentifikation af kemiske stoffer med hensyn til beskyttelse af vandmiljøet (tabel B.1 og B.2).

Tabel B.1
Miljøegenskaber og klassificering efter de nuværende EU regler (Direktiv 67/548/EEC)

Miljøegenskaber	Klassificering
Akut akvatisk giftighed: EC/LC50 ≤ 1 mg/l. Stoffet er ikke let nedbrydeligt, og/eller stoffet er potentielt bioakkumulerbart, da log K_ow ≥ 3,0 med mindre den eksperimentelt bestemte BCF ≤ 100	N; R50-53 Meget giftig for organismer, der lever i vand, og kan forårsage uønskede lang-tidsvirkninger i vandmiljøet
Akut akvatisk giftighed: 1 mg/l < EC/LC50 ≤ 10 mg/l. Stoffet er ikke let nedbrydeligt, og/eller stoffet er potentielt bioakkumulerbart, da log K_ow ≥ 3,0 med mindre den eksperimentelt bestemte BCF ≤ 100	N; R51-53 Giftig for organismer, der lever i vand, og kan forårsage uønskede lang-tidsvirkninger i vandmiljøet
Akut akvatisk giftighed: 10 mg/l < EC/LC50 ≤ 100 mg/l og stoffet er ikke let nedbrydeligt (med mindre der forefindes videnskabeligt bevis for stoffets nedbrydning og/eller toksicitet til med sikkerhed at vide, at hverken stoffet eller dets nedbrydningsprodukter udgør nogen potentiel langvarig og/eller forsinket fare for vandmiljøet; en sådan videnskabelig dokumentation kan omfatte a) en påvist mulighed for hurtig nedbrydning i vandmiljøet og b) kroniske NOEC værdier >1 mg/l i langtidstest med fisk eller dafnier)	R52-53 Skadelig for organismer, der lever i vand, og kan forårsage uønskede lang-tidsvirkninger i vandmiljøet
Stoffer med ringe vandopløselighed, f.eks. stoffer med en opløselighed på mindre end 1 mg/l, hvis: a) de ikke er let nedbrydelige og b) log K_ow ≥ 3,0 med mindre den eksperimentelt bestemte BCF ≤100 (med mindre der forefindes videnskabeligt bevis for stoffets nedbrydning og/eller toksicitet til med sikkerhed at vide, at hverken stoffet eller dets nedbrydningsprodukter udgør nogen potentiel langvarig og/eller forsinket fare for vandmiljøet; en sådan videnskabelig dokumentation kan omfatte a) en påvist mulighed for hurtig nedbrydning i vandmiljøet og b) kroniske NOEC værdier >1 mg/l i langtidstest med fisk eller dafnier)	R53 Kan forårsage uønskede langtidsvirkninger i vand-miljøet
Stoffer, som ikke falder ind under de kriterier, der er nævnt ovenfor, men som på grundlag af de foreliggende beviser for deres toksicitet alligevel kan udgøre en fare for vandøkosystemers struktur og/eller funktion	R52 Skadelig for organismer, der lever i vand
Akut akvatisk giftighed: EC/LC50 ≤ 1 mg/l.	N; R50 Meget giftig for organis-mer, der lever i vand

Tabel B.2
Miljøegenskaber og klassificering efter kriterierne i det globale klassificeringssystem

Miljøegenskaber	Klassificering
Akut akvatisk giftighed: EC/LC50 ≤ 1 mg/l. Stoffet er ikke let nedbrydeligt, og/eller stoffet er potentielt bioakkumulerbart, da log K_ow≥ 4,0 med mindre den eksperimentelt bestemte BCF <500	Kronisk I
Akut akvatisk giftighed: 1 mg/l < EC/LC50 ≤ 10 mg/l. Stoffet er ikke let nedbrydeligt, og/eller stoffet er potentielt bioakkumulerbart, da log K_ow ≥ 4,0 med mindre den eksperimentelt bestemte BCF <500 (med mindre de kroniske NOEC værdier er >1 mg/l)	Kronisk II
Akut akvatisk giftighed: 10 mg/l < EC/LC50 ≤ 100 mg/l. Stoffet er ikke let nedbrydeligt, og/eller stoffet er potentielt bioakkumulerbart, da log K_ow ≥ 4,0 med mindre den eksperimentelt bestemte BCF <500 (med mindre de kroniske NOEC værdier er >1 mg/l)	Kronisk III
Stoffer med ringe vandopløselighed, hvor der ikke er data for akut toksicitet i koncentrationer op til vandopløseligheden, og som ikke er ikke let nedbrydelige og er potentielt bioakkumulerbare (log K_ow≥ 4,0), rangordnes i denne klasse med mindre anden videnskabelig dokumentation viser, at dette er unødvendigt. En sådan dokumentation skal omfatte en eksperimentelt bestemt biokoncentreringsfaktor (BCF) <500, eller en kronisk NOEC >1 mg/l eller dokumentation for hurtig nedbrydning i miljøet.	Kronisk IV
Akut akvatisk giftighed: EC/LC50 ≤ 1 mg/l.	Akut I
Akut akvatisk giftighed: 1 mg/l < EC/LC50 ≤ 10 mg/l.	Akut II
Akut akvatisk giftighed: 10 mg/l < EC/LC50 ≤ 100 mg/l.	Akut III

Scoringssystem til miljøvurdering af kemiske stoffer

De fleste tilgængelige undersøgelser af kemiske stoffers miljøegenskaber er gennemført med akvatiske testsystemer eller vandlevende organismer. Den her anvendte metode til miljøvurdering af kemiske stoffer er baseret på vurderinger af stoffernes iboende egenskaber, idet der primært tages udgangspunkt i resultater fra undersøgelser med relevans for det akvatiske miljø.

Vurderingen af de kemiske stoffers miljøegenskaber bygger på almindeligt accepterede kriterier og datafortolkning, som anvendes i forbindelse med miljøfareklassificering (Direktiv 67/548/EEC) og risikovurdering for det akvatiske miljø (Technical Guidance Document, EC 1996). Metoden er tilpasset kriterierne i det globale klassificeringssystem, Harmonised integrated classification system for human health and environmental hazards of chemical substances and mixtures. De kemiske stoffer inddeles i fem grupper ud fra deres farlighed over for vandmiljøet. Denne rangordning er baseret på oplysninger om de kemiske stoffers bionedbrydelighed, potentielle bioakkumulerbarhed og toksiske effekter over for vandlevende organismer og skal betragtes som en screening af de kemiske stoffers relative miljøfarlighed (tabel B.3).

Tabel B.3
Scoringssystem for kemiske stoffer

Miljøfareklassificering / miljøegenskaber	Vejledende forslag til selvklassificering	Miljøscore
N; R50-53 eller: Akut akvatisk giftighed: EC/LC50 ≤ 1 mg/l. Stoffet er ikke let nedbrydeligt og/eller Stoffet er potentielt bioakkumulerbart, da log K_ow ≥ 4,0 med mindre den eksperimentelt bestemte biokoncentreringsfaktor (BCF) <500	N; R50-53 Kronisk I	5
N; R51-53 eller: Akut akvatisk giftighed: 1 mg/l < EC/LC50 ≤ 10 mg/l. Stoffet er ikke let nedbrydeligt, og/eller stoffet er potentielt bioakkumulerbart, da log K_ow≥ 4,0 med mindre den eksperimentelt bestemte biokoncentreringsfaktor (BCF) <500 (med mindre de kroniske NOEC værdier er >1 mg/l)	N; R51-53 Kronisk II	4
R52-53 eller: Akut akvatisk giftighed: 10 mg/l < EC/LC50 ≤ 100 mg/l. Stoffet er ikke let nedbrydeligt, og/eller stoffet er potentielt bioakkumulerbart, da log K_ow 4,0 med mindre den eksperimentelt bestemte biokoncentreringsfaktor (BCF) <500 (med mindre de kroniske NOEC værdier er >1 mg/l)	R52-53 Kronisk III	3
R53 eller: Stoffer med lav vandopløselighed, hvor der ikke er data for akut toksicitet i koncentrationer op til vandopløseligheden, og som ikke er ikke let nedbrydelige og er potentielt bioakkumulerbare (log K_ow 4,0), rangordnes i denne klasse med mindre anden videnskabelig dokumentation viser, at dette er unødvendigt. En sådan dokumentation skal omfatte en eksperimentelt bestemt biokoncentreringsfaktor (BCF) <500, eller en kronisk NOEC >1 mg/l eller dokumentation for hurtig nedbrydning i miljøet.	R53 Kronisk IV	2
R52 eller: Stoffer, som ikke falder ind under de kriterier, der er nævnt ovenfor, men som på grundlag af de foreliggende beviser for deres toksicitet alligevel kan udgøre en fare for vandøkosystemers struktur og/eller funktion	R52	2
N; R50 eller: Akut akvatisk giftighed: EC/LC50 ≤ 1 mg/l.	N; R50 Akut I	2
Stoffet opfylder ingen af ovenstående kriterier og vurderes ikke at være skadeligt for vandmiljøet på baggrund af tilgængelige undersøgelser	Ingen klassificering Akut II, Akut III	1
Tilgængelige data er utilstrækkelige	-	0

Sammenhængen mellem miljøscoren og kriterierne for miljøfareklassificering medfører, at et kemisk stof, der er officielt klassificeret for miljøfare (i henhold til Direktiv 67/548/EEC, Annex I), normalt kan rangordnes ved at omforme stoffets klassificering til ovenstående miljøscore.

Det er dog nødvendigt at henlede opmærksomheden på forskellene mellem de nuværende EU regler og det globale klassificeringssystem, der er lagt til grund for miljøvurderingen af kemiske stoffer i KEMI prioriteringsværktøjet:

EU's kriterier for miljøfareklassificering anvender en afskæringsværdi for potentiel bioakkumulerbarhed på log K_ow ≥3 og BCF >100, hvor det globale klassificeringssystem definerer de tilsvarende grænser til log K_ow ≥4 eller BCF ≥500.
I følge EU's kriterier for miljøfareklassificering anvendes sætningen "kan forårsage uønskede langtidsvirkninger i vandmiljøet" sammen med en akut akvatisk toksicitet svarerende til 10 mg/l < EC/LC50 ≤ 100 mg/l alene for stoffer, der ikke er let nedbrydelige (= R52-53). I det globale klassificeringssystem sammenkædes det samme niveau for akut akvatisk toksicitet både med manglende let nedbrydelighed og med potentiel bioakkumulerbarhed gennem klassificeringen Kronisk III.

De forskelle, der hermed bliver mellem de nuværende EU regler og den her anvendte metode, forventes at udgøre et midlertidigt problem, da det anses for sandsynligt, at de europæiske regler for miljøfareklassificering af kemiske stoffer tilpasses kriterierne i det globale klassificeringssystem. Konkret indebærer forskellene dog, at f.eks. kemiske stoffer, der er vurderet med miljøscoren 2 eller 1, opfylder EU's kriterier for klassificering med N; R50-53 eller N; R51-53.

Annex I til Direktiv 67/548/EEC (i Danmark: Bekendtgørelsen af listen over farlige stoffer) indeholder R-sætninger for stoffer, hvor der er vedtaget en klassificering i EU. Imidlertid er der et stort antal stoffer, der ikke er klassificeret, og i disse tilfælde foretages en selvklassificering ved anvendelse af de gældende regler for miljøfareklassificering.