Orgaaniset haitta-aineet biokaasulaitosten lopputuotteissa

Transkriptio

1 Orgaaniset haitta-aineet biokaasulaitosten lopputuotteissa Kimmo osuominen Elintarviketurvallisuusvirasto Evira Riskinarvioinnin tutkimusyksikkö Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus MTT 1

2 Taustaa Mittasimme yhdeksän orgaanisen haitta- aineryhmän pitoisuudet yhdeksän biokaasulaitoslinjan lopputuotteista (mädätysjäännös, kuivajae, rejektivesi) Tuloksia verrattiin eurooppalaisten biolietteiden ym. pitoisuuksiin Selvitimme biokaasulaitosten syötteiden merkitystä haitta-aineiden aineiden pitoisuuksiin Vertasimme lopputuotteen maatalouskäytön aiheuttamaa aa kuormitusta ilmalaskeumaan as aa Vaarojen kartoitus: selvitettiin aineiden mahdollista kertymistä elintarvikkeisiin 2 y

3 Haitta-aineiden vuo lähteiltään elintarvikkeisiin 3

4 Työhön sisältyneet aineryhmät (1) Bromatut palonestoaineet Käytetään palamista hidastamaan esim. muoveissa ja sisustustekstiileissä st stekstiileissä Osa aineista kansainvälisesti kielletty Pysyviä, kertyviä Perfluoratut alkyyliyhdisteet (PFAS) Käytetään mm. ulkoilutekstiileissä vettä hylkivänä aineina ja sisustustekstiileissä Osan aineista käyttöä rajoitettu kansainvälisesti Pysyviä, kertyviä TBBP-A PBDE PFOS HBCDD Lineaariset alkyylibentseenisulfonaatit (LAS) Käytetään pinta-aktiivisina aineina mm. pesuaineissa Hajoavat melko nopeasti mm. maaperässä. 4

5 Työhön sisältyneet aineryhmät (2) Nonyylifenolit (NP) ja nonyylifenolietoksilaatit (NPEO) Pinta-aktiivinen aine, käytetty mm. pesuaineissa Nykyään käyttöä rajoitettu kansainvälisesti NPEO hajoaa ympäristössä NP:ksi, joka on pysyvämpi Di(2-etyyliheksyyli)ftalaatti (DEHP) Yksi lukuisista ftalaateista Käytetään muovin lisäaineena (pehmennin) NPEO NP Polyaromaattiset hiilivedyt (PAH) Ryhmä aineita, jotka koostuvat useasta hiilirenkaasta PAH:eja esiintyy mm. öljytuotteissa ja niitä syntyy mm. palamisprosesseissa ja ruuanlaitossa (paistaminen, savustus) 5 Bentso[a]pyreeni

6 Työhön sisältyneet aineryhmät (3) Polyklooratut bifenyylit (PCB) On käytetty mm. elektroniikkateollisuudessa, hydraulinesteinä yms. Käyttö nykyään kansainvälisesti kielletty Pysyviä, kertyviä PCDD/F dioksiinit Ei ole valmistettu mitään tarkoitusta varten Syntyy mm. palamisessa ja eräissä teollisuusprosesseissa Pysyviä, kertyviä Aktiivihiileen adsorboituva orgaaninen halogeeni (AOX) Summaparametri, johon kuuluu orgaanisia yhdisteitä, joihin on liittynyt t halogeeni (yleensä kloori) Esiintyy ja syntyy luonnossa, mutta syntyy myös mm. R-X n klooria sisältävien (desinfiointi)aineiden käytössä 6 Kohonnut AOX-pitoisuus voi olla merkki ympäristön pilaantumisesta

7 Pitoisuudet eurooppalaisissa biolietteissä ja epäorgaanissa lannoitteissa Havaitut pitoisuudet vaihtelivat laitosten välillä ja laitosten sisällä Tässä työssä mitatut pitoisuudet samaa tasoa kuin eurooppalaiset pitoisuudet Vaihtelu erittäin suurta tuotteiden välillä ja sisällä Epäorgaaniset lannoitteet Pitoisuudet alhaisempia kuin lopputuotteissa (per kuivapaino) 7

8 Lopputuotteiden maatalouskäytöstä aiheutuva maaperäkuormitus Haitta-aineiden aineiden maaperäkuormitus arvioitiin: Hehtaaria kohti, per kg maata kohti Haitta-aineen i pitoisuus i lopputuotteessa tt (tuorepainoa kohti) Lopputuotteen tt käyttömäärä ää ä Mädätysjäännös 15 tonnia/ha Kuivajae 10 tonnia/ha Rejektivesi 30 tonni/ha Kyntösyvyys (25 cm) 8

9 Aineiden käyttäytyminen maaperässä Maaperässä voi tapahtua haitta-aineiden hajoamista Mikrobiologinen hajoaminen, valohajoaminen Osa hajoaa nopeammin (LAS), osa hitaammin (dioksiinit, PAH, PCB, PBDE, PFAS) Hitaasti hajoavat aineet voivat kertyä maaperään Aineet voivat tarttua maaperän hiukkasiin Aineen hajoaminen maaperässä hidastuu Biokäytettävyys ja kertymispotentiaali laskee Vesiliukoiset aineet voivat kulkeutua pois maasta Aineet saattavat päätyä pohjaveteen tai vesistöihin 9

10 Aineiden päätyminen elintarvikkeisiin Kertyminen kasveihin haitta-aineiden otto juurilla ainekohtaisia eroja, esim. PFAS voi kertyä maan roiskuminen lehdille Kotieläinten altistuminen haitta-aineille Altistuminen haitta-aineita sisältävälle rehulle Kotieläimet nielevät haitta-ainetta sisältävää maata (laiduntamisen varoajat) Valokuva: Tapio Salo 10

11 Biolietteiden käytön osuus aineiden kertymiseen elintarvikkeisiin DEHP, LAS, NP+NPEO: hajoavat melko nopeasti maaperässä ja kertyminen kasveihin ja eläinperäisiin elintarvikkeisiin niukkaa PAH: osa PAH:sta voi kertyä maaperään. Kertyminen kasveihin ja eläinperäisiin elintarvikkeisiin niukkaa PCB: pysyvä, kertyvä, pitkäaikainenkaan ik i k lietteen käyttö ei aiheuta merkittävää riskiä elintarvikkeiden turvallisuudelle Dioksiinit eivät juuri kerry kasveihin. Kertyminen esim. laiduntaviin eläimiin mahdollista, mutta riski pieni PFAS: voivat kertyä maaperään biolietteiden toistuvan käytön seurauksena. PFAS voi kertyä kasveihin ja eläinperäisiin ii elintarvikkeisiin. Biolietteiden käytön merkitystä ei ole arvioitu. PBDE: voivat kertyä maaperään biolietteiden toistuvan käytön seurauksena. Voivat kertyä eläinperäisiin elintarvikkeisiin, mutta jossain määrin myös kasveihin. Biolietteiden käytön merkitystä ei ole arvioitu. 11

12 Johtopäätöksiä Orgaanisia haitta-aineita esiintyy biokaasulaitosten lopputuotteissa Lopputuotteissa tavattiin myös aineita, joiden käytöstä on luovuttu (penta-bde, okta-bde, NPEO, PFOS) Pitoisuudet olivat samaa tasoa kuin Euroopasta 2000-luvulla mitatut pitoisuudet Vaihtelu suurta 12

13 Johtopäätöksiä Tutkituilla yhdisteillä ei havaittu yhteyttä lopputuotteen haitta-aineiden aineiden pitoisuuden ja biokaasulaitoksen syötteen välillä Mädätysjäännöksen kertalevityksen aiheuttama haitta-aineen maaperäkuormitus suhteessa ilmalaskeumaan vaihteli aineryhmittäin Rejektiveden käytön aiheuttama haitta-aineen maaperäkuormitus oli yleensä pienempi i kuin mädätysjäännöksen tai kuivajakeen käytön aiheuttama kuormitus 13

14 Johtopäätöksiä Arvioitaessa haitta-aineiden elintarvikkeille aiheuttamaa riskiä, on otettava tt huomioon muut haitta-aineiden lähteet ympäristössä ja elintarvikeketjussa ik k tj Tässä työssä ei selvitetty ihmiselle aiheutuvaa riskiä Tutkimusta tarvitaan lisää 14

15 Hankkeen tulokset tullaan julkaisemaan MTT-raportit sarjassa. 15