MUTKU-PÄIVÄT Hämeenlinna 11.03.2009 KYMIJOEN SEDIMENTTIEN RISKINARVIO Esko Rossi
TAUSTAA Kuusankoskella Ky5 - tuotanto 1940-1984 noin 24 000 tonnia sivutuotteena dioksiini- ja furaanipitoista jätettä dioksiini- ja furaanipitoista jätettä Kymijokeen lähinnä tuotantolaitteiden pesujen yhteydessä vuonna 1960 räjähdys ja tulipalo tehdasrakennuksessa Kloori-alkalitehdas Kuusankoskella 1936-1994 Elohopean käyttö massa- ja paperiteollisuuden limantorjunnassa vuoteen 1968
RISKINARVION TAVOITTEET Tunnistaa ja arvioida Kymijoen pilaantuneesta sedimentistä ihmisille ja luonnonympäristölle aiheutuvat riskit. Tuottaa toimenpiteiden tarpeesta päättämisessä tarvittavaa tietoa. Tunnistetut riskit on voitava liittää Kymijoen sedimentistä peräisin oleviin haitta-aineisiin. Kokonaisuus huomioon.
JAKO JOKIOSUUKSIIN VOIMALAITOSPATOJEN MUKAAN
DIOKSIINIT JA FURAANIT Kymijoen sedimentissä pääosin 1234678- HpCDF:ää; TEF=0,01 ( >0,005 - <0,025) WHO:n viitearvo 1 4 pg TEQ/kg/d (sis. myös PCB) perustuu sikiön/ vastasyntyneen kehityshäiriöiden ehkäisyyn, ei syöpäriskiin. Toksisuus vaihtelee eläinlajeittain. Selkärankaiset herkkiä kalojen nuoruusvaiheiden raja-arvoksi kudoksissa on esitetty 32 64 pgteq/g tuorepainoa. Selkärangattomat kestäviä surviaissääsken toukilla 144 ngteq/g ja harvasukamadoilla 174 ngteq/g tp ei aiheuttanut havaittavaa vaikutusta
DIOKSIINIT JA FURAANIT Haihtuminen vähäistä, mutta joskus merkityksellistä. Absorptio maasta (nielty) 20 40 % WHO:n viitearvon laskennassa 50 %:ia. Kertyminen kaloihin vaihtelee: 1234678-HpCDF n.1 % ja 123678-HxCDD 5-10 % sedimentin pitoisuudesta Kasvien maanpäällisiin osiin ilman kautta.
ELOHOPEA Sedimentissä ja selkärangattomissa pääosin epäorgaanista (Hg 2+ ) Kaloissa metyylielohopeaa. Sedimentin Hg kokonaispitoisuus ei kuvaa luotettavasti elohopean merkitystä vesiekosysteemin kannalta.
ELOHOPEA Metyylielohopealla herkin vaikutuskohde on WHO:n mukaan sikiön hermosto. WHO:n siedettävän saannin viitearvo (PTWI) 1,6 µg/kg/viikko eli 0,23 µg/kg/d. USA, Hollanti TDI= 0,1 µg/kg/d.
PITOISUUDET SEDIMENTIN PINTAKERROKSESSA (WHO TEQ) 160000 PCDD/F pg/g 120000 80000 40000 0 0 2 3 4 5 6 7 ja 9 Jokiosuus
PITOISUUDET SEDIMENTIN PINTAKERROKSESSA Hg mg/kg 7 6 5 4 3 2 1 0 0 2 3 4 5 6 Jokiosuus
1234678-HpCDF:n osuus WHO- TEQ:sta (sedimentin pinta) 1234678-HpCDF osuus TEQ:sta % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 2 3 4 5 6 7 ja 9 Jokiosuus
PITOISUUDET JA 1234678-HpCDF:n OSUUS WHO-TEQ:sta KALOISSA 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 1 2 3 4 5 Jokiosuus pitoisuus pg/g HpCDF/TCDD
ELOHOPEA KALOISSA Kalat Hg mg/kg-tp 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 1 3 5 6 9 Jokiosuus
KULKEUTUMIS- JA ALTISTUMISREITIT Alkuperäinen Päästötapahtuma Leviämis- Sekundäärinen Saantireitti Altistuminen päästölähde mekanismit saastunut väliaine Ihminen Eläimet Lapset Aikuiset (ei vesiel.) Haihtuminen Tuuli, laskeuma Ulkoilma Hengitys Liuenneet haitta-aineet jokivedessä Tulvat Veden virtaus, sedimentaatio Kasvit Ranta-alueiden pintamaa Nieleminen Nieleminen, iho Jokivesi Pilaantunut kiintoaine jokivedessä Sedimentin häirintä (mm. ruoppaukset) Jokiveden juominen Suora kosketus jokiveteen ja sedimenttiin (mm. uinti) Karja (maito) Kalat Nieleminen Nieleminen, iho Nieleminen Pilaantunut sedimentti pohjassa Biokertyminen Muut vesieliöt kuin kalat Nieleminen Pienimuotoiset ruoppaukset Siirto maalle Maa joen varrella Nieleminen, iho Merkinnät: kulkeutuminen voi olla merkittävää kulkeutuminen ei ole merkittävää =altistuminen on mahdollista =altistuminen vähäistä tai epätodennäköistä
ARVIOINTITILANTEET KRIITTISET KOHDERYHMÄT: fertiili-ikäiset naiset lapset ALTISTUMISREITIT: Kymijoen kalojen ja vesilintujen syönti uinti (veden nieleminen, iho) pilaantunut rantasedimentti (nieleminen, iho) hengitysilma (haihtuminen vedestä) maito
LASKELMISSA KÄYTETYT LÄHTÖPITOISUUDET Altistumislähde PCDD/F Elohopea yksikkö pitoisuus yksikkö pitoisuus Kalat pg/g -tp 1,26 g/g -tp 0,69 Mateen mäti pg/g -tp 19,3 Mateen maksa pg/g -tp 108 Vesilinnut pg/g -tp 7,5 Maito pg/l 9,5 Hengitysilma pg/m 3 0,26 g/m 3 5,6 10-5 Rantasedimentti/maa pg/g kp 5420 g/g kp 6,4 Vesi kokonaispitoisuus pg/l 190 ng/l 3,3 10-3 Vesi, liuennut pitoisuus pg/l 12 ng/l 8,2 10-4
ALTISTUMISLASKELMISSA KÄYTETYT PARAMETRIT Laskenta-arvo Huomautuksia Altistumislähde yksikkö määrä aika d/a Kalojen syönti g/d 27 350 Keskiarvo, käytetty frekvenssijakaumaa Mateen mädin syönti g/d 0,184 0/350 20 % mateiden painosta, maiti ei käyttöön Mateen maksan syönti g/d 0,055 0/350 3 % mateiden painosta Vesilinnut g/d 200 0/5 arvio 5 ateriaa vuodessa Maito l/d 0,4 350 Ravitsemuskertomus 2000 keskiarvo Hengitysilma m 3 /d 17,5 90 Hollannissa käytettyjen sisä- ja ulkoilman hengitysvolyymien keskiarvo Rantasedimentin/maan nieleminen Iholle tarttunut rantasedimentti Uinti, veden nieleminen l/h 5 10-2 30 2h/uintikerta Uinti, altistuminen ihon kautta, ihon pinta-ala g/d 5 10-2 30 Tyypillinen riskinarviossa aikuisille käytetty arvo. g 0,85 30 Laskettu 1700 cm 2 ihon alan ja 5 mg/ cm 2 tarttumisvakion mukaan m 2 1,8 30 Ihon kautta altistuminen laskettiin ainekohtaisten läpäisynopeuksien ja altistumisen keston mukaan.
ALTISTUMINEN/ PCDD/F (WHO TEQ) 1,20 1,00 Saanti pg/kg/d 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Altistumisreitti 1=kalojen syönti, 2=mateen mäti, 3=mateen maksa, 4=vesilintujen syönti, 5=hengitysilma, 6=sedimentin nieleminen, 7=ihokosketus sedimenttiin, 8=maito, 9=veden nieleminen uidessa, 10=ihoaltistuminen uidessa, 11=tausta.
ALTISTUMINEN/ Hg Saanti ug/kg/d 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 1 2 3 4 5 6 7 Altistumisreitti 1=kalojen syönti, 2=hengitysilma, 3=sedimentin nieleminen, 4=ihokosketus sedimenttiin, 5=veden nieleminen uidessa, 6=ihoaltistuminen uidessa, 7=tausta.
ALTISTUMISEN EPÄVARMUUS- ANALYYSI/ PCDD/F Forecast: Dioksiinien saanti 10 000 Trials Frequency Chart 164 Outliers,039 386,029 289,5,019 193,010 96,5,000 0 1,75 2,50 3,25 4,00 4,75 Certainty is 94,23% from -Infinity to 4,00 pg/kg/d
ALTISTUMISEN EPÄVARMUUS- ANALYYSI/ Hg Forecast: Elohopean saanti 10 000 Trials Frequency Chart 129 Outliers,046 460,035 345,023 230,012 115,000 0 0,00 0,38 0,75 1,13 1,50 Certainty is 38,14% from -Infinity to 0,23 ug/kg/d
TURVAMARGINAALI/ PCDD/F WHO:n alue ylittymisen tn 6 % maksimi 8,6 eläinkokeissa todettu vaikutuksia 0 1 4 14 pg/kg/d
TURVAMARGINAALI/ Hg WHO:n raja ylittymisen tn 62 % todettu vaikutuksia maksimi 3,7 0 0,23 1 µg/kg/d
ALTISTUMISAJAN MERKITYS Pitoisuus kudoksissa pg/g 5 4 3 2 1 0 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 Pitoisuus kudoksissa ug/g 0,025 0,02 0,015 0,01 0,005 0 0,0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,1 Aika vuosia Aika vuosia
EKOLOGISET RISKIT pitoisuudet kudoksissa Eläin PCDD/F pg WHO-TEQ/g tp maksimipitoisuus haitallisuusraja Kymijoella Vaaraosamäärä HQ Kalat 6,9 32-64 0,1-0,2 Kalojen mäti 36 32-64 1,1-0,6 Vesilinnut 12 32-64 0,2-0,4 Saukko (laskettu) 60 52 1,2 Surviaissääsken toukat 200 144000 0,001 Harvasukamadot 31 174000 0,0001
EKOLOGISET RISKIT havaitut vasteet Surviaissääsken toukkien (Chironomidae) hampaissa on todettu epämuodostumia, joiden määrä korreloi sedimentin PCDD/F ja Hg -pitoisuuksien kanssa. Epämuodostumia on paljon myös Kuusankosken yläpuolisilla alueilla=> muitakin vaikuttavia tekijöitä on. Populaatiotason vaikutuksia ei ole todettu.
JOHTOPÄÄTÖKSET PCDD/F AIHEUTTAMAT RISKIT VÄHÄISIÄ, KESKITTYVÄT KUUSANKOSKI KELTTI VÄLILLE DIOKSIINIT VALTAOSIN 1234678-HpCDF, MIKÄ KERTYY HEIKOSTI KALOIHIN ELOHOPEASTA AIHEUTUVAT TERVEYSRISKIT MERKITTÄVIÄ, KALOJEN ELOHOPEAPITOISUUDET KORKEAHKOT LAAJALLA ALUEELLA KALOJEN ELOHOPEAPITOISUUDET LASKENEET KOLMANNEKSEEN 1970-LUVUN ARVOISTA EKOLOGISET RISKIT DIOKSIINEISTA JA ELOHOPEASTA KOHDISTUVAT ENSISIJAISESTI SELKÄRANKAISIIN VESIELIÖITÄ RAVINTONAAN KÄYTTÄVIIN ELÄIMIIN (ESIM. SAUKKO)