Orgaaniset haitta-aineet jätevesissä. Pia Välitalo Vesihuoltotekniikka

Samankaltaiset tiedostot
Ympäristömyrkyt. - Haitallisimpia rasvaliukoiset myrkyt jotka:

LÄÄKEAINEET YMPÄRISTÖSSÄ

Vaikutusperustaiset menetelmät haitallisten aineiden seurannassa. Matti Leppänen Suomen ympäristökeskus Haitallisten aineiden päivä, YM, 12.3.

Hormonihäiriköiden yhteisvaikutusten tutkimus ja hormonihäiriköiden määrittelyn vaikeus sääntelyssä

Vesihuoltolaitos ympäristön suojelijana uusien haasteiden edessä

Valtuuskunnille toimitetaan oheisena asiakirja D048947/06 LIITE 1.

Euroopan unionin neuvosto Bryssel, 5. syyskuuta 2017 (OR. en)

Haitallisten aineiden esiintyminen, ominaisuudet ja vaikutukset vesiympäristössä

The relationship between leisuretime physical activity and work stress with special reference to heart rate variability analyses

Ympäristöanalytiikan uudet sovellukset vesistöjen vierasaineiden määrityksessä

Ympäristön kemikalisaatio ja haja-asutuksen jätevedet. Henri Virkkunen LUVY ry

Haitalliset aineet julkisissa hankinnoissa työkaluja haitallisten aineiden vähentämiseen

(Muut kuin lainsäätämisjärjestyksessä hyväksyttävät säädökset) ASETUKSET

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

Capacity Utilization

I. Principles of Pointer Year Analysis

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY

Gap-filling methods for CH 4 data


5/2016 Irtonumero 12 Vesien haittaaineet

Uudentyyppiset lähestymistavat huumeidenkäytön seurannassa Alkoholi- ja huumetutkijain seuran kevätseminaariin

LICENCE TO KILL - elävää ekotoksikologiaa

MALLIT VESIJÄRJESTELMIEN TUTKIMUKSESSA

Arkipäivän kemikaalit, ympäristö ja mahdolliset uhat

Asiakaspalautteen merkitys laboratoriovirheiden paljastamisessa. Taustaa

Valtuuskunnille toimitetaan oheisena asiakirja D048947/06.

Kokonaisvaltainen toksisuusarviointi: Elintarvikkeet ja elintarvikekontaktimateriaalit

Lääkeainejäämät biokaasulaitosten lopputuotteissa. Marja Lehto, MTT

Viemäröinti ja jätevedenpuhdistus Anna Mikola TkT D Sc (Tech)

Mitä viemärivedestä poistuu puhdistamolla?

M I T Ä I H M E E N K E M I K A A L E J A?

Ymp_kemia_ _klo 13:15_ kertausta + Riskinarviointi. PhD Petri V. Peltonen

BIOS 3 jakso 3. Ympäristömyrkyt

LX 70. Ominaisuuksien mittaustulokset 1-kerroksinen 2-kerroksinen. Fyysiset ominaisuudet, nimellisarvot. Kalvon ominaisuudet

Jätehuollon vaikutusten arviointi CIRCWASTEalueilla ja edelläkävijäkunnissa

Toksikologian perusteita ja toksisuuden arviointi

LYTH-CONS CONSISTENCY TRANSMITTER

MALE ADULT FIBROBLAST LINE (82-6hTERT)

Network to Get Work. Tehtäviä opiskelijoille Assignments for students.

3 9-VUOTIAIDEN LASTEN SUORIUTUMINEN BOSTONIN NIMENTÄTESTISTÄ

Satelliittikuvat osana öljypäästövalvontaa

Ympäristökemia_Yhteenveto_03_05 _2016. Vanhempi yliopistonlehtori PhD Petri Peltonen

CH 3 O NH 2. Kemikaalien EU-riskinarviointi ja vähennys. Tuoterekisteritiedot Suomessa (2004)

Haitalliset orgaaniset aineet biokaasulaitosten lopputuotteissa ja vaikutukset elintarvikeketjuun

VAIKUTUS- PERUSTAINEN ANALYYSI MARI DAHL MUTKU-PÄIVÄT

Ovatko mikromuovit ongelma. Suomenlahdella?


KOMISSION DELEGOITU ASETUS (EU) /, annettu ,

Bisfenoli A - jokapäiväinen kemikaalimme

METELI-projekti lopetuskokous

Efficiency change over time

Tupakkapoliittisten toimenpiteiden vaikutus. Satu Helakorpi Terveyden edistämisen ja kroonisten tautien ehkäisyn osasto Terveyden edistämisen yksikkö

Ajankohtaista asumisterveydestä

Ainevirta-analyysi esimerkki Suomen typpi- ja fosforivirroista

Constructive Alignment in Specialisation Studies in Industrial Pharmacy in Finland

Tilannekatsaus RUOPPAUS- JA LÄJITYSOHJE

MEETING PEOPLE COMMUNICATIVE QUESTIONS

Other approaches to restrict multipliers

Exercise 1. (session: )

ReFuel 70 % Emission Reduction Using Renewable High Cetane Number Paraffinic Diesel Fuel. Kalle Lehto, Aalto-yliopisto 5.5.

Capacity utilization

GOOD WORK LONGER CAREER:

Green Pharmacy Practice

make and make and make ThinkMath 2017

Mitä uutta kasvinsuojeluaineiden ympäristöriskeistä? Kati Räsänen Työpaketti 4, PesticideLife Loppuseminaari

Research plan for masters thesis in forest sciences. The PELLETime 2009 Symposium Mervi Juntunen

FinFamily PostgreSQL installation ( ) FinFamily PostgreSQL

Typen ja fosforin alhainen kierrätysaste Suomessa

Stormwater filtration unit

Vaihtoehtoiset opintojen suoritustavat ja vertaisarviointi opetuksen laadun takeina. Jarkko Toikkanen Tampereen yliopisto

Uusi sisäilman laadun tutkimusmenetelmä

EU:n strateginen lähestymistapa ympäristössä oleviin lääkeaineisiin. europarlamentaarikko Sirpa Pietikäinen

Social and Regional Economic Impacts of Use of Bioenergy and Energy Wood Harvesting in Suomussalmi

Ovatko vesistöjen mikrobiologiset ja kemialliset saasteet uhka terveydelle? Ilkka Miettinen

Supporting information

Jätevedenpuhdistamot ja hulevedet mitä tiedetään ja mitä pitäisi tietää?

Käyttöturvallisuustiedote 1907/2006/EY, 31 artikla mukainen

Tärkeimmät yhdisteryhmät ja niiden käyttäytyminen ympäristössä

Re-use of Surplus Foundry Sand by Composting (LIFE13 ENV/FI/000285)

Kemikaalien EU-riskinarviointi ja vähennys

CONPAT- mikrobit ja haitalliset aineet raakavedessä

Teemu Näykki ENVICAL SYKE

Lietteen terminen käsittely PAKU-laitoksessa. Endev Oy RAKI-Foorumi

TEST REPORT Nro VTT-S Air tightness and strength tests for Furanflex exhaust air ducts

PRIMARY HPV TESTING IN ORGANIZED CERVICAL CANCER SCREENING

Kitkajärvien seuranta ja tilan arviointi

MAC. Riku Aantaa OYL, Professori TOTEK ja Anestetesiologia ja tehohoito Tyks ja TY

VAASAN YLIOPISTO Humanististen tieteiden kandidaatin tutkinto / Filosofian maisterin tutkinto

Kiekkosuodatuksen koeajot Viikinmäen jätevedenpuhdistamolla

Betonin pitkät käyttöiät todellisissa olosuhteissa

Kemikaalien EU-riskinarviointi ja vähennys

Muutettu viimeksi Versio 1.0 Päiväys SikaPaver HC-29

Green Rock Ltd Johdintie 5, FI OULU, FINLAND Tel info@greenrock.fi

Nokian Vesi Oy:n uuden jätevedenpuhdistamon hankinnan valmistelu OTM, Maria Arjonen

ELEMET- MOCASTRO. Effect of grain size on A 3 temperatures in C-Mn and low alloyed steels - Gleeble tests and predictions. Period

Haitta-aineet vesiensuojelussa ja ravinteiden kierrätyksessä. Ari Kangas Ympäristöministeriö Viestintä- ja verkostoitumisseminaari RaKihankkeille

Interlaboratory Proficiency Test NW 2/2014

HARJOITUS- PAKETTI A

Ympäristön saastumisen indikaattorit, poro ja hirvi esimerkkinä. Elintarvike ja Terveys-lehti 4/2013, teema elintarvikevalvonta

Supporting Information for

Transkriptio:

Orgaaniset haitta-aineet jätevesissä Pia Välitalo Vesihuoltotekniikka 7.12.15

Luennon aiheet Ympäristön kemikalisoituminen Mielenkiintoisia esimerkkejä Haitta-aineet jätevesissä Jätevesi tutkimuskohteena Jätevesien toksisuuden tutkiminen Ekotoksikologia Hormonitoimintaa häiritsevät yhdisteet Suomen jätevesissä Solutestit, vasta-aine antigeenitestit, vesikirpputesti Kalanalkiotesti jätevesitutkimuksessa

Ympäristön kemikalisoituminen Tällä hetkellä on arvioitu, että erilaisissa käytöissä on yli 100 000 kemiallista ainetta ja suuri määrä erilaisista aineista koostuvia seoksia.

Muutama mielenkiintoinen esimerkki. DDT (Diklooridifenyylitrikloorietaani) ja merikotkat Paul Hermann Müller sai Nobelin palkinnon vuonna 1948 keksittyään että DDT on oivallinen hyönteismyrkky Suuri menestys à malariasta päästiin eroon monin paikoin Kuitenkin.

Lisää esimerkkejä Hyönteismyrkkyjen valuminen Lake Apopkaan (FL) johti alligaattorien lisääntymisongelmiin Polyklooratut bifenyylit (PCBt) ja arktiset eläimet Jääkarhut Hyljepopulaatiot Lisääntymisvaikeudet à heikentyneet kannat Diklofenaakki ja korppikotkat Tributyylitina ja simpukoiden androgeeniset vaikutukset Jätevedet ja kalojen feminisaatio 5

Millaisia orgaanisia haitta-aineita jätevesissä on? Hormonit, lääkeainejäämät, palonestoaineet, kosmetiikkaaineita jne. Esiintyvät jätevesissä yleensä pienissä pitoisuuksissa Puhdistusprosessit ovat suunniteltu pääasiassa ravinteiden poistoon à poistuvat huonosti aktiivilieteprosessissa 6

Miten orgaanisia haitta-aineita tutkitaan tai seurataan? Perinteinen haitallisten aineiden seuranta keskittyy pitoisuuksien määrittämiseen. Mitä ongelmia tällaisessa lähestymistavassa on? Kaikki kemikaalit eivät ole haitallisia. 7

Miten kemikaalien vaikutuksia voidaan tutkia? Ekotoksikologia Ekotoksikologia on tieteenala, joka on erikoistunut tutkimaan luonnossa esiintyviä ja sinne joutuvia myrkkyjä sekä niiden vaikutuksia kaikkiin eliöihin. Wikipedia Ekotoksikologia on monitieteistä: se pohjautuu pääasiassa kemiaan, ekologiaan ja toksikologiaan. Ekotoksikologiassa tähdätään riskien arvioimiseen ja vähentämiseen. Riskillä tarkoitetaan todennäköisyyttä että myrkyn haitta esiintyy. 8

Muutamia peruskäsitteitä In vitro ja in vivo Annosvaste LC50 EC50 NOEC Seostoksisuus ja yhteisvaikutukset Muuntumistuotteet Akuuttitoksisuus, krooninen toksisuus Subletaalit vaikutukset Bioakkumulaatio Kertyvyys, pysyvyys, yhdisteen ominaisuudet 9

Mikä tekee jätevesien toksisuuden tutkimisesta erityisen vaikeaa? 10

Hormonitoimintaa häiritsevät kemikaalit Hormonijärjestelmät ohjaavat ja säätelevät ihmisten ja eläinten kehitystä, kasvua, lisääntymistä ja käyttäytymistä. Hormonitoimintaa häiritsevä kemikaali on sellainen eksogeeninen (elimistön Lisääntymishäiriöt ulkopuolelta tuleva) aine tai aineseos, joka muuttaa Kehityshäiriöt hormonijärjestelmän toimintaa ja aiheuttaa siksi haittavaikutuksia Syöpä kokonaisessa organismissa, sen jälkeläisissä Immuunihäiriöt tai (osa)populaatioissa. à SEKÄ IHMISILLÄ ETTÄ ELÄIMILLÄ! Miten ne voivat vaikuttaa? jäljittelemällä elimistön luonnollisten hormonien vaikutusta, estämällä luonnollisten hormonien vaikutuksia vaikuttamalla hormonien pitoisuuteen elimistössä. 11

Jätevesien toksisuus Suomessa Estrogeeniset vaikutukset 8 jätevedenpuhdistamoa 24h kokoomanäytteet Kemian analytiikka + biotestit! 12

Kemian analyysit (LC-MS/MS) Compounds selected for analysis: Natural and synthetic hormones Estrone (E1) 17β-estradiol (E2) Estriol (E3) 17β-ethinylestradiol (EE2) 17α-estradiol Progesterone In addition Bisphenol A (BPA) Why these compounds? 13

1. Chemical analysis Which compounds were detected? And how much? Compound LOQ ng/l Concentration ng/l 30,0 Concentration ng/l 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 E1 E2 17α-estradiol E1 1 2.7 27.2 E2 5 <5 6.8 E3 3 <3 EE2 10 <10 17α-estradiol 4 <4-4 Progesterone n.d. n.d. BPA 0.7 131 956 000 14

1. Chemical analysis BPA 1600 BPA 1400 1200 Concentration ng/l 1000 800 600 400 BPA 200 0 WWTP1 WWTP2 WWTP3 WWTP4 WWTP5 WWTP6 WWTP7 15

Results 2. ER-CALUX 16

Results 2. ER-CALUX To determine the estrogenic potencies of effluents in eight municipal WWTPs in Finland 35 30 25 E2 EEQ ng/l 20 15 10 5 0 WWTP1 WWTP2 WWTP3 WWTP4 WWTP5 WWTP6 WWTP7 WWTP8 Wastewater treatment plants Figure 3. Estrogenic potential of effluents from eight WWTPs tested with ER- CALUX. The error bars represent standard deviation of three replicates. The estrogenic potency of samples is calculated as equivalence values for E2. 17

Results 2. ER-CALUX To evaluate the contribution of the target compounds to the observed effects. Treatment plant E1 E2 E3 EE2 17αestradiol BPA Total ER- CALUX (ng/l) % explained b WWTP1 0,18 n.d. n.d. n.d. n.d. 0,05 0,23 1,95 12 WWTP2 0,11 n.d. n.d. n.d. n.d. 0,01 0,11 1,58 7 WWTP3 0,07 n.d. n.d. n.d. n.d. 0,01 0,08 1,24 6 WWTP4 0,09 n.d. n.d. n.d. n.d. 0,00 0,09 1,17 8 WWTP5 0,30 n.d. n.d. n.d. n.d. 0,02 0,33 2,82 12 WWTP6 0,30 6,46 n.d. n.d. n.d. 0,01 6,77 9,63 70 WWTP7 0,04 n.d. n.d. n.d. n.d. 0,00 0,05 0,92 5 WWTP8 0,44 6,83 0,03 n.d. n.d. 4,21 11,50 23,83 48 a) The calculations were done according to Maletz et al. (2013); Caluculated concentrations of EEQ = Relative estrogenic potency x concentration (ng/l). b) % Explained = (Total/ER CALUX EEQ (ng/l))*100 n.d.= no data available 18

Results 3. ELISA-E2 Antibody antigen based test Figure 4. a) Concentrations of E2 measured with ELISA-E2 assay in effluent samples from 8 municipal WWTPs b) The percent of maximal binding (% B/B0) in the effluent samples in four dilutions. 19

Results 4. In vivo test Effluents showed no acute toxicity WWTP 8 effluent showed toxic effects in the long term test with D.magna 160 140 120 Number of offspring 100 80 60 40 Reproductive output Number of dead juveniles 20 0 Control 6,25 12,5 25 50 75 Effluent dilution (%) Figure 5. The reproductive output (number of juveniles per adult) and the number of dead juveniles in different dilutions of effluent from WWTP 8. 20

Johtopäätöksiä? 21

Fish embryo toxicity assay FET 7 effluent samples were analyzed 3 replicates 96 h exposure Full dose-response curves Lethal and sublethal effects

What do the effects look like? Normal 24h Something wrong 24h

What do the effects look like? Normal 48h Something wrong 48h

What do the effects look Normal 72h like? Something wrong 72h

What do the effects look Normal 96h like? Something wrong 96h

10 9 8 7 6 5 4 REF10 REF5 REF2.5 3 2 1 0 WWTP2 WWTP3 WWTP4 WWTP5 WWTP6 WWTP8 PC PC NC NC NC NC

Take home message! Haitta-aineiden toksisuuden tutkiminen jätevesistä on haasteellista Matriisivaikutukset Pienet pitoisuudet Yhteisvaikutukset Jne.. Pelkkien pitoisuuksien mittaaminen ei kerro mitään vaikutuksista! Ekotoksikologiset testit kemian analytiikan rinnalla Yhteisvaikutukset Spesifinen toksisuus, akuuttitoksisuus 28