Biotillgänglighet vid efterbehandling i USA

4.5.2.1 BAKGRUND

Konceptet med biotillgänglighet för att förstå hur föroreningar interagerar med organismer i den yttre och inre miljön är relativt nytt. Inom andra discipliner är detta ett område där det forskats intensivt under många år (NRC, 2003). Exempelvis har upptaget av mediciner, näringsämnen och vitaminer undersökts ingående inom farmakologi och näringslära även om dessa discipliner har andra definitioner på just begreppet ”biotillgänglighet”.

Inom lantbruksvetenskaperna har tillgängligheten av näringsämnen och bekämpningsmedel för växter studerats. Detta arbete har visat att jordarten har stor påverkan på näringsämnenas biotillgänglighet (Sparks, 1995), vidare har det konstaterats att den form i vilken näringsämnena påförs (natur- eller konstgödsel) också har stor påverkan på näringsämnenas biotillgänglighet. Liknande samband har påvisats för bekämpningsmedel eftersom dessa måste vara lösta i porvatten för att vara tillgängliga för upptag för att ha någon effekt. Biotillgängligheten har visats minska med ökande andel lera och/eller ökande halt organiskt material efter- som dessa fraktioner medför en ökad fastläggning genom sorption (Sparks, 1995; McBride, 2000). Dessa studier har också till framtagande av analytiska metoder för att mäta biotillgänglighet samt och förståelse för hur åldring (ökad kontakttid mellan förorening och jord, se avsnitt 3.2.5) påverkar interaktionerna mellan jord och kemikalier.

Under de senaste 25 åren har det i USA bedrivits studier relaterade till biotill- gänglighet inom områden som har att göra med hantering och sanering av förore- nade massor (NRC 2003). Bland de första studier som utfördes var de som rörde humanexponering för dioxiner och furaner samt oral biotillgänglighet av poly- klorerade bifenyler (PCB) och polyaromatiska kolväten (PAH). Därefter ledde den rikliga förekomsten av nedlagda gruvor till att den humana biotillgängligheten för ämnen som bly, arsenik och nyligen kvicksilver studerades (NRC 2003, NEPI 2000a, NEPI 2000b) Det har också genomförts ett antal saneringsprojekt av gamla

gasverkstomter vilka har lett till en bättre förståelse av biotillgängligheten av PAH ämnen (NRC 2003).

Ett bra exempel på hur biotillgänglighet inkorporerats i gällande miljölag- stiftning i USA är lagstiftningen kring slamåterföring från reningsverk. Renings- verksslam innehåller alltid förhöjda halter av vissa spårämnen, patogener och syntetiska organiska ämnen men fungerar också som ett effektivt gödningsmedel och en källa till organiskt material för användning i jordbruket. Detta ledde till att nationella myndigheterna tog fram ett regelverk för hur sådant material får spridas på jordbruksmark och annan mark. Vid framtagandet av detta regelverk togs hänsyn till omfattande forskning kring multipla exponeringsvägar till högre organismer (t.ex. människor och andra djur) samt akut och kronisk toxicitet. De slutligt fastställda tröskelvärdena för föroreningsinnehåll i slammet baseras i högre grad på den biotillgängliga fraktionen snarare än den totala koncentrationen (NRC 2003, US EPA 1995).

Förståelsen för föroreningars biotillgänglighet utvecklas hela tiden. Detta beror dels på ett stort antal empiriska observationer av interaktionen mellan förorening och jordmaterial och dels på kvantitativa uppskattningar av masstransport, geokemi, mikrobiologi och biologiskt upptag (NRC, 2003). Pågående forskning i USA fokuserar bland annat på framtagande och validering av förbättrade in vitro- försök (avsnitt 5.2.1.2). Vidare har forskning kring grundläggande processer som styr biotillgänglighet på senare år lett fram till användandet av saneringsmetoder i USA som antingen minskar (vid stabilisering) eller ökar (när man sätter till ytspän- ningsminskande ämnen som tensider) föroreningars biotillgänglighet.

För närvarande finns det ingen miljölagstiftning i USA som kräver att biotill- gänglighet tas med som en faktor vid efterbehandling av förorenade områden för- utom att biotillgänglighet omnämns i vägledande dokument. Att biotillgänglighet inte är införlivat i lagstiftningen upplevs ibland som ett problem, speciellt eftersom olika federala myndigheter och regionala myndigheter har avvikande åsikter om behovet av att använda biotillgänglighet och tillförlitligheten i de metoder som används (NRC 2003).

I USA har inte samma hänsyn tagits till biotillgänglighet i regelverket som styr hanteringen av akvatiska sediment. Detta beror på att ansvarsfördelningen kring frågor som rör sediment (t.ex. miljöhänsyn vid hantering av muddringsmassor) är uppdelad på fler federala myndigheter, bland annat U.S. Environmental Protection Agency (US EPA), National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) och U.S. Army Corps of Engineers (USACE). Var och en av dessa myndigheter har ett eget förhållningssätt till sedimentfrågor och tar olika mycket hänsyn till biotillgänglighet. Ett exempel där man tagit hänsyn till biotillgänglighet vid efter- behandling av förorenade sediment är den sanering av PCB som genomförts i Hudson River. Detta exempel diskutera mer i följande avsnitt.

4.5.2.2 FALLSTUDIER

Även om biotillgänglighetsprocesser, som tidigare nämnts, är införlivade i risk- bedömningsmetodiken i USA är det platsspecifika undersökningar av biotillgäng- lighet inte frekventa. I de fall där sådana platsspecifika undersökningar görs rör de

oftast bedömningar av risker för människors hälsa och syftet är att uppskatta den relativa biotillgängligheten. De undersökningsmetoder som används är vanligen djurförsök in vivo samt in vitro-försök. Men även undersökningar av halter i biota används som underlag (se avsnitt 5 för diskussion kring metoderna).

En urval av efterbehandlingsprojekt där biotillgänglighet använts redovisas i tabell 4.2. I nuläget justeras riskbedömningar oftast för biotillgänglighet när det gäller oral exponering för metaller som bly, kvicksilver, arsenik och krom

(NRC 2003, NEPI 2000b). Biotillgänglighet har även använts framgångsrikt för att kvantitativt justera riskbedömningar för PAH ämnen och dioxiner.

I följande avsnitt beskrivs två efterbehandlingsprojekt i USA mer ingående för att exemplifiera hur platsspecifika studier av biotillgänglighet kan planeras, genomföras samt hur resultaten kan användas vid en bedömning av humanrisker.