KADMIUMHALTEN I ÖSTERSJÖFISK LIKA HÖG SOM I BÖRJAN PÅ 1980-TALET
5.3 Däggdjur 1 Metaller
STOR VARIATION I HALTER AV TUNGMETALLER
Olika metallers koncentrationer i sälar insamlade i svenska vatten 1979 – 1990 analyserades av Frank et al. (1992). Gråsälar hade högre koncentrationer av kvick- silver än vikare, vilka i sin tur hade högre koncentrationer än knubbsälar. Vissa gråsälshonor hade höga kvicksilver-koncentrationer och det högsta uppmätta värdet var 730 μg/g färskvikt i levern. Gråsälarna hade också högst leverkoncentrationer av selen. Nyman et al. (2002; 2003) rapporterade om kvicksilverkoncentrationen i vikare och gråsälar insamlade i Bottenviken 1996 – 1998. Koncentrationen i lever från vikare var 53 (6,4 – 124) μg/g färskvikt och i gråsäl var leverkoncentrationen 78 (15 – 348) μg/g färskvikt. I en genomgång av effekter av kvicksilver i marina däggdjur konstaterar Law (1996) att många marina däggdjur verkar kunna tolerera relativt höga koncentrationer, och hänvisning ges till att inga tecken på kvicksilver- förgiftning kunde konstateras i vikare och storsäl (Erignathus barbatus) med kon- centrationer i levern på upp till 420 μg/g färskvikt (Smith & Armstrong, 1978). I flasknosdelfiner har dock leverpåverkan noterats vid kvicksilverkoncentrationer i levern på 61 till 443 μg/g färskvikt (Rawson et al., 1993).
Koncentrationen av kvicksilver har analyserats i muskel från 112 uttrar insam- lade i Sverige 1970 – 2002 (Idman & Roos 2003). Halterna var 0,35 – 4,61 μg/g färskvikt (medelhalt: 1,44 μg/g) och varken tidstrend, skillnader mellan norra och södra Sverige eller könsskillnader kunde urskiljas. Neurokemiska förändringar har visats uppträda hos minkar vid så låg kvicksilverexponering som 0.1 ppm i födan (Basu et al., 2007a). Hos flodutter (Lontra canadensis) i Canada som insamlades 2002 – 2004 kunde en negativ korrelation mellan kvicksilverkoncentrationen i hjärnan och aktiviteten av kolinesteras och monoaminoxidas visas (Basu et al., 2007b).
I sälar från svenska vatten insamlade 1979 – 1990 hade vikare högst koncen- trationer av kadmium i njuren och medelvärdet för 4 vuxna sälar var 2,1 μg/g färskvikt (Frank et al., 1992). En juvenil vikare hade 13 μg Cd/g färskvikt i njuren. Nyman et al. (2002; 2003) analyserade kadmiumkoncentrationerna i vikare och gråsälar insamlade i Bottenviken 1996 – 1998. Koncentrationerna i njure var 2,8 (0,8 – 6,7) μg/g färskvikt respektive 3,4 (1,4 – 7,6) μg/g färskvikt. Law (1996) drog slutsatsen att njurskador till följd av kadmiumexponering kan börja uppträda vid koncentrationer över ungefär 20 μg/g färskvikt i levern. Halterna i njure är dock normalt högre än i levern.
5.3.2 Organiska miljögifter
KONCENTRATIONERNA AV S-DDT OCH PCB HAR SJUNKIT I MARINA DÄGGDJUR
Blomkvist et al. (1992) rapporterade att både s-DDT och PCB visade klart lägre medelkoncentrationer i späck från 10 juvenila vikare från Östersjön insamlade under 1980-talet (13 respektive 17 μg/g fett) jämfört med halten i 7 djur från början
av 1970-talet (120 respektive 84 μg/g fett). En kraftig minskning av s-DDT- koncentrationen i späck från juvenila gråsälar från början av 1970-talet (250 μg/g fett, n=23) till 1980-talet (35 μg/g fett, n=10) konstaterades också, men någon minskning av PCB-koncentrationen kunde inte påvisas med säkerhet (93 respektive 77 μg/g fett). DDT-koncentrationen i knubbsälar insamlade under 1980-talet i Ska- gerrak, Kattegatt och Kalmarsund var 4, 7 och 27 μg/g fett, medan PCB-
koncentrationen var 18, 15 och 35 μg/g fett (10 sälar per lokal). En studie av 177 juvenila gråsälar insamlade längs den svenska Östersjökusten 1969 – 97 visade att s-DDT-koncentrationen årligen hade minskat med 11 % hos 2 – 6 månader gamla kutar och med 12 % hos 7 – 20 månader gamla juveniler (Roos et al., 1998). Minskningen överensstämde i stort sett med den årliga minskning av s-DDT som man funnit hos sillgrissla, strömming och torsk. För PCB däremot var den årliga minskningen betydligt mindre hos 2 – 6 månader gamla kutar (2 %) och 7 – 20 månader gamla juveniler (4 %) än hos sillgrissla, strömming och torsk (9 – 10 %). Detta kan indikera att många sälar tidigare innehöll så höga PCB-koncentrationer att de inte producerade några kutar. Nyman et al. (2002) analyserade PCB- och DDT-koncentrationerna i leverprover från adulta gråsälar och vikare insamlade i Bottniska viken 1996 – 98. Jämfört med halterna i vikare insamlade 1973 (Helle et al., 1976) beräknades s-DDT halterna ha sjunkit med 72 – 85 %. Endast en mindre nedgång på ungefär 25 % noterades för PCB. Hos gråsäl bedömdes nedgången till ungefär 90 % för s-DDT och 50 % för PCB jämfört med de halter som rapportera- des av Olsson et al. (1974). Biomagnifikationsfaktorn för PCB var högre för gråsäl än för vikare, medan båda arterna uppvisade betydligt lägre biomagnifikation av PCB-kongener som saknar eller endast har ett klor i orto-position (dioxin-lika) än av kongener med två klor i orto-position (Routti et al., 2005). Koncentrationerna av PCDDs/Fs i de tre sälarterna i Östersjön indikerar att föreningarna inte biomagnifi- ceras och halterna var 14 – 300 pg TEQ/g fett i späck, vilket var ungefär samma nivåer som i bakgrundslokaler som Spetsbergen (Bignert et al., 1989; de Wit et al., 1992). Bergek et al. (1992) fann halter av PCDDs/Fs i samma storleksordning, men vikare hade högre koncentrationer än gråsäl och knubbsäl. Ingen skillnad i kon- centrationer noterades mellan knubbsälar som var drabbade av epizootin 1988, och knubbsälar som inte var drabbade.
Det finns inga tidsserier tillgängliga när det gäller miljögiftskoncentrationer i tumlare från Östersjön. Berggren et al. (1999) analyserade 6 PCB-kongener (#52, #101, #118, #138, #153, #180) i 4 vuxna djur från Östersjön insamlade 1988 – 89 och medelkoncentrationen summa-PCB i späcket var 46 μg/g fett. TEQ-
koncentrationen (plana PCBer + PCDDs/Fs) i tumlarnas späck var 208 pg/g fett. I tumlare från Kattegatt-Skagerrak var halterna av DDT, PCB och plana PCBer hög- re i djur insamlade 1978 – 81 än i djur från 1988 – 90. I fyra tumlare från södra Östersjön insamlade 1991 – 1993 var koncentrationen klordan i späcket 0,5 – 1,2 μg/g fett (Strandberg et al. 1998). I samma djur var PCB-koncentrationen 5,7 – 16 μg/g fett, s-DDT-koncentrationen 3,4 -12 μg/g fett och HCH-koncentrationen 0.08 – 0,19 μg/g fett.
MATNING MED FISK FRÅN WADDENHAVET OCH ÖSTERSJÖN GAV TOXISKA EFFEKTER HOS KNUBBSÄLAR
En studie av Reijnders (1986) visade att reproduktionen hos knubbsälar var nedsatt om sälarna matades med fisk från holländska Waddenhavet. Effekterna sattes i samband med höga koncentrationer av PCB i fisken. Sälarna hade också sänkta plasmanivåer av retinol och tyroideahormoner jämfört med sälar som matades med fisk från Atlanten (Brouwer et al., 1989). Matning av knubbsälar med fisk från Östersjön under 2 1/2 år resulterade i effekter på immunsystemets funktion med minskad aktivitet av NK-celler och minskad respons hos T-cellerna jämfört med sälar matade med fisk från Atlanten (De Swart et al., 1996). Effekterna på NK- och T-cellerna korrelerade med TEQ-koncentrationen i späcket hos sälarna. Knubbsälar som matats med den kontaminerade fisken från Östersjön uppvisade även försäm- rad immunrespons mot ovalbumin efter 2 års matning (Ross et al., 1995). Det dag- liga TEQ-intaget var 288 ng per säl i gruppen som fick fisk från Östersjön och 29 ng per säl i gruppen som fick fisk från Atlanten. Efter 2 års matning var PCB- koncentrationen i späcket 16,5 μg/g fett och TEQ-koncentrationen 209 pg/g fett.
ÄR UTTRAR LIKA KÄNSLIGA SOM MINKAR FÖR PCB?
Koncentrationerna av s-DDT och PCB i uttrar, som hittats döda efter olyckor (främst trafikdödade djur), har minskat betydligt under perioden 1970 – 2004 (Roos et al., 2001; Bisther & Roos, 2006). Det är dock mycket stor variation i kon- centrationen hos olika individer. Hos djur insamlade i norra Sverige under 1970- talet, 80-talet, 90-talet och 2000 – 2004 var medianvärdena för PCB-
koncentrationen 27 (4,7 – 140, n=21), 22 (3,3 – 290, n=14), 8,9 (0,6 – 75, n=36) respektive 6,6 μg/g fett (1,2 – 78, n=12). I södra Sverige var medianvärdena för PCB-koncentrationen under motsvarande perioder 67 (5 – 217, n=19), 33 (9 – 237, n=7), 14 (0,7 – 149, n=26) och 8,6 μg/g fett (5,2 – 47, n=14). Koncentrationen s-DDT har också minskat kontinuerligt men har hela tiden varit betydligt lägre än PCB-koncentrationen. Det högsta medianvärdet för s-DDT, 2,6 μg/g fett, noterades för djur insamlade i södra Sverige under 1970-talet. De minskade koncentrationer- na av s-DDT och PCB överensstämmer i stort sett med de sänkta koncentrationer av s-DDT och PCB som noterats i fisk från norra och södra Sverige.
Ett antal utfodringsförsök på minkar har visat att exponering för fisk från Stora Sjöarna i Nordamerika påverkar minkarnas reproduktionsförmåga (Aulerich & Ringer, 1977; Hornshaw et al., 1983; Heaton et al., 1995). När minkar under 18 månader fick föda innehållande karp från Saginaw Bay (Lake Huron, USA) var överlevnaden tydligt försämrad hos valpar till honor exponerade för 0,5 mg PCB per kilo föda, vilket ungefär motsvarar att djuren dagligen exponeras för 0,1 mg PCB (Restum et al., 1998). Förutom PCB innehöll karparna dioxiner och pestici- der. I en studie över 18 månader där minkhonor exponerades för teknisk PCB (Clophen A50) som blandades i födan gav exponering för 0,1 mg PCB per dag effekter på ungarnas överlevnad och tillväxt (Brunström et al., 2001). PCB- koncentrationen i muskel från moderdjuren var då ungefär 12 μg/g fett. I studien drogs slutsatsen att det var de dioxin-lika kongenerna som orsakade toxiciteten och ett LOAEL-värde på 2,9 ng TEQ/djur/dag beräknades, vilket ungefär motsvarar 22
pg TEQ per gram föda (färskvikt). Som jämförelse kan nämnas att den högsta till- låtna TEQ-koncentrationen i fisk som saluförs inom EU är 8,0 pg/g färskvikt. Inom EU har det tolerabla dagsintaget av TEQ för människor satts till 2 pg/kg kropps- vikt, främst baserat på data från studier i gnagare.
I en studie av Brunström et al. (1998) extraherades levrar från minkar som ex- ponerats för 0,1 och 0,3 mg PCB per dag och extrakten testades in vitro med avse- ende på dioxinlik aktivitet. Extrakt gjordes också från levrar från uttrar insamlade i Sverige i början av 1990-talet. Den dioxin-lika aktiviteten i leverextrakten från uttrar med hög PCB-belastning var högre än i extrakten från minkar som expone- rats för den högre dosen PCB. Minkarna som exponerades för den högre dosen producerade inte några ungar som överlevde det första dygnet (Brunström et al., 2001). Resultaten visar att svenska uttrar har innehållit dioxin-lika föreningar i koncentrationer som i experimentellt exponerade minkar helt slår ut reproduk- tionen. Studier i Nederländerna visar att det främst är PCB 126 som bidrar till TEQ-koncentrationen i uttrar och att biomagnifikationen av PCB 126 från fisk till utter är högre än från fisk till mink (Traas et al., 2001).
KAN METABOLITER AV POPS UTGÖRA ETT PROBLEM?
I späck från 4 adulta gråsälshonor från Östersjön som insamlades 1979 – 89 och som hade ocklusioner var koncentrationen av metylsulfonyl-PCB 110 μg/g fett (Haraguchi et al., 1992). Koncentrationen metylsulfonyl-DDE i samma individer var 6 μg/g fett. I tre tumlare från svenska västkusten insamlade 1996 analyserades bl.a. metylsulfonmetaboliter av PCB och DDE (Karlson et al., 2000). Den högsta totala koncentrationen av de analyserade metylsulfonerna i muskel var 0,27 μg/g fett. En utter från norra och en från mellersta Sverige insamlade 1990 analyserades av Bergman et al. (1994) avseende koncentrationen metylsulfonyl-PCB. Halterna i de två uttrarna var 0,6 respektive 0,2 μg/g fett i muskel och 13 respektive 14 μg/g fett i lever. I en långtidsstudie på minkar exponerades hondjur under 12 månader för 0,1 mg per dag av en blandning av 15 olika PCB-metylsulfoner och metylsulfo- nyl-DDE i proportioner motsvarande de man funnit i sälar från Östersjön (Lund et al., 1999). Exponeringen resulterade i kraftig induktion av cytokrom P450 mätt som PROD-aktiviteten i levermikrosomer. Ökad förmåga hos levern att bryta ned progesteron och sänkta plasmanivåer av tyroideahormoner noterades också. Studi- en inkluderade en reproduktionssäsong och ungarna föddes efter nästan ett års exponering för metylsulfonblandningen. Även ungarna uppvisade kraftigt förhöjd PROD-aktivitet. Koncentrationen av metylsulfoner efter exponeringen var 18 re- spektive 82 μg/g fett i muskel och lever hos moderdjuren och 21 respektive 28 μg/g fett i muskel och lever hos ungarna. Metylsulfonyl-DDE är kraftigt binjuretoxisk hos mus och mitokondrieskador har påvisats efter en engångsdos så låg som 3 mg/kg kroppsvikt (Jönsson et al., 1991).
ETT STORT ANTAL ORGANISKA MILJÖGIFTER ÅTERFINNS I SÄLAR OCH UTTRAR
Gråsälshonor insamlade i Östersjön 1979 – 90 indelades i 5 grupper med olika hälsostatus och samlingsprover av 3 – 5 individer analyserades avseende toxafen,
klordanföreningar och polybromerade difenyletrar (Andersson & Wartanian, 1992). Högst koncentrationer i späcket återfanns hos den grupp som innehöll sälar med dålig näringsstatus, tumörer i uterus, livmoderförträngningar och binjurebarks- förtjockning, och den gruppen uppvisade toxafenkoncentrationen 10 μg/g fett, klordankoncentrationen 54 μg/g fett och PBDE-koncentrationen 1,5 μg/g fett. Tret- tionio uttrar insamlade 1991 – 2004 har analyserats med avseende på bromerade flamskyddsmedel (Bisther & Roos, 2006). Den högsta koncentration som noterades för summan av de tre dominerande kongenerna, PBDE-47, PBDE-100 och PBDE- 153, var 1,7 μg/g fett. Koncentrationen HBCD låg under detektionsgränsen utom i åtta av uttrarna, samtliga från Småland.
OROANDE ÖKNING AV PFOS-KONCENTRATIONEN I SVERIGES UTTRAR
Koncentrationen PFOS i lever från 27 gråsälar från Bottniska viken varierade mel- lan 140 och 360 ng/g färskvikt och i 25 vikare var koncentrationen 130 – 1100 ng/g färskvikt (Kannan et al., 2002). Kallenborn et al. (2004) rapporterade PFOS- koncentrationer på 331, 422 och 537 ng/g färskvikt i lever från 3 svenska gråsälar, medan koncentrationen i 5 danska knubbsälar var 565 – 977 ng/g färskvikt. Analys av perfluorerade ämnen i levrar från 54 svenska uttrar insamlade mellan 1972 och 2006 visade halter av PFOS på mellan 300 och 8300 ng/g färskvikt (Roos et al., 2007). Högst halter hittades i djur från södra och mellersta delarna av landet och de drygt 20 studerade ämnena visade årliga koncentrationsökningar på 7 – 32 %. Kannan et al. (2006) fann att koncentrationen av både PFOS (<1 – 884 ng/g färsk- vikt) och PFOA (<5 – 147 ng/g färskvikt) hos havsutter (Enhydra lutris nereis) i Kalifornien var signifikant associerad med dödlighet orsakad av någon typ av in- fektion. Orsakssambanden är dock oklara.
SLUTSATSER
Metallhalterna i Östersjöns sälar skiljer sig kraftigt mellan olika individer och en del av individerna har innehållit koncentrationer av kvicksilver som eventuellt orsakar toxiska effekter. Halterna av de klassiska miljögifterna har kontinuerligt sjunkit i sälarna även om nedgången för PCB har varit långsammare än för s-DDT. Dioxiner och dioxin-lika PCBer verkar inte biomagnifieras i sälar på samma sätt som PCB-kongener som har två eller flera klor i orto-position. Experimentella studier på sälar och minkar tyder på att sälarna i svenska vatten har varit exponera- de för PCB i koncentrationer som ger toxiska effekter. Även de svenska uttrarna har innehållit höga PCB-halter och en del individer uppvisar fortfarande hög PCB- belastning. Hos uttrar verkar de dioxin-lika PCB-kongenerna biomagnifieras i be- tydligt högre grad än hos sälar. Koncentrationen av perfluorerade ämnen i uttrarna har ökat kraftigt sedan början av 1970-talet.