DATA FRÅN TIDIGARE DIOXINPROVTAGNINGAR

Undersökningar av dioxinkoncentrationer längs Norrlandskusten genomförs kontinuerligt genom ett flertal övervakningskampanjer som syftar till att kartlägga föroreningarna och eventuella trender i deras nivåer. Även akademiska studier kring dioxinproblematiken i Östersjön, ofta innehållande egna provtagningar, utförs kontinuerligt. Detta innebär att datatillgången, åtminstone för vissa områden, är relativt god men också att resultaten är utspridda i ett flertal databaser och rapporter. Arbetet med datainsamling inleddes därför med att i litteraturen finna relevanta undersökningar och sammanställa provtagningsresultat från dessa.

Data hämtades från bland annat Löfgren & Gottby (2012), Sundqvist m.fl. (2009), Malmaeus m.fl. (2012) och Gustavsson & Danielsson (2011), men även från IVLs datavärdskap för nationell- och regional miljöövervakning (IVL, 2014). Majoriteten av analyserna omfattade de 17 toxiska kongenerna av PCDD/F och i vissa fall även dioxinlika PCB. Analysen genomförd av Sundqvist m.fl. (2009) var dock mer omfattande; dessa prover hade undersökts för 71 olika kongener av PCDD/F. Datakällorna för de olika matriserna redovisas i tabell 6 och mer detaljerad information om varje enskilt prov återfinns i bilaga A.

Tabell 6. Sammanställning av datakällor och under vilka år provtagningar utförts för de olika matriserna.

Källa Vatten Sediment Strömming Abborre

Bignert m.fl. (2005) 2004

Bignert m.fl. (2009) 1997-2006

Sundqvist m.fl. (2009) 2003-2007

Gustavsson & Danielsson (2011) 2009

Löfgren & Gottby (2012) 2009 2009-2011

Malmaeus m.fl. (2012) 2009-2011 2009-2011

22

Data från de olika källorna sammanställdes baserat på i vilken matris provtagningen skett och med hjälp av angivna koordinater kunde de sedan ges en rumslig position. Därefter numrerades proverna utifrån sin latitudinella position, från norr till söder. Den rumsliga positioneringen genomfördes i ArcGIS och gav möjlighet att se eventuella regionala variationer i koncentrationen av PCDD/F och dioxinlika PCB. Sedimentproverna delades in i två grupper; en för de prover där de 17 toxiska kongenerna analyserats och en för proverna från Sundqvist m.fl. (2009) där en mer detaljerad kongenanalys genomförts. Samtliga provtagningar namngavs sedan efter grupp och numrering enligt tabell 7.

Tabell 7. Namngivning för prover i olika matriser och grupper.

Matris Namn och numrering

Vatten V1 – V19

Sediment S1 – S42

Detaljerad sedimentanalys SK1 – SK18

Strömming Str1 – Str45

Abborre A1 – A21

Beräkning av provernas toxicitet gjordes sedan på kongennivå, enligt ekvation (1), med hjälp av de TEF-värden som finns angivna i tabell 2 och tabell 3. Prover där koncentrationen av en eller flera kongener var under detektionsgränsen behandlades enligt lowerbound-principen, vilket innebär att koncentrationen av dessa kongener antogs vara noll. För PCDD/F grupperades de resulterande TEQ-koncentrationerna i varje prov som PCDD eller PCDF och summerades utifrån kongenernas kloreringsgrad. Genom att addera dessa, eventuellt också med TEQ för dioxinlika PCB, erhölls sedan den totala toxiciteten för varje prov.

I fallen Str15 och A3, där det under perioden 2008-2010 årligen tagits 2 strömmingsprover respektive 1 abborrprov, beräknades koncentrationsmedelvärden för kongenerna i de totalt 6 respektive 4 proverna. Proverna bedömdes likna varandra så mycket att ingen viktig information skulle gå förlorad på grund av detta. I den detaljerade kongenundersökningen som genomfördes av Sundqvist m.fl. (2009) var vissa kongener inte möjliga att särskilja med den använda analysmetoden. Detta medförde att vissa av de angivna koncentrationerna representerar toxiska- såväl som icke-toxiska kongener i en okänd sammansättning, och en beräkning av TEQ utifrån detta gav därmed en viss överskattning av toxiciteten (Sundqvist & Wiberg, 2013). TEQ har ändå beräknats även för dessa prover, men den något överskattade toxiciteten bör has i åtanke. Huruvida övriga analyser också innefattar en viss sameluens har inte framgått i källorna, och det har därför antagits att så inte varit fallet.

3.2.1 Sedimentundersökningar vid förorenade områden

Utöver de ovan nämnda undersökningarna har många större industrier även genomfört provtagningar i recipientmiljöer, något som ibland krävs för att beviljas miljötillstånd. Sådana undersökningar har också utförts vid nedlagda verksamheter i syfte att kartlägga utbredningen av föroreningar samt möjliggöra en riskbedömning. Dylika undersökningar fokuserar därför ofta på mängden föroreningar som finns lagrade på ackumulationsbottnar belägna strax utanför verksamheterna, vilket ofta är de områden där de absolut högsta halterna återfinns. I Gävleborgs län har sådana studier utförts vid Stocka sågverk, Håstaholmens sågverk och Norrsundets pappersmassafabrik och sågverk. I denna del av arbetet behandlades dessa recipientstudier separat, då de mycket höga koncentrationerna i vissa prover annars skulle ha försvårat en analys av alla de miljöer där påverkan inte är lika stor.

23

Data från provtagningarna behandlades på samma sätt som övrig data, det vill säga gavs en rumslig position, grupperades och namngavs. I de fall då koordinater saknades, eller visade sig vara något felaktiga, användes provtagningskartor för att bestämma den ungefärliga position där sedimentproverna hämtats. För beräkning av provernas toxicitet användes TEF-värden från tabell 2. Inget av proverna hade analyserats med avseende på dioxinlika PCB. Vid Norrsundet hade prover tagits vid olika sedimentdjup för att erhålla information om historiska koncentrationsförändringar. Då detta arbete främst syftade till att jämföra halter geografiskt så inkluderades endast provtagningar som utförts på det översta sedimentlagret i redovisad data. Beteckningar för prover från de olika recipienterna presenteras, tillsammans med provtagningsår och datakällor, i tabell 8 och mer detaljerad information om varje enskilt prov återfinns i bilaga A.

Tabell 8. Namngivning, provtagningsår och datakällor för fiberbanksundersökningarna.

Lokal Namn och numrering Provtagningsår Källa

Stocka Sto1,Sto3,Sto5-Sto10 2008 Rosén m.fl. (2008) Stocka Sto2, Sto4, Sto11 Okänt Länsstyrelsen Gävleborg Håstaholmen H1-H9 2008 Länsstyrelsen Gävleborg Norrsundet N1-N8 2008-2010 Danielsson & Ledin (2011)

Norrsundet N9 2011 Örne & Ledin (2012)

3.3 PRINCIPALKOMPONENTANALYS

Det stora antalet prover och analyserade kongener komplicerade ett direkt uttydande av samband ur erhållen data. För att kunna finna sådana likheter och skillnader användes därför den multivariata metoden PCA, där varje kongen av PCDD/F utgjorde en variabel. Analyserna utfördes med statistikprogrammet Past 3, utvecklat av Hammer m.fl. (2001), och data delades upp enligt de grupper som anges i tabell 7, med recipientanalyserna i tabell 8 inkluderade i gruppen ”Sediment”. Data från vattenprover analyserades inte då inga koncentrationer översteg detektionsgränsen för någon kongen. För att åskådliggöra eventuella skillnader i kongensammansättning mellan olika matriser genomfördes även en gemensam analys omfattande prover från samtliga matriser (förutom vatten). I de fall då mätvärden saknades för en kongen användes programmets funktion för iterativ approximation av koncentrationen. Då mer än 66 % av mätningarna för ett prov eller en kongen ej översteg detektionsgränsen exkluderades dessa dock från analysen. Dioxinlika PCB undersöktes inte med PCA.

Vid analyserna studerades variationen i relativ kongensammansättning, det vill säga varje kongens andel av den totala koncentrationen av PCDD/F, mellan olika prover. Eftersom olika typer av dioxinkällor ger upphov till olika kongener kan avvikande relativa koncentrationer ge en indikation på att en plats är påverkad av en lokal källa, samt vilken typ av källa det kan röra sig om. Analyserna resulterade i diagram där proverna representeras av scores och kongenerna av loadings. Genom att studera vilka prover och kongener som återfinns i samma diagramområde åskådliggörs vilka prover som uppvisar likheter, samt vilka kongener som ger upphov till denna likhet. I PCA-analys utförd med Past 3 representeras loadingdiagram i form av en biplot i score-diagrammet, vilken på motsvarande sätt illustrerar eventuella samband mellan prover och kongener. För att åskådliggöra resultaten från analysen markerades i diagrammen områden med prover vars kongensammansättning gav en indikation om källtyp, samt kluster av prover hemmahörande i samma geografiska område.

Då Str15:1-Str15:6 provtagits inom ett annat projekt än övriga prover (se bilaga A) och skillnader i provtagningsmetodik, och eventuellt också analysmetodik, har förekommit

24

inkluderades inte dessa prover i PCA-analysen för strömming. Detta eftersom det relativt låga antalet prover i strömmingsanalysen bedömdes utgöra en risk för att dessa prover skulle förvränga resultaten av analysen.