Effekter av metaller ingående i mossundersökningen mossundersökningen

Mossmaterialet som insamlats inom den nationella undersökningen 2010 och i

förtätningsprovtagningen i Kalmar län 2011 har analyserats med avseende på halter av arsenik (As), bly (Pb), järn (Fe), kadmium (Cd), koppar (Cu), krom (Cr), kvicksilver (Hg), nickel (Ni), vanadin (V) och zink (Zn). Nedan följer en kortfattad översikt av dessa metaller. Avsnittet nedan tar främst upp hälsoeffekter av metaller, men många av metallerna har också konstaterats ha effekter på överlevnad och fortplantning hos fåglar (t.ex. Berglund m. fl.(2010); Dauwe m. fl. (2004); Nyholm, NEI (1981)), på tillväxt och skörd hos vete (Athar & Ahmad (2002)) samt på tillväxt hos tall (Fedorkov, A. (2007)).

I Tabell 1A presenteras medelvärden i biotaprover hämtade ur Naturvårdsverkets

biotadatabas (www.ivl.se). Medelvärdesberäkningen är gjord på prover som insamlats från 1990 till 2010. Prover med analyserade koncentrationer under detektionsgräns har för beräkningen satts till halva detektionsgränsen.

Tabell 1A. Medelvärden av metallhalter i biotaprover insamlade från 1990 till 2010. Samtliga koncentrationer anges i mg/kg färskvikt.

Grupp Organ Arsenik Bly Järn Kadmium Koppar Krom Kvicksilver Nickel Vanadin Zink

Arsenik absorberas via magtarmkanalen, lungorna och huden. Luftburen exponering för irriterande arsenikföreningar kan skada slemhinnorna i luftvägarna och exponerad hud.

Långvarig yrkesmässig exponering för arsenik kan ge hudförändringar som kan leda till hudcancer. Det finns också en ökad risk för lungcancer hos yrkesmässigt

arsenikexponerade. Arsenik kan också störa benmärgens blodbildning. Oorganiska arsenikföreningar kan ge akuta förgiftningar. Upprepad exponering för icke dödliga doser ger en mer diffus långdragen sjukdomsbild med symptom från olika organsystem. Vid djurförsök har man visat att arsenik har fosterskadande effekter och det finns misstankar om att kvinnor kan drabbas av reproduktionsstörningar och fostermissbildningar vid exponering av arsenik (Arbets- och miljömedicin, Akademiska sjukhuset, Uppsala, www.ammuppsala.se, 2011-08-24).

47

Arsenik förekommer i biotaprover (Tabell 1A) och har uppmätts i nederbördsprover och luftprover vid svenska bakgrundsstationer (Naturvårdsverkets luftdatabas, www.ivl.se;

Sjöberg m. fl., 2011).

Bly (Pb)

Upptaget av bly sker både via födan och via inandningsluften. Upptaget via födan anses dominerande (WHO, 2007). Hos yrkesgrupper som arbetar med blyframställning och smältning av bly samt vid svetsning och annan bearbetning av blyklädda och

blymönjemålade metallföremål kan kraftig blyexponering förekomma.

Bly kan ge neurologiska skador, skador på skelettet och påverkar även hemoglobinsyntesen samt kan vid långvarig exponering ge anemi. Unga individer är känsligare för blyexponering än vuxna då upptaget via mag-tarmkanalen är högre och blod-hjärnbarriären är mer

genomsläpplig för bly. Dessutom passerar bly placentabarriären och utsöndras med bröstmjölk. Därför räknas foster och spädbarn till de extra känsliga individerna (Arbets- och miljömedicin, Akademiska sjukhuset, Uppsala, www.ammuppsala.se, 2011-08-24;

WHO, 2007).

Bly förekommer frekvent i biotaprover (Tabell1A) och har detekterats i nederbördsprover och luftprover vid svenska bakgrundsstationer (Naturvårdsverkets luftdatabas, www.ivl.se;

Sjöberg m. fl., 2011).

Järn (Fe)

Att järn förekommer i biotaprover (Tabell 1A) är föga förvånande då järn är ett essentiellt näringsämne för de flesta organismer. Alltför höga halter kan dock ha skadliga effekter.

Järnintag över 20-30 mg/kg/dag kan ge förgiftningssymptom som magsmärtor, kräkningar, m.m. (Suchara m. fl., 2007).

Kadmium (Cd)

Kadmium visar starka likheter med mikronäringsämnet zink och kan ersätta zink i många biologiska system. Allmänheten exponeras för kadmium huvudsakligen via födan och via tobaksrök. Kadmium finns i spannmålsprodukter då dessa tar upp metallen från

åkerjordarna. Lever, njure, ostron, musslor och vissa vildväxande champinjonarter har speciellt höga kadmiumhalter. Akut eller kronisk exponering av kadmium kan ge skador i luftvägar, orsaka lungcancer, påverka njurfunktionen samt leda till benskörhet (Peralta-Videa, 2008; Suchara m. fl., 2007; WHO, 2007; Järup, 1998). På senare år har diskuterats om även den låga kadmiumexponering som förekommer i Sverige kan vara en bidragande orsak till osteoporos, men detta har ännu inte visats (Arbets- och miljömedicin,

Akademiska sjukhuset, Uppsala, www.ammuppsala.se, 2011-08-24). Den viktigaste exponeringsvägen är för människor intag via födan (> 90 % av det totala intaget för icke-rökare) (WHO, 2007).

48

I Sverige förekommer kadmium i biotaprover (Tabell 1A). Kadmium finns även i

nederbörds- och luftprover vid svenska bakgrundsstationer (Naturvårdsverkets luftdatabas, www.ivl.se; Sjöberg m. fl., 2011).

Koppar (Cu)

Koppar fungerar som spårämne hos växter och djur, men är giftigt större doser. I höga koncentrationer är koppar irriterande för magslemhinnan efter oralt intag. Kopparsulfat kan användas som kräkmedel (Arbets- och miljömedicin, Akademiska sjukhuset, Uppsala, www.ammuppsala.se, 2011-08-24).

Koppar förekommer frekvent i biotaprover (Tabell 1A) och har detekterats i nederbördsprover och luftprover vid svenska bakgrundsstationer (NV luftdatabas, www.ivl.se; Sjöberg m. fl., 2011).

Krom (Cr)

I låga doser är trevärt krom en essentiell metall som behövs för glukosmetabolismen (International Chromium Development Association, 2007). I för höga doser orsakar trevärt krom skador på lever, njurar och lungor (Zayed och Terry, 2003). Sexvärt krom är den mest giftiga formen. Upptaget av trevärt krom i magtarmkanalen är mycket litet. Sexvärt krom tas upp betydligt bättre och kan också tas upp genom hud och slemhinnor. De sexvärda kromföreningarna är irriterande/etsande på hud och slemhinnor och är också allergent (Arbets- och miljömedicin, Akademiska sjukhuset, Uppsala, www.ammuppsala.se, 2011-08-24). Det finns även en risk att utveckla lungcancer om man exponeras för sexvärt krom (Arbets- och miljömedicin, Akademiska sjukhuset, Uppsala, www.ammuppsala.se, 2011-08-24; Peralta-Videa m. fl. 2008).

Krom förekommer frekvent i biotaprover (Tabell 1A) och har detekterats i nederbördsprover vid svenska bakgrundsstationer (Naturvårdsverkets luftdatabas, www.ivl.se; Sjöberg m. fl., 2011).

Kvicksilver (Hg)

Kvicksilver och många av dess föreningar, t.ex. metylkvicksilver, är starkt toxiska för de flesta typer av organismer. Kvicksilver fungerar som en inhibitor för många enzymatiska processer. Utsläppen av oorganiskt kvicksilver till luft kan omvandlas till metylkvicksilver i mark och vatten. Metylkvicksilver bioackumuleras i näringskedjan och människor

exponeras för metylkvicksilver främst via fisk i kosten. De organ som främst drabbas vid förhöjd exponering av kvicksilver är njurarna och det centrala nervsystemet (Harmens m.

fl., 2008).

Kvicksilver förekommer frekvent i biotaprover (Tabell 1A) och detekterbara, förhöjda halter har påvisats i luft och nederbörd (Naturvårdsverkets luftdatabas, www.ivl.se; Sjöberg m. fl., 2011).

49

Nickel (Ni)

Nickel är ett viktigt spårämne för många organismer men kan i högre koncentrationer vara giftigt. Det är måttligt toxiskt för däggdjur, men kan framkalla allergiska reaktioner hos människor. Nickelföreningar och förmodligen också metalliskt nickel är

cancerframkallande för människor (Harmens m. fl., 2008; Arbets- och miljömedicin, Akademiska sjukhuset, Uppsala, www.ammuppsala.se, 2011-08-24).

Nickel har detekterats i ytvatten, provtagna med passiva provtagare, i förhöjda halter i södra Sverige jämfört med norra (SWECO VIAK, 2007) och förekommer frekvent i biotaprover (Tabell 1A). Nickel har detekterats i nederbördsprover och luftprover vid svenska bakgrundsstationer (Naturvårdsverkets luftdatabas, www.ivl.se; Sjöberg m. fl., 2011).

Vanadin (V)

Vanadin är en viktig beståndsdel i vissa enzymer, särskilt vanadinnitrogenas används av vissa kvävefixerande mikroorganismer. Vanadin binds hårt till jordpartiklar och tas därför inte upp lätt av växter (Harmens m. fl., 2008). Yrkesmässig exponering för vanadin kan verka irriterande på luftvägarna. Man har observerat snuva, men också effekter på de nedre luftvägarna såsom hosta, lungblödning och lunginflammation (Arbets- och miljömedicin, Akademiska sjukhuset, Uppsala, www.ammuppsala.se, 2011-08-24).

Vanadin har i Sverige också uppmätts i lever och njure hos däggdjur (Tabell 1A).

Zink (Zn)

Zink är ett viktigt spårämne för alla organismer, och finns som en beståndsdel i proteiner och även som en signalsubstans. Zink har också betydelse för RNA-syntesen. Vid höga koncentrationer är det måttligt giftigt för växter. Höga zinkintag kan inducera brister av andra metaller som koppar, järn och magnesium (Harmens m. fl., 2008; Arbets- och miljömedicin, Akademiska sjukhuset, Uppsala, www.ammuppsala.se, 2011-08-24).

Zink förekommer frekvent i biota (Tabell 1A) och har detekterats i nederbördsprover vid svenska bakgrundsstationer (Naturvårdsverkets luftdatabas, www.ivl.se; Sjöberg m. fl., 2011) samt i urban luft (Sternbeck och Carlsson, 2004).

REFERENSER

Arbets- och miljömedicin, Akademiska sjukhuset, Uppsala, www.ammuppsala.se, 2011-08-24

50

Athar, R., Ahmad, M. (2002). Heavy Metal Toxicity: Effect on Plant Growth and Metal Uptake by Wheat, and on Free Living Azotobacter. Water, Air, & Soil Pollution.

138, 165-180.

Berglund, Å.M.M, Ingvarsson, P.K., Danielsson, H., Nyholm, N.E.I. (2010). Lead exposure and biological effects in pied flycatchers (Ficedula hypoleuca) before and after the closure of a lead mine in northern Sweden. Environmental Pollution 158, 1368–

1375.

Dauwe, T., Janssens, E. Kempenaers, B, Eens, M. (2004). The effect of heavy metal exposure on egg size, eggshell thickness and the number of spermatozoa in blue tit Parus caeruleus eggs. Environmental Pollution, 129, 125–129. Research Centre for Ornithology of the Max Planck Society, Reproductive Biology and Behaviour, Postfach 1564, D-82305 Starnberg (Seewiesen), Germany

Fedorkov, A. (2007). Effect of heavy metal pollution of forest soil on radial growth of Scots pine. Forest Pathology 37, 136-142

Harmens, H., Norris, D. and the participants of the moss survey. (2008). Spatial and temporal trends in heavy metal accumulation in mosses in Europe (1990-2005).

ISBN: 978-1-85531-239-5

International Chromium Development Association. (2007). Health Safety and Environment Guidelines for Chromium. Revision 4 - January 2007.

Järup, L., Berglund, M., Elinder, C.G., Nordberg, G., Vahter, M. (1998). Health effects of cadmium exposure - a review of the literature and a risk estimate. Scand J Work Environ Health 1998;24:suppl 1:52 p

Naturvårdsverkets luftdatabas, www.ivl.se

Nyholm, NEI. (1981). Evidence of involvement of aluminum in causation of defective formation of eggshells and of impaired breeding in wild passerine birds.

Environmental Research, 26, 363-371.

Peralta-Videa, J. R., Lopez, M. L., Narayan, M., Saupe, G. Gardea-Torresdey, J. (2009). The biochemistry of environmental heavy metal uptake by plants: Implications for the food chain. The International Journal of Biochemistry & Cell Biology 41, 1665–

1677.

Sjöberg, K., Pihl Karlsson, G., Svensson, A., Wängberg, I., Brorström-Lundén, E., Potter, A., Hansson, K., Rehngren, E., Persson, K., Areskoug, H., Kreuger, J. (2011).

Nationell Miljöövervakning - Luft. Data t.o.m. 2009. IVL Rapport B 1968.

Sternbeck J., Carlsson A., (2004). Långsiktig plan för programområdet utsläpp av Farliga ämnen, SMED-rapport.

51

Suchara, I., Mankovska, B., Sucharova, J., Florek, M., Godzik, B., Rabnecz, G., Tuba, Z., Kapusta, P. (2007). Mapping of main sources of pollutants and their transport in the Visegrad space. Part II: Fifty-three elements. Report of the expert group on bio-monitoring the atmospheric deposition loads in the Visegrad countries. project 11007-2006-IVF.

SWECO VIAK (2007) Nationwide screening of WFD priority substances. SWECO VIAK Screening Report 2007:1

WHO (World Health Organization). (2007). Health risks of heavy metals from long-range transboundary air pollution. ISBN: 978-92-890-7179-6

Zayed, A.M., Terry, N. (2003). Chromium in the environment: factors affecting biological remediation. Plant Soil 2003;249:139–56.

52

Tabell 2A. Medelvärden och medianvärden (mg/kg torrvikt) för samtliga metaller insamlade 2010 och 2011. För Kalmar län totalt 34 bakgrundsprover och 121 förtätningsprover analyserats.

Arsenik Bly Järn Kadmium Koppar Krom Kvicksilver Nickel Vanadin Zink Aluminium Kobolt Mangan Molybden

Zon n

Medel Median Medel Median Medel Median Medel Median Medel Median Medel Median Medel Median Medel Median Medel Median Medel Median Medel Median Medel Median Medel Median Medel Median

Bakgrund 34 0.057 0.050 2.81 2.77 138 120 0.195 0.183 4.09 3.82 0.293 0.265 0.0488 0.0498 0.717 0.674 0.897 0.849 37.5 35.5 177 137 0.119 0.102 451 438 0.116 0.103 Glasbruk 32 0.135 0.050 3.92 2.75 472 250 0.169 0.152 4.74 4.42 0.472 0.409 0.0392 0.0370 0.771 0.739 1.104 0.898 37.8 35.1 353 266 0.338 0.208 379 324 0.143 0.118 Gruva 5 1.37 0.265 13.3 3.55 531 245 0.199 0.209 15.3 6.52 0.366 0.312 0.0331 0.0329 0.965 0.705 1.134 0.760 34.6 34.3 350 217 2.04 0.466 276 327 0.190 0.107 Massaindustri 9 0.050 0.050 1.86 1.74 206 176 0.141 0.134 3.66 3.57 0.374 0.317 0.0365 0.0351 0.709 0.514 0.720 0.646 26.5 25.7 247 237 0.110 0.100 304 326 0.110 0.096 Metallindustri 21 0.067 0.050 2.80 2.66 306 293 0.161 0.153 5.94 4.38 1.17 0.795 0.0338 0.0345 0.912 0.892 0.946 0.950 51.4 35.3 314 268 0.236 0.189 237 206 0.140 0.141 Mineralindustri 8 2.81 1.38 5.29 3.84 1796 1726 0.364 0.347 7.58 6.61 2.192 2.110 0.0519 0.0523 3.58 3.27 11.6 9.65 45.9 38.3 1199 990 1.17 0.757 124 122 3.14 2.25 Stad 46 0.096 0.050 3.37 3.04 427 316 0.497 0.212 7.18 6.10 0.731 0.554 0.0408 0.0382 1.70 1.18 1.16 1.10 48.1 47.7 366 315 0.359 0.310 265 236 0.211 0.169

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

475 Lindås Glasbruk 1485773 6276311 2011 0.230 3.89 1566 0.220 5.74 1.01 0.0387 1.12 3.21 35.8 898 0.563 264 0.241 - -

475 Lindås Glasbruk 1485773 6276311 2000 0.157 3.63 125 0.270 4.62 0.330 0.008 1.16 0.90 38.4 - - - - - -

475 Lindås Glasbruk 1485773 6276311 1989 - - - - - - - - - - - - - - - -

477 Lindås Glasbruk 1485653 6275695 2011 0.120 2.64 212 0.131 5.40 0.322 0.0587 0.851 0.897 24.2 238 0.276 232 0.142 - -

477 Lindås Glasbruk 1485653 6275695 2000 0.350 8.23 716 0.260 19.7 2.61 0.029 4.00 2.11 68.1 - - - - - -

477 Lindås Glasbruk 1485653 6275695 1989 - - - - - - - - - - - - - - - -

478 Lindås Glasbruk 1485895 6276886 2011 <0.1 1.87 193 0.096 4.30 0.206 0.0401 0.566 0.720 28.1 159 0.155 363 0.107 - -

478 Lindås Glasbruk 1485895 6276886 2000 0.145 3.57 483 0.140 4.00 0.970 0.025 2.44 1.53 24.6 - - - - - -

478 Lindås Glasbruk 1485895 6276886 1989 - - - - - - - - - - - - - - - -

479 Lindås Glasbruk 1485583 6277308 2011 <0.1 1.66 209 0.132 4.66 0.389 0.0347 0.523 0.624 38.0 195 0.171 369 0.134 - -

479 Lindås Glasbruk 1485583 6277308 2000 0.104 2.59 233 0.110 3.00 0.670 0.022 1.40 0.79 30.6 - - - - - -

479 Lindås Glasbruk 1485583 6277308 1989 - 18.9 - 0.350 9.00 1.10 0.076 1.60 4.00 63.0 - 1.00 - - - -

480 Lindås Glasbruk 1485382 6277149 2011 <0.1 2.72 524 0.154 4.94 1.08 0.0376 0.960 1.45 33.3 441 0.286 445 0.171 - -

480 Lindås Glasbruk 1485382 6277149 2000 0.377 8.47 851 0.320 10.3 2.56 0.059 4.23 2.48 77.5 - - - - - -

480 Lindås Glasbruk 1485382 6277149 1989 - 23.6 - 0.290 9.50 1.60 0.083 3.40 5.00 58.0 - 0 - - - -

72