ytvatten
Inledning
Metoden för framtagande av gränsvärden för ytvatten baseras på riktlinjer angivna i EU:s Vattendirektiv (2000/60/EEC) samt på internationellt accepterade metoder för
riskbedömning av kemikalier samlade i EU:s Technical Guidance Document (TGD2). Metoden skall användas för att ta fram gränsvärden för allmänna kemikalier och bekämpningsmedel. När gränsvärden för bekämpningsmedel skall beräknas, modifieras metoden för att ta hänsyn till pesticidernas specifika användning (besprutning under en kort period) och verkan (på utvalda organismer).
Gränsvärden
Gränsvärden framtagna med hjälp av den nedan beskrivna metoden skall skydda alla vattenorganismer från negativa effekter som kan uppkomma till följd av exponering för kemiska föreningar. Gränsvärdena är effektbaserade och grundas på resultat från toxicitetstester med akvatiska organismer. Gränsvärdet för ett kemiskt ämne motsvarar PNEC (Predicted No Effect Concentration), dvs. en koncentration som inte anses orsaka oacceptabla effekter för vattenekosystemet. Följaktligen innebär överskridande av gränsvärden att akvatiska organismer utsätts för kemiska ämnen i koncentrationer som bedöms kunna orsaka negativa effekter.
Gränsvärden uttrycks som en koncentration av kemisk substans löst i vatten.
Gränsvärden är inte fastslagna en gång för alla. De skall uppdateras i takt med att ny och relevant information kommer fram.
Metoden för framtagande av gränsvärden
Processen för framtagande av gränsvärden (se figur 1) börjar med insamling och kritisk bedömning av all tillgänglig information om ett ämne. Den lägsta och mest tillförlitliga effektkoncentrationen3 identifieras. Beroende på den insamlade informationens
fullständighet (och tillförlitlighet) divideras den utvalda koncentrationen med en relevant osäkerhetsfaktor, vilket resulterar i ett gränsvärde.
2
Technical Guidance Document in support of Commission Directive 93/67/EEC on risk assessment for new notified substances and Commission Regulation (EC) No 1488/94 on risk assessment for existing substances.
3
Effektkoncentration är ett mått på ett ämnes påverkan (effekt) på utvalda och relevanta parametrar som t.ex. beteende, reproduktion, tillväxt och mortalitet hos organismer. Effektkoncentrationen uttrycks oftast som EC50 (den koncentration som resulterar i en viss effekt hos 50 % av försöksorganismerna). Den högsta
testkoncentration som inte leder till några negativa effekter på försöksorganismerna – NOEC (No Observed Effect Concentration) kan också bestämmas.
Huvudstegen i framtagandet av gränsvärden är följande:
1. insamling och kritisk utvärdering av insamlad information 2. val av relevant effektkoncentration
3. val av lämplig osäkerhetsfaktor
4. beräkning av PNEC (=gränsvärde)
Datainsamling Toxicitetsdata Utvärdering av data relevant och tillförlitlig Fysikaliska och kemiska egenskaper Kroniska effekter Akuta effekter NOEC EC50 LC50 Val av osäkerhetsfaktor: 10, 50, 100 eller 1000
PNEC = Gränsvärde = ”säker” koncentration av en kemisk substans
Kommentarer om: persistens bioackumulation metabolliter m.m. PROTOKOLL
Insamling och kritisk utvärdering av data
Dataunderlaget skall vara representativt för ytvattenekosystemets struktur. Det betyder att det behövs toxicitetsdata för organismer från flera olika taxonomiska grupper och som representerar 3 olika trofinivåer. Idealt skall det finnas resultat från både akuta och kroniska studier för alla testade arter. Dessa skall innefatta följande organismer (se tabell 1).
Tabell 1. Representativa organismer för tre trofinivåer som dataunderlag för framtagande
av gränsvärden för ytvatten.
Trofinivå Representativa organismer
Producenter Alger Primära konsumenter Kräftdjur (tex Daphnia)
Sekundära konsumenter Fiskar
I första hand insamlas EU:s och OECD:s utvärderingsrapporter samt rapporter skrivna av KemI eller inom ramen för det nordiska samarbetet. Relevant information om enskilda tester söks även i de referenser som ligger till grund för de gränsvärden som framtagits av andra länder. Följande databaser kan användas: Riskline, N-class Aquire och US EPA:s Pesticide Ecotoxicity Database. Som referens för nya tester för bekämpningsmedel rekommenderas Pesticide Manual.
Resultat som erhållits med hjälp av QSAR4 (Qualitative Structure Activity
Relationship) används vanligtvis inte för framtagande av gränsvärden, om resultat från toxicitetsstudier finns tillgängliga. Om det krävs ett gränsvärde för en substans och experimentella resultat för ämnet inte finns, kan resultat från QSAR modeller komma att användas.
För varje substans samlas två typer av information: (i) data om ämnets toxicitet och (ii) data om ämnets fysikaliska och kemiska egenskaper. Toxicitetsdata används för att ta fram gränsvärden. Fysikaliska och kemiska egenskaper hos ämnen ger kunskap om deras spridning och beteende i miljön. Information om: (i) substansens persistens och (ii) dess förmåga att ackumuleras i levande organismer anses vara särskilt viktig. Persistenta (dvs. svårnedbrytbara) kemiska föreningar kan ge upphov till en kontinuerlig
långtidsexponering. Ämnen som bioackumuleras kan utgöra hot i form av sekundär förgiftning (genom ackumulation i näringskedjan). Både persistens och bioackumulation ger indikationer på verkliga exponeringsscenarier och används här i syftet att på ett tidigt stadium upptäcka behov för framtagande av gränsvärden för andra matriser (t.ex. biota eller sediment).
All samlad information skall kvalitetsgranskas. Informationen skall vara relevant (passa för ändamålet att ta fram gränsvärden) och tillförlitlig (tester och studier skall ha utförts enligt internationellt accepterade riktlinjer)5. Resultaten från alla tillförlitliga och relevanta tester sammanställs i en jämförelsetabell.
4
QSAR, sambandet mellan substansens kemiska struktur och dess toxiska egenskaper. Med hjälp av QSAR- modeller kan t.ex. NOEC-värden beräknas.
5
Val av relevant effektkoncentration
Enligt TGD antas ekosystemets känslighet bero på känsligheten hos den känsligaste arten och att skyddet av ekosystemets struktur också innebär skydd av dess funktion.
Med tanke på att gränsvärden skall skydda hela ekosystemet mot negativa effekter orsakade av kemiska föreningar betyder detta att gränsvärden skall sättas med hänsyn till:
i. den mest känsliga arten
ii. den koncentration där inga negativa kroniska effekter kan påvisas, dvs. NOEC. I praktiken innebär detta att gränsvärdet utgår från det lägsta tillförlitliga kroniska NOEC-värdet i dataunderlaget. Om kroniska data saknas används det lägsta tillförlitiga EC(LC)50-värdet. Valet av effektkoncentration kan stödjas med resultat från andra
tillförlitliga studier t.ex. mesokosmstudier6 och tester på formuleringar7 som inte har inkluderats i dataunderlaget men ansetts innehålla relevant information.
Val av osäkerhetsfaktor
För att beräkna PNEC divideras det utvalda NOEC- eller EC(LC)50- värdet med en
osäkerhetsfaktor. I detta fall används de osäkerhetsfaktorer och de kriterier för val av osäkerhetsfaktorer som rekommenderas i TGD (se tabell 2). Osäkerhetsfaktorn skall kompensera för osäkerheter förknippade med extrapoleringen av resultat från toxicitetstester (där en art utsätts för en substans) till vattenekosystem (som består av många olika arter).
Osäkerhetsfaktorerna och kriterierna för val av faktor bygger inte på någon teoretisk modell. De har växt fram på basis av praktisk erfarenhet i arbetet med riskbedömning av kemikalier.
Tabell 2. Osäkerhetsfaktorer och kriterier (datakrav) för val av faktor
Tillgängliga data Osäkerhetsfaktorer
Åtminstone ett akut L(E)C50-värde för varje trofinivå 1 000 Ett kroniskt NOEC-värde (fisk eller Daphnia) 100 Två kroniska NOEC för arter som representerar två trofinivåer (fisk och/eller Daphnia och/eller alger)
50
Kroniska NOEC för åtminstone tre arter (oftast fisk, Daphnia och alger) som representerar tre trofinivåer
10
Andra typer av studier, t.ex. mesokosm- och. fältstudier från fall till fall
Valet av osäkerhetsfaktor är relaterat till graden av säkerhet med vilken ett gränsvärde kan beräknas utifrån dataunderlagets kvalitet och kvantitet. En större osäkerhet är förknippad med det beräknade gränsvärdet om dataunderlaget är litet.
6
Mesokosm är ett ekosystem som skapats utomhus, och därför kan påverkas av yttre faktorer såsom t.ex. ljus och temperatur. Detta ekosystem kan sedan studeras med avseende på hur det påverkas vid exponering för en substans.
7
Formulering eller preparat är en kommersiell produkt som förutom en aktiv substans också innehåller andra kemiska föreningar som t.ex. pH-justerande ämnen. Det är just den aktiva substansen som testas när
I ett fall då all information är tillgänglig (dvs. resultat från akuta och kroniska tester för organismer representativa för alla trofinivåer) divideras det lägsta NOEC-värdet i
dataunderlaget med faktor 10. Om endast resultat från korttidsstudier (LC50 eller EC50)
finns i dataunderlaget används faktor 1 000 (som bland annat kompenserar för extrapolering mellan akuta och kroniska effekter) till det lägsta testresultatet.
Med hänsyn till bekämpningsmedlens specifika användningssätt modifieras metoden. Bekämpningsmedel appliceras endast ett fåtal gånger under en säsong och därför bör även akuta effekter beaktas. För att skydda både för akuta8 och kroniska effekter baseras gränsvärdet på det lägsta beräknade PNEC av dessa.
Om dataunderlaget är bristfälligt kan ett interimistiskt gränsvärde sättas. För
bekämpningsmedel kan det vara aktuellt när t.ex. data för målorganismer saknas, då kan gränsvärdet baseras på resultat från en annan aktiv substans med samma
verkningsmekanism och liknande kemisk struktur. För allmänkemikalier kan QSAR användas för att sätta ett interimistiskt gränsvärde.
Kommentar om andra faktorer
I protokollet kommenteras, vid sidan om att ange själva gränsvärdet, viktiga faktorer som: i. identifierar behov av att ta fram gränsvärden för andra matriser (ämnets persistens,
bioackumulation och ackumulation i sediment). Utifrån substansens fysikaliska och kemiska egenskaper kan gränsvärden för sediment eller biota bidra till ett mer fullständigt skydd av ekosystem mot negativa effekter orsakade av exponering för ämnet.
ii. är viktiga för provtagningen inom ett övervakningsprogram (om ämnet återfinns i vatten med tanke på dess flyktighet, bildande av metaboliter, adsorption till organiskt material eller detektionsgräns).
8
Vid framtagande av gränsvärde för akuta effekter divideras alltid det lägsta akuta L(E)C50 -värdet med