2006:012 HIP
E X A M E N S A R B E T E
Toxikologisk information om
Smurfit Kappas processkemikalier
Linnea Edlund
Luleå tekniska universitet Högskoleingenjörsprogrammet Miljö- och kvalitetsmanagement
Institutionen för Industriell ekonomi och samhällsvetenskap Avdelningen för Kvalitets- & miljöledning
Toxikologisk information om smurfit kappas processkemikalier
Toxical information about Smurfit Kappas chemicals used in their processes
Examensarbete utfört inom ämnesområdet miljöledning vid Luleå tekniska universitet och Smurfit Kappa i Piteå.
Av:
Linnea Edlund Luleå 2006-01-27
Handledare:
Ingemar Lundström, Smurfit Kappa
Thomas Olsson ,Luleå tekniska Universitet
Förord
Kraven på kunskap om kemikaliers miljöpåverkan blir allt hårdare för var dag som går för Sveriges industrier. Fyra pappersbruk har hittills fått ökade krav mot sig när det gäller dokumentationen om kunskapen om deras processkemikalier. Smurfit Kappa i Piteå använder hundratals ton kemikalier varje dygn och har valt att proaktivt arbeta för att öka kunskapen om kemikalierna innan de ökade villkoren ställs på dem.
Min uppgift har varit att införskaffa den information som saknas om kemikalierna på Smurfit Kappa i Piteå samt att göra en bedömning om dess miljöpåverkan. Detta har sedan färdigställts till det examensarbete som avslutar min utbildning till högskoleingenjör i miljö-, kvalitet och arbetsmiljöledning på programmet miljö- och kvalitetsmanagement vid Luleå tekniska universitet.
Allt eftersom mitt arbete fortskridit har jag fått mycket stöd och hjälp från mina medarbetare.
Därför skulle jag vilja ge ett skärskilt tack till min handledare Ingemar Lundström och Per Jonsson på Smurfit Kappa i Piteå. Ett stort tack vill jag även ge till Thomas Olsson min kontaktperson på Luleå tekniska universitet.
Linnea Edlund 2005-11-23
Sammanfattning
Varje år skapas tusentals olika kemikalier av människan. Dessa kemikalier är främmande både för miljön och för de levande organismerna. Endast en liten del av alla kemikalier har kända ekotoxikologiska egenskaper.
På Smurfit Kappas pappersbruk i Piteå används hundratals ton kemikalier varje dygn.
Resterna av dessa kemikalier som inte går ut till luften eller finns i produkten går via avloppet till bioreningen, därefter transporteras avloppsvattnet ut till mottagaren Vargödraget i Piteå skärgård. Avloppsvattnet från massa- och pappersindustrierna har med tiden blivit betydligt mindre förorenade på grund av att stora delar av vattnet renas vid interna processer, men fortfarande krävs extern rening i en bioreningsanläggning.
Fyra pappersbruk i Sverige har fått ökade krav när det gäller dokumenterad kunskap om kemikalier. Syftet med denna rapport är att proaktivt arbeta för att underlätta för Smurfit Kappa när de ökade kraven ställs på dem. Denna rapport kommer därför att inriktas på den påverkan som de toxiska ämnena i 13 olika processkemikalier kan ha på recipienten genom att beräkna PEC/PNEC-kvoten.
PEC-värdet är den koncentration av det kemiska ämnet som når recipienten via bioreningen.
För att beräkna en kemikalies PNEC-värde utgås det från toxiciteten för den känsligaste arten som kemikalien har testats på.
När en miljöriskbedömning görs med hjälp av PEC/PNEC metoden antas det att det finns risk för påverkan på miljön om kvoten är större än ett. Detta beror på att utsläppsmängderna är högre än vad recipienten klarar av.
Analysen av empirin visar att påverkan på recipienten kan ske från en kemikalie som används på pappersbruket. Ingen av de kemikalier eller kemiska produkter som används på massa- bruket kan ge någon påverkan på recipienten.
Abstract
Every year man makes thousands of chemicals. The environment and the living organisms are unfamiliar to these chemicals. Only a small part of all chemicals have known ecotoxical properties.
At Smurfit Kappa s paper mill in Piteå they use hundreds of tons of chemicals every day and night. The rests of these chemicals that do not go out into the air or are attached to the products leave the mill with the waste water to the biological waste water treatment plant.
Afterwards the waste water is transported to the recipient, Vargödraget in Piteå archipelago.
The sewage from paper and pulp mills has in time become significantly less contaminated due to the fact that the water is cleaned in internal processes, but still external cleaning is necessary in biological waste water treatment plants.
Four paper mills in Sweden have got increased demands concerning documented knowledge about chemicals. The purpose with this report is to work actively to make it easier for Smurfit Kappa when it comes to these increased demands. Hence, this report will concentrate on the influence that the thirteen chemicals may have on the recipient by calculating the PEC/PNEC quota.
The PEC value is the concentration of the chemical substance that reaches the recipient through the biological waste water treatment plant. To calculate the chemical substances the PNEC value acts onthe toxicity of the most sensitive species that the chemical substance has been tested on.
When an environmental riskassesment is made by the PEC/PNEC method it is assumed that there is a risk for affec on the recipient if the quota is larger then one. This depends on the fact that the discharge is larger than the environment can handle.
The conclusion of this report some affect may occur on the recipient from one chemical used at the paper mill. None of the chemicals are chemical product that are used at the pulp mill can have any affect on the recipient.
Ordlista
Akvatisk: Hörande till eller bildad i vatten
Antagonism: När en blandning av kemikalier är mindre toxiskt än vad de enskilda kemikalierna skulle vara enskilt.
Antropogen: Påverkad, skapad eller orsakad av människan BA: Potential för bioackumulering
BCF: Bio Concentration Factor, ett ämnes benägenhet att bioackumuleras i en akvatisk organism (Kemikontoret 2000).
Bioackumulering: När organismer tar upp kemiska ämnen från vatten, föda eller sediment.
BOD: Biologisk syreförbrukning (Oxygen Demand) BOD5: Biologisk syreförbrukning vid test under fem dagar.
CAS NR: Chemical Abstract Service registry Number, ett individuellt nummer för varje ämne
COD: Kemisk syreförbrukning.
Daphnia: Hinnkräfta
Dermal: Upptag dermalt innebär upptag genom huden.
Dispergeringsmedel: Ämnen som används för framställning av stabila blandningar.
DOC: Dissolved Organic Carbon, löst organiskt kol, det vill säga allt kol förutom koldioxid och kolmonoxid.
DTPA och EDTA Komplexbindare
EC50: Effect Concentration, den koncentration som ger effekt på 50 % av försöksdjuren, exempel immobilisering av vattenloppor vilket innebär att djuren bli orörliga.
EG-NR: Ett nummer för varje kemiskt ämne som är registrerat och godkänt av EU/EG
Faroklasser: Indelningsgrund för märkning av kemikalier
Försiktighetsprincipen: För att hindra eller motverka att en verksamhet eller åtgärd medför olägenhet för hälsa och miljön skall försiktighetsmått, skyddsåtgärder och begränsningar iakttas.
I: Medfödd biologisk nedbrytbarhet
In situ: På plats
Inloppslåda: Den behållare som fördelar mälden på viraduken på en pappers- maskin .
i.u.: Ingen uppgift
IC50: Immobility Concentration. Den koncentration då orörlighet uppmätts efter ett antal timmar (48 eller 96) för 50 % av de testade organismerna jämfört med kontrollorganismer.
Kollidala partiklar: Partiklar som är så små att de inte sedimenterar.
Kunskapsprincipen: Den kunskap som krävs för att skydda människans hälsa samt miljön måste införskaffas.
LC50: Lethal Concentration. Den koncentration som efter 96 timmars exponering resulterar i att 50 % av försöksdjuren dör.
Livscykel: Alla olika stadier i en organisms liv. Från vaggan till graven .
LD50: Lethal dose 50 %, den mängd kemikalie som behövs för att hälften av försöksdjuren ska dö.
LDLO: Lägsta nivå som uppvisat effekt
LNB: Lättnedbrytbar
Log Kow: Fördelning oktanol/vatten mäts för att se om ämnet är fettlösligt
MB: Miljöbalken
Metabolism: Ämnesomsättning.
Mäld: Suspension i vatten av pappersmassa och annat råmaterial för bildning av bana eller ark.
N-class Information om klassificering för kemiska ämnen. Uppgifterna avser i första hand effekter på miljön.
NOEC: No Effekt Concentration, den högsta koncentration som inte ger någon effekt.
OECD: Organization for Economic Co-operation and Development, Paris, internationell samarbetsorganisation för ekonomisk utveckling.
PEC: Predicted Environmental Concentration, den beräknade halten i recipienten
PNEC: Predicted No-Effect Concentration, den högsta halt som inte förväntas ge några skadliga effekter i recipienten.
pH: Negativa logaritmen av vätejonsaktiviteten.
Produktvalsprincipen: Använd inte kemiska produkter som kan medföra risk för människa och miljö om denna kemikalie kan ersättas av en mindre farlig.
Recipient: Mottagare i detta fall av förorening Retention: Fastläggning
Råvatten: I detta fall är det vanligt vatten direkt från Piteälven.
Skälighetsregeln: MB 2:2 till MB 2:6 gäller så länge de anses som skäliga ur ekonomisk synvinkel
Steady state: När intag och uttag är lika stora.
Subletal: Inom biologin en företeelse som inte direkt orsakar död, men som i det långa loppet är starkt skadlig.
Synergism: När en blandning av kemikalier är mer toxiskt än vad de enskilda kemikalierna skulle vara enskilt.
TOD: Total Oxygen Demand, är den totala syreförbrukningen både biologisk och kemisk.
Viraduk: Väv av metall eller plasttrådar format som ett ändlöst band av viraduk för avvattning av mäld och fiber på en pappersmaskin.
Xenobiotika: Av människan skapad kemikalie som är främmande för miljön och de organismer som lever i miljön.
Ångtryck: Mättnadstrycket, det vill säga trycket hos den ånga som vid en viss temperatur befinner sig i jämvikt med en fast eller flytande fas.
Innehållsförteckning
1 Inledning ...5
1.1 Bakgrund ...5
1.2 Problembeskrivning...6
1.3 Syfte...6
1.3.1 Mål...6
1.4 Avgränsning...6
1.5 Företagspresentation ...7
2 Metod...8
2.1 Forskningsansats...8
2.1.1 Primär- och sekundärdata ...8
2.1.2 Kvalitativa och kvantitativa studier ...9
2.2 Strategi...9
2.2.1 Experimentella undersökningar ...9
2.2.2 Fallstudier ...9
2.2.3 Surveyundersökningar ...10
2.3 Datainsamlingsmetoder ...10
2.3.1 Valda datainsamlingsmetoder...10
2.3.2 Frågeformulär till leverantörerna...10
2.4 Valididet och reliabilitet ...11
2.5 Arbetsgång...11
3 Teori...13
3.1 Ökande kemikalievillkor från miljööverdomstolen och miljödomstol...13
3.2 Akvatisk toxicitet...14
3.2.1 Akut toxicitet ...14
3.2.2 Kronisk toxicitet ...15
3.3 Ekotoxikologiska tester ...16
3.4 Kemikalieklassificering ...16
3.5 PEC och PNEC ...16
3.5.1 Beräkning av PEC/PNEC ...17
3.5.2 Bioackumulerbarhet och biomagnifikation ...18
3.5.3 Nedbrytbarhet ...19
3.5.4 Ångtryck (kPa) ...20
3.5.5 Retention...20
3.6 REACH... 20
3.7 De Kemiska produkternas användningsområde på Smurfit Kappa...20
3.7.1 Skumdämpare ...21
3.7.2 Retentionsmedel ...21
3.7.3 Slembekämpningsmedel ...21
3.7.4 Systemrengöringsmedel...21
3.7.5 Avfettningsmedel...21
3.7.6 Hydrofoberingsmedel ...21
3.7.7 Skumtvättmedel ...22
3.7.8 Färgämnen ...22
3.7.9 Fällningskemikalier ...22
3.7.10 Kokvätskekemikalie ...22
3.8 Avloppsvattnets rening på Smurfit Kappa i Piteå ...22
3.9 Beräkningsvärden för Smurfit Kappa i Piteå...24
3.10 Tidigare utförda kemikaliestudier på Smurfit Kappa i Piteå ...24
3.10.1 Tillvägagångssätt för bedömning ...24
4 Empiri ...29
4.1 Redovisning av aktuella processkemikalier ...29
5 Analys ...33
6 Slutsats...37
7 Diskussion ...38
7.1 Utökat krav på dokumenterad kunskap om kemikalier ...38
7.2 PEC/PNEC...38
7.3 Problem... 39
7.4 Förslag på fortsatt arbete ...40
8 Referenser ...41
Bilaga A ...44
Bilaga B ...48
Bilaga C ...49
Bilaga D ...51
Kapitel 1 Inledning
1 Inledning
Denna rapport baseras på en utvärdering för komplettering av vissa processkemikalier på Smurfit Kappa i Piteå. I utvärderingen behandlas aspekter som bioackumulerbarhet, nedbrytbarhet, vattenlöslighet och kronisk och akut toxicitet. Uppgifterna om ämnenas egenskaper ligger sedan till grund för en bedömning om kemikalierna är skadliga för den akvatiska miljön.
1.1 Bakgrund
Det finns tusentals kemikalier som har skapats eller utvunnits av samhället. Dessa kemikalier är främmande för miljön och för de levande organismerna och kallas för xenobiotika. Endast en liten andel av alla kemikalier har kända ekotoxikologiska egenskaper och många av dem har hittills inte upptäckts i miljön (Brandt, N 2000). De xenobiotiska ämnena används bland annat som bekämpningsmedel samt i reningsverk och framför allt inom industrin.
Pappersindustrin i Sverige använder stora mängder xenobiotika. I produktionen används en rad olika kemikalier för att bland annat förbättra retentionen hos pappersmassan och för att förbättra pappersmaskinernas körbarhet. Andra kemikalier används exempelvis vid sulfatmassaproduktionen, processrengöring och underhåll samt vid den biologiska reningen.
Detta leder till att det används en rad olika kemikalier, alla med olika ekotoxiska egenskaper (Carlson et al, 2004).
Smurfit Kappas fabrik i Piteå kommun, Norrbottens län är Europas största kraftlinerbruk med kapacitet att tillverka cirka 700 000 ton kraftliner varje år. Kraftliner används som ytskikt på wellpapplådor. Koncernen har totalt ungefär 16 000 anställda runt om i Europa varav drygt 600 av dem arbetar på fabriken i Piteå. På fabriken tillverkas blekt och oblekt kraftliner som sedan säljs till olika wellpapptillverkare som i sin tur vidareförädlar linern till färdig produkt.
(Kappa Kraftliner Piteå, 2004).
Smurfit Kappa i Piteå tillverkar kraftliner dels av egentillverkad sulfatmassa och dels av returfibermassa från kartong- och wellåtervinning. Tillverkning av kraftliner sker även till liten del av inköpt blekt massa. Sulfatmassan tillverkas av nyfiberråvara från barr- och lövmassaved samt barrvedsflis från sågverk (Carlson et al, 2004).
Produktionsanläggningen vid Smurfit Kappas fabrik i Piteå består förutom av service- avdelningar och kontor också av sulfatmassalinjer, vedhantering, kemikalieåtervinning, retur- fiberanläggning och pappersmaskiner. Sulfatmassan tillverkas kontinuerligt på tre linjer, innehållande bland annat massakokare och olika tvättsteg. Den blekta kraftlinern tillverkas av massa som blekts med väteperoxid och syrgas. För tillverkning av kraftliner används två pappersmaskiner, en uteslutande för kraftliner med vit topp och en för brun (oblekt) och marmorerad kraftliner. Den färdiga produkten rullas upp på rullar där slutvikten närmar sig 40 ton/rulle. Dessa rullas sedan om till mindre kundanpassade rullar, med en vikt av drygt 2 ton/rulle (Kappa Kraftliner Piteå, 2004).
Det har under år 2004 och 2005 ställts ökade krav på fyra fabriker inom den svenska pappers- industrin. Kraven har fastställts vid miljö- och miljööverdomstol i tillståndsprövningsmål och innebär ökade krav på dokumenterad kunskap om kemikaliernas toxicitet, bioackumuler-
Kapitel 1 Inledning
barhet och nedbrytbarhet. Detta borde leda till att ökade krav även ställs på Smurfit Kappa i Piteå när framtida tillståndsprövningar ska göras.
1.2 Problembeskrivning
Miljödomstolarna har ställt ökade krav för fyra pappersbruk i Sverige på dokumenterad kunskap om kemikalier. Det är troligt att samma eller liknande krav kommer att ställas på landets övriga pappersbruk. Därför finner Smurfit Kappa i Piteå det intressant att i förväg skaffa sig den information som krävs om kemikaliernas miljöpåverkan och att dokumentera den.
En del av de säkerhetsdatablad med säkerhetsinformation som Smurfit Kappa i Piteå har över sina kemikalier uppfyller inte de ökade kraven som ställts på de fyra andra pappersbruken.
Data saknas, vilket inte ger tillförlitligt information när det gäller eko-toxicitet. Därför är det angeläget att systematiskt gå igenom säkerhetsdatabladen för att ta fram kompletterande fakta.
Troligtvis är det två motiv som är orsaken till att problemet uppstått. Den första aspekten är att kemikalieleverantörerna endast ansvarar för att redovisa de farliga komponenterna i säkerhetsdatabladet för den kemiska produkten. Detta leder till att ansvaret för att säkerhetsdatabladen fullständiga enligt de krav som troligtvis kommer att ställas ligger på Smurfit Kappa. Det andra problemet är att kemikalieleverantörerna av konkurrensskäl inte vill avslöja alla beståndsdelarna i deras kemikalier. Den nya lagstiftningen kräver både att kemikaliernas alla komponenter framgår och att alla koncentrationer anges.
1.3 Syfte
Syftet är att bedöma Smurfit Kappas processkemikalier. Arbetet kommer att inriktas på den påverkan processkemikalierna kan ha på recipienten. Syftet med detta är att proaktivt arbeta för att underlätta för Smurfit Kappa när ökade krav på dokumentation för kemikalier troligtvis är att vänta.
1.3.1 Mål
Målet är att ta reda på huruvida Smurfit Kappas processkemikalier påverkar recipienten och om resultatet stämmer överens med tidigare studier.
1.4 Avgränsning
Undersökningen är avgränsad till att undersöka förhållandena vid Smurfit Kappa i Piteå under normal drift. Med normal drift menas det fortlöpande arbetet på fabriken utan störningar som till exempel bränder, olyckor eller oplanerade fabriksstopp. Detta har varit ett önskemål utifrån företagets sida att inte ta hänsyn till störningar för att erhålla ett så verklighetsbaserat resultat som möjligt.
Gruppen kemikalier som undersöks är utvald av företaget och består av de mest förekommande på den aktuella fabriken. Rapporten är inriktad mot emissioner av kemikalier till vatten.
Kapitel 1 Inledning
Undersökningen av Smurfit Kappa i Piteås processkemikalier kommer att inrikta sig på bioackumulerbarhet, nedbrytbarhet och akut och kronisk toxicitet för miljön, dock inte för människans hälsa på grund av önskemål från företagets sida.
1.5 Företagspresentation
Bygget av Smurfit Kappas pappersbruk i Piteå startades år 1959 och produktionsstarten skedde tre år senare 1962. Inledningsvis tillverkades endast en produkt, Royal Brown som är en brun liner. Bruket bestod av en pappersmaskin fram till 1972 då pappersmaskin två startades. Efter det, 1978, började ytterligare en produkt att tillverkas, Royal Mottled. Genom årens lopp har bruket moderniserats och båda pappersmaskinerna har byggts om. Idag producerar pappersbruket 700 000 ton kraftliner varje år. Antalet produkter har ökat till fem stycken där alla tillverkas i olika kvaliteter och ytvikter.
Bruket har genom åren haft en rad olika namn, alla efter dess ägare. Bruket öppnades under namnet ASSI, senare ASSI Domän, men köptes senare upp av Kappa Packaging. I dagarna har en sammanslagning av Pappersjättarna Kappa Packaging och Jefferson Smurfit Group godkänts av Europa konventionen. Brukets nya namn är därför Smurfit Kappa Piteå.
Översiktbild över Smurfit Kappa i Piteå, från Smurfit Kappas intranät.
Anläggningen i Piteå är Europas största kraftlinerbruk. Fabriksområdet är cirka en kilometer i diameter och inrymmer en sulfatfabrik med två massalinjer, lövmassalinje med blekeri, två barrvedsmassalinjer, två pappersmaskiner och en returfiberanläggning. Smurfit Kappa i Piteå har 630 anställa och omsätter ungefär 3 miljarder kronor varje år.
För att underhålla bruket och för att producera kraftliner används en rad olika kemikalier.
Resterna av dessa kemikalier som inte går ut till luften eller finns i produkten går via avloppet till bioreningen där uppehållstiden är cirka 15 timmar. Därefter transporteras avloppsvattnet ut till vattenrecipienten Vargödraget i Piteå skärgård. Förhållandena i Vargödraget är mycket gynnsamma för avloppsutsläpp. Spridningen och utspädningen sker snabbt samtidigt som fosfor- och kvävehalterna är mycket låga för att vara Östersjön. Utspädningen av avloppsvattnet är beräknat till 150 gånger.
Kapitel 2 Metod
2 Metod
Detta kapitel behandlar och beskriver de metoder som används för att nå syftet med rapporten.
I detta fall rör det sig om vilka datainsamlingsmetoder och vilka forskningsansatser som används samt arbetsgången. Kapitlet innehåller även diskussioner om datainsamlings- metoderna och motiveringar varför metoder valts eller valts bort.
2.1 Forskningsansats
Det finns två olika sätt att dra slutsatser när det gäller vetenskapliga rapporter. Den ena är induktion där slutsatsen bygger på empiri, den andra är deduktion där slutsatsen dras efter logik. Denna rapport använder metoden deduktion, där slutsatsen kommer att dras utifrån empiriska data, men syftet med datamaterialet är redan fastställt innan undersökningen börjar.
Forskaren avser att undersöka bland annat om processkemikalierna kan antas påverka vattenrecipienten, därför kommer bara data samlas in rörande denna faktor.
För att ytterligare tydliggöra begreppet induktion förklarar Hartman (2004) att induktivismen bygger på att undersökningen som skall göras börjar med en rad observationer. Dessa observationer ska inte styras av förutfattade meningar eller någon teori, utan endast vara en mängd data. När datamaterialet analyseras skall samband mellan de observerade faktumen dras. Det är denna relation som kommer att utgöra den hypotes som formas. Ett exempel kan vara om en forskare studerar träden i skogen. Denna forskare upptäcker att alla barrträd han/hon sett behåller barren under vintern. Slutsatsen forskaren drar blir då att alla barrträd behåller barren under vintern. Denna hypotes eller slutsats är inte sanningsenlig eftersom alla träd i skogen inte studerats.
Ett förtydligande av begreppen deduktion enligt Hartman (2004) är bland annat att slutsatsen härleds från en hypotes. Vidare menar Hartman att enligt den hypotetisk-deduktiva metoden kan observationer inte göras teorineutralt. Tvärtemot den induktiva metoden börjar en deduktiv undersökning med att en hypotes dras. Detta kan röra sig om att en forskare tror att män är längre än kvinnor. Forskaren drar den hypotesen och väljer att via observationer undersöka om hypotesen är sann. Denna forskningsansats spar resurser då syftet med undersökningen redan är fastställd innan undersökningen startar. Alla hypoteser som kan stärkas via en undersökning av deduktiv metod anses som sanna tills motsatsen kan bevisas.
Om exemplet med barrträden i skogen beskrivs igen, men nu med en deduktiv forskningsansats, blir resultatet att forskaren drar hypotesen att alla barrträd behåller barren under vintern. Ett visst antal redan bestämda observationer utförs. Denna forskare upptäcker då ett lärkträd som tappar barren under vintern och hypotesen förkastas.
2.1.1 Primär- och sekundärdata
Sekundärdata enligt Eneroth (1984) är då andra än författaren samlat in data, medan primärdata är då undersökningen gjorts och sammanställts av författaren av undersökningen.
Sekundärdata återfinns oftast i litteratur som böcker, journaler, rapporter och dokument.
Problemet med sekundärdata är att en analys redan gjorts vilket kan ge en felaktig tolkning utifrån ett annat perspektiv samt att det är väldigt sällan all rådata är redovisad. Detta examensarbete bygger främst på sekundärdata.
Kapitel 2 Metod
2.1.2 Kvalitativa och kvantitativa studier
Det finns två övergripande typer av studier, kvalitativa och kvantitativa. En kvalitativ studie studerar få objekt på djupet medan en kvantitativ studie undersöker ett större material ur få aspekter.
Om syftet med en undersökning är att åstakomma en helhetsbeskrivning, bör kvalitativa studier användas. Denna typ av undersökning tenderar att omfatta mindre populationer än vid kvantitativa undersökningar. Vid kvalitativa studier är det lämpligt att utföra djupare intervjuer med öppna frågor så att en djupare analys kan ske (NE 2006).
Kvantitativa studier används däremot när en större population ska undersökas. Dessa studier blir oftast inte lika djupa, men resultatet blir tydliga och mätbara. När en kvantitativ studie skall göras samlas empiriska och kvantifierbara data in systematiskt. Datan sammanställs sedan i statistisk form. Datan bearbetas och analyseras gentemot testbara hypoteser. Verktyg för att utföra en kvantitativ studie kan vara enkäter med slutna frågor eller olika tester och mätningar. Alla kvantitativa data är numeriska (NE 2006)
Denna undersökning klassas som en kvantitativ studie eftersom många olika datavärden kommer att behandlas. All data i denna rapport är numeriska, även fast en del klassificeringar kan uppfattas som kvalitativa är grunden alltid ett kvantitativt värde.
2.2 Strategi
När ett examensarbete skall göras är det viktigt att ett aktivt och medvetet val av metod görs.
Det finns olika angreppssätt för att nå ett resultat. Nedan följer tre av de vanligare metoderna.
2.2.1 Experimentella undersökningar
Den här typen av undersökning går ut på att utföra experiment för att erhålla datamaterial till analysen. De flesta experiment går ut på att undersöka om en hypotes stämmer. Vanligtvis väljs en testgrupp och en försöksgrupp ut. Ett exempel är om hypotesen är att en speciell tandkräm ger vitare tänder får försöksgruppen använda den här tandkrämen under en viss tid, medan testgruppen använder en vanlig tandkräm. När försöket är avslutat jämförs vitheten på tänderna mellan försöksgrupp och testgrupp. Problemet med den här typen av experimentell metod är att de är svårt att hitta personer med så lika egenskaper både fysiska och psykiska att de kan jämföras mot varandra. Andra typer av experimentella metoder är laboratorieförsök som skulle kunna användas i denna rapport för att nå syftet (Bell, 2000).
2.2.2 Fallstudier
En fallstudie är när en teori förklaras genom att beskriva en specifik händelse eller ett tillstånd som undersökts grundligt. Ett exempel kan vara att studera sjukfrånvaron inom vårdsektorn genom att undersöka frånvaroförhållandena på ett vårdhem och vad det beror på just där. Ett problem som ofta uppstår med fallstudier är att de tar lång tid eftersom problemen ska studeras på djupet (Bell, 2000).
Kapitel 2 Metod
2.2.3 Surveyundersökningar
En surveyundersökning är en undersökande studie. Metoden går ut på att ta fram information som kan analyseras för att kunna se samband och mönster och för att kunna göra jämförelser.
Ett exempel på en typisk surveyundersökning är en opinionsundersökning. Denna typ av undersökning går ofta ut på att försöka representera en hel population. Problemet med denna typ av granskning är att det är svårt att representera en hel population då förhållandena kan vara ojämna. Det kan till exempel vara 90 % barn i populationen och då måste testgruppen bestå av 90 % barn för att resultatet ska bli representativt. Insamlingen av data kan ske via enkäter, både med kvalitativa och kvantitativa frågor eller genom intervjuer (Bell, 2000).
Detta examensarbete använder sig av surveyundersökning som strategi för att erhålla ett avsett resultat detta på grund av att den metoden är mest lämpad för den här typen av undersökning.
2.3 Datainsamlingsmetoder
Det finns olika metoder som kan användas för att samla in datamaterial till en undersökning.
Detta avsnitt kommer att behandla några av de vanligare metoderna.
2.3.1 Valda datainsamlingsmetoder
Denna rapport är baserad främst på litteratur- och dokumentstudier. Valet av dessa metoder grundar sig på vikten av tillförlitlig information samt andra resursbegränsningar. Litterära källor som böcker och vetenskapliga artiklar är ofta granskade, därför antas de vara mer tillförlitliga än andra källor. Även frågeformulär har delats ut till berörda leverantörer.
En egen experimentell undersökning av kemikaliernas innehåll och miljöpåverkan skulle vara att föredra för att erhålla primärdata, men är inte möjligt i detta enskilda fall. Detta beror på tre aspekter. Främsta anledningen är att kostnaden för att utföra egna tester eller beställa tester för akut och kronisk toxicitet kostar ungefär 200 000 kronor per kemiskt ämne (Svea Hovrätt, 2005a). Detta skulle ge en total kostnad på cirka 2 400 000 kronor. Den andra anledningen är att tester för kronisk toxicitet enligt OECDs föreskrifter kan ta upp till två veckor. Detta skulle vara möjligt att genomföra, men andra tidsaspekter måste även tas hänsyn till som tillståndssökningar och eventuell kötid hos laboratorium. Den sista orsaken har moralisk grund. Författaren anser det etiskt oacceptabelt att utföra tester som kan medföra lidande för försöksdjur då produkten redan testats tidigare.
2.3.2 Frågeformulär till leverantörerna
När all information om kemikalier och kemiska produkter från säkerhetsdatablad, databaser och toxinfohandböcker har samanställts är det troligt att viss data som är nödvändig för den undersökning som skulle göras fortfarande saknas. Därför bör en lista med den information som saknas för varje kemiskprodukt och dess ingående komponenter sammanställas. Denna lista skall lämnas till Smurfit Kappas inköpschef Dag Wikman vid ett inbokat möte. På detta möte skall författaren, miljöchef och inköpschef skriva åtta brev som Dag ska skicka till leverantörerna. Ett av dessa brev återfinns i sin helhet i Bilaga D. I breven ska det framgå att avsändaren är inköpschef och att frågor skall ställas till miljöchef, detta för att belysa vikten av att informationen kommer fram. Ett antagande har gjorts att det är mer troligt att
Kapitel 2 Metod
leverantörerna tar sig an uppgiften då ett känt namn från företaget står som avsändare. Alla besvarade frågor samt frågeställningar från leverantörerna skickas direkt till författaren.
2.4 Valididet och reliabilitet
Begreppet reliabilitet innebär att det som mäts, mäts på rätt sätt. Det kan röra sig om att mätverktygen är kalibrerade och att samma mätinstrument och mätmetod används till alla undersökningarna (Bell, 2000). Denna rapport kommer att säkerställa reliabiliteten genom att värden framtagna med hjälp av OECDs (Internationell samarbetsorganisation för ekonomisk utveckling) tester kommer att användas för alla kemikalier det är möjligt. Jämförelser kommer inte att göras mellan testvärden med olika mätmetoder.
Bell (2000) beskriver i sin bok Introduktion till forskningsmetodik vikten av att frågor vid intervjuer och enkäter kan uppfattas olika av olika personer. Därför granskades frågorna innan de skickades till leverantörerna av inköpschefen. Syftet med granskningen var att undersöka om han uppfattade syftet med frågorna som författaren avsedde att leverantörerna skulle.
Detta ledde till att en fråga omformulerades eftersom den kunde missuppfattas.
Begreppet validitet innebär att det som har av avsikt att mätas verkligen mäts och ingenting annat. Begreppet kan användas för att undersöka olika rapporters tillförlitlighet. Begreppet kan även förklaras som om en forskare har tänkt undersöka längden på ett föremål, men istället för att mäta längden mäter forskaren vikten. Då erhåller studien låg validitet. Det är viktigt att påpeka att en hög reabilitet inte automatiskt innebär en hög validitet (Bell 2000).
Denna rapport kommer eftersträva hög validitet genom att syftet är klart och mätmetoderna är tydliga. Endast information som behövs för att ta fram PEC (Predicted Environmental Concentration) /PNEC (Predicted Non Effect Concentration) värdena kommer att tas fram.
2.5 Arbetsgång
I startskedet för examensarbetet anordnades ett möte mellan kontaktpersonen på företaget och författaren. Vid detta möte fastställdes syftet med examensarbetet samt avgränsningar.
Sedan studerades fyra domar från miljödomstolen och två pärmar med ansökningar om tillstånd för Smurfit Kappa i Piteå med tillhörande miljökonsekvensbeskrivning.
Utifrån detta material skrevs bakgrund och inledning till examensarbetet.
En studie som tidigare gjorts på Smurfit Kappa i Piteå studerades och behandlades senare i teoriavsnittet. För att samla in ytterligare material till teoriavsnittet gjordes en sökning på Internet. Det verktyg som användes var Google och de sökord som användes var Bioackumulerbarhet, akut toxicitet, kronisk toxicitet, nedbrytbarhet samt alla de kemiska namnen på kemikalierna som ska undersökas. Litteratursökningar har även gjorts på Luleå tekniska universitets bibliotek där sökverktyget Lucia användes och sökordet var toxicitet och ekotoxicitet samt forskningsmetodik. Detta sökverktyg valdes för att erhålla bredare och mer grundläggande information om ämnet ekotoxicitet.
Utifrån den insamlade och studerade informationen sammanställdes ett teoriavsnitt där både tidigare gjorda studier och grundläggande teorier framgår.
Efter ett möte med miljöchefen sammanställdes empirin, med den information som fanns tillgänglig i säkerhetsdatabladen för utvalda produkter. När detta var färdigställt skrevs en
Kapitel 2 Metod
lista med den information som saknades. Denna lista låg till grund för de frågor som ställdes till leverantörerna.
En rundvandring i massabruket genomfördes där även en genomgång av process- kemikaliernas användning gjordes. Syftet med rundvandringen var att författaren skulle se med egna ögon hur arbetet går till på ett pappersbruk.
Vidare utfördes intervjuer med Anneli Burman och Lennart Nordström, driftingenjörer vid pappersbruket respektive massbruket. Syftet med dessa intervjuer var att få information om vad de olika typerna av kemikalier användes till samt i vilka doser kemikalierna tillsätts processen.
En beräkningsfil färdigställdes för att underlätta beräkningarna tills informationen av leverantörerna kunde erhållas.
En rundvandring genomfördes tillsammans med Per Jonsson på pappersbruket där pappers- maskinerna och rullmaskinerna visades. Efter det följde en genomgång av papperslager och bioreningsanläggningen. Två dagar senare utfördes rundvandrigen på renseriet. Renserier är där massaveden barkas av och flisas ner.
Vid utsatt datum anlände svar från en leverantör. Data behandlades i beräkningsfilen. Till resterande leverantörer skickades påminnelsebrev. All data som togs emot behandlades och beräknades. Datan återfinns i empirin samt i analysen. Utifrån analysen drogs en slutsats.
Kapitel 3 Teori
3 Teori
Detta avsnitt kommer dels att behandla tidigare studier som har gjorts vid Smurfit Kappa i Piteå och dels orsaker och bakgrundsinformation till denna studie. I detta avsnitt introduceras även läsaren till ämnet ekotoxikologi samt att de olika kemikaliernas användningsområden redovisas. För att underlätta för läsaren finns en ordlista i början av rapporten.
3.1 Ökande kemikalievillkor från miljööverdomstolen och miljödomstol
Enligt Naturvårdsverkets talan krävs av en verksamhetsutövare att denne ska förfoga över kännedomen om de risker för effekter på människas hälsa och miljön som användandet av olika kemikalier kan medföra. Fyra andra pappersbruk i Sverige har i domslut erhållt detta krav. Detta krav stärks och grundar sig på kunskapsprincipen MB 2:2 och produktvals- principen MB 2:6. Kunskapen om produkter och deras verkningar är även av betydelse för verksamhetsutövaren då försiktighetsprincipen MB 2:2 ska tillämpas. Naturvårdsverket har fört tydlig talan om ökade krav på kemikaliehanteringen för företag i fyra domar. Den slutliga domen har fallit gemensamt för alla domarna och domsluten är i stort identiska. Nedan följer ett utdrag ur domsluten där krav om ökad kemikaliedokumentation framgår. (Svea Hovrätt, miljööverdomstolen, 2005a).
Från och med den 1 januari 2007 får det i produktionen inte användas sådana kemiska produkter för vilka det saknas dokumenterad kunskap om risken för olägenheter för hälsa och miljön på grund av dålig nedbrytbarhet, akut och kronisk toxicitet och potential bio- ackumulering. Tillsynsmyndigheten får för en enskild produkt medge undantag från kravet på dokumenterad kunskap och anstånd från tidskravet (Citat Svea Hovrätt, Miljööverdomstolen, 2005b).
Enligt Michanek, professor i miljörätt på Luleå tekniska universitet innehåller villkoren två sammanhängande krav. Det första villkoret är att verksamhetsutövaren i viss utsträckning ska utreda och dokumentera vissa risker hos kemikalier som används i verksamheten samt att användningen av dessa kemiska produkter kan bli förbjudna att använda i verksamheten efter en utsatt tid, om krävd dokumentation om riskerna med kemikalierna uteblir eller är bristfällig (Michanek, 2005).
Bakgrunden till villkorens utförande är främst de allmänna hänsynsreglerna i miljöbalkens andra kapitel. Produktvalsregeln MB 2:6 säger att det finns speciella regler för all användning av kemiska produkter. Om det finns en mindre riskabel kemisk produkt som kan användas på ungefär samma sätt, måste denna kemikalie användas, det vill säga den farligare produkten måste bytas ut. Denna regel samverkar samtidigt med skälighetsregeln i MB 2:7 som i detta fall skulle kunna betyda att den nya kemikalien inte får vara oskäligt dyr eller att det måste finnas tekniska lösningar för användandet av den nya kemikalien (Westerlund, 1999).
Vidare menar Michanek (2005) att produktvalsregeln endast kräver att kemikalien skall undvikas om mindre farliga finns tillgängliga på marknaden. Produktvalsregeln säger inte att en kemikalie inte får användas om inte tillräcklig information finns om den. Det nya kravet skulle i värsta fall kunna leda till att en farligare kemikalie används för att information finns tillgänglig om den. Detta leder i sin tur till att syftet med regeln om produktval får en motsatt effekt. Enligt MB 2:3 skall försiktighetsmått vidtas när det finns skäl att anta att en kemisk produkt kan medföra skada eller olägenhet. Detta innebär enligt Michanek (2005) att
Kapitel 3 Teori
antagandet måste baseras på vetenskapliga grunder och att enbart ett påstående om risk inte räcker för att förbjuda en kemisk produkt. Slutligen framgår det att kraven som ställts vid de fyra domarna är långtgående och strängare än kraven i MB (Michanek, 2005).
De fyra domar som diskuteras gäller tillståndsprövning för bland annat ökad produktion och det är tydligt att liknande villkor kommer att krävas av verksamhetsutövare i framtiden.
Därför är det viktigt för Smurfit Kappa i Piteå att redan nu, innan kravs ställs, utvärdera och komplettera informationen om de kemiska produkterna som används. Den information som krävs är kemikaliernas toxiska egenskaper. Eftersom denna rapport endast behandlar effekter på recipienten vatten kommer enbart akvatisk toxicitet att tas upp.
3.2 Akvatisk toxicitet
Ett toxiskt ämne är ett ämne som kan ge en ogynnsam effekt i ett biologiskt system och allvarligt skada systemets struktur, funktion eller öka dödligheten för organismerna i systemet. Akvatisk toxicitet kan beskrivas som läran om effekterna på akvatiska organismer av antropogent tillverkade kemikalier, naturliga ämnen samt olika aktiviteter. Organismerna kan vara allt från encelliga djur till djursamhällen och ekosystem. De effekter som kan uppkomma av kemisk exponering i den akvatiska miljön kan både vara positiva och negativa i förhållande till det ursprungliga förhållandet. Effekterna på organismerna kan beskrivas genom lång- och korttidsexponering, där dödligheten mäts samt om organismerna uppvisar förändringar i beteende, växlighet, utveckling och/eller reproduktion.
Eftersom organismernas kemikaliexponering kan komma från vattnet, bottensedimenten och maten bör kvantitet, koncentration och bioackumulering för kemikalierna fastställas för de olika källorna. Följaktligen är ämnenas nedbrytning och vattenlöslighet viktigt att fastställa för att kunna beskriva ett ämnes toxicitet (Rand, 1995).
Viktigt att komma ihåg är att ett kemiskt ämne kan uppträda på olika sätt i olika recipienter.
Det kan vara av betydelse för ämnets toxicitet om recipienten är salt- eller sötvatten. Det är även viktigt att ta hänsyn till att de akvatiska organismerna inte bara exponeras av ett enda ämne utan av en rad olika kemiska substanser (Rand, 1995). Vidare är det viktigt att beskriva de kemiska egenskaperna för varje ingående komponent i varje kemisk produkt, samt att beräkna den totala mängden av ett enskilt ämne som kommer ut i recipienten (samma ämne kan ingå i många olika kemiska produkter). Anledningen till detta är att en sammansatt produkt kan innehålla giftiga ämnen i väldigt små mängder och ett svårnedbrytbart ämne.
Resultatet av en undersökning med hänsyn endast till det sammansatta ämnet skulle då visa en låg toxicitet och en bra nedbrytning (Lundmark et al 2004). Detta ger då en missvisande bild.
3.2.1 Akut toxicitet
Akut toxicitet är när effekterna av en korttidsexponering av en hög dos av en kemikalie visar sig snabbt på en organism. Effekter som visar sig inom två veckor anses som akuta. Den akuta toxiciteten beror framförallt på interna biokemiska förändringar och effekterna är oftast svåra (Rand, 1995). Akut toxicitet uttrycks ofta som LD50, det vill säga den dos som dödar 50 % av försöksorganismerna. Dosen anges oftast som mg/kg kroppsvikt. De försöksdjur som används är ofta råtta eller marsvin. Vid jämförelser mellan olika ämnens LD50 värde är det viktigt att försöksdjuren är av samma slag på grund av att vissa arter är känsligare än andra (Nationalencyklopedin, 2005). En kemikalie anses som akut toxisk om den direkt dödar 50 % eller mer av den exponerade populationen av försöksdjur inom en kort tidsperiod (96 timmar
Kapitel 3 Teori
14 dagar) (Rand, 1995). För akut akvatisk toxicitet görs testerna på tre standardgrupper:
Fisk, Daphnia och alger. Det som skiljer akvatisk toxicitet från toxicitet är att akvatisk toxicitet uttrycks som en koncentration av det kemiska ämne som testas i en liter vatten, det vill säga i mg/l. De parametrar som testas är LC50 (dödlig koncentration), EC50 (Effekts- koncentration) och IC50 (Orörlighetskoncentration).
Ett ämne bedöms som mycket giftigt för vattenorganismer om en eller flera av dessa kriterier uppfylls:
Fisk LC50 (96 timmar) 1 mg/l vatten Daphnia EC50 (48 timmar) 1 mg/l vatten Alg IC50 (72 timmar) 1 mg/l vatten
Ett ämne bedöms som giftigt för vattenorganismer om en eller flera av dessa kriterier uppfylls:
Fisk LC50 (96 timmar) 1 mg/l men 10 mg/l vatten Daphnia EC50 (48 timmar) 1 mg/l men 10 mg/l vatten Alg IC50 (72 timmar) 1 mg/l men 10 mg/l vatten
Ett ämne bedöms som skadligt för vattenorganismer om en eller flera av dessa kriterier uppfylls:
Fisk LC50 (96 timmar) 10 mg/l men 100 mg/l vatten Daphnia EC50 (48 timmar) 10 mg/l men 100 mg/l vatten Alg IC50 (72 timmar) 10 mg/l men 100 mg/l vatten
Ett ämne bedöms inte vara giftigt om alla värden för akut toxicitet 100 mg/l (Lundmark et al, 2004).
3.2.2 Kronisk toxicitet
Kronisk toxicitet är när det uppkommer ogynnsamma effekter som ett resultat av en enskild exponering av en kemikalie eller när effekter uppkommer som en konsekvens av flera upprepade exponeringar av samma ämne. Exponeringen kan ske under lång tid, speciellt om koncentrationen av ämnet är låg. De kroniska effekterna som uppstår kan vara dödliga eller subletala. Ett exempel på en dödlig kronisk effekt är då organismerna förlorar förmågan att skapa livsdugliga avkommor. Den vanligaste subletala effekten av kemikalieexponering är förändringar i beteendet samt fysiologiska och biokemiska rubbningar. Vissa beteenderubbningar kan leda till att organismen får svårare att hitta mat eller att fly från sina fiender. Detta leder på längre sikt alltid till döden. Vissa kroniska effekter har ingen skadlig inverkan på organismen, det kan röra sig om att organismen växer långsammare, men den totala slutlängden är ändå den samma, det tar bara längre tid att nå dit (Rand, 1995).
Det finns olika tester som kan göras för att undersöka den kroniska toxiciteten hos organismer. Dessa tester är mer tidskrävande än de som görs för att undersöka akut toxicitet.
Normalt är testtiden 21 till 28 dygn och resultatet anges i NOEC-värden (No Effect Concentration). Även akut toxicitet kan redovisas som ett NOEC-värde, men avseenden med testen är olika. Ett test för kronisk toxicitet avser att undersöka känsliga delar av organismens
Kapitel 3 Teori
livscykel till exempel reproduktionsförmågan, medan testet för akut toxicitet endast under- söker dödligheten (Lundmark et al, 2004).
3.3 Ekotoxikologiska tester
Det finns två övergripande typer av toxicitetstest, in situ och laboratorieförsök.
Dataunderlaget i denna undersökning bygger på laboratorieförsök. Det finns både för- och nackdelar med denna metod. Den främsta fördelen är att kemikalieleverantören bara behöver göra en undersökning för att kunna erhålla alla kunderna med toxikologisk information.
Nackdelen är att aspekter som antagonism och synergism inte kan tas hänsyn till som det gör vid in situ tester (Linthurst, R et al, 1995). Med antagonism menas att en blandning av kemikalier är mindre toxiskt än vad de enskilda kemikalierna skulle vara enskilt. Med synergism menas att en blandning av kemikalier är mer toxiskt än vad de enskilda kemikalierna skulle vara enskilt.
OECD har utvecklat en rad olika riktlinjer för hur olika ekotoxiska parametrar mäts. Dessa riktlinjer beskriver hur tester ska gå till för bland annat akut toxicitet för alger, fiskar och Daphnia. Fördelen med att dessa tester används är att det skapas en möjlighet att jämföra olika kemikaliers toxicitet mot varandra, då samma test används. Överblick över vad som mäts med varje test återfinns i Bilaga C (OECD, no date).
3.4 Kemikalieklassificering
Varje kemisk produkt skall märkas genom märkning på produkten och i säkerhetsdatabladet för att visa de hälso- och miljörisker produkten har. De märkningssystem som finns är risk- fraser (R-fraser), Faroklasser och farosymboler (Kemikalieinspektionen, 2005). Förteckning över riskfraserna återfinns i bilaga A och förteckning över faroklasserna återfinns i bilaga B.
Det Nordiska Ministerrådet har i samarbete med Europeiska Kemikaliebyrån tagit fram en databas som kallas för N-class. Denna databas innehåller kemiska ämnen som kan bedömas som farliga samt ämnen som inte är klassificerade. I denna databas ges varje kemiskt ämne en beteckning som beskriver de farliga egenskaperna de har (se bilaga C) (Nordiska minister- rådet, 2005).
3.5 PEC och PNEC
Den halt som släpps ut till recipienten från bruket benämns PEC (Predicted Environmental Concentration) och beräknats genom följande aspekter:
Förbrukat mängd kemikalie per år
Variation mellan förbrukningen mellan dygnen Bedömning av Retention till utrustning och produkt
Bedömning av Retention av kemikalien på reningsanläggningen Flödet på avloppsvattnet
Graden av utspädning av avloppsvattnet i recipienten.
Helen Mikaelsson på Ångpanneföreningen framhäver i rapporten Miljöriskbedömning av kemikalieanvändning vikten av att beräkna den maximala halten av olika ämnen i avlopps- vattnet samt att undersöka hur kontinuerligt kemikalierna används på bruket. Denna rapport är
Kapitel 3 Teori
en studie som tidigare gjorts på Kappa Kraftliner i Piteå. Detta är viktigt för att vissa kemikalier endast används under speciella tillfällen som rengöring av utrustning, vid stopp eller vid kortare produktionskampanjer. Den maximala halten i avloppsvattnet beräknas enligt Mikaelsson för de kontinuerligt använda kemikalierna som dubbla dygnsgenomsnittet. För de kemikalier som endast används då och då har en maximal halt uppskattats (Mikaelsson, 2004a).
För att beräkna en kemikalies PNEC utgås det från toxiciteten för den känsligaste arten som kemikalien har testats på. Detta gäller värden både från akut och från kronisk toxicitet.
Osäkerhetsfaktorerna när det gäller PNEC-värdet är för många kemikalier stora. Därför värderas de enskilda kemikaliernas toxicitetsdata utifrån hur mycket information de innehåller. Genom att dividera värdet för toxiciteten med olika osäkerhetsfaktorer erhölls ett lägre värde ju mer omfattande data som fanns. Det högsta värde en kemikalie kan bedömas med är 1000. Det minsta värdet som en kemikalie kan värderas till är 1 (Mikaelsson, 2004a).
Osäkerhetsfaktorerna justerar PNEC-värdet om det är osäkert. Detta görs för att öka säkerheten med undersökningen. Detta leder till att om det finns lite information om en specifik kemikalie vidtas försiktighetsmått genom att PNEC-värdet sänks. Detta görs genom att osäkerhetsfaktorn bestäms via kriterierna nedan. PNEC-värdet divideras sedan med osäkerhetsfaktorn.
Värdet 1000 får kemikalier som generellt endast har data rörande akut toxicitet.
Där data även rörande kronisk toxicitet finns har ett värde 100 utdelats.
50 respektive 10 i osäkerhetsvärde ges till kemikalier som har data rörande kronisk toxicitet från två eller tre standardgrupper för testorganismer. Dessa tre standargrupper är Fisk, Daphnia (vattenloppa) och alger.
Det lägsta värdet, det vill säga 1 ges till kemikalier som har alla data.
Målet med denna undersökning är att alla kemikalier ska ha värdet ett.
3.5.1 Beräkning av PEC/PNEC
När en miljöriskbedömning görs med hjälp av PEC/PNEC metoden antas det att det finns risk för påverkan på miljön om kvoten är större än ett. Detta beror på att utsläppsmängderna är högre än vad recipienten tål.
Det finns ett övergripande problem med att göra en miljöriskbedömning med PEC/PNEC metoden. Resultatet visar endast om det finns risk för påverkan på miljön inte vilken typ, nivå eller sannolikhet att det inträffar (Rand, 1995).
PNEC-värdet är det lägsta koncentrationsvärde för toxicitet. Detta gäller både kronisk och akut toxicitet för standargrupperna alg, Daphnia och fisk. PNEC-värdet anses som säkrare ju fler standardgrupper som har testats.
PEC-värdet är enskilt för varje verksamhet eftersom det är den koncentration av en specifik kemikalie som når recipienten per dygn. PEC-värdet skall alltid beräknas som värsta fall under normal drift. Beräkningen görs efter följande fyra steg:
Kapitel 3 Teori
1. Den totala årsförbrukningen av den specifika kemikalien divideras med antal driftsdygn, detta värde multipliceras med två för att erhålla ett rimligt värsta fall värde. Används endast kemikalien stötvis beräknas den maximala halten som används under ett dygn.
2. Retentionen i processen räknas ut. Det vill säga hur mycket som når avloppet efter kemikalien gått igenom processen.
3. Retentionen i bioreningen beräknas med hjälp av ett beräkningsprogram eller från tidigare studier. Med retentionen i bioreningen menas hur mycket som återstår av kemikalien efter den har renats i bioreningen och släpps ut i Vargödraget.
4. Slutligen beräknas utspädningen i avloppsvattnet och i Vargödraget samt att en osäkerhetsfaktor läggs till.
För att beräkna retentionen i bioreningen måste hänsyn tas till faktorer som vattenlöslighet, ångtryck, bioackumulerbarhet och biologisk nedbrytbarhet.
3.5.2 Bioackumulerbarhet och biomagnifikation
Med bioackumulerbarhet menas nettoackumuleringen av ett ämne i en organism genom förtäring av vatten och mat som innehåller ämnet. Det vill säga att bioackumulering är när en organism tar upp mer av ämnet än den gör sig av med (Linthurst et al 1995). Bioackumuler- barheten kan även beskrivas som den halt av ett kemiskt ämne som når den organism som exponeras och tas upp av organismen. Bioackumulerbarhet är nettoresultatet av processer som upptag, spridning, metabolism och bortförande av ämnet av organismen (Rand, 1995).
Eftersom miljögifter ofta är svåra att bryta ned förbrukas de inte i en organism utan ackumuleras, detta leder till att ju äldre en individ är ju högre är koncentrationen av miljögifter (Brandt, N et al 2000).
När miljögifterna transporteras från en art till en annan mellan de trofiska nivåerna kallas det biomagnifikation. Ju högre upp i en näringskedja en organism befinner sig i, ju högre är koncentrationen av toxiner. Koncentrationen ökar i snitt mellan tre till fem gånger för varje ny trofisk nivå. Detta gäller främst fettlösliga ämnen. Både bioackumulation och biomagnifikation medför att relativt harmlösa ämnen kan ackumuleras i en individ till koncentrationer som kan ge skador (Brandt, N et al 2000).
Ett kemiskt ämne kan antingen vara vattenlösligt eller fettlösligt. Informationen om hur vattenlösligt ett ämne är kan användas till att beräkna om ämnet är bioackumulerbart eller inte (Lundmark, M et al, 2004). Vattenlösligheten ger även en uppfattning om ämnets rörlighet, transport och föredelning. Vattenlösligheten kan beräknas med hjälp av OECDs test 105 (Kemikontoret 2000).
Ett ämnes vattenlöslighet kan beskrivas på tre olika sätt log Kow /log Pow, BCF (Bio Concentration Factor) och vattenlöslighet i procent.
Fördelningskoefficienten log Kow eller log Pow beskriver ett ämnes fördelning mellan vattenfas och oktanolfas. log Kow/log Pow beräknas genom logaritmen av kvoten mellan ämnets koncentration i oktanolfasen och koncentrationen i vattenfasen i jämvikt (Kemikontoret 2000). Ett BCF värde är ett mått på ett kemiskt ämnes bioackumulerbarhet. BCF är kvoten mellan ämnets koncentration i till exempel en fisk och i det omgivande vattnet när upptagningshastigheten är lika med elimineringshastigheten, det vill säga då upptag och utsöndring befinner sig i steady state (Nordisk miljömärkning, 2002).
