Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Metals and organic contaminants including pesticides and musk substances in earthworms from three localities in Sweden.
Executive, Naturhistoriska riksmuseet, NRM.
Responsible organisation
2011 (English)Report (Other academic)
Abstract [sv]

Denna rapport är utförd på uppdrag av Naturvårdsverket (Överenskommelse 221-1031). Syftet var att kartlägga aktuella halter av ett antal miljögifter i daggmask från tre olika områden i Sverige. Syftet var också att jämföra halter i daggmask med övriga matriser, i första hand stare (Sturnus vulgaris) som har använts i den terrestra miljöövervakningen av jordbrukslandskapet sedan tidigt 1980-tal och att utvärdera hur väl daggmask lämpar sig som matris i den terrestra miljöövervakningen av miljögifter.

Daggmask utgör en viktig födokomponent för många fåglar och mindre däggdjur som i sin tur är viktiga födokomponenter för rovfåglar och andra terrestra predatorer. Daggmask kan därför vara en viktig länk mellan halter i jord och halter i levande organismer högre upp i näringskedjan. I Sverige förekommer ett tjugotal arter av daggmask tillhörande fem släkten 1, alla av familjen Lumbricidae. Dessa förekommer i olika typer av biotoper och har lite olika preferenser på jordens beskaffenhet. De arter som i första hand har varit av intresse i det här sammanhanget är de relativt storvuxna arterna av släktet Lumbricus, Allolobophora/Aporrectodea och i viss mån även Denrobaena. Det har legat utanför den här studien att gå närmare in på artantal och artfördelning på de olika insamlingslokalerna, inte heller har hänsyn tagits till ålder/grad av könsmognad hos de insamlade individerna. Daggmaskarna insamlades under sista dagarna av augusti och först halvan av september och inget urval gjordes vid insamlingstillfället, annat än att märkbart skadade individer valdes bort. I samband med frysningen av maskarna, c:a tre dygn efter insamlingen gjordes ett nytt urval där enbart friska och aktiva maskar valdes ut.

När det gäller val av substanser har vi utgått från de substanser som tidigare har analyserats, framför allt i stare sedan starten av övervakningsprogrammet. Dessa är ett antal metaller (Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mg, Mn, Mo, Ni, Pb, V, Zn), klorerade substanser såsom PCB (CB-28, CB-52, CB-101, CB-118, CB-153, CB-138, CB-180), ΣDDT (DDT, DDE, DDD), HCB, α-, β-, och γ-HCH (lindan). Vidare har bromerade flamskyddsmedel, BFRs (BDE-47, BDE-99, BDE-100, BDE-153, BDE-154, BDE-209) samt HBCD och ett antal perfluorerade substanser, PFCs (PFHxA, PFHpA, PFOA, PFNA, PFDcA, PFUnA, PFDoA, PFTriA, PFTeA, PFBS, PFHxS, PFOS, PFDcS, PFOSA) analyserats.

Även ett antal fenolära substanser (pentaklorfenol, n-OP, t-OP, nonylfenol, triclosan), ett femtiotal olika pesticider och femton mysksubstanser inkluderades i analysprogrammet.

Samtliga analyserade metaller låg över detektiongränsen i alla prov från de tre olika lokalerna.

Högst kadmiumhalter (1,52-5,25 μg/g våtvikt) hittades i mask från Fleringe och i mask från en av lokalerna i Grimsö (3,01 μg/g våtvikt). Högst halt av bly (3,22 μg/våtvikt) hittades i ett av proven från Grimsö (inte samma prov med högst kadmiumhalt). I samtliga övriga prov låg halterna av bly klart under 1 μg/g våtvikt. Kvicksilver förekom i låga men kvantifierbara halter i samtliga prov. Högst halt (0,104 och 0,125 μg/g våtvikt) hittades i två av proven från Grimsö. Halterna av kobolt, vanadin och krom var något högre i Tyrestaproven jämfört med prov från de övriga lokalerna. Mask från Fleringe hade betydligt högre halt av kalcium jämfört med mask från de andra lokalerna.

Av de analyserade PCB kongenerna förekom CB-153 och CB-138 i kvantifierbara halter i sex respektive fem prov. Högst halt förekom i ett av proven från Fleringe. I detta prov förekom även CB-180.

DDE förekom i kvantifierbara halter i samtliga analyserade prover. Högst halt (4672 ng/g fettvikt) hittades i ett av Grimsöproven (Morskoga) och i ett av Fleringe proven (1399 ng/g fettvikt). Det mest anmärkningsvärde var den höga DDT-halten (5383 ng/g fettvikt) som också förekom i Morskogaprovet. I detta prov förekom även en hög DDD halt (1321 ng/g fettvikt). DDT hittades inte i något av de övriga proven.

Bromerade substanser förekom låga men kvantifierbara halter i samtliga prov utom i ett från Grimsö (Bergshyttan) där inga BFRs hittades. BDE-47 förekom i alla Tyresta proven, i ett av Grimsöproven och i två av Fleringe proven. Den högsta halten hittades i ett av Fleringeproven (Utoje). I detta prov hittades förutom BDE-47 (2,87 ng/g fettvikt) även BDE-99 (2,23 ng/g fettvikt), BDE-100 (0,82 ng/g fettvikt) och BDE-153 (0,39 ng/g fettvikt). BDE-209 hittades i ett av proven från Grimsö (20,3 ng/g fettvikt). Detta prov innehöll inte någon av de andra analyserade BFRs. HBCD hittades inte i något prov.

Av de fenolära substanserna förekom pentaklorfenol i samtliga analyserade prov (2,6-18 ng/g våtvikt). Högst halt hittades i ett av Tyrestaproven. Oktylfenol och triklosan hittades inte i något av proven medan nonylfenol förekom i tre prov, två från Tyresta och ett från Grimsö. Ett stort problem när det gällde analyserna av dessa substanser var de höga detektions och kvantifieringsgränserna vilket gör att det är svårt att dra några egentliga slutsatser angående halterna av dessa ämnen i daggmaskproverna.

Perfluorerade substanser förekom i mycket låga halter i samtliga prov. De tre vanligast förekommande PFCs var PFTriA som förekom över kvantifieringsgränsen i samtliga prov. PFOS förekom över kvantifieringsgränsen i alla prov utom i ett (Tyresta) och PFNA förekom i kvantifierbara halter i sex prov. PFHxA, PFDcA, PFBS, PFHxS, PFDcS och PFOSA hittades inte i något prov.

Av analyserade pesticider hittades klorpyrifos, metribuzin och propikonazol i proven från Fleringe. Halterna var mycket låga, i nivå med detektionsgränsen. I ett av proven från Grimsö hittades endosulfansulfat (70 ng/g). Inget av proven innehöll mer än en substans.

Ingen av de analyserade mysksubstanserna hittade i något av proven.

Fetthalten var mycket låg, runt 0,5 % i samtliga maskprov.

Generellt sett var halterna av de analyserade ämnena låga till mycket låga. Undantaget är provet från Morskoga som innehöll höga halter av DDT, DDE och DDD. Framförallt är det DDT halten i dessa prov som är förvånande. Förhöjda DDE halter har tidigare observerats i unga starar från Grimsölokalen Morskoga. Halterna i unga starar från Morskoga har dels varierat kraftigt mellan åren under perioden 1984-1995, dels var medelvärdet för hela perioden betydligt högre i starar från Morskoga jämfört med starar från övriga Grimsölokaler (Odsjö 2000). Även ett av Fleringe proven innehöll förhållandevis hög halt av DDE. Högre DDE halter har tidigare kunnat noteras i unga starar från Fleringe under perioden 1983-1995 jämfört med starar från övriga lokaler (Odsjö 2000). Kadmiumhalten var högst i maskarna från Fleringe. Att kadmiumhalten har varit högre i biota från Fleringe jämfört med Tyresta och Grimsö har tidigare setts i unga starar (Odsjö 2000; Odsjö et al. 2008).

Det är svårt att se några tydliga geografiska tendenser i det begränsade materialet i den här studien. Materialet är för litet för att analyseras statistiskt men generellt kan man säga att daggmask från Fleringe och i viss mån Grimsö verkar vara något högre belastade av miljögifter. Men det måste påpekas att variationen är stor mellan provpunkterna vilket indikerar relativt lokal belastning. Provtagningsområdena både i Fleringe och Grimsö är belägna i områden där ett aktivt jordbruk har bedrivits i många år vilket sannolikt påverkar resultatet, speciellt när det gäller halter av ΣDDT och i viss mån kadmium.

Abstract [en]

The present study was carried out on mandate of and in cooperation with the Swedish Environmental Protection Agency (SEPA) according to Agreement 221-1031. The aim was to obtain knowledge of the levels of certain environmental contaminants in a matrix, earthworm (different species) that has not previously been examined in Sweden. The aim was also to compare the levels of contaminants in earthworm with levels previously found in young starlings (Sturnus vulgaris), that has been used in environmental monitoring of contaminants

in terrestrial biota since the early 1980s. A purpose was also to evaluate the possibility of using earthworms in monitoring of contaminants in terrestrial biota.

Earthworms are important food components for many birds and small mammals that further on are important food components to raptors and other predators in terrestrial food chains.

Earthworms are thus an important link between levels of bioavailable contaminants in soil and detritus and levels in biota further up in food chains. In Sweden there are about twenty different species in five different genera, all belonging to the Lumbricidae family

2. Different species have somewhat different preferences on soil quality and also are more or less abundant in different biotopes. In this study, the larger species in the Lumbricus, Allolobophora/Aporrectodea and, to a certain extent also Dendrobaena genus have been of the largest interest. It has been beyond the scope of this study to further analyse the number of species at each sampling spot. Neither has the age or the maturity of individuals been taken into account.

Earthworms were collected during the last days of August and the first half of September. No selection of individuals was made at the sampling occasion other than that damaged individuals were removed. Three days after sampling the worms were frozen in liquid nitrogen. At that occasion only healthy looking individuals were sampled.

The substances that were analysed were the same as earlier has been analysed in the monitoring programmes on contaminants in biota. These are metals and some essential elements (Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mg, Mn, Mo, Ni, Pb, V, Zn), the chlorinated substances PCB (CB-28, CB-52, CB-101, CB-118, CB-153, CB-138, CB-180), ΣDDT (DDT, DDE, DDD), HCB, α-, β-, γ-HCH (lindan). Furthermore some brominated flame retardants, BFRs (BDE-47, BDE-99, BDE-153, BDE-154, BDE-209, HBCD), perfluorinated compounds PFCs (PFHxA, PFHpA, PFOA, PFNA, PFDcA, PFUnA, PFDoA, PFTriA, PFTeA, PFBS, PFHxS, PFOS, PFDcS, PFOSA), and phenolic compounds (pentachlorophenol, n-OP, t-OP, nonylphenol, triclosan) were analysed. Moreover, about fifty different pesticides and fifteen different musk substances were included.

All of the analysed metals and elements were above LOQ in all of the analysed samples.

The highest cadmium levels were found in earthworms from Fleringe (1,52-5,25 μg/g ww) and in one of the samples from Grimsö(3,01 μg/g ww). One of the samples from Grimsöcontained 3,22 μg/g ww of lead (not the same with the highest Cd levels). In all of the other samples the lead levels was well below 1 μg/g ww. Mercury was found in low but

quantifiable levels in all of the samples. Highest level (0,104 and 0,125 μg/g ww) was found in two of the Grimsö samples. Levels of cobolt, vanadium and chromium were somewhat higher in the Tyresta samples. Earthworms from Fleringe had higher calcium levels compared to earthworms from the other sampling locations.

CB-153 and CB-138 was found in quantifiable levels in six and five samples respectively. Highest level was found in one of the Fleringe samples. This sample also contained CB-180.

DDE was found in all of the analysed samples. The highest level (4672 ng/g lw) was found in one of the Grimsö samples (Morskoga) and one of the Fleringe samples (1399 ng/g lw). The most conspicuous was the high level of DDT (5383 ng/g lw) that also was found in the Morskoga sample. This sample also contained high levels of DDD (1321 ng/g lw). DDT was not found in any of the other samples analysed.

BDE-47 was found in all of the Tyresta samples, in one of the Grimsö samples and in two of the Fleringe samples. The highest level was found in one of the Fleringe samples. This sample also contained BDE-99, BDE-100, and BDE-153. BDE-209 was found in one of the Grimsö samples (20,3 ng/g lw). This sample contained none of the other analysed BFRs. HBCD was not found in any of the analysed samples.

Pentachlorophenol was found in all of the analysed samples (2,6-18 ng/g ww). The highest level was found in one of the Tyresta samples. Nonylphenol (48 ng/g ww =LOQ) was found in two samples from Tyresta and one sample from Grimsö. Due to analytical problems, high LOQ, and large risks of contamination in the sampling and analytical procedure for these substances it is difficult to draw conclusions concerning the actual levels in biota. Octylphenol and triclosan was not found in any of the analysed samples.

Perfluorinated substances were found in very low levels in all of the analysed samples. PFTriA was found above LOQ in all samples. PFOS was found in all samples but in one sample (Tyresta), the level was semi quantitative (<LOQ). PFNA was found in six of the samples. PFHxA, PFDcA, PFBS, PFHxS, PFDcS och PFOSA was not found above LOD in any of the analysed samples.

Of analysed pesticides, klorpyrifos, metribuzin and propikonazol were found at, or just above LOD in the samples from Fleringe. None of the samples contained more than one of these pesticides. Endosulfansulfat (70 ng/g) was found in one of the samples from Grimsö.

None of the analysed samples contained any musk substances.

The fat content was very low, about 0,5% in the earthworms.

Generally most of the analysed substances were found in low or very low levels in all of the analysed samples. An exception is the sample from Morskoga (Grimsö) that contained

surprisingly high levels of DDT, DDE and DDD and especially the high level of DDT in this sample is remarkable. It has earlier been observed that DDE levels in young starlings from Morskoga were higher compared to DDE levels in starlings from the other Grimsö localities. The between year variation in DDE levels starlings from Morskoga has also been large in 1983-1995 (Odsjö 2000). In addition, one of the Fleringe samples contained relatively high levels of DDE but no DDT was found in these samples. In earlier reports it has been found that starlings from Fleringe had the highest levels of DDE in 1983-1995 compared to starlings from the other sampling localities (Odsjö 2000).

These results indicate that both these sampling areas still have elevated levels of

ΣDDT.

Earthworms from Fleringe had the highest levels of cadmium although there was a large variation between the sampling spots. Higher cadmium levels have earlier been detected in young starlings from Fleringe compared to starlings from the other sampling locations (Odsjö 2000; Odsjö et al. 2008).

From the present study it is difficult to se any obvious geographical patterns due to the rather small material. Generally the sampling areas at Grimsö and Fleringe appear to have somewhat higher loadings of pollutants, especially of ΣDDT and cadmium.

Place, publisher, year, edition, pages
2011. , 49 p.
Series
Rapport, 3:2011
National Category
Environmental Sciences
Research subject
Finance, National; Miljöövervakningens programområden, Toxic; Toxic, Miljöprovbank; Environmental Objectives, A Non-Toxic Environment
Identifiers
URN: urn:nbn:se:naturvardsverket:diva-2262OAI: oai:DiVA.org:naturvardsverket-2262DiVA: diva2:781918
Available from: 2015-01-19 Created: 2015-01-19 Last updated: 2015-01-19

Open Access in DiVA

fulltext(377 kB)29 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 377 kBChecksum SHA-512
b2c21e7cdecb0927fe1d092ffb69f8a27f180bfea769d01f77db6d2c36e67a874cb45a847dea05af5c3188fb7491f7bbad3c0c355e19bc162833fe45b9bb6fee
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Naturhistoriska riksmuseet, NRM
Environmental Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 29 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 189 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf