PFAS Biota: verschil tussen versies

Huidige versie van 24 jul 2023 om 16:44

Figuur 1: Relatieve weergave van de PFOS-concentraties in biota op 11 locaties in 2019. De hoogte van ieder staafje correspondeert met de (relatieve) concentratie op de betreffende locatie. Error bars zijn weggelaten vanwege visuele redenen (Jonker 2021).

Aquatische ecosystemen en waterlichamen staan onder constante stress van chemische polluenten, voornamelijk van antropogene oorsprong. Hoge concentraties kunnen potentieel schadelijk zijn voor aquatische ecosystemen en toxisch zijn voor mensen. Samen met structurele ingrepen heeft dit een verlies aan habitat en een dalende biodiversiteit tot gevolg. Afhankelijk van de fysisch-chemische eigenschappen van een stof kan deze zich manifesteren als bio-accumulatief, wat betekent dat de concentratie in de voedselketen toeneemt. De mens wordt vooral via de voedselketen aan verontreiniging van het aquatische milieu blootgesteld, bijvoorbeeld door het eten van vis en schaaldieren. De Europese Kaderrichtlijn Water (KRW) heeft lidstaten verplicht om chemische componenten, waaronder PFAS, in oppervlaktewater te monitoren. Zo werden een set van milieukwaliteitsnormen opgesteld om de omgeving te beschermen tegen nadelige effecten van toxische stoffen. Zo ook voor de Westerschelde (Teunen et al. 2018).

In 1992 is gestart met de uitvoering van het monitoringsprogramma in biota om trend en toestand van de watersystemen te signaleren. De kaders waarvoor de biotamonitoring wordt uitgevoerd zijn Kaderrichtlijn Water (KRW), Richtlijn prioritaire stoffen, Kaderrichtlijn Mariene Strategie (KRM), OSPAR en Trilateral Monitoring and Assessment Programme (TMAP) (Rijkswaterstaat 2023).

PFAS in biota

PFAS worden in opdracht van RWS in biota (met name vis) geanalyseerd sinds 2017. In biota afkomstig van vijftien locaties, inclusief locaties in de Noordzee, zijn een tiental PFAS aangetroffen, waarbij de meest gecontamineerde vis uit de Westerschelde komt (figuur 1). Op alle locaties zijn de relatief hoogste concentraties gemeten voor PFOS, die voor 9 van de 15 locaties boven de geldende norm voor biota liggen. De aangetroffen stoffen komen, net als in de waterfase, voor in een min of meer vast onderling patroon. Dit patroon wordt enerzijds gestuurd door het stofprofiel in de waterfase en anderzijds door de affiniteit van de stoffen voor biota. Door de concentraties in de waterfase en die in biota te combineren, zijn bioaccumulatiefactoren (BAF’s) afgeleid, die het bioaccumulatieproces kwantificeren. De berekende BAF’s zijn in overeenstemming met waarden uit de literatuur en tonen aan dat bioaccumulatie van PFAS in vis toeneemt met een toenemende koolstofketenlengte en dat waarden voor zoete en zoute vis vergelijkbaar zijn. Deze resultaten dragen daarmee bij aan de relatief beperkte kennis over bioaccumulatie van PFAS (Jonker 2021).

De PFAS die goed binden aan slib zijn vaak ook terug te vinden in biota. Dat blijkt ook uit de KRW-monitoring. PFOS overschrijdt de norm voor biota in de Westerschelde met een factor 7. Hoewel er geen directe relatie is tussen slib en vis, zijn er wel veel aanwijzingen dat de waterbodemkwaliteit een rol speelt in de voedselketen. De organismen die (een deel van hun leven) op of in de waterbodem leven, dragen bij aan ophoping in hogere organismen. In hogere organismen (waaronder ook mensen) leidt blootstelling aan PFAS onder meer tot effecten op de voortplanting, cholesterolwaarden in bloed, de lever en het immuunsysteem. Ook de KRW-norm is gebaseerd op ophoping in de voedselketen (Jonker 2021).

Effecten van PFAS in organismen

De opname van PFAS in organismen (planten, dieren, mensen) kan leiden tot een breed scala aan toxicologische effecten. Er is inmiddels relatief veel bekend over de mogelijke effecten van helaas slechts een zeer kleine groep PFAS, met name perfluoroctaanzuur (PFOA) en perfluoroctaansulfonzuur (PFOS). De exacte onderliggende mechanismen zijn echter nog niet ontrafeld. Voor aquatische en terrestrische invertebraten, vis, vogels en amfibieën zijn dit met name aspecifieke effecten op overleving, groei, reproductie en ontwikkeling, maar meer specifieke effecten zijn ook waargenomen, zoals geno- en neurotoxiciteit en veranderingen in enzymlevels. Over het algemeen wordt gevonden dat PFAS met langere ketens giftiger zijn dan PFAS met korte ketens (C4) en dat perfluorsulfonzuren giftiger zijn dan perfluorcarbonzuren (Jonker 2021).

Duidelijk is dus dat veel PFAS ophopen in aquatische organismen, wat in potentie kan leiden tot ecotoxicologische effecten, humaantoxicologische effecten via de consumptie van vis en schaaldieren, en risico’s voor doorvergiftiging in de voedselketen. In meerdere studies is aangetoond dat er voor PFAS met meer dan zes koolstofatomen sprake kan zijn van biomagnificatie, ofwel het toenemen (stapelen) van de PFAS-concentratie als functie van het trofische niveau in een voedselketen (Jonker 2021).

Normen voor PFAS in biota

Naar aanleiding en op basis van de bovengenoemde toxicologische studies en effecten zijn in vele landen normen afgeleid, die de maximaal toegestane concentraties van enkele PFAS in specifieke milieucompartimenten voorschrijven. In Nederland gelden (Europese) normen voor PFOA, PFOS en het zogenaamde ‘GenX’ voor oppervlaktewater en drinkwater, waarbij voor PFOS eveneens een norm voor maximaal toegestane concentraties in vis aanwezig is (Smit en Verbruggen 2022). De Europese normen zijn in vergelijking met de geldende normen in andere werelddelen over het algemeen streng te noemen, maar er zijn maar normen voor slechts drie stoffen van een groep van meer dan 4700 individuele verbindingen, waardoor zeer waarschijnlijk een enorme onderschatting plaatsvindt. In veel landen klinkt daarom de roep om normen voor meer PFAS en/of zijn inmiddels normen afgeleid voor meer stoffen en/of compartimenten en doelorganismen (Jonker 2021).

PFC's in de Westerschelde

Ook is er in de Westerschelde een onderzoek uitgevoerd op de mogelijke effecten van perfluorverbindingen op de gezondheid van zeehonden. Hieruit is gebleken dat gehaltes aan PFC’s (perfluorverbindingen) in dieren uit de Westerschelde hoog is t.o.v. andere gebieden en ze hoger liggen dan de KRW-norm voor PFOS (één van de PFC’s). Platvissen vormen een belangrijke voedselbron voor zeehonden in de Westerschelde. Aangezien PFC’s ophopen in voedselketens en gehalten in platvissen uit de Westerschelde hoog zijn, is dit een indicatie dat zeehonden die deze platvissen eten, hoge gehaltes aan PFC’s in hun lichaam kunnen hebben. Enkele metingen in bloed van zeehonden uit de Westerschelde laten zien dat gehaltes aan één van de PFC’s, PFOS, hoog zijn in vergelijking tot andere gebieden en hoger liggen dan de laagste concentraties, waarbij in het laboratorium effecten op het immuunsysteem zijn geconstateerd. Verder hebben Laboratoriumproeven aangetoond dat PFC’s effecten in dieren hebben op o.a. de reproductie en ontwikkeling van de jongen (Dedert et al. 2015).