| 1. |
- Bidleman, Terry F., et al.
(author)
-
Bromoanisoles and Methoxylated Bromodiphenyl Ethers in Macroalgae from Nordic Coastal Regions
- 2019
-
In: Environmental Science. - London : Royal Society of Chemistry. - 2050-7887 .- 2050-7895. ; , s. 881-892
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- Marine macroalgae are used worldwide for human consumption, animal feed, cosmetics and agriculture. In addition to beneficial nutrients, macroalgae contain halogenated natural products (HNPs), some of which have toxic properties similar to those of well-known anthropogenic contaminants. Sixteen species of red, green and brown macroalgae were collected in 2017–2018 from coastal waters of the northern Baltic Sea, Sweden Atlantic and Norway Atlantic, and analyzed for bromoanisoles (BAs) and methoxylated bromodiphenyl ethers (MeO-BDEs). Target compounds were quantified by gas chromatography-low resolution mass spectrometry (GC-LRMS), with qualitative confirmation in selected species by GC-high resolution mass spectrometry (GC-HRMS). Quantified compounds were 2,4-diBA, 2,4,6-triBA, 2′-MeO-BDE68, 6-MeO-BDE47, and two tribromo-MeO-BDEs and one tetrabromo-MeO-BDE with unknown bromine substituent positions. Semiquantitative results for pentabromo-MeO-BDEs were also obtained for a few species by GC-HRMS. Three extraction methods were compared; soaking in methanol, soaking in methanol–dichloromethane, and blending with mixed solvents. Extraction yields of BAs did not differ significantly (p > 0.05) with the three methods and the two soaking methods gave equivalent yields of MeO-BDEs. Extraction efficiencies of MeO-BDEs were significantly lower using the blend method (p < 0.05). For reasons of simplicity and efficiency, the soaking methods are preferred. Concentrations varied by orders of magnitude among species: ∑2BAs 57 to 57 700 and ∑5MeO-BDEs < 10 to 476 pg g−1 wet weight (ww). Macroalgae standing out with ∑2BAs >1000 pg g−1 ww were Ascophyllum nodosum, Ceramium tenuicorne, Ceramium virgatum, Fucus radicans, Fucus serratus, Fucus vesiculosus, Saccharina latissima, Laminaria digitata, and Acrosiphonia/Spongomorpha sp. Species A. nodosum, C. tenuicorne, Chara virgata, F. radicans and F. vesiculosus (Sweden Atlantic only) had ∑5MeO-BDEs >100 pg g−1ww. Profiles of individual compounds showed distinct differences among species and locations.
|
|
| 2. |
- Bidleman, Terry F., et al.
(author)
-
Sea-air exchange of bromoanisoles and methoxylated bromodiphenylethers in the Northern Baltic
- 2016
-
In: Marine Pollution Bulletin. - : Elsevier. - 0025-326X .- 1879-3363. ; 112:1-2, s. 58-64
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- Halogenated natural products in biota of the Baltic Sea include bromoanisoles (BAs) and methoxylated bromodiphenyl ethers (MeO-BDEs). We identified biogenic 6-MeO-BDE47 and 2'-MeO-BDE68 in Baltic water and air for the first time using gas chromatography - high resolution mass spectrometry. Partial pressures in air were related to temperature by: log p/Pa=m/T(K)+b. We determined Henry's law constants (HLCs) of 2,4-dibromoanisole (2,4-DiBA) and 2,4,6-tribromoanisole (2,4,6-TriBA) from 5 to 30°C and revised our assessment of gas exchange in the northern Baltic. The new water/air fugacity ratios (FRs) were lower, but still indicated net volatilization in May-June for 2,4-DiBA and May - September for 2,4,6-TriBA. The net flux (negative) of BAs from Bothnian Bay (38,000km2) between May - September was revised from -1319 to -532kg. FRs of MeO-BDEs were >1, suggesting volatilization, although this is tentative due to uncertainties in their HLCs and binding to dissolved organic carbon.
|
|
| 3. |
- Haglund, Peter, et al.
(author)
-
Hazardous compounds released from textiles and the associated load they place on Swedish sewage treatment plants
- 2016
-
Reports (other academic/artistic)abstract
- Hushållens bidrag av tvättvatten från textiltvätt till de kommunala avloppsreningsverken uppskattas till ca 2% av det totala volymflödet. Registerdata över kemikalier som används vid tillverkning av textilier/kläder samt analyser av tvättvatten visar att textilfibrer, mikroplastfibrer och många miljöstörande ämnen når våra reningsverk via textiltvätt. Dessa fibrer och kemiska ämnen kan bidra till förorening av avloppsreningsslam som används för gödsling av åkermark eller av vattenmiljö nedströms reningsverken.Ett av Sveriges miljömål är En Giftfri Miljö och dess delmål innefattar bl.a. information om farliga ämnen i varor (Ds 2012:23). Textilier är en av de varugrupper som Miljömålberedningen föreslagit (SOU 2012:38) bli föremål för ett regeringsuppdrag avseende innehåll av farliga ämnen och riskbegränsande åtgärder samt frivillig miljömärkning. I det svenska miljömålsystemet ingår också generationsmål om att materialkretsloppen skall vara så fria från farliga ämnen som möjligt och att våra konsumtionsmönster av varor ska ge så små hälso- och miljöproblem som möjligt även i varornas tillverkningsländer utanför Sverige. Generationsmålet innebär att svensk politik behöver ta hänsyn till den miljö- och hälsopåverkan som svensk konsumtion orsakar i andra länder. EU:s ramdirektiv för avfall (2008/96/EG) har vidare slagit fast en avfallshierarki som sätter återanvändning av uttjänta varor, t. ex. kläder, före materialåtervinning av avfall.SyfteSyftet med denna studie var att undersöka i vilken utsträckning som vattentvätt av fem klädtyper (t-tröjor av bomull med plasttryck, bomullsjeans, arbetsbyxor, fleecetröjor samt allvädersjackor) bidrar till förekomsten av miljögifter i slam samt i utgående vatten från representativt utvalda svenska reningsverk.UtförandeKläder av fem olika klädtyper, enligt specifikation från naturvårdsverket (baserat på en tidigare studie av Swerea) köptes in från affärer i Umeå under januari 2014. Det var 8 st t-tröjor av bomull med plasttryck, 3 st bomullsjeans, 2 st arbetsbyxor, 8 st fleecetröjor samt 3 st allvädersjackor.Kläderna tvättades i en vanlig tvättmaskin 2 gånger efter varandra utan att torka mellan och allt tvättvatten samlades upp. Delprov av tvättvattnet togs ut och analyserades för 126 utvalda ämnena på tre olika laboratorier (Miljökemiska Laboratoriet, Umeå Universitet, Svenska Miljöinstitutet (IVL) och Stockholms Universitet (ACES)). Ämnena var processkemikalier såsom pentaklorfenol, och triklosan, funktionskemikalier såsom ftalater och organofosfater samt oönskade kemikalier såsom dioxiner, klorfenoler och klorbensener.2ResultatStudien visar på att det mängdmässigt främst är funktionskemikalier som släpper från kläderna vid tvätt. Det här var väntat då dessa kemikalier är avsiktligt och oftast inte kemiskt bundet till tyget. Processkemikalier avges i mindre mängd och oönskade kemikalier såsom till exempel klorerade fenoler och bensener hittades i väldigt små mängder i tvättvattnet oavsett vilken typ av klädesplagg som tvättats. Vare sig processkemikalierna eller de oönskade kemikalierna borde finnas i plaggen och därför var det väntat att dessa kemikalier inte skulle hittas i samma utsträckning som funktionskemikalierna.Om man ser till detektionsfrekvensen, d.v.s. hur ofta de ämnen som ingår i en ämnesklass påträffas, blir bilden delvis en annan. Mer än 75% av de funktionskemikalier (38 av 50), ca 50% av funktionskemikalierna (26 av 49) och ca. 30% av processkemikalierna (8 av 27) detekterades i tvättvattenproverna.T-tröjor och skaljackorna var de klädtyper som avgav störst mängd kemikalier per kg 47 mg/kg (0.005% w/w) för t-tröjor följt av 23 mg/kg (0.002% w/w) för skaljackor. Jeans, arbetsbyxor och fleecetröjor släppte mycket mindre mängd kemikalier 0.001, 0.001 and 0.0005% vid tvätt till tvättvattnet.De fem klädtyperna släppte alla bisfenol AF, organofosfater, ftalater, formaldehyd, bromerade och klorerade fenoler samt klorerade bensener till tvättvattnet vid de två första tvättarna. Några föreningar som inte kunde detekteras i tvättvattnet var 4 stycken siloxaner, 9 stycken olika aniliner och majoriteten av de 17 dioxinerna och furanerna som ingick i studien.T-tröjor släppte mer textilfibrer (0,85 mg/kg) jämfört med de andra klädtyperna. De andra klädtyperna släppte betydlig mindre fibrer vid tvätt: jeans 0,46 mg/kg, skaljackor 0,02 mg/kg, arbetsbyxor 0,07 mg/kg och fleecetröjor 0,1 mg/kg.DiskussionOm man tar hänsyn till den årliga användningsvolymen av de olika klädestyperna avger t-tröjorna den största mängden kemikalier (469 kg funktionella kemikalier, 0,5 kg processkemikalier och 0,07 kg oönskade kemikalier) vid de två första tvättarna av plaggen. Arbetsbyxor var den klädestyp som släppte minst kemikalier (30 kg funktionella kemikalier, 7 kg processkemikalier och 0,9 g oönskade kemikalier).Ftalater och organofosfater frigjordes i stora mängder från kläderna (302 kg och 7,6 kg) och bidrar med 50% respektive 5% vardera till vad som återfinns i utgående vatten och slam från avloppsreningsverken. Klorfenoler och perfluorerade ämnen frigjordes i betydligt mindre mängder (430 g och 300 g) men bidrar i teorin med mer (167% respektive 223%) än vad som återfinns i utgåendevatten och slam från avloppsreningsverken för respektive grupp, vilket är orealistiskt. Brister i dataunderlaget eller degradering av föroreningar i reningsprocessen kan vara möjliga orsaker till överskattningen. Det är dock klart att tvätt av kläder ger ett betydande bidrag till vad som återfinns i reningsverksvatten och slam.3SlutsatserKemikalier som är förbjudna enligt t ex Reach ska naturligtvis inte förekomma i kläder. Trots det så hittas de ändå ibland vid inspektion. Det är ett stort problem eftersom kemikalierna fortfarande kan vara lagliga att använda i visa länder. Exempelvis är det förbjudet att använda arylaminer inom EU, ändå återfinner vi en av dessa 4,4'-diaminodiphenylmethane i tvättvatten från alla typer av kläder i denna studie. Idag sker produktion av kläder över hela världen och det är svårt att få information om vilka kemikalier som har använts för ett visst plagg. Denna spårbarhet skulle behöva förbättras.I den här studien har vi hittat 72 av 126 föreningar, alla icke-naturliga föreningar, i tvättvattnet. De föreningar som frigjordes i störst mängder till tvättvattnet i den här studien var BPS, ftalater (DBP, BBP, DEHP, DINP, DIDP), DINCH, organofosfater (TPP, TCEP, TCPP, TEHP, TBEP) och formaldehyd. Med hänsyn taget till nettotillförseln av nya kläder kommer den mängden kemikalier på årlig basis som avges från nya kläder som tvättas de två första gångerna att vara betydande.Även om en del av de föreningar som avges från kläderna kommer att brytas ner under behandlingen av avloppsvattnet i avloppsreningsverken så kommer många av dem att hamna i det utgående vattnet eller i slammet. Dessa kommer hamna i recipienten eller där slam används för att tillföra näringsämnen.Fortsatt arbeteFör att få en ännu bättre bild av hur mycket kemikalier som frigörs från kläder vid tvätt skulle det vara intressant att studera fler klädtyper. Det skulle också vara av intresse att analysera kläderna i sig för att kunna avgöra hur stor andel av det som finns i kläderna som avges vid tvätt, men också vad som finns kvar i kläderna när de så småningom blir textilavfall.Slutligen skulle det vara intressant att genom så kallad "non-target analysis" av både kläder och tvättvatten få veta vilka andra föreningar som förekommer i både kläder och tvättvatten. Rätt använt skulle "non-target anaysis" kunna fånga upp ett brett spektrum av kemikalier och ge en "totalbild" av substansflödet från textilier, via tvättvatten och reningsverk, till olika recipienter.
|
|
| 4. |
- Kupryianchyk, Darya, et al.
(author)
-
Industrial and natural compounds in filter-feeding black fly larvae and water in 3 tundra streams
- 2018
-
In: Environmental Toxicology and Chemistry. - : John Wiley & Sons. - 0730-7268 .- 1552-8618. ; 37:12, s. 3011-3017
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- We report concentrations of polychlorinated biphenyls, polybrominated diphenyl ethers, novel flame retardants, and naturally occurring bromoanisoles in water and filter-feeding black fly (Simuliidae) larvae in 3 tundra streams in northern Sweden. The results demonstrate that black fly larvae accumulate a wide range of organic contaminants and can be used as bioindicators of water pollution in Arctic streams.
|
|
| 5. |
- Veenaas, Cathrin, 1989-
(author)
-
Developing tools for non-target analysis and digital archiving of organic urban water pollutants
- 2018
-
Doctoral thesis (other academic/artistic)abstract
- This thesis describes efforts to develop robust methods for the creation and use of digital archives of environmental samples, and proposes guidelines based on the results. Digital archives are repositories that store environmental samples digitally. Traditionally, samples are stored physically in environmental specimen banks over long time periods. However, this has several drawbacks, for example degradation effects and limited accessibility. During the course of my PhD project I developed methods that allow the comprehensive analysis of sewage sludge samples. Sewage sludge is a complex matrix that contains many commercial chemicals. In addition, sewage treatment plants form a link between the human society that generates the sewage and the environment, making sewage sludge a very interesting matrix to analyze. The developed methods enable analysis and subsequent identification of compounds of all sizes and with diverse chemical characteristics. I further explain how unknown compounds can be identified (non-target screening) using mass spectral analysis and several other approaches (e.g. retention indices).The thesis is divided into three parts. In the first part, Data Generation, I describe the development of sample preparation methods for analyzing sewage sludge with gas chromatography (GC) and liquid chromatography (LC) coupled to high resolution mass spectrometry (HRMS). For the GC approach, two methods involving use of different extraction techniques, solvents, and matrix reduction techniques are presented while for the LC approach different extraction techniques are compared. The methods have been developed to enable the generation of data suitable for digital archiving. In the second part of the thesis, Data Evaluation, I present ways to find and identify compounds of interest. Firstly, time trend analyses provide a way to prioritize pollutants, for example by focusing on pollutants that are increasing with time. Thousands of compounds with significant time trends were detected and several hundred of them were tentatively identified. Compounds with strong increasing trends included, for example, UV-filters from sunscreens. Secondly, a new retention index system for comprehensive two‑dimensional chromatography (GC×GC) is introduced to characterize compounds in terms of their retention times in the second dimension. The new retention index system is based on co-injection of polyethylene glycols and was validated for various compounds of diverse classes. Thirdly, I tested different ways to predict GC×GC retention times or indices. Those methods include a multivariate prediction (PLS) approach using molecular descriptors, which proved to be the best approach, and use of commercially available software. The last part of my thesis, Data Archiving, discusses requirements to create digital archives and how they can be used. Here I present the current state and options for archiving data files, and give recommendations for each step, from sample collection, through instrumental analysis to storage of the final data.
|
|
| 6. |
- Veenaas, Cathrin, et al.
(author)
-
Nontarget Screening and Time-Trend Analysis of Sewage Sludge Contaminants via Two-Dimensional Gas Chromatography-High Resolution Mass Spectrometry
- 2018
-
In: Environmental Science and Technology. - : American Chemical Society (ACS). - 0013-936X .- 1520-5851. ; 52:14, s. 7813-7822
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- Nondestructive sample cleanup and comprehensive two-dimensional gas chromatography (GCXGC) high-resolution mass spectrometry (HRMS) analysis generated a massive amount of data that could be used for nontarget screening purposes. We present a data reduction and prioritization strategy that involves time-trend analysis of nontarget data. Sewage sludge collected between 2005 and 2015 in Stockholm (Sweden) was retrieved from an environmental specimen bank, extracted, and analyzed by GCX GC-HRMS. After data alignment features with high blank levels, artifacts and low detection frequency were removed. Features that appeared in four to six out of ten years were reprocessed to fill in gaps. The total number of compounds was reduced by more than 97% from almost 60 000 to almost 1500. The remaining compounds were analyzed for monotonic (log-linear) and nonmonotonic (smoother) time trends. In total, 192 compounds with log-linear trends and 120 compounds with nonmonotonic trends were obtained, respectively. Most compounds described by a log-linear trend exhibited decreasing trends and were traffic-related. Compounds with increasing trends included UV-filters, alkyl-phenols, and flavor and fragrances, which often could be linked to trade statistics. We have shown that nontarget screening and stepwise reduction of data provides a simple way of revealing significant changes in emissions of chemicals in society.
|
|
| 7. |
- Ålander, Johan, et al.
(author)
-
Levels of chlorinated naphthalenes in mother’s milk from first-time mothers in Uppsala, Sweden: results from year 2012 to 2017.
- 2019
-
Reports (other academic/artistic)abstract
- Sedan 1996 har Livsmedelsverket regelbundet samlat in modersmjölk från förstföderskor i Uppsala för analys av persistenta halogenerade organiska miljöföroreningar (POP), i studien POPUP (Persistent Organic Pollutants in Uppsala Primiparas). I följande rapport redovisas halterna av polyklorerade naftalener (PCN) i poolade bröstmjölksprover från 2012 till 2017, ett samlingsprov per år (n=6). Resultaten visar inte på någon statistiskt signifikant trend under tidsperioden. Adderas tidigare analyserad data av polyklorerade naftalener i bröstmjölk från förstföderskor i Uppsala under åren 1997 – 2011 (Haglund, Liljelind et al. 2014) till ovanstående data erhålles en statistiskt signifikant nedgång (p <0,001) för total PCN, med en halveringstid på 14 år.
|
|
