Miljökonsekvenser vid borttagande av förorenad jord- en sammanställning av emissioner till atmosfären från en marksanering i Nacka

Idag marksaneras många områden i Sverige och den förorenade jorden transporteras ofta till deponier och reningsanläggningar runt om i landet. På IVL Svenska Miljöinstitutet AB har man sedan en tid varit angelägen om att framställa ett exempel på de miljökonsekvenser som uppstår vid uppgrävning, transport och behandling av förorenade jordmassor. Denna rapport redovisar, utifrån de antaganden och beräkningsmetoder som använts, en bedömning av utsläpp från transporter och arbetsmaskiner under en marksanering i Nacka. Sammanställningen över emissionerna från förflyttningen av jordmassorna är uttryckt i viktade personekvivalenter dvs en normalisering av de olika utsläppens bidrag till miljöpåverkanskategorierna klimatpåverkan, försurning, marknära ozon, övergödning samt humantoxicitet. En uppskattning av mängden tillförda PAH till det marksanerade området i form av asfalt har också genomförtsIdag marksaneras många områden i Sverige och den förorenade jorden transporteras ofta till deponier och reningsanläggningar runt om i landet. På IVL Svenska Miljöinstitutet AB har man sedan en tid varit angelägen om att framställa ett exempel på de miljökonsekvenser som uppstår vid uppgrävning, transport och behandling av förorenade jordmassor. Denna rapport redovisar, utifrån de antaganden och beräkningsmetoder som använts, en bedömning av utsläpp från transporter och arbetsmaskiner under en marksanering i Nacka. Sammanställningen över emissionerna från förflyttningen av jordmassorna är uttryckt i viktade personekvivalenter dvs en normalisering av de olika utsläppens bidrag till miljöpåverkanskategorierna klimatpåverkan, försurning, marknära ozon, övergödning samt humantoxicitet. En uppskattning av mängden tillförda PAH till det marksanerade området i form av asfalt har också genomfört

Föroreningsspridning : Tillämpning och utvärdering av metoder Delrapport 1a Redovisning av fältarbete och analysresultatDelrapport 1b Multivariatmodellering av mark- lak och grundvattendata

Två förorenade områden har provtagits i syfte att undersöka variansen av förorening i jordprover, lakvatten, mark- och grundvatten. De två olika områdena har föroreningar dels av metaller från en ytbehandlingsindustri och dels av metaller och PAH från en träimpregneringsverksamhet. För att få en tydlig bild av geologin och föroreningssituationen, kunna provta jord i tillräckliga mängder och för att kunna installera markvattenprovtagarna grävdes provgropar med grävmaskin på utvalda ställen på fastigheterna. En stor mängd jordprover togs från olika lager i jordprofilen och av dessa valdes vissa ut för analys med ett flertal olika laktestmetoder. I de utvalda jordhorisonterna placerades markvattenprovtagare ut. I de grävda provgroparna installerades även grundvattenobservationsrör. Syftet med projektet har varit att undersöka hur väl olika laktester överensstämmer sinsemellan om de utförs på samma jord samt hur väl de återspeglar föroreningssituationen av mark- och grundvatten. Del A av delrapport 1 redovisar utförda fältarbeten samt analysresultat från jord, mark- och grundvatten.

Föroreningsspridning : Tillämpning och utvärdering av metoder Delrapport 1a Redovisning av fältarbete och analysresultatDelrapport 1b Multivariatmodellering av mark- lak och grundvattendata

Två förorenade områden har provtagits i syfte att undersöka variansen av förorening i jordprover, lakvatten, mark- och grundvatten. De två olika områdena har föroreningar dels av metaller från en ytbehandlingsindustri och dels av metaller och PAH från en träimpregneringsverksamhet. För att få en tydlig bild av geologin och föroreningssituationen, kunna provta jord i tillräckliga mängder och för att kunna installera markvattenprovtagarna grävdes provgropar med grävmaskin på utvalda ställen på fastigheterna. En stor mängd jordprover togs från olika lager i jordprofilen och av dessa valdes vissa ut för analys med ett flertal olika laktestmetoder. I de utvalda jordhorisonterna placerades markvattenprovtagare ut. I de grävda provgroparna installerades även grundvattenobservationsrör. Syftet med projektet har varit att undersöka hur väl olika laktester överensstämmer sinsemellan om de utförs på samma jord samt hur väl de återspeglar föroreningssituationen av mark- och grundvatten. Del A av delrapport 1 redovisar utförda fältarbeten samt analysresultat från jord, mark- och grundvatten.

Spridning av högfluorerade ämnen i mark från Stockholm Arlanda Airport

Högfluorerade ämnen (PFAS) utgör en stor grupp syntetiska kemikalier som har tillverkats sedan 1950-talet för en mängd olika användningsområden i industriella processer och konsumentprodukter. Användningen av PFAS har dock ifrågasatts av forskare och myndigheter sedan början av 2000-talet då ett flertal av dessa ämnen har visats vara persistenta (ej nedbrytbara), bioackumulerande (anrikas i organismer) och toxiska (giftiga) i miljön. Ett av de mest uppmärksammade föroreningsproblemen med PFAS är den historiska användningen av filmbildande brandsläckningsskum (AFFF) som har lett till lokalt förhöjda halter av perfluoroktansulfonat (PFOS) i miljön runt brandövningsplatser. I denna rapport presenteras resultaten från projektet Re-PATH II som syftade till att studera spridningen av PFAS i mark, yt och grundvatten kring brandövningsplatsen på Stockholm Arlanda Airport (Arlanda flygplats). Fältundersökningar och provtagning har utförts i flera omgångar mellan september och november 2015. Jord, yt- och grundvattenprover analyserades för 13 PFAS och karakteriserades med avseende på organisk kol, mineralsammansättning, pH och konduktivitet. Tolkning av data utfördes med hjälp av multivariata statistiska metoder och en mekanistisk transportmodell. Detektionsfrekvensen av PFAS varierade mellan de olika provmatriserna, var i undersökningsområdet provet togs och de olika ämnenas kemiska struktur. PFAS-ämnen med upp till åtta perfluorerade kolatomer detekterades i stort sett i alla jord- och vattenprover medan de PFAS-ämnen med fler än åtta perfluorerade kolatomer endast återfanns i proverna nära källan. Halterna av samtliga PFAS uppvisade en exponentiellt minskande trend med ökande avstånd till källan vid brandövningsplatsen. En principalkomponentanalys visade signifikanta skillnader i kompositionen av olika PFAS i jord respektive vattenprover samt att dessa förändrades längs med provtagningsgradienten. Dessa trender i sammansättningen av olika PFAS kunde i sin tur förklaras av experimentellt bestämda fördelningskoefficienter från parade jord- och grundvattenprover. I överenstämmelse med tidigare studier observerades ett starkt positivt samband mellan Kd och antalet perfluorerade kolatomer (fluor bundet till kol). Simulerade och uppmätta koncentrationer av PFOS i grundvatten uppvisade relativt god överensstämmelse då platsspecifik inputdata användes. Transportmodellen underskattade dock halterna i grundvatten nära källtermen vilket indikerar att en linjär sorptionsmodell inte kan beskriva de komplexa interaktionerna mellan PFAS och jordmatrisen vid höga koncentrationer och förekomst av andra organiska föroreningar från brandövningsplatser. Med ledning av resultatet från denna studie bedöms grundvattnet inte vara en källa för långväga transport av PFOS och andra PFAS-ämnen med reservation för transport via sprickor i berggrunden som inte undersöktes här. Den främsta transportvägen av PFAS från brandövningsplatsen är istället via ytligt grundvatten, grunda dräneringsdiken eller lokala fördjupningar i terrängen. Baserat på dessa slutsatser skulle uppsamling och rening av dessa ytliga vattenflöden kunna utgöra en rimlig åtgärdsstrategi för att minska belastningen av PFAS till Mälaren.Högfluorerade ämnen (PFAS) utgör en stor grupp syntetiska kemikalier som har tillverkats sedan 1950-talet för en mängd olika användningsområden i industriella processer och konsumentprodukter. Användningen av PFAS har dock ifrågasatts av forskare och myndigheter sedan början av 2000-talet då ett flertal av dessa ämnen har visats vara persistenta (ej nedbrytbara), bioackumulerande (anrikas i organismer) och toxiska (giftiga) i miljön. Ett av de mest uppmärksammade föroreningsproblemen med PFAS är den historiska användningen av filmbildande brandsläckningsskum (AFFF) som har lett till lokalt förhöjda halter av perfluoroktansulfonat (PFOS) i miljön runt brandövningsplatser. I denna rapport presenteras resultaten från projektet Re-PATH II som syftade till att studera spridningen av PFAS i mark, yt och grundvatten kring brandövningsplatsen på Stockholm Arlanda Airport (Arlanda flygplats). Fältundersökningar och provtagning har utförts i flera omgångar mellan september och november 2015. Jord, yt- och grundvattenprover analyserades för 13 PFAS och karakteriserades med avseende på organisk kol, mineralsammansättning, pH och konduktivitet. Tolkning av data utfördes med hjälp av multivariata statistiska metoder och en mekanistisk transportmodell. Detektionsfrekvensen av PFAS varierade mellan de olika provmatriserna, var i undersökningsområdet provet togs och de olika ämnenas kemiska struktur. PFAS-ämnen med upp till åtta perfluorerade kolatomer detekterades i stort sett i alla jord- och vattenprover medan de PFAS-ämnen med fler än åtta perfluorerade kolatomer endast återfanns i proverna nära källan. Halterna av samtliga PFAS uppvisade en exponentiellt minskande trend med ökande avstånd till källan vid brandövningsplatsen. En principalkomponentanalys visade signifikanta skillnader i kompositionen av olika PFAS i jord respektive vattenprover samt att dessa förändrades längs med provtagningsgradienten. Dessa trender i sammansättningen av olika PFAS kunde i sin tur förklaras av experimentellt bestämda fördelningskoefficienter från parade jord- och grundvattenprover. I överenstämmelse med tidigare studier observerades ett starkt positivt samband mellan Kd och antalet perfluorerade kolatomer (fluor bundet till kol). Simulerade och uppmätta koncentrationer av PFOS i grundvatten uppvisade relativt god överensstämmelse då platsspecifik inputdata användes. Transportmodellen underskattade dock halterna i grundvatten nära källtermen vilket indikerar att en linjär sorptionsmodell inte kan beskriva de komplexa interaktionerna mellan PFAS och jordmatrisen vid höga koncentrationer och förekomst av andra organiska föroreningar från brandövningsplatser. Med ledning av resultatet från denna studie bedöms grundvattnet inte vara en källa för långväga transport av PFOS och andra PFAS-ämnen med reservation för transport via sprickor i berggrunden som inte undersöktes här. Den främsta transportvägen av PFAS från brandövningsplatsen är istället via ytligt grundvatten, grunda dräneringsdiken eller lokala fördjupningar i terrängen. Baserat på dessa slutsatser skulle uppsamling och rening av dessa ytliga vattenflöden kunna utgöra en rimlig åtgärdsstrategi för att minska belastningen av PFAS till Mälaren.Högfluorerade ämnen (PFAS) utgör en stor grupp syntetiska kemikalier som har tillverkats sedan 1950-talet för en mängd olika användningsområden i industriella processer och konsumentprodukter. I denna rapport presenteras resultaten från projektet Re-PATH II som syftade till att studera spridningen av PFAS i mark, yt och grundvatten kring brandövningsplatsen på Stockholm Arlanda Airport (Arlanda flygplats)

Påverkan från naturligt organiskt material i GC-MS analyser - Petroleumförorenade jord- och vattenprover

I och med att fraktionerade riktvärden avseende alifatiska och aromatiska kolväten i jord och grundvatten utvecklades under slutet av 1990-talet så har analys med GC/MS av dessa ämnesfraktioner blivit gängse praxis vid undersökning av misstänkt petroleumförorening i mark, grundvatten och ytvatten. I samband med tolkning av analysresultat dyker det ibland upp provsvar där endast det tyngre alifatintervallet C16-C35 detekteras. Proverna kan vara tagna i förväntat ”rena” områden, i en spridningszon från ett förorenat område, eller från ett område där tidigare provtagning inte givit utslag. I vissa fall kan alifatintervallet C16-C35 enbart detekteras under vegetationsperioden, men inte under resten av året. Ett sådant analysresultat är mycket svårtolkat om det handlar om en oljeprodukt som tangerar att innehålla dessa kolkedjelänger. Resultatet kan få stor betydelse, exempelvis om det handlar om ett dricksvatten eller vid beslut om fortsatt övervakning av det förorenade området. I detta projekt har vi undersökt om förekomsten av naturligt organiskt material i jord- och vattenprover kan misstas för oljeförorening vid analys av alifatiska kolväten i intervallet C16-C35 med GC/MS. För att kunna undersöka detta samlades jord- och vattenprover med varierande halt organiskt material in från områden opåverkade av oljeföroreningar. Därtill samlades olika petroleumprodukter in, dels för att undersökas med avseende på kemisk uppbyggnad, och dels för att användas för jämförelse med de oförorenade jord- och vattenproverna. Den analysmetodik som idag används av de flesta kommersiella laboratorier (som ofta felaktigt benämns SPIMFAB-metoden), har studerats ingående under projektets gång. Genom resultaten har orsaker som kan leda till att metoden även kan underskatta koncentrationer av oljekolväten i jord- och vattenprover kunnat belysas, något som ursprungligen inte ingick i projektets syfte. I denna metod används signalen för fragment m/z 57 mot normalalkaner för slutbestämning av alifatiska kolväten. Detta leder till underskattning av förekomst av cykloalkaner jämfört med om signalen för total ion current (TIC) (summan av joner som når detektorn vid en viss tidpunkt) används. De resultat som vi har erhållit i projektet styrker den hypotes som undersökningen ville pröva, d.v.s., att organiskt material i jord- och vattenprover kan störa analysen av oljeföroreningar i fraktionen alifater C16-C35. Fenomenet har visat sig vara relativt väldokumenterat i den internationella litteraturen och det är vedertaget att denna typ av störning kan motverkas om slutbestämning föregås av rening av extrakten med kiselgel eller annan adsorbent för att avlägsna mer polära ämnen. Vi har i vår studie visat att störningen varierar med olika typer av organiskt material, men det har inte fastslagits vilken egenskap i det organiska materialet som orsakar variationen. I vattenprover synes störningen i högre grad orsakas av partikulärt organiskt material än löst organiskt material. I jordprover synes störningen i högre grad påverkas av ungt, icke nedbrutet organiskt material än organiskt material med hög nedbrytning (högre humifieringsgrad). Detta styrks av forskning rörande paleoekologi där man konstaterar att nutida växter producerar långa alkankedjor i intervallet C21-C37 och att variationen är stor mellan olika typer av växter. Mot bakgrund av vad som har framkommit under vår studie så rekommenderar vi att den analysmetod med GC/MS som idag används för analys av alifatiska kolväten bör justeras genom att: 1) Ett reningssteg med adsorbent i pelarkolonn införs för att avlägsna naturligt organiskt material i form av polära ämnen. Det bör dock framgå att vid misstanke om metaboliter som härstammar från äldre oljeföroreningar kan dessa riskera att renas bort. Det gäller i synnerhet för vattenprover. Därför kan det vara klokt att analysresultat redovisas både med och utan rening. Vid misstanke om metaboliter bör även halten av löst organiskt kol undersökas. 2) Slutbestämning av alifatiska kolväten sker genom kvantifiering mot signal TIC mot normalalkaner istället för med signalen för massfragment m/z 57. Utöver dessa slutsatser har projektet visat att analysmetoder för moderna biobränslen såsom RME och HVO behöver utvecklas.I detta projekt har vi undersökt om förekomsten av naturligt organiskt material i jord- och vattenprover kan misstas för oljeförorening vid analys av alifatiska kolväten i intervallet C16-C35 med GC/MS. För att kunna undersöka detta samlades jord- och vattenprover med varierande halt organiskt material in från områden opåverkade av oljeföroreningar

Spridning av högfluorerade ämnen i mark från Stockholm Arlanda Airport

Högfluorerade ämnen (PFAS) utgör en stor grupp syntetiska kemikalier som har tillverkats sedan 1950-talet för en mängd olika användningsområden i industriella processer och konsumentprodukter. Användningen av PFAS har dock ifrågasatts av forskare och myndigheter sedan början av 2000-talet då ett flertal av dessa ämnen har visats vara persistenta (ej nedbrytbara), bioackumulerande (anrikas i organismer) och toxiska (giftiga) i miljön. Ett av de mest uppmärksammade föroreningsproblemen med PFAS är den historiska användningen av filmbildande brandsläckningsskum (AFFF) som har lett till lokalt förhöjda halter av perfluoroktansulfonat (PFOS) i miljön runt brandövningsplatser. I denna rapport presenteras resultaten från projektet Re-PATH II som syftade till att studera spridningen av PFAS i mark, yt och grundvatten kring brandövningsplatsen på Stockholm Arlanda Airport (Arlanda flygplats). Fältundersökningar och provtagning har utförts i flera omgångar mellan september och november 2015. Jord, yt- och grundvattenprover analyserades för 13 PFAS och karakteriserades med avseende på organisk kol, mineralsammansättning, pH och konduktivitet. Tolkning av data utfördes med hjälp av multivariata statistiska metoder och en mekanistisk transportmodell. Detektionsfrekvensen av PFAS varierade mellan de olika provmatriserna, var i undersökningsområdet provet togs och de olika ämnenas kemiska struktur. PFAS-ämnen med upp till åtta perfluorerade kolatomer detekterades i stort sett i alla jord- och vattenprover medan de PFAS-ämnen med fler än åtta perfluorerade kolatomer endast återfanns i proverna nära källan. Halterna av samtliga PFAS uppvisade en exponentiellt minskande trend med ökande avstånd till källan vid brandövningsplatsen. En principalkomponentanalys visade signifikanta skillnader i kompositionen av olika PFAS i jord respektive vattenprover samt att dessa förändrades längs med provtagningsgradienten. Dessa trender i sammansättningen av olika PFAS kunde i sin tur förklaras av experimentellt bestämda fördelningskoefficienter från parade jord- och grundvattenprover. I överenstämmelse med tidigare studier observerades ett starkt positivt samband mellan Kd och antalet perfluorerade kolatomer (fluor bundet till kol). Simulerade och uppmätta koncentrationer av PFOS i grundvatten uppvisade relativt god överensstämmelse då platsspecifik inputdata användes. Transportmodellen underskattade dock halterna i grundvatten nära källtermen vilket indikerar att en linjär sorptionsmodell inte kan beskriva de komplexa interaktionerna mellan PFAS och jordmatrisen vid höga koncentrationer och förekomst av andra organiska föroreningar från brandövningsplatser. Med ledning av resultatet från denna studie bedöms grundvattnet inte vara en källa för långväga transport av PFOS och andra PFAS-ämnen med reservation för transport via sprickor i berggrunden som inte undersöktes här. Den främsta transportvägen av PFAS från brandövningsplatsen är istället via ytligt grundvatten, grunda dräneringsdiken eller lokala fördjupningar i terrängen. Baserat på dessa slutsatser skulle uppsamling och rening av dessa ytliga vattenflöden kunna utgöra en rimlig åtgärdsstrategi för att minska belastningen av PFAS till Mälaren.Högfluorerade ämnen (PFAS) utgör en stor grupp syntetiska kemikalier som har tillverkats sedan 1950-talet för en mängd olika användningsområden i industriella processer och konsumentprodukter. Användningen av PFAS har dock ifrågasatts av forskare och myndigheter sedan början av 2000-talet då ett flertal av dessa ämnen har visats vara persistenta (ej nedbrytbara), bioackumulerande (anrikas i organismer) och toxiska (giftiga) i miljön. Ett av de mest uppmärksammade föroreningsproblemen med PFAS är den historiska användningen av filmbildande brandsläckningsskum (AFFF) som har lett till lokalt förhöjda halter av perfluoroktansulfonat (PFOS) i miljön runt brandövningsplatser. I denna rapport presenteras resultaten från projektet Re-PATH II som syftade till att studera spridningen av PFAS i mark, yt och grundvatten kring brandövningsplatsen på Stockholm Arlanda Airport (Arlanda flygplats). Fältundersökningar och provtagning har utförts i flera omgångar mellan september och november 2015. Jord, yt- och grundvattenprover analyserades för 13 PFAS och karakteriserades med avseende på organisk kol, mineralsammansättning, pH och konduktivitet. Tolkning av data utfördes med hjälp av multivariata statistiska metoder och en mekanistisk transportmodell. Detektionsfrekvensen av PFAS varierade mellan de olika provmatriserna, var i undersökningsområdet provet togs och de olika ämnenas kemiska struktur. PFAS-ämnen med upp till åtta perfluorerade kolatomer detekterades i stort sett i alla jord- och vattenprover medan de PFAS-ämnen med fler än åtta perfluorerade kolatomer endast återfanns i proverna nära källan. Halterna av samtliga PFAS uppvisade en exponentiellt minskande trend med ökande avstånd till källan vid brandövningsplatsen. En principalkomponentanalys visade signifikanta skillnader i kompositionen av olika PFAS i jord respektive vattenprover samt att dessa förändrades längs med provtagningsgradienten. Dessa trender i sammansättningen av olika PFAS kunde i sin tur förklaras av experimentellt bestämda fördelningskoefficienter från parade jord- och grundvattenprover. I överenstämmelse med tidigare studier observerades ett starkt positivt samband mellan Kd och antalet perfluorerade kolatomer (fluor bundet till kol). Simulerade och uppmätta koncentrationer av PFOS i grundvatten uppvisade relativt god överensstämmelse då platsspecifik inputdata användes. Transportmodellen underskattade dock halterna i grundvatten nära källtermen vilket indikerar att en linjär sorptionsmodell inte kan beskriva de komplexa interaktionerna mellan PFAS och jordmatrisen vid höga koncentrationer och förekomst av andra organiska föroreningar från brandövningsplatser. Med ledning av resultatet från denna studie bedöms grundvattnet inte vara en källa för långväga transport av PFOS och andra PFAS-ämnen med reservation för transport via sprickor i berggrunden som inte undersöktes här. Den främsta transportvägen av PFAS från brandövningsplatsen är istället via ytligt grundvatten, grunda dräneringsdiken eller lokala fördjupningar i terrängen. Baserat på dessa slutsatser skulle uppsamling och rening av dessa ytliga vattenflöden kunna utgöra en rimlig åtgärdsstrategi för att minska belastningen av PFAS till Mälaren.Högfluorerade ämnen (PFAS) utgör en stor grupp syntetiska kemikalier som har tillverkats sedan 1950-talet för en mängd olika användningsområden i industriella processer och konsumentprodukter. I denna rapport presenteras resultaten från projektet Re-PATH II som syftade till att studera spridningen av PFAS i mark, yt och grundvatten kring brandövningsplatsen på Stockholm Arlanda Airport (Arlanda flygplats)

Relationships of geochemistry and multiple sclerosis

The main aim of this study has been to investigate how registers and databases of geochemistry can be combined with registers of patient data in epidemiological studies. By testing the hypothesis that Multiple Sclerosis (MS) varies with geography and investigating if the variation can be explained by natural variability of zinc in different media, difficulties have been identified and recommendations for future epidemiological studies with similar scope are given. Multiple sclerosis (MS) is a chronic neurological illness that affects nerve cells in the central nervous system (CNS). It belongs to a group of illnesses called autoimmune diseases where the immune system attacks the body's own tissue. The onset of autoimmune reactions is not fully understood. Autoimmune diseases are believed to be multifactorial where both intrinsic factors (e.g. genetics, age, hormones) and environmental factors (e.g. infections, diet, drugs, chemicals etc.) may contribute to the induction, development and progression of the disease. There is a general believe that the epidemiological pattern of MS vary with geography, but even though the systematic study of MS started in 1929 the comparison of prevalence studies over the world still is very difficult and the results are not reliable. Iron, zinc, manganese, copper and molybdenum are examples of important building blocks for almost all living organisms and are thus termed essential elements. They originally derive from the Earth's crust and are taken up in organisms from soil, air and water. For some metals, no biological, nutritional or biochemical function has been established (yet) and they are thus termed non-essentials. The level of exposure to essential and non-essential elements is of crucial importance for the effect on living organisms. A too high dose can be toxic while a too low dose of essential elements will cause deficiency and consequent higher vulnerability for the exposure to toxic compounds or non-essential elements. In this study we have initially focused to check if the occurrence of MS could be correlated to background levels of zinc (Zn) since zinc is an element that participates in several important reactions in the body. We used the Swedish MS-register, which includes almost all MS-patients in Sweden. The best resolution on where the patients live is given on post code areas. Spatially distributed census data over postcode areas, valid for December 2005 and compiled by Official Statistics of Sweden, Statistics Sweden (SCB), were used in this study. Geochemical data from soil (till), stream-water and groundwater from the Swedish Geological Survey have been compiled into postcode areas. The analyzed data on the distribution of MS-patients indicate that a geographical pattern could be found with higher prevalence of MS in the county of Västerbotten and clusters around larges cities. No north -south or east-west gradient of the prevalence was found. However, visual interpretation of prevalence measures is strongly biased towards large post code areas, masking the variation of prevalence measures of small areas. This effect is striking in larger cities always having a large number of small post code areas. Combination of the patient registers and the geochemical registers was evaluated with multivariate analysis (MVA) and as a univariate study for zinc solely, but no correlation between the prevalence of MS and the occurrence of natural background levels of elements were found. Registers were analyzed both separately and together, but none of these models increased the degree to which variance was explained. This does not mean that no relationship between MS and geochemistry is possible but that correlations could not be found with the data, methods and models used in this project. The most important conclusion from this study is that to combine patient data with any kind of exposure data with a geographical variation, the administrative division (i.e. parishes, post code areas etc) are less appropriate. Divisions with respect to natural (geographical) borders such as catchment areas would be more useful for epidemiological purposes where a geographic component is of interest. To fulfil this, population data for catchment areas is needed. The density of the patient data and the exposure data is also of crucial importance. Moreover, there must be a variation in the exposure data large enough to result in a difference between areas. It is recommended that also the areas where no disease is found to be included in epidemiological studies. In these regions high or low levels of elements can also be present. The use of average values over districts is problematic. A high density of sampling in an area does not necessarily mean that the calculated mean value is representative for the whole area. How well an average value for a district describes the actual value depends both on the natural variability of substances in the media as well as the sampling density (i.e. high variance but many samples could give the same average value as low variance and few samples).The main aim of this study has been to investigate how registers and databases of geochemistry can be combined with registers of patient data in epidemiological studies. By testing the hypothesis that Multiple Sclerosis (MS) varies with geography and investigating if the variation can be explained by natural variability of zinc in different media, difficulties have been identified and recommendations for future epidemiological studies with similar scope are given. Multiple sclerosis (MS) is a chronic neurological illness that affects nerve cells in the central nervous system (CNS). It belongs to a group of illnesses called autoimmune diseases where the immune system attacks the body's own tissue. The onset of autoimmune reactions is not fully understood. Autoimmune diseases are believed to be multifactorial where both intrinsic factors (e.g. genetics, age, hormones) and environmental factors (e.g. infections, diet, drugs, chemicals etc.) may contribute to the induction, development and progression of the disease. There is a general believe that the epidemiological pattern of MS vary with geography, but even though the systematic study of MS started in 1929 the comparison of prevalence studies over the world still is very difficult and the results are not reliable. Iron, zinc, manganese, copper and molybdenum are examples of important building blocks for almost all living organisms and are thus termed essential elements. They originally derive from the Earth's crust and are taken up in organisms from soil, air and water. For some metals, no biological, nutritional or biochemical function has been established (yet) and they are thus termed non-essentials. The level of exposure to essential and non-essential elements is of crucial importance for the effect on living organisms. A too high dose can be toxic while a too low dose of essential elements will cause deficiency and consequent higher vulnerability for the exposure to toxic compounds or non-essential elements. In this study we have initially focused to check if the occurrence of MS could be correlated to background levels of zinc (Zn) since zinc is an element that participates in several important reactions in the body. We used the Swedish MS-register, which includes almost all MS-patients in Sweden. The best resolution on where the patients live is given on post code areas. Spatially distributed census data over postcode areas, valid for December 2005 and compiled by Official Statistics of Sweden, Statistics Sweden (SCB), were used in this study. Geochemical data from soil (till), stream-water and groundwater from the Swedish Geological Survey have been compiled into postcode areas. The analyzed data on the distribution of MS-patients indicate that a geographical pattern could be found with higher prevalence of MS in the county of Västerbotten and clusters around larges cities. No north -south or east-west gradient of the prevalence was found. However, visual interpretation of prevalence measures is strongly biased towards large post code areas, masking the variation of prevalence measures of small areas. This effect is striking in larger cities always having a large number of small post code areas. Combination of the patient registers and the geochemical registers was evaluated with multivariate analysis (MVA) and as a univariate study for zinc solely, but no correlation between the prevalence of MS and the occurrence of natural background levels of elements were found. Registers were analyzed both separately and together, but none of these models increased the degree to which variance was explained. This does not mean that no relationship between MS and geochemistry is possible but that correlations could not be found with the data, methods and models used in this project. The most important conclusion from this study is that to combine patient data with any kind of exposure data with a geographical variation, the administrative division (i.e. parishes, post code areas etc) are less appropriate. Divisions with respect to natural (geographical) borders such as catchment areas would be more useful for epidemiological purposes where a geographic component is of interest. To fulfil this, population data for catchment areas is needed. The density of the patient data and the exposure data is also of crucial importance. Moreover, there must be a variation in the exposure data large enough to result in a difference between areas. It is recommended that also the areas where no disease is found to be included in epidemiological studies. In these regions high or low levels of elements can also be present. The use of average values over districts is problematic. A high density of sampling in an area does not necessarily mean that the calculated mean value is representative for the whole area. How well an average value for a district describes the actual value depends both on the natural variability of substances in the media as well as the sampling density (i.e. high variance but many samples could give the same average value as low variance and few samples)

Swedish sources and pathways for microplastics to the marine environment

The Swedish Environmental Protection Agency has been assigned to identify important sources of microplastics in the sea and to work for reducing the production and emission of microplastics from these sources. Within the scope of this governmental assignment, IVL Swedish Environmental Research Institute has been funded by the Swedish Environmental Protection Agency to review the sources of microplastics and the pathways microplastics take to reach the sea. A range of potential sources for microplastics and the pathways by which microplastics can reach the sea were selected for the review. The sources included both intentionally produced plastic pellets and plastic particles formed from fragmentation of larger plastic items. The pathways were primarily stormwater, wastewater and atmospheric deposition. For sea-based sources particles are discharged directly to the sea. Information was collected from scientific articles, reports and through personal communication with experts in relevant areas. Where the available data allowed, calculations were done to quantify the amounts of microplastics. The most important emissions for microplastics were found to be from road wear and abrasion of tyres. Approximately 13 000 tons of microplastics are released from tyres every year. Since data on microplastic content in stormwater from roads is very scarce it is however uncertain how much of these particles that is transported to water recipients and how much that is permanently deposited in the ground close to the road. The same is true for artificial turfs where the estimated loss was 2 300-3 900 tons per year, but data on the load reaching the sea is completely lacking. Loss of industrially produced plastic pellets in connection to manufacture and handling was estimated to amount to between 300 and 530 tons per year, but also here the volumes discharged to the sea are unknown. For several sources suspected to contribute with large amounts of microplastics to the sea, data is so scarce that no estimations on emissions could be done. This is for example the case for important categories related to waste management, recycling and littering. In summary it can be concluded that Swedish coastal waters receive substantial amounts of microplastics from both land-based and sea-based sources. Quantitative data is often scarce or completely lacking and it is not possible to summarize the total Swedish discharge of microplastics to the sea. An attempt to rank the sources according to their contribution was made but it should be kept in mind that data suffers from a large degree of uncertainty. Additional studies are needed to improve the bases for further assessments, in particular on microplastics in stormwater from different surfaces and sources.The aim of the report is to identify and quantify the most important land- and sea-based sources for microplastics found in the marine environment. It is also part of the aim to identify and quantify the most important pathways by which the microplastics reach the sea

Fate of pharmaceutical residues - in sewage treatment and on farmland fertilized with sludge

Pharmaceutical products constitute a fundamental part of modern medicine and are in many cases crucial for health and wellbeing in our everyday life. However, the benefits from pharmaceutical come with drawbacks for the environment. These chemicals are designed to have a biological effect, which they unfortunately also might have on other living organisms than humans. They are moreover also considered to be semi-persistent due to the continuous discharge from our society. These characteristics make them problematic if they end up in the environment. For the last ten years pharmaceutical companies on the Swedish market can choose to publish environmental information about their products on the public web-based portal www.fass.se. Prior to publication the environmental information is reviewed by an external part (IVL Swedish Environmental Research Institute). Within the context as third party reviewer, IVL also performs research to increase the knowledge of pharmaceuticals in the environment to improve the reviewing process. This report describes the Fass research study conducted in 2014 and 2015. The focus of this study was to investigate the distribution and removal of a selection of pharmaceuticals within a sewage treatment plant (STP) and their final fate in the environment. For unclear reasons residues of pharmaceuticals can be represented in higher concentration in the effluent wastewater compared to the influent, which limits correct conclusions to be drawn regarding their removal during sewage treatment. Several studies on matrix effects and metabolism were performed to test different hypothesis that could explain the phenomena and to be able to estimate the “true” concentrations of pharmaceuticals within a STP. A mass balance was also performed to further study the pharmaceutical distribution. To assess the dispersion and fate of pharmaceuticals in the environment a farmland fertilized with sludge from the investigated STP were studied. Soil and sludge samples were analyzed as well as soil water collected by lysimeter techniques. In addition laboratory based soil sorption tests of the farmland soil exposed to pharmaceutical and sewage sludge were also performed. The result of the study showed that analytical interferences (ion-suppression) due to competition with co-eluting matrix components during instrumental analysis was the main contributor to the observed increase in concentration of pharmaceuticals from influent to effluent wastewater, with an average ion-suppression of 49% in influent wastewater and 35% in effluent wastewater of the investigated pharmaceuticals. Den här rapporten finns endast på engelska. Svensk sammanfattning finns i rapporten.Pharmaceutical products constitute a fundamental part of modern medicine and are in many cases crucial for health and wellbeing in our everyday life. However, the benefits from pharmaceutical come with drawbacks for the environment. These chemicals are designed to have a biological effect, which they unfortunately also might have on other living organisms than humans. They are moreover also considered to be semi-persistent due to the continuous discharge from our society. These characteristics make them problematic if they end up in the environment. For the last ten years pharmaceutical companies on the Swedish market can choose to publish environmental information about their products on the public web-based portal www.fass.se. Prior to publication the environmental information is reviewed by an external part (IVL Swedish Environmental Research Institute). Within the context as third party reviewer, IVL also performs research to increase the knowledge of pharmaceuticals in the environment to improve the reviewing process. This report describes the Fass research study conducted in 2014 and 2015. The focus of this study was to investigate the distribution and removal of a selection of pharmaceuticals within a sewage treatment plant (STP) and their final fate in the environment. For unclear reasons residues of pharmaceuticals can be represented in higher concentration in the effluent wastewater compared to the influent, which limits correct conclusions to be drawn regarding their removal during sewage treatment. Several studies on matrix effects and metabolism were performed to test different hypothesis that could explain the phenomena and to be able to estimate the “true” concentrations of pharmaceuticals within a STP. A mass balance was also performed to further study the pharmaceutical distribution. To assess the dispersion and fate of pharmaceuticals in the environment a farmland fertilized with sludge from the investigated STP were studied. Soil and sludge samples were analyzed as well as soil water collected by lysimeter techniques. In addition laboratory based soil sorption tests of the farmland soil exposed to pharmaceutical and sewage sludge were also performed. The result of the study showed that analytical interferences (ion-suppression) due to competition with co-eluting matrix components during instrumental analysis was the main contributor to the observed increase in concentration of pharmaceuticals from influent to effluent wastewater, with an average ion-suppression of 49% in influent wastewater and 35% in effluent wastewater of the investigated pharmaceuticals.Pharmaceutical products constitute a fundamental part of modern medicine and are in many cases crucial for health and wellbeing in our everyday life. However, the benefits from pharmaceutical come with drawbacks for the environment. This report describes the Fass research study conducted in 2014 and 2015

Utsläpp till ytvatten från gruvverksamhet - En handbok för beskrivning av påverkan på ytvatten

I Gruvdialogen där Boliden, Havs- och vattenmyndigheten, LKAB, Länsstyrelsen i Västerbotten, Naturvårdsverket, SGU och SveMin deltar är det långsiktiga målet att förbättra miljöprövningen av svenska gruvor. Deltagande organisationer är överens om att en förbättrad miljöprövning leder till förbättrad planeringsmöjlighet för industrin, bättre uppfyllande av industrins kunskapskrav och förenklad myndighetshandläggning; sammantaget ett bättre gemensamt resursutnyttjande och kortare ledtider. För att detta ska uppnås krävs både en större förståelse för och anpassning till respektive aktörers roller, behov och agerande i miljöprövningsprocessen samt en gemensam syn på nödvändig och rimlig omfattning på inlämnat beslutsunderlag i en prövningsprocess enligt miljöbalken. Förstudien i Gruvdialogen pekade ut utsläpp till vatten som ett sakområde som återkommer i samtliga gruvprövningar och som fram till idag ofta är föremål för frågor och kompletteringskrav från granskande myndigheter. Den här handboken ger ett underlag till hur en beskrivning av ett framtida utsläpp till ytvatten från gruvverksamhet kan tas fram. Gruvdialogen avser att följa upp hur tillämpbar handboken bedöms vara i konkreta fall och därefter utvärdera om den behöver revideras och eventuellt utvecklas ytterligare. Handbokens rekommendationer är inte rättsligt bindande. Att verksamhetsutövaren följer handboken är ingen garanti för att granskande myndigheter inte kommer att ha synpunkter på underlaget i ett enskilt mål. Det är alltid en bedömning i det enskilda fallet som måste göras. Likaså är det tänkbart att syftet med utsläppsbeskrivningen och miljökonsekvensbeskrivningen kan uppnås på annat vis eller med andra metoder än de som handboken föreslår.I Gruvdialogen där Boliden, Havs- och vattenmyndigheten, LKAB, Länsstyrelsen i Västerbotten, Naturvårdsverket, SGU och SveMin deltar är det långsiktiga målet att förbättra miljöprövningen av svenska gruvor. Den här handboken ger ett underlag till hur en beskrivning av ett framtida utsläpp till ytvatten från gruvverksamhet kan tas fram