Polychlorinated Biphenyls and Their Hydroxylated Metabolites (OH-PCBs) in Pregnant Women from Eastern Slovakia

OBJECTIVE: Our aim in the present study was to characterize and quantify the levels of polychlorinated biphenyls (PCBs) and specific polychlorobiphenylol (OH-PCB) metabolites in maternal sera from women delivering in eastern Slovakia. DESIGN: During 2002–2004, blood samples were collected from women delivering in two Slovak locations: Michalovce district, where PCBs were formerly manufactured, and Svidnik and Stropkov districts, about 70 km north. PARTICIPANTS: A total of 762 and 341 pregnant women were sampled from Michalovce and Svidnik/Stropkov, respectively, and OH-PCBs were measured in 131 and 31. EVALUATION/MEASUREMENTS: We analyzed PCBs using gas chromatography (GC)/electron capture detection. OH-PCBs and pentachlorophenol (PCP) were determined as methyl derivatives using GC-electron capture negative ionization/mass spectrometry. We characterized distributions in the full cohort using inverse sampling weights. RESULTS: The concentrations of both PCBs and OH-PCB metabolites of Michalovce mothers were about two times higher than those of the Svidnik/Stropkov mothers (p < 0.001). The median weighted maternal serum levels of the sum of PCBs (∑PCBs) were 5.73 ng/g wet weight (Michalovce) and 2.82 ng/g wet weight (Svidnik/Stropkov). The median sum of OH-PCBs (∑OH-PCBs) was 0.55 ng/g wet weight in Michalovce mothers and 0.32 ng/g wet weight in Svidnik/Stropkov mothers. 4-OH-2,2′ ,3,4′ ,5,5′ ,6-Heptachlorobiphenyl (4-OH-CB187) was a primary metabolite, followed by 4-OH-2,2′ ,3,4′ ,5,5′ -hexachlorobiphenyl (4-OH-CB146). Only four PCB congeners—CBs 153, 138, 180, and 170—had higher concentrations than 4-OH-CB187 and 4-OH-CB146 (p < 0.001). The median ratio of the ∑OH-PCBs to the ∑PCBs was 0.10. CONCLUSIONS: Mothers residing in eastern Slovakia are still highly exposed to PCBs, and their body burdens of these pollutants and OH-PCB metabolites may pose a risk for adverse effects on health for themselves and their children

Temporal Comparison of PBDEs, OH-PBDEs, PCBs, and OH-PCBs in the Serum of Second Trimester Pregnant Women Recruited from San Francisco General Hospital, California

Prenatal exposures to polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) can harm neurodevelopment in humans and animals. In 2003–2004, PentaBDE and OctaBDE were banned in California and phased-out of US production; resulting impacts on human exposures are unknown. We previously reported that median serum concentrations of PBDEs and their metabolites (OH-PBDEs) among second trimester pregnant women recruited from San Francisco General Hospital (2008–2009; n=25) were the highest among pregnant women worldwide. We recruited another cohort from the same clinic in 2011–2012 (n=36) and now compare serum concentrations of PBDEs, OH-PBDEs, polychlorinated biphenyl ethers (PCBs) (structurally similar compounds banned in 1979), and OH-PCBs between two demographically similar cohorts. Between 2008–2009 and 2011–2012, adjusted least square geometric mean (LSGM) concentrations of ΣPBDEs decreased 65% (95% CI: 18, 130) from 90.0 ng/g lipid (95% CI: 64.7,125.2) to 54.6 ng/g lipid (95% CI: 39.2, 76.2) (p=0.004); Σ OH-PBDEs decreased six-fold (p<0.0001); and BDE-47, -99, and -100 declined more than BDE-153. There was a modest, non-significant (p=0.13) decline in LSGM concentrations of ΣPCBs and minimal differences in ΣOH-PCBs between 2008–2009 and 2011–2012. PBDE exposures are likely declining due to regulatory action, but the relative stability in PCB exposures suggests PBDE exposures may eventually plateau and persist for decades

Assessment of Environmental Pollutants in Humans from Four Continents : Exposure levels in Slovakia, Guinea-Bissau, Nicaragua and Bangladesh

Humans are continuously exposed to complex mixtures of anthropogenic chemicals. This thesis focus on human exposure to persistent organic pollutants (POPs). POPs ability to bioaccumulate and biomagnify together with the extensive historical use of POPs in e.g. agriculture and industry have resulted in detection of these compounds in humans and animals from all over the world. Adverse health effects caused by POPs are of particular concern for newborns and young individuals. The objective of this thesis is to assess human exposure to a selected set of POPs and their metabolites. More specifically, one aim of my thesis is to determine the exposure to polychlorinated biphenyls (PCBs) and in particular their methylsulfonyl and hydroxylated metabolites in humans from a “hot-spot” area of PCB contamination in eastern Slovakia. The maternal transfer of these chemicals is studied. Further, another specific aim is to determine occurrence, levels and, when possible, temporal trends of POPs in children and adults from three developing countries, Nicaragua, Guinea-Bissau and Bangladesh. High concentrations of PCBs and their metabolites are shown in men and women from Michalovce in eastern Slovakia. Placental transfer of methylsulfonyl-metabolites of PCBs and 4,4’-DDE was observed for the first time. Decreasing temporal trends of the majority of POPs are shown in serum from a cohort of policemen from Guinea-Bissau. In contrast, the levels of polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) show an increasing time trend. Within five years, decreasing levels of POPs were also shown in children working and living at a waste disposal site in Nicaragua. Children working and living at waste disposal sites in Bangladesh have considerably lower levels of POPs compared to the children from Nicaragua except for 4,4’-DDT and 4,4’-DDE that are present at very high concentrations, indicating ongoing use of technical DDT. There are many studies on levels and trends of environmental pollutants from the developed industrial countries in the world, whereas data from developing countries is still scarce. This thesis contributes to partly fill this data gap since it includes assessments of POPs in children and adults from four countries on four continents.At the time of doctoral defense, the following papers were unpublished and had a status as follows: Paper 5: Manuscript. Paper 6: Manuscript

GIFTER &amp; MILJÖ 2017 : Kemikalier i vardagenOm påverkan på yttermiljö och människor

vi exponeras för ett stort antal kemikalier i vår vardag och många av dessa sprids vidare till den yttre miljön. Därför har vi valt ”Kemikalier i vardagen” som tema för Gifter och Miljö 2017. Rapporten innehåller ett urval av aktuella resultat från miljöövervakningen av miljögifter – analyser av tidstrender och studier som återspeglar hur läget ser ut idag. fortfarande saknas mycket kunskap om vilka egenskaper hos kemikalier och föroreningar som påverkar människors hälsa och miljön. Därför är riskerna svåra att bedöma och begränsa, men vissa ämnen har välkända negativa effekter på både vår hälsa och miljön. Många kemiska ämnen ingår i till exempel bilar, kläder, plastartiklar och byggnadsmateriel. Hur många okända kemikalier som kommer in i Sverige via importerade varor är okänt och ytterligare ämnen bildas oavsiktligt i industriella processer. naturvårdsverket ansvarar i samarbete med Havs- och vattenmyndigheten församordningen av miljöövervakningen i Sverige och driver det nationella miljöövervakningsprogrammet, som består av tio olika programområden. Naturvårdsverket har ansvar för all övervakning av miljöfarliga ämnen i miljön, inklusive i vatten. I slutet av rapporten beskrivs vilken typ av övervakning som görs inom olika programområden. miljöövervakningen av miljögifter kan svara på vad vi hittar i miljö och människa, hur exponeringen sker och hur utsläppsminskande åtgärder givit effekt. Många kemiska ämnen omfattas. De har olika egenskaper och har släppts ut i miljön under olika lång tid. Gemensamt för alla övervakade ämnen är att de har kunnat misstänkas ha negativa effekter på miljö och människa

Avancerad rening av avloppsvatten för avskiljning av läkemedelsrester och andra oönskade ämnen : Behov, teknik och konsekvenser Redovisning av ett regeringsuppdrag

Naturvårdsverket konstaterar att det finns ett behov att införa avancerad rening av läkemedelsrester i avloppsvatten. Sådan rening skulle även medföra rening av andra oönskade ämnen, vilket förstärker behovet. Om och var läkemedelsrester riskerar att vara ett problem beror bland annat på de lokala förhållandena, till exempel recipientens känslighet. Samtidigt anser Naturvårdsverket att recipientens känslighet mot föroreningar inte bör vara ensamt avgörande vid kravställande på rening. Mängden utsläppta läkemedelsrester och långsiktiga effekter bör även tas i beaktande. Den samhällsekonomiska kostnaden för att införa avancerad rening beror delvis på reningsverkens storlek och existerande kapacitet varför även storleksgränser kan vara en indelningsgrund för kravställan. Behovet motiveras framförallt utifrån risken för långsiktiga effekter av konstant exponering av låga halter läkemedelssubstanser i den akvatiska miljön med eventuell negativa effekter på vattenlevande organismer. Behovet motiveras även av att en del läkemedelsubstanser också är persistenta och kommer att lagras upp i miljön och ackumuleras i biota. Att framtida effekter för miljön och människans hälsa är svåra att förutse gör att införandet av avancerad rening kan motiveras utifrån försiktighetsprincipen i miljöbalkens allmänna hänsynsregler. Studier har visat att läkemedel bland annat kan ha hormonstörande effekter och risk för bidrag till spridning av antibiotikaresistens. Vidare har en studie visat att beräknade halter1för ett antal läkemedelssubstanser irecipienterna överstiger värden i bedömningsgrunder2och effektnivåer3i ett antalvattenförekomster vid avloppsreningsverk. Detta indikerar att det finns ett behov av att vidare utreda om sådana vattenförekomster uppfyller kraven för godekologisk status. Dessutom har det i en screeningstudie detekterats ett antal läkemedelssubstanser (15 av 101) i så hög halt i ytvattnet i recipienterna att deförväntas ha en farmakologisk effekt4i fisk som exponeras för vattnet. Vid vilka och hur många avloppsreningsverk det finns ett behov av avancerad rening kan inte pekas ut med befintligt underlag, men faktorer som har stor betydelse för att prioritera var insatser behöver vidtas har identifierats. Vid implementering av kompletterande reningssteg för läkemedelsrester och andra oönskade ämnen behöver hänsyn tas till lokala förhållanden, såsom: o Mängden läkemedelsrester och andra persistenta föroreningar som släpps ut till recipienten o Recipientens vattenomsättning, där de recipienter med låg initial utspädning och låg vattenomsättning riskerar att uppnå halter som värdena i bedömningsgrunderna för särskilt förorenande ämnen (SFÄ) och effektnivåer o Flera avloppsreningsverk med utflöde till samma recipient o Recipientens känslighet, såsom till exempel ekologisk känslighet oVariationer över året i vattenomsättning i recipienten ochvariationer i utsläppsmängder från avloppsreningsverket Det finns tillgängliga tekniker för avancerad rening av avloppsvatten från läkemedelsrester. Teknikkombinationer som använder sig av olika reningsmekanismer, såsom fysikaliska metoder, oxidativa metoder, biologiska metoder och adsorption, resulterar i en nära fullständig rening av samtliga läkemedelssubstanser från avloppsvatten. Teknikerna skulle därutöver kunna bidra till rening av andra oönskade ämnen och möjlighet till minskad spridning av antibiotikaresistens, beroende på val av teknikkonfiguration. Det är viktigt att välja reningsteknik utifrån vilken målsättning som gäller och lokala förutsättningar då varje avloppsreningsverk är unikt. Avancerad rening implementeras som ett komplement till befintligt avloppsreningsverk och samtliga tekniker är beroende av en väl fungerande huvudrening, vilket framförallt behöver beaktas vid mindre avloppsreningsverk där det inte är givet att en effektiv rening av närsalter, organiska ämnen och partiklar finns på plats. Samtliga tekniker fungerar vid både mindre och större avloppsreningsverk, men det finns skalfördelar vid installation vid större anläggningar med lägre kostnader. Generellt sett har större anläggningar även mer resurser för att säkerställa uppföljning, processoptimering, drift och underhåll av anläggningen. En effektiv rening för studerade ämnen för anläggningar större än100 000 pe kan för flertalet reningstekniker uppnås för under 1 kr/m3utifrån vissaantaganden. För mindre anläggningar (2 000 – 20 000 pe) kan kostnaderna förvissa reningstekniker uppgå till ca 5 kr/m3, dock är osäkerheten i beräkningarnabetydligt större för mindre avloppsreningsverk. Med bland annat fortsattteknikutveckling, driftserfarenheter och mer resurseffektiva anläggningar kommer kostnadsbilden att kunna förändras över tid. De miljökostnader som är förknippade med införandet av avancerad rening handlar främst om en ökad energianvändning och kemikalieanvändning. Detta innebär en negativ påverkan på andra miljökvalitetsmål. Andra miljöaspekter att beakta är bildandet av restprodukter. En del av teknikerna medför en kontaminering av avloppsslammet, vilket bör beaktas vid val av teknik och slamstrategi på avloppsreningsverket. Införandet av avancerad rening medför nyttor för miljö och hälsa. Flertalet studier har visat att läkemedel kan ha negativa effekter i den akvatiska miljön, bland annat hormonstörande effekter och risk för spridning av antibiotikaresistens. Nyttor för samhället är här identifierade, men det har inte varit möjligt att kvantifiera den nytta som avancerad rening skulle bidra till på nationell nivå. Ett antal drivkrafter och hinder för införande av avancerad rening vid svenska avloppsreningsverk har identifierats. Exempel på drivkrafter är det identifierade behovet i den lokala recipienten, liksom förväntade nya eller tillkommande reningskrav. Vad gäller hinder står vatten- och avloppsbranschen inför stora utmaningar framöver, främst i form av ökade investeringsbehov. Ledningar behöver bytas ut i snabbare takt och kraven på avloppsvattenrening och säkrad produktion av dricksvatten ökar alltmer. Detta är särskilt kännbart för mindre kommuner. Kommuner som ingår i samverkanslösningar och regionala samarbeten bedöms dock kunna möta de framtida utmaningarna lättare. Små kommuner med liten betalningsbas har som regel svårare att finansiera avancerad uppgradering av sina avloppsreningsverk utöver lagkrav då andra investeringar måste prioriteras för att trygga den långsiktiga hållbarheten. Sammanfattningsvis behöver en rimlighetsavvägning göras i det enskilda fallet där behovet och nyttan av införandet av avancerad rening ställs mot kostnaderna. Behov av fortsatt arbete Behovet av att införa avancerad rening på avloppsreningsverk varierar och vi vet idag inte hur många eller vilka som bör prioriteras. Det är också önskvärt att säkerställa en kunskapsuppbyggnad och hållbar implementering av avancerad rening eftersom detta är under utveckling, till exempel genom ett etappvis införande. Naturvårdsverket föreslår att regeringen låter utreda fortsatta steg i riktning mot ett införande av avancerad rening med början där behovet är störst: Steg 1: Utreda vid vilka avloppsreningsverk behovet är störst att införa avancerad rening av läkemedelsrester Steg 2: Utreda vilken styrning som på ett samhällsekonomiskt effektivt och ändamålsenligt sätt kan leda till att avancerad rening införs där behovet är störst

Gifter &amp; miljö 2020 − nya utmaningar och gamla synder : Om påverkan på yttre miljö och människor

Gifter &amp; Miljö presenterar resultat från den nationella miljögiftsövervakningen som mäter halter och påverkan av miljöfarliga ämnen i Sverige. Årets rapport har temat nya utmaningar och gamla synder.  Här beskrivs exempel av olika typer av farliga ämnen som finns i vår omgivning idag. Vilka risker kan de innebära för människa och miljö? Vilka är utmaningarna och hur kan vi förhindra att miljöföroreningar sprids? Miljöövervakningens temarapport Gifter &amp; miljö