Sammanfattning I två projekt som har finansierats av kunskapsprogrammet Hållbar Sanering har en kombinerad spridnings- och exponeringsmodell (CalTOX) utvärderats som ett verktyg för riskbedömning av dioxinförorenad mark. Modellens styrka jämfört med liknande modeller är dels att den inkluderar livsmedelsbaserade exponeringsvägar, dels att den kan hantera både bakgrundshalter i luft i kombination med förhöjda halter i marken samt att den är anpassad för att beskriva förändringar över tiden (dynamiska situationer). En initial utvärdering av modellen gjordes med ett generellt bakgrundscenario där modellresultaten jämfördes mot svenska mätdata. I en andra fas utvärderades modellen i ett platsspecifikt förorenad markscenario, där analyser av fältprover på ett dioxinförorenat område utgjorde basen för att kunna avgöra modellens användbarhet ur riskbedömningssynpunkt. De övergripande erfarenheterna som erhållits då CalTOX har tillämpats för beräkningar av dioxinhalter i olika delar av miljön har sammanställts i tabell A och B. Syftet med sammanställningarna är att ge en vägledning av förväntade resultat från modellen samt att visa på hur omständigheter i både modelleringen och utvärderingen som kan leda till avvikelser. Som grund för utvärderingen användes uppmätta halter i miljöprover som ”sanna” värden. En avvikelse på 1-4 gånger mellan uppmätta och beräknade halter betraktades som bra, 5-9 gånger som godkänd och >10 som tveksam. Eftersom avvikelserna mellan beräknade och uppmätta halter varierade för olika kongener var den slutliga bedömningen ändå något subjektiv. Vid slutbedömningen vägdes även exponeringens betydelse in. Dessutom bedömdes en överskattning lindrigare än en underskattning eftersom den senare leder till en underskattad exponeringsrisk. I tabell A återfinns utvärderingen av Bakgrundsscenariot, d.v.s. det scenario som förutsatte svenska bakgrundsnivåer och som är utvärderat med hjälp av analysdata från typiska svenska bakgrundsbelastade prover. Eftersom mätdata för både luft och mark utgjorde ingångsvärden till bakgrundsscenariot har modellresultat för dessa medier ej inkluderats i tabell A. De övergripande erfarenheterna som gjorts då CalTOX tillämpades för ett förorenad markscenario har sammanställts i tabell B. Sediment, ytvatten och fisk uteslöts från utvärderingen eftersom det detaljkunskap om det akvatiska systemet saknades för den specifika platsen. Utvärderingen av CalTOX har visat att verktyget är användbart för att bedöma spridningen av dioxiner till omgivande miljö, både i syfte att återspegla en bakgrundssituation och en situation med förorenad mark. Med hjälp av modellberäkningar har bidraget från flera olika exponeringsvägar jämförts i olika scenarier med ökande koncentration av dioxiner i marken. De exponeringsvägar som uppenbart kan ge en ett väsentligt bidrag till en ökad yttre exponering om marken är förorenad är; • intag av jord • intag av ägg • intag av mjölk • intag av kött • intag av ovanjordiska växter 8HÅLLBAR SANERING Rapport 5929 - Hälsoriskbedömning av exponering relaterad till dioxinförorenad mark • intag av underjordiska växter • hudkontakt med jord Tabell A. Sammanfattning av övergripande erfarenheter från modellberäkningar som erhölls då CalTOX tillämpades på ett bakgrundsscenario. Som grund för utvärderingen användes uppmätta halter i miljöprover som ”sanna” värden. En avvikelse på 1-4 gånger mellan uppmätta och beräknade halter betraktades som bra, 5-9 gånger som godkänd och >10 som tveksam. Tabellen bör endast betraktas som en vägledning av förväntat resultat från en modellering. För förklaring and kommentarer till fotnoter, se kapitel 6.1. Ovanjordiska Underjordiska Ytvatten Grundvatten Sediment växtdelar växtdelar a b Överensstämmelse Bra Godkänd Tveksamc d Bra EA Risk för överskattning xdRisk för underskattning xa xb xc xdKött Mjölk Ägg Fisk e e Överensstämmelse Bra Bra Tveksamf g GodkändRisk för överskattning xe xe xfRisk för underskattning xe xe xf xgTabell B Sammanfattning av övergripande erfarenheter från modellberäkningar som erhölls då CalTOX tillämpades på förorenad markscenario. Som grund för utvärderingen användes platsspecifika uppmätta halter som ”sanna” värden. En avvikelse på 1-4 gånger mellan uppmätta och beräknade halter betraktades som bra, 5-9 gånger som godkänd och >10 som tveksam. Tabellen bör endast betraktas som en vägledning av förväntat resultat från en modellering. Överensstämmelsen är en sammanvägd bedömning av avvikelser mellan modellscenariot/ verkligheten och konsekvenser av avvikelserna. Avvikelser som ger en viss (om än rimlig) säkerhetsmarginal i t.ex. exponeringsberäkningarna har bedömts som godkända. För förklaring och kommentarer till fotnoter, se kapitel 6.1. Ovanjordiska Underjordiska Luft Ytvatten Grundvatten växtdelar växtdelar a Överensstämmelse Godkänd EA Godkändb c d Godkänd GodkändRisk för överskattning xa xb xcRisk för underskattning xdKött Mjölk Ägg f e Överensstämmelse EA Bra TveksamfRisk för överskattning xe xfRisk för underskattning xfFigur A sammanfattar kritiska exponeringsvägar vid olika grad av dioxinförorenad jord identifierade med CalTOX. Intag av animaliska livsmedel (t.ex. kött, mjölk och ägg) som producerats på förorenad mark står sannolikt för de största potentiella exponeringsriskerna eftersom fettinnehållet i dessa produkter bidrar till att dioxiner ackumuleras i dessa produkter. Redan vid låga markkoncentrationer kan livsmedlen kontamineras i relativt hög utsträckning. Områden som förorenats diffust eller som har fläckvis förhöjda halter kan därför utgöra en större risk än ett begränsat hot-spot område där ringa aktivitet pågår. Förorenade objekt med nära läge till betesmarker eller äggproduktion bör således ges hög prioritet vid miljöutredningar. Sannolikt är det spridning av förorenade jordpartiklar till betesväxters bladytor samt direkt intag av förorenad jord vid betning som bidrar till att djuren exponeras. Förhöjda halter av dioxiner i luft och växter (utan jordpartiklar) bidrar i lägre utsträckning. 9HÅLLBAR SANERING Rapport 5929 - Hälsoriskbedömning av exponering relaterad till dioxinförorenad mark 10 100 1000ng TEQ/kg TS i jord Intag av kött/mjölk/ägg Intag av jord Intag av rotfrukter/grönsaker Inhalering av utomhusluft Hudkontakt jord Intag av grundvatten Figur A. Kritiska exponeringsvägar vid olika grad av dioxinförorenad jord identifierade med CalTOX modellering. Antaganden av tillgänglighet: 3 % för hudkontakt, 50 % för intag av jord, samt 100 % för övriga exponeringsvägar. Utöver att fettfraktionen bidrar till att ackumulera dioxiner i mjölk, kött, ägg och andra animaliska livsmedel bidrar den också till att öka tillgängligheten av dioxinerna i magtarmkanalen. Intag av föroreningar via en fettfraktion, t.ex. genom att äta animalisk föda, resulterar i ett större upptag av föroreningarna jämfört med om intaget sker via intag av förorenade partiklar (t.ex. damm eller jord). Intag av jord kan ge ett väsentligt bidrag om markkoncentrationerna är höga. Då jord är den bärande matrisen bör dock hänsyn tas till den lägre tillgängligheten för upptag jämfört med andra matriser (t.ex. livsmedel). Vid bakgrundskoncentrationer i miljön ger intag av jord inget väsentligt bidrag till exponeringen. Exponeringsrisker vid intag av bär och grönsaker från ett förorenat område beror på damm och jord som fastnar på ytorna. Rotupptag och upptag av gasfas från luften är av mindre betydelse. Risker genom intag av bär och grönsaker kan därmed minskas genom att skölja produkterna. Vissa rotfrukter, som morötter, kan ta upp dioxiner i relativt hög utsträckning medan andra rotfrukter, som potatis, tar upp betydligt mindre. Eftersom dioxinerna framförallt anrikas i skalen kan exponeringsriskerna minskas betydligt om produkterna skalas.  Hudkontakt kan ge ett väsentligt bidrag till exponeringen om markkoncentrationen är hög. Hur ofta och hur länge man exponeras via hudkontakt samt den hudyta som utsätts för exponeringen är dock avgörande för denna exponeringsvägs betydelse. Hänsyn måste också tas till den markant lägre tillgängligheten för absorbering genom huden då jord är den bärande matrisen. I de generaliserade scenarier som använts befanns inhalering utomhus och intag vatten ej utgöra väsentliga exponeringsvägar. Inhalering torde dock kunna utgöra en exponeringsrisk i byggnader som innehåller förorenat damm och partiklar, t.ex. vid renoveringsarbete i kontaminerade lokaler. 10HÅLLBAR SANERING Rapport 5929 - Hälsoriskbedömning av exponering relaterad till dioxinförorenad mark Erfarenheterna från detta projekt visar att bidraget från en exponeringsväg kan variera kraftigt från situation till situation och att bidraget är starkt beroende av de olika antaganden som görs när exponeringen modelleras. För att få en bra uppfattning om vilka risker som är styrande bör dessa givetvis motsvara den verkliga situationen så långt det är möjligt. Fördelen med att modellera exponeringsriskerna i CalTOX är att varje given situation kan bedömas utifrån en helhet och man kan tydliggöra vilka spridnings- och upptagsvägar som kan bidra till en väsentlig påverkan på omgivningen. För varje exponeringsväg är det möjligt att se vilket medium (t.ex. luft, jord, grundvatten, etc.) som bidrar mest till exponeringsdosen. Detta innebär att en situation där risker för förhöjd exponering föreligger kan detaljstuderas. Eftersom bakgrundshalter kan inkluderas i form av t.ex. luftemissioner och markkoncentrationer, kan bidraget från bakgrundsexponeringen inkluderas i varje scenario, vilket underlättar bedömningen av hälsoriskerna. Sammanvägd risk för dioxinexponering vid en given markkoncentration beror på kongensammansättningen eftersom biotillgänglighet, persistens och toxicitet varierar från kongen till kongen. Därför rekommenderas en kongenspecifik bedömning ända från markförekomst fram till humanexponering. I den modell som används på rekommendation av Naturvårdsverket (den s.k. svenska modellen) görs enbart en bedömning av det totala TEQ-värdet, vilket innebär att de kongenspecifika riskerna förbises.