Publications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Screening of Emerging Brominated Flame Retardants (BFRs) and Polybrominated dibenzofurans (PBDFs)
Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
Show others and affiliations
Responsible organisation
2014 (English)Report (Other academic)
Abstract [en]

As an assignment from the Swedish Environmental Protection Agency, a screening study of selected emerging brominated flame retardants (BFRs) and polybrominated dibenzofurans (PBDFs) has been carried out. Additional substances in the screening were polybrominated diphenyl ethers (PBDEs), polybrominated dibenzodioxins (PBDDs) and chlorinated dioxins and furans (PCDDs and PCDFs).

The overall objective of this screening study was to determine the concentrations of selected BFRs and PBDFs in a variety of media in the Swedish environment. Additional aims were to assess possible emission sources and to highlight important transport pathways in the environment including large scale transport. An issue for the screening was also to investigate the presences of the BFRs in biota to give an indication if they pose an environmental risk. Possible human exposure was investigated by analysing BFRs in human blood samples and PBDFs in human milk samples.

Measurements have been carried out both at background- and urban sites. The sampling was mainly performed at the Swedish west coast with Göteborg representing the urban area. Sediment and biota was sampled in the estuary of Göta Älv and in a background area.

For identification of pathways to the environment storm water/sludge and samples from WWTPs were collected. Dust samples from different indoor environments were taken both at public spaces and in homes. Air and dust samples were collected at a recycling industry for electronic waste. Fire extinguishing water from a fire at a recycling industry was included in the sampling program.

The emerging BFRs, PBDEs and PBDFs occurred in "high" concentrations in air and dust from the recycling industry. The occurrence of BFRs at this electronic waste facility shows that electronic articles contain these chemicals. BDE-209 and DBDPE were found in highest concentrations. DBDPE has similar applications as BDE-209 and it has been marketed as a general substitute for this chemical. The occurrence of PBDFs may indicate that the BFRs are contaminated or that PBDEs are transformed to PBDFs in the recycling processes.

The presence of both the emerging BFRs and PBDEs in dust collected in a "new private car" shows that theses flame retardants are used in textiles and plastic details in newly manufactured cars. DBDPE and BDE-209 which are used as flame retardants in textiles occurred in high concentration. The simultaneous occurrence of high levels of PBDFs indicates presence in BFR formulations.

The occurrences of the included BFRs in dust from different indoor environments indicates a wide application of these chemicals in articles and household products and that diffuse emissions of BFRs from consumer products may take place in the indoor environment. The differences in the distribution among the BFRs for the different dust samples indicate that t

Higher ratios of PBDFs vs. BDE-209 were found in dust from environments that are likely to contain BFR containing plastics (offices and recycling facilities) than in dust from environments containing BFR treated textile products (car and conference center interiors). This may indicate that PBDFs are formed during production or use of flame retarded plastics.

The emissions of BFRs and PBDFs will take place both to air and water. BFRs and PBDFs emitted indoors to air and to settled dust may via ventilation be transported to outdoor air. The presence of these pollutants in influent, effluent and sludge from municipal WWTPs also indicate that diffusive emissions from household products occur and that these chemicals may be emitted to the environment from WWTPs. The occurrence of the BFRs and PBDD/Fs in storm water and fire extinguishing water shows that this may also be pathways to the environment.

Thus, the emerging BFRs and PBDFs were generally found in samples from WWTPs, storm water, indoor air and dust, indicating that they may be emitted and transported to the environment via these sources and pathways.

Several of the emerging BFRs occurred in all the included environmental matrices except in atmospheric deposition. The concentrations in samples at urban sites were higher compared to background samples.

Most of the emerging BFRs were detected in urban air, in the same levels or somewhat lower than BDE-47, -100 and -99. BDE-209 occurred in the highest concentrations. One of the emerging BFRs, HBB, was detected in background air, in the same concentration range as the PBDEs. It was found both at the Swedish West coast and in the remote area in Northern Finland, which shows the potential for atmospheric long range transport for HBB.

PBDD/Fs were found in all air and deposition samples. There appears to be an annual variation in both PBDD/F and PCDD/F concentrations, with higher levels during winter. Significantly elevated levels were detected in May-June 2011, which coincided with extensive forest fires in southern Russia and Ukraine.

In sediments, the emerging BFRs were only detected in a sample from Göta Älv near a former industrial site where they occurred in the same concentration level as the penta-BDEs.

The occurrence of emerging BFRs in biota from background sites shows that these chemicals like the PBDEs are further spread to the ecosystem. The distribution of the BFRs differed between the various species as well as among the different sampling sites.

The only emerging BFR detected in human sera was PBEB, which occurred in one out of 15 samples. PCDD/Fs were found in all human milk samples, but no PBDD/Fs were detected.

 

Abstract [sv]

På uppdrag av Naturvårdsverket har en screeningstudie av utvalda "nya" bromerade flamskyddsmedel (BFRs) och polybromerade dibensofuraner (PBDFs) genomförts. Ytterliggare substansgrupper var polybromerade difenyletrar (PBDEs), polybromerade dibensodioxiner (PBDDs) och klorerade dioxiner och furaner (PCDDs och PCDFs).

Undersökningens ändamål var att bestämma koncentrationer av vissa BFRs och PBDFs i ett antal olika medier i den svenska miljön och dessutom bedöma möjliga källor och spridningsvägar i miljön inklusive storskalig transport. En uppgift var också att undersöka förekomst av BFRs i biota och indikera om detta kan utgöra en miljörisk. Möjlig human exponering belystes genom analys av BFRs i humana blodprov och av PBDFs i modersmjölk.

Mätningar har gjorts både i bakgrundslokaler och i urbant påverkade områden. Provtagning gjordes huvudsakligen på svenska västkusten, med Göteborg som urbant område. Sediment och biota provtogs i Göta älvs mynningsområde och vid en bakgrundslokal.

För att identifiera spridningsvägar till miljön provtogs dagvatten/dagvattenslam och vatten och slam från avloppsreningsverk. Damm från olika inomhusmiljöer provtogs både i offentliga lokaler och i hemmiljö. Luft och damm provtogs i en återvinningsindustri. Brandsläckningsvatten från en brand i en återvinningsindustri ingick också.

"Nya" BFRs, PBDEs och PBDFs förekom i "höga" koncentrationer i luft och damm från återvinningsindustrin. Förekomsten av BFRs här visar att elektriska artiklar innehåller dessa kemikalier. BDE-209 och DBDPE förekom i högst koncentrationer. DPDBE har likartat användningsområde som BDE-209 och har marknadsförts som en ersättningskemikalie för denna. Förekomsten av PBDFs kan indikera att BFRs är kontaminerade eller att PBDEs transformeras till PBDFs i återvinningsprocessen.

Förekomsten av både de "nya" BFRs och PBDEs i damm som provtogs i en ny personbil, visar att dessa flamskyddsmedel används i textilier och plastdetaljer i nytillverkade bilar. DBDPE och BDE-209, som används som flamskyddsmedel i textilier, förekom i höga koncentrationer.

Förekomsten av de i studien ingående bromerade flamskyddsmedlen i damm från olika inomhusmiljöer visar en bred användning av dessa kemikalier i varor och hushållsprodukter och att diffusa utsläpp från konsumentprodukter kan ske i inomhusmiljön. Skillnaderna i fördelningen mellan ämnena i olika dammprover indikerar att BFR kan härröra från olika varor och konsumentprodukter.

En högre andel PBDFs jämfört med BDE-209 förekom i damm från miljöer som sannolikt innehåller BFR-plast (kontor och återvinningsanläggningar) än i damm från miljöer där BFR behandlade textilprodukter används (bil och konferenscenterinteriörer). Detta kan tyda på att PBDFs bildas under produktion eller användning av flamskyddade plaster.

Utsläppen av bromerade flamskyddsmedel och PBDFs sker både till luft och vatten. BFRs och PBDFs som avges inomhus till luft och damm, kan via ventilationen transporteras vidare till utomhusluften. Förekomst av dessa föroreningar i inkommande och utgående vatten samt slam från kommunala reningsverk tyder också på att diffusa utsläpp från hushållsprodukter förekommer och att dessa kemikalier kan spridas till miljön från avloppsreningsverk. Förekomsten av bromerade flamskyddsmedel och PBDD/Fs i dagvatten och släckvatten från bränder visar att dessa också kan utgöra spridningsvägar till miljön.

Således, "nya" BFRs och PBDFs förekom generellt i prover från reningsverk, dagvatten, inomhusluft och damm, vilket indikerar att de kan släppas ut och transporteras till miljön via dessa källor och spridningsvägar.

Flera av de "nya" BFRs förekom i alla ingående miljömatriser utom i atmosfäriskt nedfall. Koncentrationerna i proven i urbana platser var högre jämfört med bakgrundsprover.

De flesta av "nya" BFRs förekom i urban luft, i samma nivåer eller något lägre än BDE-47, -100 och -99. BDE-209 förekom i de högsta koncentrationerna. En av den nya BFRs, HBB, detekterades i bakgrundsluft i samma koncentrationer som PBDE. Förekomsten av HBB både på den svenska västkusten och i norra Finland, visar på en potentiell långväga atmosfärisk transport av HBB.

PBDD/Fs förekom i alla luft-och depositionsprover. Det verkar förekomma en årlig variation i både PBDD/ Fs och PCDD/ Fs koncentrationer, med högre nivåer under vintern. Signifikant förhöjda nivåer detekterades i maj-juni 2011, vilket sammanföll med omfattande skogsbränder i södra Ryssland och Ukraina.

I sediment påvisades "nya" BFRs endast i ett prov från Göta älv, i närheten av ett tidigare industriområde där halterna var i samma storleksordning som för penta-BDE.

Förekomsten av nya bromerade flamskyddsmedel i biota från bakgrundsområden, visar att dessa kemikalier, precis som PBDE, sprids till ekosystemet. Fördelningen av BFRs skilde sig mellan de olika arterna samt mellan de olika provtagningsplatserna.

Den enda av de "nya" BFRs som detekterades i humant serum var PBEB, som förekom endast i ett av totalt 15 prover. PCDD/Fs detekterades i alla modersmjölksprover, däremot kunde PBDD/Fs inte påvisas i några av prover

Place, publisher, year, edition, pages
2014. , 63 p.
Series
IVL Rapport B, 2110
National Category
Environmental Sciences
Research subject
Finance, National; Miljöövervakningens programområden, Toxic; Environmental Objectives, A Non-Toxic Environment
Identifiers
URN: urn:nbn:se:naturvardsverket:diva-1818OAI: oai:DiVA.org:naturvardsverket-1818DiVA: diva2:754878
Available from: 2014-10-13 Created: 2014-10-13 Last updated: 2014-10-15

Open Access in DiVA

fulltext(2006 kB)83 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2006 kBChecksum SHA-512
9c37810c644e2bb9868786d47b1625a0a957dd45053945821d6728901bffbfbfe7b33ac572f6dfe4cb1a523c59ef927d4a4e999ca562f7cfa8ba65882c1fe8c6
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
IVL Swedish Environmental Research InstituteUmeå universitet, UmU
Environmental Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 83 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 178 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf