Wat zijn de effecten van korteketenvetzuren (SCCP's) op het milieu en de gezondheid?

Korteketenvetzuren (SCCP's), die uit een mengsel van gechloreerde alkanen bestaan, hebben aanzienlijke gevolgen voor zowel de gezondheid van mensen als het milieu. Hun persistente en bioaccumulerende eigenschappen maken ze gevaarlijk, omdat ze zich ophopen in levende organismen en daardoor een groot risico vormen voor diverse ecologische systemen en de gezondheid van mensen.

Verder blijkt dat SCCP's ook een ernstige invloed hebben op sedimentorganismen, zoals Hyalella azteca en Lumbriculus variegatus, die beide sensibel reageren op SCCP’s. De concentraties waarbij significante effecten werden waargenomen, lagen respectievelijk op 270 mg/g voor H. azteca en 410 mg/g voor L. variegatus, wat de schadelijke effecten van SCCP's op aquatische ecosystemen aantoont. In zowel bodem als sediment wordt een vergelijkbare PNEC van 13 μg/g droge gewicht gevonden, wat wijst op de toxiciteit van SCCP's in verschillende omgevingen.

Ook in waterlichamen heeft de aanwezigheid van SCCP’s schadelijke effecten. Ze blijken bijzonder giftig te zijn voor zoetwaterverschillende ongewervelde dieren, waaronder Daphnia magna. De laagste concentratie waarbij effecten werden waargenomen was 10 μg/L voor een langdurige blootstelling, terwijl de 48-uurs EC50 werd vastgesteld op 5,9 μg/L. Deze waarden benadrukken de noodzaak van strenge controle over de concentraties van SCCP's in aquatische systemen, vooral om de impact op de biodiversiteit te minimaliseren.

SCCP’s vertonen een aanzienlijke persistentie in het milieu, mede door hun hoge gehalte aan chloor. Dit verklaart deels waarom ze niet alleen gevaarlijk zijn voor de directe omgeving, maar ook voor organismen die zich met het milieu voeden. Uit onderzoeken blijkt dat SCCP’s, hoewel ze vaak gebruikt worden in consumptiegoederen zoals rubber en speelgoed, zelfs in lage concentraties aanwezig kunnen zijn in deze producten. De meest voorkomende homologen in consumentenproducten zijn de C10- en C12-groepen, die verantwoordelijk zijn voor 93% van de monsters van rubberproducten. Dit wijst op de wijdverspreide aanwezigheid van SCCP’s in producten die door mensen dagelijks worden gebruikt, wat een directe bedreiging vormt voor de gezondheid.

Om de schadelijke effecten van SCCP’s te beperken, is het noodzakelijk om zowel de blootstellingsniveaus als de risico’s die zij met zich meebrengen grondig te begrijpen. Het definiëren van PNEC-waarden, evenals het inzicht in de toxiciteitsdrempels, is van essentieel belang voor een adequaat risicobeheer en de regulering van SCCP’s in verschillende omgevingen. Dit kan bijdragen aan het behoud van de biodiversiteit en het waarborgen van de essentiële ecosysteemdiensten die van vitaal belang zijn voor het voortbestaan van het milieu.

Hoe kunnen we het gebruik van persistent organische verontreinigende stoffen in de bodem begrijpen en analyseren?

In veel studies die zich richten op organochlorine pesticiden (OCP’s), wordt de verhouding DDT/(p,p′-DDD + p,p′-DDE) gebruikt om te bepalen of de concentraties van DDT in de bodem het gevolg zijn van huidig of historisch gebruik. Als deze verhouding lager is dan 1, wijst dit op een verontreiniging door het gebruik in het verleden, terwijl een verhouding hoger dan 1 duidt op huidig gebruik. Deze benadering werd bijvoorbeeld toegepast in een onderzoek uit 2022 in Shenyang, China, waar de concentraties van OCP’s in landbouwbodems werden geanalyseerd.

In deze studie werd in 308 bodemmonsters (286 uit open lucht en 22 uit kassen) een breed scala aan OCP’s gedetecteerd. De gemiddelde concentraties in de kassen waren hoger dan die in de open lucht, wat suggereert dat er mogelijk een hoger gebruik van pesticiden in de gecontroleerde omgevingen is geweest. De concentratievolgorde van OCP’s in de kassen was p,p′-DDT > p,p′-DDE > p,p′-DDD, wat duidt op recent gebruik van DDT. In open luchtbodems waren de concentraties van andere OCP’s zoals endrin en γ-HCH meer prominent, hoewel de hoeveelheid DDT ook in deze bodems aanwezig was, zij het in lagere concentraties.

In de bodems van de openluchtvelden was er ook sprake van DDT en zijn afbraakproducten, maar de relatie tussen p,p′-DDT en zijn metabolieten gaf aan dat dit pesticide mogelijk recent werd toegepast, ondanks de waarschuwing van de wereldwijde trend naar het verbod op DDT. Hetzelfde geldt voor de concentraties van HCH’s (hexachloorcylclohexaan), waar α-HCH en γ-HCH aanwezig waren, hoewel de verhoudingen tussen deze isomeren vaak wijzen op een historisch gebruik van HCH’s, met uitzondering van het mogelijke recente gebruik van lindaan.

Ook in andere onderzoeken, zoals het nationale onderzoek in China in 2019, werd het gebruik van OCP’s in landbouwgronden aangetoond door het hoge aandeel DDT’s in de totale concentratie OCP’s. DDT blijft bijzonder persistent in de bodem, met een lange halveringstijd. De meeste onderzochte bodems vertoonden concentraties van p,p′-DDE en p,p′-DDT, en de resultaten toonden aan dat het grootste deel van de verontreiniging voortkwam uit historisch gebruik, hoewel recente invoer van DDT en lindaan niet volledig werd uitgesloten.

Vergelijkbare bevindingen werden gedaan in Zuid-Korea, waar OCP’s in verschillende soorten bodemmonsters werden gedetecteerd. In stedelijke gebieden werd een hogere concentratie van OCP’s gevonden, vooral DDT’s en HCH’s. In landelijk gebied was de detectiefrequentie lager, maar werden er nog steeds stoffen zoals endosulfan aangetroffen, wat wijst op frequente toepassingen van technische endosulfan. De trend van verontreiniging volgt vaak een patroon dat samenhangt met de mate van verstedelijking en het type landgebruik.

Wat belangrijk is bij het interpreteren van dergelijke gegevens is dat de detectie van OCP’s in de bodem niet alleen duidt op het gebruik van pesticiden in de afgelopen jaren, maar ook kan wijzen op de persistentie van deze stoffen. OCP’s zoals DDT, HCH’s, en chlordane kunnen jarenlang in de bodem blijven, en hun afbraakproducten kunnen een signaal vormen van eerdere verontreiniging. Het is dus cruciaal om bij het analyseren van bodemmonsters de context van het landgebruik en de mogelijke historische toepassingen te begrijpen, aangezien recente concentraties van OCP’s vaak nog steeds het gevolg zijn van praktijken uit het verleden.

Ook moet men rekening houden met de risico’s van lange-termijn blootstelling aan deze verontreinigende stoffen, zowel voor de ecosystemen als voor de volksgezondheid. De relatie tussen de concentratie van DDT en zijn afbraakproducten kan bijvoorbeeld helpen om te begrijpen hoe lang een gebied mogelijk is blootgesteld aan bepaalde pesticiden en of er nog steeds actief gebruik van deze stoffen plaatsvindt, ondanks hun verbod in veel landen. Het is dus niet alleen van belang om te weten wanneer de pesticiden voor het laatst werden toegepast, maar ook hoe ze zich door de jaren heen in de bodem hebben gemanifesteerd en welke langdurige effecten ze kunnen veroorzaken.