Advanced

Local pollution and the risks of OPFR, PBDE and PFAS to the marine ecosystem outside Longyearbyen and Barentsburg in Svalbard

Olsson, Anna LU (2016) MVEM12 20161
Studies in Environmental Science
Abstract
Most of the ecotoxicological research conducted in the Arctic until today has focused on long range transport of pollutants, while fewer studies on local pollution have been published. The aim of this study was hence to investigate if local pollution of organophosphorus flame retardants (OPFRs), polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) and perfluorinated alkylated substances (PFAS) occurs outside two settlements in Svalbard; Longyearbyen and Grønfjorden. Furthermore was the aim to examine if the concentration of each substance differs between the settlements. Sediment was sampled in Adventfjorden (outside Longyearbyen), Grønfjorden (outside Barentsburg) and at a reference site in Kongsfjorden. The samples were analysed for the above... (More)
Most of the ecotoxicological research conducted in the Arctic until today has focused on long range transport of pollutants, while fewer studies on local pollution have been published. The aim of this study was hence to investigate if local pollution of organophosphorus flame retardants (OPFRs), polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) and perfluorinated alkylated substances (PFAS) occurs outside two settlements in Svalbard; Longyearbyen and Grønfjorden. Furthermore was the aim to examine if the concentration of each substance differs between the settlements. Sediment was sampled in Adventfjorden (outside Longyearbyen), Grønfjorden (outside Barentsburg) and at a reference site in Kongsfjorden. The samples were analysed for the above mentioned substances. In addition a risk analysis was performed, using toxic units to examine the risk of OPFRs, PBDEs and PFAS to the fjord ecosystems.
Results showed that local pollution exist for 10 respectively 8 out of 13 analysed congeners of OPFRs in Adventfjorden and Grønfjorden, with the highest median concentration of tris(2-chloro-1-methylethyl) phosphate (TCPP) (3.17 ng/g dw respectively 15.2 ng/g dw). Of the PBDEs only 2,2´,4,4´,5-pentabromodiphenyl ether (BDE99) was detected, with the highest median concentration of 28.8 pg/g dw respectively 16.7 pg/g dw in Adventfjorden and Grønfjorden. Three of 21 analysed congeners of PFAS were assumed to originate from local sources, where perfluorooctansulfonic acid (PFOS) had the highest median concentration in Adventfjorden (0.18 ng/g dw) and perfluorotetradecanoic acid (PFTeA) in Grønfjorden (0.49 ng/g dw).
The wastewater effluent in Longyearbyen and a landfill site in Barentsburg had the highest pollution. None of the substance groups constitutes a risk to the marine ecosystem at the present concentrations; however the risk to individual organisms and a combined effect of the examined substances and other compounds which might be present in the fjords should not be excluded. (Less)
Popular Abstract (Swedish)
Förorenar Arktiska samhällen sig själva och påverkas marina organismer i samband med detta?

Ja, bara i Adventfjorden och Grønfjorden på Svalbard finns förorening från lokala källor för 14 av 57 analyserade flamskydds- och ytbehandlingsämnen i sediment. Inte så mycket tänker kanske du? Men den största anledningen till förekomsten av dessa ämnen är utsläpp av orenat avloppsvatten och läckage från soptippar – föroreningskällor som egentligen inte borde finnas. Och nej, av de tre ämnesgrupper som analyserats för verkar ingen ge någon enskild effekt på organismerna som lever i de här fjordarna. Men även om det te sig vara så, finns det fler kemikalier som släpps ut från de här källorna och som ökar koncentrationen av främmande ämnen i den... (More)
Förorenar Arktiska samhällen sig själva och påverkas marina organismer i samband med detta?

Ja, bara i Adventfjorden och Grønfjorden på Svalbard finns förorening från lokala källor för 14 av 57 analyserade flamskydds- och ytbehandlingsämnen i sediment. Inte så mycket tänker kanske du? Men den största anledningen till förekomsten av dessa ämnen är utsläpp av orenat avloppsvatten och läckage från soptippar – föroreningskällor som egentligen inte borde finnas. Och nej, av de tre ämnesgrupper som analyserats för verkar ingen ge någon enskild effekt på organismerna som lever i de här fjordarna. Men även om det te sig vara så, finns det fler kemikalier som släpps ut från de här källorna och som ökar koncentrationen av främmande ämnen i den marina miljön, vilket på sikt skulle kunna påverka organismer som lever där.

Långväga transport av föroreningar från hela världen till Arktis är ett uppmärksammat problem. Dock finns det inte lika mycket information om hur mycket Arktiska samhällen förorenar själva, varför detta har undersökts i denna studie. Två samhällen på den norska ögruppen Svalbard har inkluderats; Longyearbyen som är en norsk bosättning och det största samhället på öarna samt Barentsburg som är en rysk gruvby. Fokus har legat på förorening av fosfororganiska flamskyddsmedel, polybromerade difenyletrar och perfluorerade ämnen, substanser som förekommer i många av hemmets produkter. Dessa kan därmed finnas både i orenat avloppsvatten och i lakvatten från deponier, vilka är några av källorna till förorening som undersökts i studien.

Resultaten visade att lokal förorening fanns för 10 av 13 analyserade fosfororganiska flamskyddsmedel, en av 23 polybromerade difenyletrar och tre av 21 perfluorerade ämnen. Även om den största föroreningen anses bero på lokala källor förekommer troligen också förorening från långväga transport. Koncentrationen av de detekterade ämnena var som högst vid utsläppet av det orenade avloppsvattnet utanför Longyearbyen och vid två undersökta deponierna i Barentsburg. De flesta koncentrationerna var betydligt högre utanför den ryska byn jämfört med den norska, vilket skulle kunna bero på att såväl föroreningskällorna som att de produkter som används skiljer sig åt mellan samhällena.

De uppmätta koncentrationerna av varje enskild substansgrupp bedömdes inte ge någon effekt på ekosystemen i fjordarna. Dock hade några av de inkluderade ämnen i studien koncentrationer som ligger över nivån för icke försumbara halter. Den totala risken från alla tre ämnesgrupper samt ämnen som inte inkluderats i studien har inte utretts varför de koncentrationer och ämnen som trots allt uppmätts ej bör ignoreras. Det går heller ej att utesluta risk för de marina ekosystemen utanför Longyearbyen och Barentsburg med hänsyn till den totala potentiella föroreningen. Kontamineringen av tidigare nämnda ämnen i de utredda områdena innebär således att åtgärder så som rening av avloppsvatten och noggrannare täckning av deponier skulle behövas. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Olsson, Anna LU
supervisor
organization
course
MVEM12 20161
year
type
H2 - Master's Degree (Two Years)
subject
keywords
Local pollution, Organophosphorus flame retardants, Polybrominated diphenyl ethers, Perfluorinated alkylated substances, Sediment, Arctic, Svalbard, Adventfjorden, Grønfjorden, Risk analysis
language
English
id
8891266
date added to LUP
2016-09-29 09:32:23
date last changed
2016-09-29 09:32:23
@misc{8891266,
  abstract     = {Most of the ecotoxicological research conducted in the Arctic until today has focused on long range transport of pollutants, while fewer studies on local pollution have been published. The aim of this study was hence to investigate if local pollution of organophosphorus flame retardants (OPFRs), polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) and perfluorinated alkylated substances (PFAS) occurs outside two settlements in Svalbard; Longyearbyen and Grønfjorden. Furthermore was the aim to examine if the concentration of each substance differs between the settlements. Sediment was sampled in Adventfjorden (outside Longyearbyen), Grønfjorden (outside Barentsburg) and at a reference site in Kongsfjorden. The samples were analysed for the above mentioned substances. In addition a risk analysis was performed, using toxic units to examine the risk of OPFRs, PBDEs and PFAS to the fjord ecosystems. 
 Results showed that local pollution exist for 10 respectively 8 out of 13 analysed congeners of OPFRs in Adventfjorden and Grønfjorden, with the highest median concentration of tris(2-chloro-1-methylethyl) phosphate (TCPP) (3.17 ng/g dw respectively 15.2 ng/g dw). Of the PBDEs only 2,2´,4,4´,5-pentabromodiphenyl ether (BDE99) was detected, with the highest median concentration of 28.8 pg/g dw respectively 16.7 pg/g dw in Adventfjorden and Grønfjorden. Three of 21 analysed congeners of PFAS were assumed to originate from local sources, where perfluorooctansulfonic acid (PFOS) had the highest median concentration in Adventfjorden (0.18 ng/g dw) and perfluorotetradecanoic acid (PFTeA) in Grønfjorden (0.49 ng/g dw). 
 The wastewater effluent in Longyearbyen and a landfill site in Barentsburg had the highest pollution. None of the substance groups constitutes a risk to the marine ecosystem at the present concentrations; however the risk to individual organisms and a combined effect of the examined substances and other compounds which might be present in the fjords should not be excluded.},
  author       = {Olsson, Anna},
  keyword      = {Local pollution,Organophosphorus flame retardants,Polybrominated diphenyl ethers,Perfluorinated alkylated substances,Sediment,Arctic,Svalbard,Adventfjorden,Grønfjorden,Risk analysis},
  language     = {eng},
  note         = {Student Paper},
  title        = {Local pollution and the risks of OPFR, PBDE and PFAS to the marine ecosystem outside Longyearbyen and Barentsburg in Svalbard},
  year         = {2016},
}