Temporal trends of Polybrominated diphenyl ethers (PBDE) and Hexabromocyclododecane (HBCDD) in Swedish Otter (Lutra lutra) and Grey Seals (Halichoerus grypus)

Abstract

Polybrominated diphenyl ethers (PBDE) and hexabromocyclododecane (HBCDD) are brominated flame retardants. These compounds are lipophilic, persistent and have been shown to bioaccumulate. The Baltic grey seal (Halichoerus grypus) and the Eurasian otter (Lutra lutra) are top predators and especially exposed to high levels of lipophilic pollutant in their diet due to biomagnification. In the current study temporal trends for PBDE congeners BDE-47, -99, -100, -153, -154 and HBCDD has been performed for the grey seal (1-3 years) collected along the Swedish east coast between 1980 and 2005 and the Eurasian otter collected in various counties in Sweden between 1991 and 2009. The animals were divided into two groups representing the northern and southern part of Sweden to see if there were any difference between the groups. The PBDE congener profile and pattern as well as if there is any connection between the concentrations and intestinal ulcers in the grey seal was also investigated.
There is a significant difference in concentrations for all PBDE congeners between the grey seal in the Baltic Sea (southern group) and the Gulf of Bothnia (northern group), being higher in the northern group.
The congener pattern also differs between the groups and seals in the northern area were more characterized by higher brominated congeners. The concentration of HBCDD were increasing in both groups but not for the last ten years of the time trend and the concentrations of the PBDEs were in general decreasing in both groups. High concentration of BDE-99 and HBCDD might be an additional factor contributing to the frequency of intestinal ulcers.
The concentration of the sum of PBDEs in the entire otter population was decreasing and this was seen in both the northern and the southern group. The profile of the single PBDEs was similar in both groups but differed from that seen in marine mammals and other studies on otters.

Popular Abstract (Swedish)

Polybromerade difenyletrar (PBDE) och hexabromcyklododekan (HBCDD) är bromerade flamskyddsmedel som har använts i stor utstäckning i olika produkter under lång tid. Dessa föreningar är svårnedbrytbara och fettlösliga vilket innebär att de kan lagras länge i fettvävnaden. Både kemin och egenskaperna hos PBDE og HBCDD liknar det kända miljögiftet PCB, vilket gör at det är intressant att se närmare på dem.
För att övervaka föroreningssituationen av gifter i miljön är det vanligt att använda sig av tidstrender. Tidstrender är användbara verktyg för att förstå förhållandet mellan utsläpp och nivåer i miljön. Tidstrender kan också vara ett användbart verktyg när man försöker koppla förändringar i hälsotillståndet för olika arter till miljöföroreningarnas effekter.
Östersjögråsälar (Halichoerus grypus) och uttrar (Lutra lutra) är båda rovdjur på toppen av näringkjedjan och är särskilt utsatta för högre koncentationer av fettlösliga och svårnedbrytbara ämnen.
Syftet med denna studie var att sammanställa och utvärdera tidstrender för koncentrationer av PBDE och HBCDD i svenska uttrar och gråsäl. Studien såg også närmare på mönstret av olika varianter, så kallat kongener, av PBDE i både gråsäl och utter. Syftet var också att se om det var skillnad mellan nordliga (motsvarande Bottenhavet) och sydliga (motsvarande egentliga Östersjön) livsmiljöer samt att se på om det fanns ett samband mellan koncentrationerna av PBDE samt HBCDD och tarmsår hos gråsäl. De PBDE-kongener som valdes ut för denna studie var BDE-47, -99, -100, -153 och -154 eftersom de har visat sig vara vanliga i marina biota (Sellström, et al., 1993).
För gråsäl är undesökningsmaterialet från perioden år 1980 till 2005. För utter är undersökningsmaterialet från perioden 1991 till 2009. Nästan alla konjugener av PBCD blev förbjudet i elektronik från år 2006. HBCDD blev satt på EUs kandidatlistan för förbud 2011 och blev förbjudet år 2015.
Resultaten för gråsälen visar att koncentrationen av olika kongener av PBDE generellt minskade i både den södra och den norra sälgruppen under tidsperioden 1980-2005. Den norra och södra sälgruppen har olika mönster av kongener där den norra gruppen har högre koncentrationer av kongener med fler antal bromatomer. HBCDD var ökende i båda grupperne fram til ca 1995 där trenden sedan klingade av. Resultatet visade också att höga koncentrationer av kongenen BDE-99 och HBCDD kan ha en effekt på förekomsten av tarmsår hos gråsälen.
Resultaten för utter visade att koncentrationen av alla kongener av PBDE minskade under tidsperioden i både den norra och den södra uttergruppen. Båda grupperna hade liknande mönster av kongener, men mönstret skiljde sig från mönstret som man kan se för marina däggdjur.

• author: Frost, Kajsa
• supervisor: Olof Berglund
• organization: Centre for Environmental and Climate Science (CEC)
• course: MVEM02 20232
• year: 2023
• type: H1 - Master's Degree (One Year)
• subject: Earth and Environmental Sciences
• keywords: Polybrominated diphenyl ether, PBDE, BDE, hexabromocyclododecane, HBCDD, Temporal trends, Flame retardants, Baltic grey seal, Halichoerus grypus, Eurasian otter, Lutra lutra, Intestinal ulcers, BDE-47, BDE-99, BDE-100, BDE-153, BDE-154
• language: English
• language: Swedish
• id: 9141444
• date added to LUP: 2023-11-23 13:40:46
• date last changed: 2023-11-24 09:03:57