Geen gegevens, geen risico? Hoe de monitoring van chemicaliën in het milieu de risicoperceptie beïnvloedt

Monitoring van bijzonder giftige chemicaliën in milie monsters vereist gevoelige ultratrace analytische methoden.

Verschillende honderdduizend chemicaliën worden beschouwd als potentieel milieurelevant. Wetenschappers van de RPTU Kaiserslautern-Landau in Duitsland tonen aan dat er slechts voor een zeer klein percentage van deze chemicaliën monitoringgegevens voor oppervlaktewater beschikbaar zijn.

In hun artikel, gepubliceerd in Science, demonstreren de auteurs ook dat de milieurisico’s van sterk giftige chemicaliën misschien over het hoofd worden gezien, omdat deze chemicaliën ecosystemen beïnvloeden op concentraties die niet regelmatig kunnen worden gedetecteerd.

“We hebben een zeer uitgebreide Amerikaanse database geanalyseerd voor de aanwezigheid van chemicaliën in de Amerikaanse oppervlaktewateren en deze vergeleken met de toxiciteitsgegevens van deze chemicaliën voor aquatische organismen, zoals planten, insecten of vissen,” zegt Ralf Schulz, milieuwetenschapper uit Landau en senior auteur van het artikel. “Op deze manier konden we beoordelen hoe de dataset de chemische risico’s van de afgelopen zes decennia weerspiegelt.”

Volgens het artikel is het grootste probleem voor uitgebreide risicobeoordelingen vandaag de dag de onvoldoende chemische dekking van monitoring. Minder dan 1% van de 300.000 chemicaliën die de Amerikaanse Environmental Protection Agency als potentieel milieurelevant beschouwt, is in feite gemonitord.

Het artikel onthult interessante patronen door 64 miljoen monitoringrecords voor 1.900 chemicaliën, 300.000 locaties en de periode van 1958 tot 2019 te koppelen aan toxiciteitsdrempels die risico’s voor aquatische organismen aangeven. Het laat bijvoorbeeld een toename van drempeloverschrijdingen door de VS in de jaren ’70 zien voor een relatief klein aantal chemicaliën, waaronder zware metalen zoals koper, lood en zink. Maar het toont ook aan dat de daaropvolgende maatregelen voor emissiecontrole leidden tot een daling van drempeloverschrijdingen van deze anorganische chemicaliën.

In de jaren 2000 kan een andere piek van drempeloverschrijdingen worden waargenomen, maar deze keer verspreid over een veel groter aantal voornamelijk organische chemicaliën, zoals geneesmiddelen en pesticiden. Het aantal overschrijdingen is sindsdien ook gedaald. Echter, omdat de monitoring van deze chemicaliën is gestopt, is het niet mogelijk om te stellen of de milieurisico’s van deze chemicaliën ook zijn afgenomen.

“Als je stopt met het monitoren van een problematische chemische stof, verlies je de mogelijkheid om de daadwerkelijke aanwezigheid ervan in het milieu bij te houden. Zonder de monitoringinformatie wordt het heel moeilijk om te begrijpen hoe potentiële risico’s zich ontwikkelen,” opmerkt Sascha Bub, milieuwetenschapper en hoofdauteur van het artikel.

Het artikel presenteert ook de evaluatie van 37 miljoen records van analytische limieten uit de Amerikaanse database. Analytische limieten beschrijven de laagste concentratie waarbij een chemische stof in het milieu kan worden aangetroffen.

Voor anorganische en de meeste organische chemicaliën zijn de analytische limieten laag genoeg om ze te detecteren bij alle concentraties die aquatische organismen beïnvloeden. Voor sommige pesticiden, en vooral voor bepaalde insecticiden, zijn de typische analytische limieten echter niet voldoende om alle concentraties te dekken die geassocieerd zijn met risico’s, omdat hun analytische limieten dicht bij hun toxiciteitsdrempels liggen.

Als gevolg hiervan kunnen sommige concentratieniveaus die geassocieerd zijn met risico’s voor aquatische organismen niet worden vastgelegd, en blijven potentiële effecten op het ecosysteem onopgemerkt.

Een groep insecticiden, pyrethroïden, die een belangrijke rol spelen in de huidige landbouwpraktijk en behoren tot de meest giftige chemicaliën voor aquatische organismen, heeft opvallende analytische limieten die bijna volledig boven de toxiciteitsdrempels liggen. Het werkelijke milieurisico van pyrethroïden kan daarom slechts in zeer beperkte mate worden beoordeeld.

Volgens de auteurs van het artikel kunnen hun resultaten vermoedelijk worden overgedragen op veel andere regio’s van de wereld. Echter, de gegevens voor het uitvoeren van vergelijkbare analyses ontbreken vaak.

Bub benadrukt: “Onze resultaten illustreren het belang van het analyseren van de milieugegevens op grote temporele en ruimtelijke schalen. We hebben dergelijke analyses nodig om de monitoring en beoordeling van het snel toenemende aantal gebruikte chemicaliën te kunnen sturen.”