Til innholdet

Miljørisiko ved bruk av hydrogenperoksid (H₂O₂) i oppdrett: Økotoksikologisk vurdering og grenseverdi for effekt

Sammendrag av resultater fra prosjektets faglige sluttrapport
Hydrogenperoksid brukes som lusemiddel i norsk oppdrettsnæring, men det finnes lite informasjon om mulige effekter på nærliggende miljø. I dette prosjektet er et internasjonalt anerkjent miljørisikovurderingsverktøy tatt i bruk for å foreta en objektiv vurdering av effekter av lusemiddelet. Det er utarbeidet økotoksikologiske grenseverdier for viktige økologiske og kommersielle norske arter. Disse verdiene er satt i sammenheng med modellerte konsentrasjoner i miljøet.
 
Resultatene viser at konsentrasjonen av hydrogenperoksid fortynnes raskt etter utslipp. Hvor raskt fortynningen skjer avhenger av lokale vær- og strømforhold. Hydrogenperoksid vil i hovedsak fortynnes i overflatevannet når vannsøylen er lagdelt og under rolige vær og strømforhold. Hydrogenperoksid kan synke til bunns når vannsøylen er godt blandet, noe som er vanligere i vinterhalvåret.
 
Risiko for påvirkning er avhengig av hvor fort de ulike dyrene responderer til eksponering, om lokaliteten er strømsvak eller strømsterk, og om sensitiv art eller livsstadie er til stede i nærheten av utslippspunktet. 
 
Det forventes ikke effekt på de artene som responderer langsomt på eksponering til hydrogenperoksid, som for eksempel torsk og torskeegg. For de dyreartene som responderer raskt til hydrogenperoksid, kan det oppstå dødelighet ved korttidseksponering i et begrenset område. Raudåte er den mest sensitive av de artene man har testet.
 
Arbeidet i denne rapporten har resultert i ny informasjon som til sammen utgjør er et viktig steg mot etablering av et verktøy for vurdering av miljøpåvirkning fra lusemiddel i havbruk.
Dette arbeidet har resultert i kunnskap som vil være svært nyttig for både havbruksnæringen og fiskerinæringen for å kunne redusere risiko for uheldig miljøpåvirkning ved utslipp av hydrogenperoksid, ved at det vil være mulig å tilpasse behandling med hydrogenperoksid og utslipp i forhold til risikovurdering.
Det legges stadig mer vekt på effekter av kjemikalier som brukes mot lakselus i oppdrettsnæringen. Hydrogenperoksid (H₂O₂) vurderes som det mest miljøvennlige alternativet blant kjemikaliene som brukes til lusebekjempelse fordi det brytes ned til oksygen og vann når det reagerer med organisk materiale. Fra 2013 til 2014 ble bruken av H₂O₂ firedoblet til mer enn 31 000 tonn. Samtidig er det blitt fremmet påstander om at stoffet har negative effekter på omkringliggende miljø. Det finnes lite kunnskap om dette. Noen laboratoriestudier har dokumentert negative effekter på enkelte arter, men per i dag blir det ikke gjort risikovurdering ved bruk av H₂O₂, og det finnes ingen grenseverdier for hvilke konsentrasjoner som vil kunne ha uheldig effekt på nærliggende miljø. Det er derfor et stort behov for å evaluere hvilke konsentrasjoner av hydrogenperoksid som potensielt kan føre til skade på miljøet.
 
Prosjektet tar sikte på å utvikle en SSD-kurve (SSD = Species Sensitivity Distribution) basert på kommersielle og økologisk viktige arter, og bruke EIF-metodikken (EIF = Environmental Impact Factor) til å vurdere om uakseptable effekter på miljøet vil oppstå, basert på PEC/PNEC-ratio (PEC = Predicted Environmental Concentration, PNEC = Predicted No-effect Environmental Concentration).

Prosjektets arbeidspakke 1 overlapper noe med FHF-prosjekt “Kunnskapsstatus for lusemidler og miljøpåvirkning” (FHF-901245). For begge prosjekter er det et mål å fremskaffe kunnskap om miljøeffekter av bruk av lusemidler i oppdrett. Med bedre dokumentasjon blir debatten faglig sterkere og fokus kan settes på tiltak der det er nødvendig.

Å finne grenseverdier for effekter av hydrogenperoksid.

Delmål
• Å samle inn data fra litteraturen og opprette økotoksdatabase (AP1).
• Å gjennomføre økotokstester og etablere SSD-kurver (AP2).
• Å beregne og modellere spredning i vannmassene (AP3).
• Å sammenfatte og tolke resultat (PEC og PNEC) opp mot risikovurdering (AP4).

Dersom studiet gir ønskede resultater, vil oppdrettsnæringen få et verktøy til å dokumentere at de opererer på en måte som ikke forventes å gi negative effekter på nærliggende miljø. Dette vil være positivt for mange interessenter til oppdrett (forvaltning, oppdrettere, fiskere, forskere og myndigheter).
 
Gevinsten ved etablering av et slik objektivt verktøy vil være:
• Næring og samfunn vil få et mer korrekt bilde av faktisk påvirkning/ikke påvirkning av H₂O₂ basert på forskning og veletablerte metoder.
• Næringen får et verktøy til å vurdere om et gitt planlagt utslipp bør begrenses.
• Prosjektet vil bidra til å redusere konflikt mellom oppdrettsnæring og fiskeri.
• Oppdrettsnæringen vil kunne dokumentere at de opererer innenfor et internasjonalt akseptert rammeverk.
• Regelverk kan bli basert på vitenskapelige resultater og veletablert metodikk.
• Bedre kunnskapsgrunnlag for forvaltning av havbruksnæringen.
Arbeidet deles i arbeidspakker rettet mot de fire delmålene.
 
AP1
Arbeidspakke 1 består av kunnskapsstatus og litteraturinnsamling. Tilgjengelige økotoksdata (både publiserte data, potensielle rådata og metadata) vil bli evaluert og relevans for videre bruk vurderes. Innsamlet data vil bli lagret i en database.

Viktige arter for fiskerimiljø, oppdrettsmiljø, forvaltning, samt nøkkelarter i økosystemet vil bli valgt ut for inkludering i SSD-kurve og nye arter foreslått for eksponeringsforsøk.
 
Resultatene fra arbeidet i AP1 oppsummeres i en økotoksdatabase og et endelig forslag på arter som skal inkluderes i kurven blir utarbeidet i samarbeid mellom Akvaplan-niva AS og Havforskningsinstituttet.
 
AP2
Arbeidspakke 2 består av økotoksforsøk, utarbeiding av LC50-  og NEC-verdier og SSD-kurver. Tokstesting gjennomføres i Akvaplan-niva AS sitt laboratorium i Tromsø, samt Havforskningsinstituttets laboratorium i Bergen. Eksperimenter utføres i henhold til OECD-retningslinjer for tokstesting. Kort oppsummert vil behandlingen bestå av kontroll, og 5 konsentrasjoner av hydrogenperoksid (H₂O₂).

Under eksponeringen noteres dødelighet på ulike tidspunkt. Sub-letale effekter i løpet av forsøket vil også bli notert. Resultater for alle arter blir behandlet i DEBtox-program og resultatene, LC50 og NEC oppsummeres i et regneark.
 
Disse resultatene sammenfattes, og det vil utarbeides SSD-kurver for H₂O₂. Dermed kan man forutsi den konsentrasjonen av H₂O₂ som vil kunne påvirke en andel av artene i et biologisk samfunn (PNEC). Ved å bruke SSD-teknikken vil man få en helhetlig og mer økosystembasert estimering av PNEC. Grenseverdien (PNEC) er den kjemikaliekonsentrasjonen som ikke vil gi effekt på 95 % av artene.
 
AP3
Tilsetting av H₂O₂ i sjøvann, i konsentrasjoner som blir brukt til lusebehandling, vil øke tettheten til sjøvannet med ca. 2 promille. Det kan ikke utelukkes at dette kan føre til at et utslipp i havet vil synke relativt raskt. Dette avhenger av den generelle sirkulasjonen på lokaliteten, vind på tidspunktet for utslippet, tettheten (saltholdighet og temperatur) til sjøvannet som er brukt til å lage blandingen og den vertikale tetthetsgradienten til vannmassene i området. I tillegg vil konsentrasjonen av hydrogenperoksid minke ved at H₂O₂ spaltes i H₂O og O₂. Denne rent kjemiske prosessen er avhengig av temperatur.
 
Det som vil være avgjørende for spredning og synking av H₂O₂ er tidsskalaen til de forskjellige prosessene. Hvis tidsskalaen for synking er lang sett i forhold til tidsskalaen for utblanding eller oppløsning, så vil ikke H₂O₂ kunne synke før det er blandet ut eller gått i oppløsning. Man vil derfor undersøke typiske tidsskalaer for vertikal spredning (synking), horisontal spredning, blanding og kjemisk oppløsning i vann. Dette vil gi en indikasjon på om H₂O₂ kan synke til store dyp eller hvor langt vekk fra utslippet farlige konsentrasjoner kan eksistere. For synking vil det tas utgangspunkt i klassisk teori som beskriver synking av tunge væsker i et stratifisert hav. Blanding vil vurderes ut fra energi tilgjengelig for omrøring (tidevannsstrømmer, vind etc.) og klassisk turbulensteori. Tidsskala og rekkevidde for horisontal spredning vil analyseres ut fra strømmålinger og simuleringer av kystsirkulasjon, mens tidsskala for den kjemiske oppløsning av H₂O₂ i vann vil finnes ut fra litteratur.

Tidsskalaen for de forskjellige prosessene nevnt over vil variere med de lokale forholdene. Ved sterk vind eller sterke tidevannsstrømmer vil blanding være på sitt sterkeste, mens vertikal spredning vil sannsynligvis elimineres av sterk vertikal tetthetssjiktning. Modellering av spredning av H₂O₂ vil derfor kunne gjøres ved bruk av forskjellige metoder avhengig av de lokale forhold. For å undersøke om synking til store dyp kan være et realistisk alternativ vil det simuleres et scenario hvor blanding og horisontal spredning er lite viktig (ingen horisontal bevegelse og ingen energi tilgjengelig for blanding) og den vertikale tetthetssjiktningen er null (vertikalt homogent vann). Dette kan sees på som et “worst-case”-scenario for synking av H₂O₂. Hvis synking i dette tilfelle foregår betydelig saktere enn oppløsning i vann så vil synking ikke kunne være en realistisk mulighet. Det vil deretter sees på et tilfelle hvor den vertikale sjiktningen eliminerer synking som en realistisk mulighet og simulere horisontal spredning med en havmodell satt opp for området.  
 
Resultater fra prosjektet “Fortynningsstudie: Hydrogenperoksid” (FHF-901226) som gjennomføres under ledelse av Aqua Kompetanse AS vil vurderes for mulig utnyttelse av disse. Målingene vil bli vurdert inn i modelleringen.
 
AP4
I arbeidspakke 4 vil PEC- og PNEC-verdier sammenfattes og tolkes.

Oppdrettslokaliteter er lokalisert på steder med varierende vannkvalitet, ulike bunnforhold, forskjellig artssammensetning osv. Derfor kan sårbarheten til et kjemikalie variere fra lokalitet til lokalitet. Grenseverdien for utslipp for et kjemikalie vil derfor kunne variere mellom ulike lokaliteter. Stedsspesifikk håndtering av risiko og dermed stedsspesifikk vurdering av mengde kjemikalie, som kan slippes ut uten å gi skadelig effekt på nærliggende miljø, bør derfor ideelt sett gjennomføres.
 
Det vil derfor velges ut arter som er representative for store deler av norskekysten. Det er derfor også valgt å beregne konsentrasjon ut i fra et verst tenkelig scenario for miljøeffekt. I tillegg vil konsentrasjon modelleres ut i fra horisontal spredning og også ta hensyn til faktisk målte konsentrasjoner av H₂O₂ i miljø.
 
Prosjektorganisering
Det opprettes en egen referansegruppe med ressurspersoner innen økotoksikologi. Referansegruppen skal spesielt konsulteres ved oppstart av prosjektet og for gjennomgang av resultater fra prosjektet.
 
Prosjektplanen forutsetter tett kontakt mellom faglige ansvarlige på økotoksikologi innen Akvaplan-niva AS og hos Havforskingsinstituttet.
Det forventes at resultatene vil være av interesse for mange ulike interessenter. Det tas derfor sikte på å publisere resultatene i anerkjente vitenskapelige tidsskrift, samt i aktuelle kanaler for fiskeri- og havbruksnæringen.
keyboard_arrow_up