PCB s, dioxinen en furanen in kleine marterachtigen uit de ...

3
189 In de Otter (foto) worden in vergelijking met de Wezel, Hermelijn en Bun- zing de hoogste PCB- gehalten gevonden (foto: D. Remmerts de Vries). PCB s, dioxinen en furanen in kleine marterachtigen uit de Oude Venen Aangenomen wordt dat de achteruitgang van de Otter in Europa het gevolg is geweest van het verdrinken van Otters in visfuiken, de aantasting van de leefgebie- den van de Otter en het verkeer. Daar- naast is door vele auteurs (Olsson & Sandegren, 1983; Mason, 1989; Broek- huizen, 1989; Smit et al., 1996) gesugge- reerd dat de blootstelling van Otters aan milieuvervuilende stoffen nadelige effec- ten op de gezondheid en de voortplanting zou kunnen hebben en een belangrijke factor is geweest bij het verdwijnen van de Otter uit grote delen van Europa. Vooral de ophoping van polychloorbiphenylen (PCB's) in otters wordt in verband gebracht met de achteruitgang van de populaties. PCB's zijn goed in vet oplos- baar en moeilijk afbreekbaar, waardoor deze stoffen ophopen in de voedselketen. Otters staan aan de top van de voedselke- ten en worden via het voedsel (vis) bloot- gesteld aan hoge gehalten van PCB's. Het was echter niet bekend of nade- Uge gezondheidseffecten door PCB's ook bij kleine marterachtigen zouden kunnen optreden. Dit komt doordat er tot nu toe maar één studie (Weber & Mason, 1989) is verricht naar PCB-gehalten bij kleine marterachtigen en dan in het bijzonder bij de Bunzing. Deze studie laat zien dat de gehalten in Bunzingen afkomstig uit Zwitserland soms erg hoog (250 mg/kg vetgewicht) konden zijn. Zeer recentelijk zijn de PCB-gehalten in enkele Wezels, Hermelijnen en Bunzingen en sommige van hun potentiële prooidieren in Neder- land bepaald (Leonards, 1997). Op deze wijze kon een indicatie worden verkregen voor een mogelijk verschil in de ophoping Pim Leonards In dit artikel wordt een overzicht gegeven van de gehalten aan PCB's, dioxinen en furanen in kleine marterachtigen uit de Oude Venen in Friesland en de Drents-Friese Wouden. Tevens wordt ingegaan op de vraag of de gevonden gehalten nadelige effecten zouden kunnen hebben op de gezondheid van deze die- ren. Als vergelijkingsmateriaal worden de PCB-gehalten in otters uit Friesland gehanteerd. van PCB's tussen de marterachtigen. Tevens werden gechloreerde dioxinen en furanen in de onderzochte dieren gemeten (deVoogtetal., 1993). Belangrijk in dit onderzoek was dat de zogenoemde "vlakke" PCB's werden gemeten. Er bestaan namelijk 209 ver- schillende PCB's die zeer sterk verschillen in giftigheid. Vooral de PCB's met een vlakke structuur hebben een met gechlo- reerde dioxinen en fiiranen overeenko- mende biologische activiteit en blijken erg giftig te zijn. Ondanks de relatief lage gehalten van vlakke PCB's in het milieu is uit experimenteel onderzoek gebleken dat juist deze PCB's verantwoordelijk zijn voor negatieve effecten op de voort- planting bij vogels en zoogdieren (o.a. Aalscholver, Stern, Zeehonden en Ameri- kaanse nerts). Ophoping van PCB's bij kleine marterachtigen De overdracht van PCB's via de voedsel- ketens naar de kleine marterachtigen werd onderzocht in het natuurreservaat de Oude Venen (Friesland). Alle kleine mar- terachtigen werden tussen 1985 en 1993 door T. de Jongh van It Fryske Gea verza- meld en waren afkomstig uit de Oude Venen zelf of nabije omgeving. Het aantal individuen per soort lag tussen de 4 en 7. De meeste marters waren verkeersslacht- offers. De prooidieren, muizen, spitsmui- zen, hazen, kikkers en padden, werden eveneens in de Oude Venen en directe omgeving verzameld. De selectie van de prooidieren was gebaseerd op maagonder- zoek door Brugge (1977). De PCB-gehal- ten werden bepaald in monsters van levers van de marterachtigen en van de com- plete prooidieren, behalve de botten. In figuur 1 zijn de geometrisch gemiddelde PCB-gehalten in de Wezels, Hermelijnen en Bunzingen, tezamen met die van de eerder onderzochte Otters weergegeven. De hoogste gehalten, na die van de Otter, werden gevonden in de Bunzing gevolgd door de Hermelijn en de Wezel. De veel hogere PCB-gehalten in de Otter worden veroorzaakt, doordat het PCB-gehalte in het dieet van de Otter 16 tot 36 maal hoger is dan de gehalten die worden gevonden in het dieet van de kleine marterachtigen. PCB-gehalten kunnen ook worden uitgedrukt in "dioxine toxiciteits equiva- lenten" (TEQ). Bij deze berekening wor- den alleen de PCB's betrokken die een dioxine-achtige werking hebben. Van PCB's is bekend hoe giftig ze zijn t.o.v. de

Transcript of PCB s, dioxinen en furanen in kleine marterachtigen uit de ...

189

In de Otter (foto) worden in vergelijking met de Wezel, Hermelijn en Bun­zing de hoogste PCB-gehalten gevonden (foto: D. Remmerts de Vries).

PCB s, dioxinen en furanen in kleine marterachtigen uit de Oude Venen

Aangenomen wordt dat de achteruitgang van de Otter in Europa het gevolg is geweest van het verdrinken van Otters in visfuiken, de aantasting van de leefgebie­den van de Otter en het verkeer. Daar­naast is door vele auteurs (Olsson & Sandegren, 1983; Mason, 1989; Broek­huizen, 1989; Smit et al., 1996) gesugge­reerd dat de blootstelling van Otters aan milieuvervuilende stoffen nadelige effec­ten op de gezondheid en de voortplanting zou kunnen hebben en een belangrijke factor is geweest bij het verdwijnen van de Otter uit grote delen van Europa. Vooral de ophoping van polychloorbiphenylen (PCB's) in otters wordt in verband gebracht met de achteruitgang van de populaties. PCB's zijn goed in vet oplos­baar en moeilijk afbreekbaar, waardoor deze stoffen ophopen in de voedselketen. Otters staan aan de top van de voedselke­ten en worden via het voedsel (vis) bloot­gesteld aan hoge gehalten van PCB's.

Het was echter niet bekend of nade-Uge gezondheidseffecten door PCB's ook bij kleine marterachtigen zouden kunnen optreden. Dit komt doordat er tot nu toe maar één studie (Weber & Mason, 1989) is verricht naar PCB-gehalten bij kleine marterachtigen en dan in het bijzonder bij de Bunzing. Deze studie laat zien dat de gehalten in Bunzingen afkomstig uit Zwitserland soms erg hoog (250 mg/kg vetgewicht) konden zijn. Zeer recentelijk zijn de PCB-gehalten in enkele Wezels, Hermelijnen en Bunzingen en sommige van hun potentiële prooidieren in Neder­land bepaald (Leonards, 1997). Op deze wijze kon een indicatie worden verkregen voor een mogelijk verschil in de ophoping

Pim Leonards

In dit artikel wordt een overzicht gegeven van de gehalten aan

PCB's, dioxinen en furanen in kleine marterachtigen uit de

Oude Venen in Friesland en de Drents-Friese Wouden. Tevens wordt ingegaan op de vraag of de gevonden gehalten nadelige

effecten zouden kunnen hebben op de gezondheid van deze die­ren. Als vergelijkingsmateriaal worden de PCB-gehalten in

otters uit Friesland gehanteerd.

van PCB's tussen de marterachtigen. Tevens werden gechloreerde dioxinen en furanen in de onderzochte dieren gemeten (deVoogtetal., 1993).

Belangrijk in dit onderzoek was dat de zogenoemde "vlakke" PCB's werden gemeten. Er bestaan namelijk 209 ver­schillende PCB's die zeer sterk verschillen in giftigheid. Vooral de PCB's met een vlakke structuur hebben een met gechlo­reerde dioxinen en fiiranen overeenko­mende biologische activiteit en blijken erg giftig te zijn. Ondanks de relatief lage gehalten van vlakke PCB's in het milieu is uit experimenteel onderzoek gebleken dat juist deze PCB's verantwoordelijk zijn voor negatieve effecten op de voort­planting bij vogels en zoogdieren (o.a. Aalscholver, Stern, Zeehonden en Ameri­kaanse nerts).

Ophoping van PCB's bij kleine marterachtigen De overdracht van PCB's via de voedsel­ketens naar de kleine marterachtigen werd onderzocht in het natuurreservaat de Oude Venen (Friesland). Alle kleine mar­terachtigen werden tussen 1985 en 1993 door T. de Jongh van It Fryske Gea verza­meld en waren afkomstig uit de Oude Venen zelf of nabije omgeving. Het aantal individuen per soort lag tussen de 4 en 7. De meeste marters waren verkeersslacht­offers. De prooidieren, muizen, spitsmui­zen, hazen, kikkers en padden, werden eveneens in de Oude Venen en directe omgeving verzameld. De selectie van de prooidieren was gebaseerd op maagonder-zoek door Brugge (1977). De PCB-gehal­ten werden bepaald in monsters van levers van de marterachtigen en van de com­plete prooidieren, behalve de botten.

In figuur 1 zijn de geometrisch gemiddelde PCB-gehalten in de Wezels, Hermelijnen en Bunzingen, tezamen met die van de eerder onderzochte Otters weergegeven. De hoogste gehalten, na die van de Otter, werden gevonden in de Bunzing gevolgd door de Hermelijn en de Wezel. De veel hogere PCB-gehalten in de Otter worden veroorzaakt, doordat het PCB-gehalte in het dieet van de Otter 16 tot 36 maal hoger is dan de gehalten die worden gevonden in het dieet van de kleine marterachtigen.

PCB-gehalten kunnen ook worden uitgedrukt in "dioxine toxiciteits equiva­lenten" (TEQ). Bij deze berekening wor­den alleen de PCB's betrokken die een dioxine-achtige werking hebben. Van PCB's is bekend hoe giftig ze zijn t.o.v. de

Levende Natuur

Kleine marterachtigen 190

meest giftige dioxine. Door het gehalte van een PCB met zijn giftigheidsequiva-lent te vermenigvuldigen wordt het gehalte omgerekend in dioxine-equivalenten. Dit heeft als groot voordeel dat nu rekening gehouden wordt met de verschillen in gif­tigheid tussen de PCB's. Tevens kunnen de gehalten aan dioxinen en fiiranen na dezelfde omrekening bij de PCB-gehalten worden opgeteld. In figuur 2 staan de betreffende PCB-gehalten weergegeven als TEQ's. Het hoogste gemiddelde gehalte, na dat van de Otter, wordt nu niet meer gevonden in de Bunzing maar in de Her­melijn. Blijkbaar vindt er relatief gezien minder ophoping van giftige PCB's in de Bunzing plaats dan in de Hermelijn en Wezel. Bij een nadere bestudering van de PCB's in het potentiële menu van de mar­terachtigen en in de lever van de marter­achtigen zelf is gebleken dat één van de meest giftige PCB's door de Bunzing omgezet kan worden in afbraakproducten van PCB's. De Hermelijn en de Wezel daarentegen bleken deze giftige PCB juist, relatief gezien, meer op te hopen in de lever dan de andere PCB's. De ophoping van deze PCB werd al eerder gevonden bij de Otter (Leonards, 1997). Dit zou kun­nen betekenen dat Bunzingen minder gevoelig zijn voor PCB's dan de andere marterachtigen, doordat Bunzingen in staat zijn om de meest giftige PCB te meta-boliseren. Hierbij is echter nog geen reke­ning gehouden met de giftigheid van de ontstane afbraakproducten. Deze afbraak-producten kunnen bijvoorbeeld negatieve effecten veroorzaken in de vitamine A- en hormoonhuishouding (schildklier).

Waarom de Bunzing wel de giftige PCB kan afbreken en de andere marter­achtigen niet, is niet bekend. Mogelijk zijn verschillen in detoxificatie-iso-enzym acti­viteit tussen de marterachtigen hiervoor verantwoordelijk, wat zou kunnen samen hangen met het feit dat het dieet van Bun­zingen voor een groter deel uit amphibieën (kikkers en padden) bestaat. Amphibieën hebben giflklieren in hun huid. Omdat kikkers en padden in hun geheel door de Bunzingen worden opgegeten zijn er wel­licht bepaalde iso-enzymen (cytochrome P450 IA) relatief meer actief voor de detoxificatie van deze giftige stoffen.

Gechloreerde dioxinen en fiiranen in kleine marterachtigen De gehalten aan gechloreerde dioxinen en ftiranen in de onderzochte kleine marter­achtigen en tevens in een aantal Boom-

10000 20000 30000 40000 PCB-gehalten (ng/g vetgewicht)

n 1 O 2000 4000 5000 8000

PCB-gehalten uitgedrukt in TEQ's (pg TEQ / g vetgewicht)

Otter

Boommarter

Bunzing

Hermelijn

Wezel

5000 10000 15000 20000 gehalten (pg/g vetgewicht)

Fig. 1. Geometrisch gemid­

delde PCB-gehalten (ng/g

vetgewicht) in de lever van

Otters, Bunzingen, Herme­

lijnen en Wezels afkomstig

uit de Oude Venen in Fries­

land. Van de drie kleine

marterachtigen wordt het

hoogste PCB-gehalte in de

Bunzing gevonden.

Fig. 2. Geometrisch gemid­

delde PCB-gehalten uitge­

drukt in dioxine-equivalente

(TEQ's) (pg TEQ / g vetge­

wicht) in de lever van

Otters, Bunzingen, Hermelij­

nen en Wezels afkomstig uit

de Oude Venen in Friesland.

Op deze wijze rekening hou­

dend met verschillen in gif­

tigheid tussen PCB's blijkt

van de kleine marterachti­

gen de Hermelijn het hoog­

ste gehalte te bezitten.

Fig. 3. Gemiddelde gehal­

ten aan gechloreerde

dioxinen en furanen in de

lever van Otters, Boom­

marters, Bunzingen, Her­

melijnen en Wezels afkom­

stig uit de Oude Venen in

Friesland en het Drents-

Woudengebied.

Furanen

Dioxinen

Fig. 4. Bijdrage van PCB's,

dioxinen en furanen tot de

dioxine-equivalenten in de

levers van Otters, Bunzin­

gen, Boommarters, Herme­

lijnen en Wezels afkomstig

uit de Oude Venen in

Friesland en het Drents-

Woudengebied.

Furanen

Dioxinen

PCB's

20 40 50 % bijdrage tot TEQ

I^^^^WW ^P^S^Spw^ïw^ ii:4#~W:ï

191

marters en de Otter w erden eerder bepaald door de Voogt et al., 1993. Deze gehalten zijn weergegeven in figuur 3. De onderlinge verhouding wijkt duidelijk af van die welke werd gevonden bij de PCB's. Bij de PCB s werden 2 tot 40 maal hogere PCB-gehalten in Otters gevonden dan in de Wezel, Hermelijn en Bunzing. De hoogste waarden liggen nu echter bij de Wezel. Tevens zijn de verschillen tussen de soorten onderling veel minder groot. De furan-gehalten zijn bij alle marterach-tigen hoger dan de gehalten aan dioxinen. Voor beide stofgroepen werden de laagste gehalten in de Bunzing gevonden.

Om na te gaan hoe groot de relatieve bijdrage van de PCB's aan de dioxine-ach-tige toxiciteit was, zijn ook de gevonden dioxinen- en furanen- en PCB-gehalten omgerekend in dioxine-equivalenten (TEQ's). In figuur 4 zijn de relatieve bijdragen van de drie stofgroepen aan het totaal van de dioxine-equivalenten weer­gegeven. Er is een duidelijk verschil tussen de Otter met een aquatisch dieet en de andere vier marterachtigen met een terrestrisch dieet. Een groot deel van de dioxine-achtige toxiciteit bij de terrestri-sche marterachtigen was afkomstig van gechloreerde fiiranen, terwijl bij de Otter de grootste bijdrage werd geleverd door de PCB's. Het verschil in bijdrage wordt hoogst waarschijnlijk veroorzaakt doordat dioxinen en furanen minder goed dan PCB's door de aquatische voedselketen worden getransporteerd. Tevens is neer­slag uit de atmosfeer van dioxinen en fiiranen een belangrijke bron voor het ter-restrische milieu, terwijl PCB's voorname­lijk via het water worden getransporteerd.

Effecten van PCB's voor kleine marterachtigen Om na te gaan of de gevonden PCB-gehalten in de kleine marterachtigen mogelijk nadelige effecten zouden kunnen hebben is een vergelijking met effect­niveaus van PCB's voor marterachtigen noodzakelijk. Uit de literatuur zijn echter alleen maar gegevens bekend voor de Fret, de Amerikaanse nerts en de Otter (Bleavins et al., 1980; Smit et al., 1996). De Amerikaanse nerts en Otter kunnen tot de meest gevoelige organismen voor PCB's worden gerekend. Het gehalte waarbij 50% van de voortplanting wordt geremd ligt bij de Amerikaanse nerts op 50 mg PCB / kg vetgewicht en in dioxine­equivalenten op 4 ng TEQ / g vetgewicht (Jensen et al., 1977; Leonards et al..

1995). Voor de Otter werden vergelijk­bare niveaus gevonden die van negatieve invloed waren op het vitamine A-gehalte in de lever (Murk et al., 1996). Echter de Fret blijkt veel minder gevoelig voor PCB's te zijn. Pas bij veel hogere PCB-gehalten blijken er voortplantingseffecten op te treden.

Omdat geen effect-niveaus voor PCB's voor Wezel, Hermelijn en Bunzing beschikbaar zijn, wordt in eerste instantie aangenomen dat deze marterachtigen net zo gevoelig voor PCB's zijn als de Ameri­kaanse nerts en de Otter, dus een worst case scenario. Als de PCB-gehalten uit figuur 1 en 2 worden vergeleken met de effect-niveaus, kan geconcludeerd worden dat de gehalten lager liggen dan deze effect-niveaus. Er is dus een grote kans dat de gevonden PCB-gehalten in de kleine marterachtigen, afkomstig uit de Oude Venen niet van nadelige invloed zijn op de gezondheid van deze dieren. Naast de PCB-gehalten in Bunzingen uit de Oude Venen zijn er nog enkele gegevens beschikbaar voor andere locaties in Nederland (Veluwe en Kinderdijk, Leo­nards et al., 1994). Ook deze PCB-gehal­ten liggen lager dan de effect-niveaus.

Er kan geconcludeerd worden dat, gebaseerd op een klein aantal individuen uit één gebied, de gevonden PCB-gehal­ten in kleine marterachtigen niet van nadelige invloed zijn op de gezondheid (ziekten en voortplanting) van deze dieren in Nederland.

Literatuur Bleavins, IVI.R., W.J. Breslin, R.J. Aulerich & R.K. Rin-

ger, 1980. Polychloirnated biphenyls (Aroclors 1016

and 1242): effects on survival and reproduction in mink

and ferret. Arch. Environ. Contam. Toxicol. 9:627-635.

Broelchuizen, S., 1989. Belasting van otters met zware

metalen en PCB's. De Levende Natuur 90 (2): 43-47.

Brugge, T., 1977. Prooidierkeuze van Wezel, Hermelijn,

Bunzing in relatie tot geslacht en lichaamsgrootte. Lutra

19:39.

Jensen, S., J.E. Kihistrom, IVI. Olson, C. Lundberg 8i

J. Orberg, 1977. Effects of PCB and DDT on mink

{Mustela vison) during the reproductive season. Ambio

6: 239.

Leonards, P.E.G., B. van Hattum, W.P. Cofino &

U.A.TIi. Brinicman, 1994. Occurrence of non-ortho-

substituted, mono-oetho subsituted and di-ortho-substi-

tuted PCB congeners in different organs and tissues of

polecats (Mustela putorius L.) from the Netherlands.

Environ. Toxicol. Chem. 13: 129-142

Leonards, P.E.G., T.H. de Vries, W. Minaard,

S. Stuijfzand, P.de Voogt, W.P. Cofino, N.IVI. van

Straalen 8i B. van Hattum, 1995. Assessment of expe-

rimental data on PCB-induced reproduction inhibition

in mink, based on an isomer- and congener-specific

approach using 2,3,7,8-tetrachloro-p-dioxin toxic

equivalency. Environ. Toxicol. Chem. 14:639-652.

Leonards, P.E.G., 1997. Thesis, PCB's in mustelids;

analysis, food chain transfer and critical levels. Instituut

voor Milieuvraagstukken, Vrije Universiteit, Amsterdam.

IVIason, C, 1989. Water polluation and otter distribu-

tion: a review. Lutra 32: 97-113.

l\/lurl<, A.J., P.E.G. Leonards, B. van Hattum, R. Luit

Lutlte Scliipliolt IVI. Smit A. Spenkelink & M.E.1.

Weiden, 1996. Application of biomakers for exposure

and effects of polyhalogenated aromatic hydrocarbons

in naturally exposed European otters (Lutra lutra).

In: M. Smit, P.E.G. Leonards, A.J. Murk, A.W.J.J. de

Jongh and B. van Hattum. Development of otter-based

quality objectives for PCB's, Chapter 5. Report nr. R-

96/11, Instituut voor Milieuvraagstukken, Vrije Universi­

teit, Amsterdam.

Olsson, M. & F. Sandegren, 1983. Is PCB partly

responsible for the decline of the otter in Europa?

Proceedings of the third international otter symposium,

Strasbourg, November 24-27.

Smit M., P.E.G. Leonards, A.J. Murk, A.W.J.J. de

Jongh 8i B. van Hattum, 1996. Development of otter-

based quality objectives for PCB's. Report nr. R-96/11,

Instituut voor Milieuvraagstukken, Vrije Universiteit,

Amsterdam.

Voogt P. de, M.J.M, van Velzen 8i P.E.G. Leonards,

1993. Patterns and toxic potency of persistent PCDD

and PCDF congeners in liver of mustelids from the

Netherlands. Organohalogen compounds, proceedings,

Dioxin '93, 13th International symposium on Dioxins

and Related compounds, Vienna, Austria, September

20-24: 105-108.

Weber, D. 8i C. Mason, 1989. Die Belastung schweize-

rischer lltisse (Mustela putorius) mit Schwermetallen und

Chlorkohlenwasserstoffen 1983-1985. Rapport Hinter-

man und Weber AG. Okologische beratung und plan­

ning forschung.

Dankwoord Het promotie onderzoek werd uitgevoerd bij het insti­

tuut voor Milieuvraagstukken van de Vrije Universiteit.

Hierbij wil ik Tjibbe de Jongh hartelijk danken voor het

verzamelen en het beschikbaar stellen van de marter­

achtigen uit de Oude Venen en Sim Broekhuizen voor

het beschikbaar stellen van de Otter- en Boommarter

monsters.

Dr. P.E.G. Leonards

Vakgroep Algemene en Analytische Chemie, VUA

De Boelelaan 1083

1081 HV Amsterdam

Het proefschrift met de

titel 'PCBs in mustelids' is

verkrijgbaar bij de auteur.