Dioxiner och PCB

Dioxiner är ett samlingsnamn för vissa typer av klorerade aromater som kan bildas oavsiktligt i industri- och förbränningsprocesser. Polyklorerade bifenyler (PCB) är industrikemikalier som tidigare använts i bland annat fogmassor och elektroniska komponenter. PCB liknar dioxinerna och vissa PCB anses vara ”dioxinlika” eftersom de har samma toxiska verkningsmekanismer. I dessa grupper finns några av de mest giftiga ämnena vi överhuvudtaget känner till. Dioxiner och PCB är mycket persistenta och har bioackumulerande egenskaper. Ämnena kan spridas diffust i miljön, men kan också förekomma i höga halter i mark och grundvatten i anslutning till förorenade områden.

Exempel på molekylstruktur – 2,3,7,8-Tetraklordibenso-p-dioxin (2,3,7,8-TCDD)

Definition, ursprung och användningsområden

Dioxiner är ett samlingsnamn för polyklorerade dibenso-p-dioxiner (PCDD) och polyklorerade dibensofuraner (PCDF). Dessa ämnen är klorerade aromater som består av två bensenringar sammankopplade genom en dioxin- eller furangrupp. Det finns många olika varianter av dessa ämnen med olika antal och positionering av kloratomer, så kallade kongener. Det finns 75 kongener av PCDD och 135 kongener av PCDF. Ämnena är miljö- och hälsoskadliga, och vissa av dessa är extremt toxiska [1].

Dioxiner har i princip inga användningsområden, utan bildas oavsiktligt i vissa industriella processer. De har bland annat uppstått som biprodukter vid syntes av klorerade bekämpningsmedel och andra kemikalier, samt vid klorgasblekning av pappersmassa. Dioxiner kan också uppstå vid ofullständig förbränning av organiskt material om klor finns tillgängligt, och kan i begränsad utsträckning bildas naturligt vid till exempel skogsbränder. Oavsiktlig bildning och spridning från avfallshantering, el- och fjärrvärmesektorn, industriproduktion och småskalig vedeldning för uppvärmning av bostäder står för större delen av utsläppen till luft idag [2]. 

Polyklorerade bifenyler (PCB) är en grupp industrikemikalier som tidigare använts i konstruktionsmaterial som golv- och fogmassor, i elektroniska komponenter som transformatorer och kondensatorer, samt i färg, plast och papper [3]. Ämnesgruppen uppmärksammades tidigt som miljögift eftersom PCB delvis stod bakom storskaliga skador på bland annat säl och fågel vid mitten av 1900-talet. PCB är förbjudet i nya produkter sedan 1978, men ämnena finns kvar i byggnader, olika produkter och i miljön. Det finns 209 kongener av PCB, och ett fåtal av dessa klassas som ”dioxinlika PCB”, eftersom de har samma toxiska verkningsmekanismer som PCDD och PCDF. ”Icke-dioxinlika PCB” utgör också miljögifter, men är mindre toxiska än de dioxinlika kongenerna.

Spridningsvägar och skadliga effekter

Det finns flera möjliga spridningsvägar för dioxiner och PCB till mark och grundvatten. Eftersom dioxiner kan bildas vid förbränning kan de tillföras diffust till mark och vatten i låga halter genom atmosfärisk deposition. Dioxiner kan också förekomma i höga halter vid vissa typer av förorenade områden, inte minst vid sågverk där träimpregnering utförts genom så kallad ”doppning” med klorfenoler (se även avsnittet om Klorbensener och klorfenoler). Dioxiner utgjorde nämligen föroreningar i klorfenolpreparat som användes vid impregnering, och på grund av dess persistens i miljön finns dioxiner fortfarande kvar i mark och grundvatten där sådan verksamhet bedrivits [4]. Även fibermassor från pappersbruk kan innehålla höga halter av dioxiner eftersom dessa bildas vid klorgasblekning av pappersmassa [5]. PCB-föroreningar förekommer också i fibermassor från pappersbruk eftersom PCB ingick i vissa pappersprodukter. Läckage och spridning av PCB sker dessutom fortfarande från hantering och förbränning av avfall, byggnader och olika typer av produkter [3].

Både dioxiner och PCB har mycket begränsad rörlighet i mark och grundvatten. Samtliga ämnen i grupperna har mycket höga värden för fördelningskoefficienterna mellan oktanol och vatten (K_ow) samt mellan organiskt kol och vatten (K_oc) [6]. Även ämnen med mycket låg teoretisk rörlighet kan dock transporteras och spridas i grundvatten i viss mån, exempelvis genom partikelbunden transport. Vad gäller dioxiner har detta påvisats i svenska studier kring spridning av klorfenol- och dioxinföroreningar i grundvatten runt sågverk, där det också visats att en stor del av transporten av högklorerade dioxiner kan ske genom adsorption till mycket små partiklar med diameter 0,2–0,4 µm [7].

Både dioxiner och PCB är mycket svårnedbrytbara, vilket innebär att de finns kvar i miljön väldigt länge. Eftersom ämnena är mycket hydrofoba och lipofila (fettlösliga) tenderar de att lagras i fettvävnader, och har därför starkt bioackumulerande egenskaper. Toxiciteten är mycket hög för flera av ämnena. Ämnet 2,3,7,8-tetraklordibenzo-p-dioxin (TCDD) är den mest toxiska dioxinen, och bland de mest toxiska ämnena som överhuvudtaget är kända. Uppmätta halter av PCDD, PCDF och dioxinlika PCB brukar räknas om till TCDD-ekvivalenter genom ämnesspecifika toxicitetsfaktorer. Det har funnits flera system med olika toxicitetsfaktorer, WHO:s faktorer från 2005 är de som vanligen används idag (se Van den Berg m.fl. 2006 [8]).

Hos människan kan dioxiner och PCB skada immunförsvar, utveckling av nervsystemet, reproduktionssystemet, hormonsystemet, orsaka cancer och ge allvarliga hudskador [1], [2], [3]. Dioxiner och dioxinlika PCB ger upphov till bioackumulering och biomagnifikation i akvatiska ekosystem, och har också visats vara hormonstörande samt skadliga för utveckling och reproduktion hos vattenlevande organismer [9].