Klorbensener och klorfenoler

Klorbensener och klorfenoler är klorerade aromatiska ämnen vilka bland annat använts som industrikemikalier, desinfektions- och konserveringsmedel. Klorbensener har framför allt använts som industrikemikalier och i vissa fall också som bekämpningsmedel, medan klorfenoler främst har använts som konserverings- och träimpregneringsmedel. Ämnena är svårnedbrytbara och har bioackumulerande egenskaper, och kan vara skadliga för människa och miljö.

Exempel på molekylstruktur – Pentaklorfenol

Definition, ursprung och användningsområden

Klorbensener och klorfenoler är närbesläktade grupper av syntetiska klorerade aromatiska ämnen. Klorbensener består av en bensenring med 1–6 kloratomer, och klorfenoler består av en bensenring med en bunden hydroxigrupp samt 1–5 kloratomer. Kloratomerna kan variera i antal och position vilket ger olika ämnen och isomerer med delvis olika egenskaper. Det finns totalt 12 möjliga så kallade kongener (varianter) av klorbensener och 19 möjliga kongener av klorfenoler [1], [2]. Några av dessa ämnen har varit godkända och använts som bekämpningsmedel i Sverige, som både biocider och växtskyddsmedel [3]. Klorbensener och klorfenoler hanteras dock som en gemensam grupp i detta avsnitt, och ingår inte i avsnittet Bekämpningsmedel.

Klorbensener har framför allt använts som industrikemikalier vid produktion av bland annat färg, gummi och läkemedel, samt som lösningsmedel och avfettningsmedel [1], [4]. Även klornitrobensener, det vill säga klorbensener som innehåller en nitrogrupp (-NO₂) används som industrikemikalier vid produktion av bland annat färg och bekämpningsmedel [5]. Vissa klorbensener har också använts som bekämpningsmedel. De har då fungerat som herbicider och fungicider, det vill säga bekämpningsmedel mot växtlighet respektive svamp. Åtminstone ämnena 1,2-diklorbensen, 1,4-diklorbensen och hexaklorbensen har tidigare varit godkända bekämpningsmedel i Sverige [3]. Hexaklorbensen (HCB) är det klormättade ämnet i gruppen klorbensener och är ett uppmärksammat miljögift, som bland annat har använts som fungicid vid betning av säd (behandling av utsäde innan sådd inom jordbruk).

Klorfenoler har framför allt använts som impregneringsmedel för virke, men även som konserveringsmedel för läder, textil och papper [2], [6]. De har också använts som industrikemikalier i andra sammanhang. Pentaklorfenol (PCP) är den klormättade och mest uppmärksammade klorfenolen, och har använts både som desinfektionsmedel och konserveringsmedel för trä och andra produkter. Många områden förorenades när PCP-preparat tidigare användes för impregnering av virke genom så kallad doppning [7]. Dessa klorfenolpreparat var dessutom ofta kontaminerade med dioxiner, vilka är ännu giftigare och mer persistenta, och ofta återfinns vid sådana förorenade områden (se avsnittet Dioxiner och PCB). I och med att klorfenoler har använts som impregnerings- och konserveringsmedel så har flera av ämnena reglerats som bekämpningsmedel (biocider) – penta-, tri- och tetraklorfenoler finns upptagna i Kemikalieinspektionens bekämpningsmedelsregister [3].

Både klorbensener och klorfenoler kan likt dioxiner (PCDD/PCDF) bildas vid ofullständiga förbränningsprocesser när klor finns tillgängligt, till exempel vid förbränning av avfall [1], [2].

Spridningsvägar och skadliga effekter

Förorening av klorbensener och klorfenoler i mark och grundvatten kan ske via olika spridningsvägar. Eftersom både klorbensener och klorfenoler kan bildas vid avfallsförbränning och därmed spridas till luft, kan de diffust tillföras mark och vatten i låga halter genom atmosfärisk deposition. Ämnena kan nå grundvattnet om de löser sig i markvatten som perkolerar till den mättade zonen, eller genom grund- och ytvatteninteraktioner. De halter som atmosfärisk deposition eventuellt kan ge upphov till är dock generellt inte mätbara i grundvatten, och ämnena förekommer främst i mätbara halter i anslutning till lokala föroreningskällor. Gamla sågverk där ”doppning” med klorfenoler använts som impregneringsmetod är en typisk föroreningskälla, i anslutning till sådana förorenade områden kan PCP och andra klorfenoler finnas kvar i mark och grundvatten i höga halter. Även i förorenade områden kopplade till äldre pappersindustri kan klorfenoler och klorbensener förekomma i fibermassor, eftersom klorfenoler användes som konserveringsmedel för pappersmassa. Klorgasblekning inom pappersindustrin ledde också till oavsiktlig bildning av klorerade aromater [6].

Lågklorerade klorbensener och klorfenoler med 1–2 kloratomer är relativt rörliga i mark och grundvatten, medan de högklorerade ämnena inom grupperna har mer begränsad rörlighet. Fler bundna kloratomer ger högre värden för fördelningskoefficienterna mellan oktanol och vatten (K_ow) respektive organiskt kol och vatten (K_oc) [8], vilket innebär lägre vattenlöslighet och starkare tendens till fastläggning till mark. Mobiliteten är särskilt begränsad för de ämnen där alla väteatomer i bensen- eller fenolringen har ersatts med klor, det vill säga hexaklorbensen respektive pentaklorfenol. Även ämnen med låg teoretisk rörlighet kan dock transporteras och spridas i grundvatten, exempelvis genom partikelbunden transport.

Generellt blir klorerade bensener och fenoler mer svårnedbrytbara samt mer hydrofoba (vattenavstötande) ju fler kloratomer som är bundna till den aromatiska ringen. Detta innebär att högklorerade bensener och fenoler kan finnas kvar i miljön länge, och även bioackumuleras i fettvävnader hos organismer [1], [2]. Både klorfenoler och klorbensener kan vara skadliga för människa och andra organismer, och bland annat orsaka skada på lever, nervsystem, immunförsvar och reproduktionsförmåga [1], [2].