ΡΥΠΑΝΣΗ ΥΔΑΤΙΝΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΜΕ ΠΟΛΥΒΡΩΜΙΩΜΕΝΟΥΣ ΔΙΦΑΙΝΥΛΑΙΘΕΡΕΣ (PBDEs)

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΚΤΗΝΙΑΤΡΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΟΜΕΑΣ ΖΩΙΚΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ, ΙΧΘΥΟΛΟΓΙΑΣ, ΟΙΚΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΙΚΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΥΔΑΤΙΝΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΜΕ ΠΟΛΥΒΡΩΜΙΩΜΕΝΟΥΣ ΔΙΦΑΙΝΥΛΑΙΘΕΡΕΣ (PBDEs) ΙΩΑΝΝΗΣ Γ. ΔΟΣΗΣ ΧΗΜΙΚΟΣ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2010

2 2 ΤΡΙΜΕΛΗΣ ΣΥΜΒΟΥΛΕΥΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ Αθανάσιος Καμαριανός Αναπλ. Καθηγητής Επιβλέπων Κτηνιατρική Σχολή, Α.Π.Θ. Ξάνθιππος Καραμανλής Επίκ. Καθηγητής Μέλος Κτηνιατρική Σχολή, Α.Π.Θ. Μαρία Αθανασιάδου Δρ. Ερευνήτρια Μέλος Τμήμα Χημείας, Πανεπ. Στοκχόλμης ΕΠΤΑΜΕΛΗΣ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ Σωτήριος Τσιούρης Καθηγητής, Γεωπονική Σχολή, Α.Π.Θ. Παναγιώτης Αγγελίδης Αναπλ. Καθηγητής, Κτηνιατρική Σχολή, Α.Π.Θ. Αθανάσιος Καμαριανός Αναπλ. Καθηγητής, Κτηνιατρική Σχολή, Α.Π.Θ. Ρωξάνη Τζήμου-Τσιτουρίδου Ξάνθιππος Καραμανλής Αναπλ. Καθηγήτρια, Τμήμα Χημ. Μηχανικών, Πολυτεχνική Σχολή, Α.Π.Θ. Επίκ. Καθηγητής, Κτηνιατρική Σχολή, Α.Π.Θ. Μάριος Γεωργιάδης Λέκτορας, Κτηνιατρική Σχολή, Α.Π.Θ. Μαρία Αθανασιάδου Δρ. ερευνήτρια, Τμήμα Χημείας, Πανεπιστήμιο Στοκχόλμης

3 3 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Πρόλογος... 8 Σελίδα ΜΕΡΟΣ ΠΡΩΤΟ 1. Εισαγωγή Βιβλιογραφική ανασκόπηση Βρωμιωμένα επιβραδυντικά ανάφλεξης Οι πολυβρωμιωμένοι διφαινυλαιθέρες (PBDEs) Δομή και φυσικοχημικές ιδιότητες των PBDEs Παρασκευή Παραγωγή των PBDEs Χρήσεις των PBDEs Ρύπανση του περιβάλλοντος με PBDEs Πηγές ρύπανσης Παρουσία στο περιβάλλον και μεταφορά στην τροφική αλυσίδα Τοξικότητα Επιπτώσεις στους ζωντανούς οργανισμούς και στον άνθρωπο Νομοθετικό πλαίσιο των PBDEs Σκοπός της έρευνας Θερμαϊκός κόλπος Γεωγραφικά/Υδρολογικά χαρακτηριστικά Μυδοκαλλιέργειες στο Θερμαϊκό κόλπο Στόχοι της έρευνας ΜΕΡΟΣ ΔΕΥΤΕΡΟ 2. Η δική μας έρευνα Επιλογή σταθμών δειγματοληψίας Δειγματοληψίες Χημική ανάλυση δειγμάτων Αντιδραστήρια Όργανα Αναλυτικές τεχνικές

4 Έλεγχος και διασφάλιση ποιότητας χημικής ανάλυσης δειγμάτων (Quality Assurance / Quality Control, QA/QC) Στατιστική ανάλυση. 59 ΜΕΡΟΣ ΤΡΙΤΟ 3. Αποτελέσματα PBDEs στα ιζήματα του Θερμαϊκού κόλπου Χρονική κατανομή των PBDEs Χωρική κατανομή των PBDEs PBDEs στα μύδια του Θερμαϊκού κόλπου PBDEs στα ψάρια του Θερμαϊκού κόλπου PBDEs στο γωβιό (Gobius spp.) του Θερμαϊκού κόλπου PBDEs στη γλώσσα (Solea spp.) του Θερμαϊκού κόλπου ΜΕΡΟΣ ΤΕΤΑΡΤΟ 4. Συζήτηση PBDEs στα ιζήματα του Θερμαϊκού κόλπου Χρονική κατανομή των PBDEs Χωρική κατανομή των PBDEs PBDEs στα μύδια του Θερμαϊκού κόλπου PBDEs στα ψάρια του Θερμαϊκού κόλπου Τα PBDEs στο υδάτινο οικοσύστημα του Θερμαϊκού κόλπου και η Δημόσια Υγεία Συμπεράσματα Προτάσεις Περίληψη Summary Βιβλιογραφία

5 5 ΣΥΝΤΟΜΟΓΡΑΦΙΕΣ ABS : Acrylonitrile butadiene styrene Συμπολυμερές Ακρυλονιτριλίου Βουταδιενίου Στυρενίου Ah Receptor : Aryl Hydrocarbon Receptor Υποδοχέας Αρυλο- Υδρογονανθράκων ANOVA : Analysis Of Variance Ανάλυση Διακυμάνσεων BFRs : Brominated Flame Retardants Βρωμιωμένα Επιβραδυντικά Ανάφλεξης BSAF : Biota-Sediment Accumulation Factor Συντελεστής Βιοσυσσώρευσης μεταξύ Βιόκοσμου Ιζημάτων CTD : Characteristic Travel Distance Χαρακτηριστική Απόσταση Μεταφοράς DCM : Dichloromethane Διχλωρομεθάνιο DDTs : Dichlorodiphenyltrichloroethane Διχλωρο-διφαινυλοτριχλωροαιθάνιο DEE : Diethylether Διαιθυλαιθέρας ECHA : European Chemicals Agency Ευρωπαϊκή Χημική Υπηρεσία ECNI : Electron Capture Negative Ion EDC : Endocrine Disrupting Compounds Ενώσεις που προκαλούν διαταραχές στο ενδοκρινικό σύστημα EFSA : European Food Safety Authority Ευρωπαϊκή Αρχή για την Ασφάλεια των Τροφίμων EOM : Extractable Organic Matter FAO : Food and Agriculture Organization Οργανισμός Γεωργίας και Τροφίμων GC-MS : Συνδυασμένη αναλυτική τεχνική αέριας χρωματογραφίας χρωματογραφίας μαζών HBCD : Hexabromocyclododecane Εξαβρωμο-κυκλοδωδεκάνιο ICPS : International Programme for Chemical Safety IPR : Isopropanol Ισοπροπυλική αλκοόλη

6 6 IUPAC : International Union of Pure and Applied Chemistry LD 50 : Median Lethal Dose Μέση θανατηφόρος δόση LOAEL : Lowest Observed Adverse Effect Level Χαμηλότερη συγκέντρωση για την οποία παρατηρούνται άμεσες επιπτώσεις σε έναν οργανισμό Log K OW /Log K OA : Συντελεστής κατανομής οκτανόλης νερού και οκτανόλης αέρα, αντίστοιχα n-hex : n-hexane ν-εξάνιο PAHs : Polycyclic Aromatic Hydrocarbons Πολυκυκλικοί Αρωματικοί Υδρογονάνθρακες PAN : Polyacrylonitrile Πολυακριλονιτρίλιo PBBs : Polybrominated Biphenyls Πολυβρωμιωμένα Διφαινύλια PBDD : Polybrominated Dibenzodioxin Πολυβρωμιωμένες διβενζοδιοξίνες PBDEs : Polybrominated Diphenyl Ethers Πολυβρωμιωμένοι Διφαινυλαιθέρες PBDF : Polybrominated Dibenzofuran Πολυβρωμιωμένα διβενζοφουράνια PBT : Polybutylene terephthalate Πολυτερεφθαλικοί εστέρες της 1,4- βουτανοδιόλης PCBs : Polychlorinated Biphenyls Πολυχλωριωμένα Διφαινύλια PCDD : Polychlorinated Dibenzodioxin Πολυχλωριωμένες διβενζοδιοξίνες PCDF : Polychlorinated Dibenzofuran Πολυχλωριωμένα διβενζοφουράνια PE : Polyethylene Πολυαιθυλενογλυκόλες με ή χωρίς σταυροδεσμούς PET : Polyethylene terephthalate Πολυτερεφθαλικοί εστέρες αιθυλενογλυκόλης POPs : Persistent Organic Pollutants Ανθεκτικοί Οργανικοί Ρύποι PP : Polypropylene Πολυπροπυλένιο

7 7 PS / HIPS : PTWI : PVC : REACH : SIM : TBBPA : US EPA : UV : WHO : Polystyrene / High Impact Polystyrene Πολυστυρένιο / Υψηλής Αντοχής Πολυστυρένιο Provisional Tolerable Weekly Intake Προσωρινά Ανεκτή Εβδομαδιαία Πρόσληψη Polyvinylchloride Πολυβινυλοχλωρίδιο Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals Καταγραφή, Εκτίμηση, Έλεγχος και Περιορισμός των Χημικών Ουσιών Selective Ion Monitoring Tetrabromo-bis-phenol A Τετραβρωμο-δις-φαινόλη Α United States Environmental Protection Agency Υπηρεσία Περιβαλλοντικής Προστασίας των ΗΠΑ Ultraviolet Υπεριώδες World Health Organization Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας Ι.Κ.Υ. : ξ.β. : ΣPBDEs : ΣPBDEsxcl209 : Χ.Α.Α. : Χ.Υ.Τ.Α. : Ίδρυμα Κρατικών Υποτροφιών Ξηρού βάρους Το σύνολο των ομοειδών PBDEs υπό μελέτη, Το σύνολο των ομοειδών PBDEs υπό μελέτη, εξαιρώντας τον BDE-209 Χώροι Απόθεσης Απορριμμάτων Χώροι Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων

8 8 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η ραγδαία βιομηχανική και τεχνολογική ανάπτυξη της σύγχρονης εποχής έχει δημιουργήσει σημαντικά προβλήματα, κυρίως στον τομέα του περιβάλλοντος και της υγείας του ανθρώπου, με φαινόμενα που παρουσιάζονται ολοένα και εντονότερα. Η ρύπανση του περιβάλλοντος με σωρεία χημικών ενώσεων παγκοσμίως είναι έντονη, ιδιαίτερα στα υδάτινα οικοσυστήματα που αποτελούν τελικούς αποδέκτες της ρύπανσης. Οι εκτιμήσεις των κινδύνων για τα οικοσυστήματα και τον άνθρωπο δεν είναι ενθαρρυντικές. Οι πολυβρωμιωμένοι διφαινυλαιθέρες είναι ενώσεις που χρησιμοποιούνται ως επιβραδυντικά ανάφλεξης με την ενσωμάτωσή τους ως πρόσθετα σε πληθώρα υλικών. Αποτελούν ένα μέρος των ρυπογόνων ενώσεων και η έντονη παραγωγή και χρήση τους παγκοσμίως, σε συνδυασμό με τον βιοσυσσωρευτικό και τοξικό τους χαρακτήρα, τους σκιαγραφεί ως συνεχιστές της ρύπανσης που προκάλεσαν και συνεχίζουν να προκαλούν τοξικές ουσίες, όπως τα πολυχλωριωμένα διφαινύλια. Ο Θερμαϊκός κόλπος αποτελεί ένα ιδιαίτερα ποικιλόμορφο, κλειστό παραγωγικό υδάτινο οικοσύστημα, που έχει κινήσει το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας και έχει μελετηθεί ως προς τα επίπεδα ρύπανσής του με διάφορες ομάδες χημικών ρύπων. Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η μελέτη της παρουσίας των πολυβρωμιωμένων διφαινυλαιθέρων (PBDEs) στο υδάτινο παραγωγικό οικοσύστημα του Θερμαϊκού κόλπου. Για το σκοπό αυτό επιλέχθηκαν εννέα σημεία δειγματοληψίας που κάλυπταν όλο το γεωγραφικό εύρος του κόλπου, με στόχο τον προσδιορισμό πιθανών σημειακών πηγών ρύπανσης. Οι δειγματοληψίες διήρκεσαν 2 έτη και ήταν εποχιακές με στόχο τον προσδιορισμό πιθανών εποχιακών μεταβολών, καθώς επίσης και τον προσδιορισμό των μεταβολών των συγκεντρώσεων των PBDEs συναρτήσει του χρόνου. Επίσης, με ανάλυση του «προφίλ» των PBDEs στα δείγματα, επιχειρείται ο προσδιορισμός της προέλευσης ως προς τη χρήση των PBDEs στο περιβάλλον του Θερμαϊκού κόλπου. Οι αναλύσεις διενεργήθηκαν σε ιζήματα του πυθμένα, σε μύδια του είδους Mytilus galloprovincialis και σε ψάρια των ειδών γωβιού (Gobius spp.) και γλώσσας (Solea spp.). Οι επιλογές αυτές έγιναν με σκοπό την εκτίμηση της ρύπανσης σε διαφορετικά

9 9 επίπεδα της τροφικής αλυσίδας του υδάτινου οικοσυστήματος. Τα είδη μυδιού και ψαριών που αναλύθηκαν ανήκουν σε εδώδιμα και εμπορεύσιμα είδη του οικοσυστήματος του Θερμαϊκού κόλπου. Επιπλέον, οι μυδοκαλλιέργειες αποτελούν σημαντικό τμήμα της οικονομικής δραστηριότητας των κατοίκων της περιοχής. Οι δειγματοληψίες μυδιών έγιναν από μυδοκαλλιέργειες σε διαφορετικές τοποθεσίες, με στόχο την χωρική σύγκριση των επιπέδων ρύπανσης με PBDEs. Επίσης, τα δείγματα προήλθαν από μυδοκαλλιέργειες διαφορετικού τύπου με στόχο τη σύγκριση των επιπέδων ρύπανσης σε σχέση με το σύστημα (τύπο) εκτροφής τους. Επιπλέον, τα δείγματα αυτά ομαδοποιήθηκαν, και συγκρίθηκαν τα επίπεδα των συγκεντρώσεων των PBDEs σε σχέση με τη θέση (άνω κάτω τμήμα) των μυδιών στην «αρμαθιά». Τέλος, λήφθηκαν δείγματα μυδιών και από φυσικούς πληθυσμούς με στόχο τη σύγκριση των επιπέδων των συγκεντρώσεων των PBDEs μεταξύ των πληθυσμών που προέρχονται από μυδοκαλλιέργειες και από φυσικούς πληθυσμούς. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι είναι η πρώτη φορά που γίνεται έρευνα που αφορά στη ρύπανση των μυδοκαλλιεργειών με PBDEs. Η επιλογή των ειδών των ψαριών έγινε με γνώμονα το βενθικό τους χαρακτήρα, ώστε να υπάρχει άμεση σχέση με τα ιζήματα του πυθμένα. Τα αποτελέσματα εκτιμήθηκαν με στόχο τον προσδιορισμό πιθανών χρονικών μεταβολών στα επίπεδα PBDEs, καθώς και σύγκριση των δύο ειδών μεταξύ τους. Τέλος, έγινε σύγκριση των αποτελεσμάτων με αναφορές από τη διεθνή βιβλιογραφία σχετικές με τη ρύπανση άλλων οικοσυστημάτων με τις ίδιες χημικές ενώσεις, ώστε να προσδιοριστεί ο βαθμός ρύπανσης του Θερμαϊκού κόλπου, ενώ ταυτόχρονα εκτιμήθηκε η επικινδυνότητα της κατανάλωσης των μυδιών και των ψαριών από τον άνθρωπο με γνώμονα τη Δημόσια Υγεία. Η επεξεργασία των δειγμάτων και η ενόργανη ανάλυσή τους πραγματοποιήθηκαν τόσο στο Εργαστήριο Οικολογίας και Προστασίας Περιβάλλοντος της Κτηνιατρικής Σχολής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, όσο και στο Εργαστήριο του Τμήματος Περιβαλλοντικής Χημείας του Πανεπιστημίου της Στοκχόλμης, στην Σουηδία. Η παρούσα διδακτορική διατριβή αποτελείται από τέσσερα μέρη. Αρχικά παρουσιάζονται γενικά στοιχεία για τους πολυβρωμιωμένους διφαινυλαιθέρες (PBDEs), σχετικά με τη χημεία τους, την παρασκευή/παραγωγή τους, τη χρήση τους,

10 10 την τοξικότητά τους και το νομοθετικό πλαίσιο που αναφέρεται σε αυτούς. Παράλληλα, αναφέρονται οι πιθανές πηγές ρύπανσης, καθώς επίσης η παρουσία και τα επίπεδα συγκεντρώσεων των PBDEs στο περιβάλλον, όπως έχουν παρουσιαστεί στη διεθνή βιβλιογραφία. Γίνεται λόγος για τις επιπτώσεις τους στους ζωντανούς οργανισμούς και στον άνθρωπο, και επίσης δίνονται στοιχεία που αφορούν στο οικοσύστημα του Θερμαϊκού κόλπου. Στο δεύτερο μέρος παρουσιάζονται οι σταθμοί δειγματοληψίας και η διαδικασία των δειγματοληψιών που έγινε στο πλαίσιο της διδακτορικής αυτής διατριβής, καθώς και οι μέθοδοι χημικής ανάλυσης που ακολουθήθηκαν. Στο τρίτο μέρος παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των αναλύσεων. Τέλος, στο τέταρτο μέρος γίνεται η αξιολόγηση των αποτελεσμάτων, η στατιστική τους επεξεργασία και η εξαγωγή συμπερασμάτων και προτάσεων για τη ρύπανση του Θερμαϊκού κόλπου με πολυβρωμιωμένους διφαινυλαιθέρες. Θα ήθελα να ευχαριστήσω τον αναπληρωτή καθηγητή κ. Αθανάσιο Καμαριανό, Διευθυντή του Εργαστηρίου Οικολογίας και Προστασίας Περιβάλλοντος της Κτηνιατρικής Σχολής Α.Π.Θ., ο οποίος είχε και την επίβλεψη της διατριβής, για τις γνώσεις που απλόχερα μου μεταβίβασε, την εμπιστοσύνη που έδειξε στο πρόσωπό μου και την καθοδήγησή του κατά την εκπόνησή της. Ευχαριστώ επίσης, τον επίκουρο καθηγητή κ. Ξάνθιππο Καραμανλή για την ανεκτίμητη βοήθειά του, τις συμβουλές του και την αμέριστη συμπαράσταση που μου έδειξε καθ όλη τη διάρκεια της εργασίας μου στο Εργαστήριο Οικολογίας και Προστασίας Περιβάλλοντος της Κτηνιατρικής Σχολής του Α.Π.Θ. Επίσης, ευχαριστώ από βάθους καρδιάς την Δρ. ερευνήτρια κ. Μαρία Αθανασιάδου του Τμήματος Περιβαλλοντικής Χημείας του Πανεπιστημίου της Στοκχόλμης, χωρίς τη συμμετοχή της οποίας θα ήταν αδύνατη η πραγματοποίηση αυτής της έρευνας και για όλες τις εργαστηριακές ώρες που αφειδώς μου προσέφερε για την ολοκλήρωση των χημικών αναλύσεων. Τις θερμές μου ευχαριστίες οφείλω και στον κ. Ιωάννη Αθανασιάδη, ο οποίος εργάζεται ως υπεύθυνος των ενόργανων χρωματογραφικών αναλύσεων στο Εργαστήριο του Τμήματος Περιβαλλοντικής Χημείας του Πανεπιστημίου της Στοκχόλμης. Η βοήθειά του και ο προσωπικός χρόνος που διέθεσε για τις αναλύσεις, καθώς και οι γνώσεις σε ζητήματα αέριας χρωματογραφίας φασματομετρίας μαζών, αλλά και οι τεχνικές γνώσεις που μου μετέφερε, είναι ανεκτίμητες.

11 11 Θα ήταν παράβλεψη να μην ευχαριστήσω τον καθηγητή κ. Åke Bergman, διευθυντή του Τμήματος Περιβαλλοντικής Χημείας του Πανεπιστημίου της Στοκχόλμης, που αποδέχθηκε τη συνεργασία και για την υποστήριξή του. Ευχαριστώ τον επίκουρο καθηγητή κ. Μάριο Γεωργιάδη, καθώς και τον καθηγητή κ. Χρήστο Μπάτζιο για την πολύτιμη καθοδήγησή τους κατά τη στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων. Επίσης, το Αρχηγείο της Ελληνικής Αστυνομίας και συγκεκριμένα την Ομάδα Κωπηλασίας και Ιστιοπλοΐας της Υπηρεσίας Φυσικής Αγωγής και Αθλητισμού της Αστυνομικής Ακαδημίας, με επικεφαλή τον προπονητή Αρχιφύλακα κ. Αντώνη Καραγιάννη και τον αθλητή Υπαρχιφύλακα κ. Αλέξανδρο Ταγαρόπουλο για την ανεκτίμητη βοήθειά τους στις δειγματοληψίες με την παροχή πλωτού σκάφους και την προσωπική συμμετοχή τους. Τους μυδοκαλλιεργητές κ. Τρύφωνα Μπέμπη και κ. Χρήστο Ποντίκα, για την πολύτιμη συνεργασία τους όσον αφορά στις δειγματοληψίες μυδιών. Ιδιαίτερες ευχαριστίες οφείλω στο Ίδρυμα Κρατικών Υποτροφιών (Ι.Κ.Υ.) για την διαρκή οικονομική υποστήριξη που μου παρείχε ως υπότροφο κατά τη διάρκεια αυτής της διδακτορικής διατριβής. Τέλος, ένα μεγάλο ευχαριστώ στην οικογένειά μου, και ιδιαίτερα στους γονείς μου, για την αμέριστη συμπαράσταση, την υπομονή και κατανόησή τους, καθώς και τον μόχθο όλων αυτών των χρόνων, για να μου παρέχουν τα υλικά και ψυχικά εφόδια, χωρίς τα οποία, το έργο αυτό δε θα είχε ολοκληρωθεί. Ιωάννης Δόσης Θεσσαλονίκη, Σεπτέμβριος 2010

12 12 ΜΕΡΟΣ ΠΡΩΤΟ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ 1.1 Βρωμιωμένα επιβραδυντικά ανάφλεξης. Οι πολυβρωμιωμένοι διφαινυλαιθέρες Polybrominated Diphenyl Ethers (στο εξής θα αναφέρονται ως PBDEs) είναι μια ομάδα χημικών ενώσεων που ανήκουν στη μεγαλύτερη οικογένεια των βρωμιωμένων επιβραδυντικών ανάφλεξης Brominated Flame Retardants (στο εξής θα αναφέρονται ως BFRs). Οι BFRs προκαλούν ιδιαίτερο ενδιαφέρον στην επιστημονική κοινότητα, στις κρατικές υπηρεσίες και στο κοινό από τις αρχές της δεκαετίας του 1960 μέχρι και τα τελευταία χρόνια, εξαιτίας της αυξανόμενης χρήσης τους και των κινδύνων που εγκυμονούν για το περιβάλλον και τον άνθρωπο. Ενώσεις όπως τα πολυβρωμιωμένα διφαινύλια (PBBs), η τετραβρωμο-δις-φαινόλη Α (TBBPA), οι τετραβρωμοφθαλικοί ανυδρίτες, οι διβρωμονεοπεντυλογλυκόλες, το εξαβρωμο-κυκλοδωδεκάνιο (HBCD) και τα βρωμιωμένα στυρένια ανήκουν στην ίδια οικογένεια. Τα BFRs είναι χημικές ουσίες που έχουν την ικανότητα να παρεμβαίνουν κατά τη διαδικασία ανάφλεξης πολυμερών και άλλων υλικών. Κατά συνέπεια αποτελούν άριστη επιλογή για την ενσωμάτωσή τους σε μια ευρεία ομάδα προϊόντων, από πλαστικά, υφάσματα και υλικά επιπλοποιίας, έως ηλεκτρονικά και ηλεκτρικά κυκλώματα υπολογιστών και τηλεοράσεων, με σκοπό τη μείωση του κινδύνου πυρκαγιάς. Συγκρινόμενα με άλλες λύσεις που αποσκοπούν στη βελτίωση της θερμοαντοχής, παρουσιάζονται ως η οικονομικότερη, καθώς ενώσεις με παρόμοιες ιδιότητες, όπως ενώσεις φωσφόρου και ενώσεις μετάλλων έχουν μεγαλύτερο κόστος και δημιουργούν περισσότερα προβλήματα κατά τη διαδικασία παρασκευής. Τα BFRs χρησιμοποιούνται είτε ως δραστικές ενώσεις, είτε ως πρόσθετες. Η ενσωμάτωση των BFRs ως δραστικών ουσιών (όπως η TBBPA) στα πολυμερή επιτυγχάνεται με ομοιοπολικούς δεσμούς. Αντίθετα, τα BFRs που

13 13 χρησιμοποιούνται ως πρόσθετες ενώσεις (όπως τα PBDEs, PBBs, HBCD), «διαλύονται» μέσα στο πολυμερές κατά την παρασκευή του (Teuerstein και Eurobrom, 1998; Bergman, 1989; Renner, 2000). Η διάχυση των BFRs στο περιβάλλον είναι μικρότερη όταν χρησιμοποιούνται ως δραστικές ενώσεις κατά την παρασκευή των πολυμερών. Τα BFRs ως πρόσθετα παρουσιάζουν ασθενέστερη συναρμογή με το μητρικό υλικό, η οποία σε συνδυασμό με την πτητικότητα που πολλές φορές τους χαρακτηρίζει, οδηγούν σε τάσεις διαφυγής τους από το μητρικό υλικό, με συνέπεια αφενός την απώλεια της θερμοαντοχής του και αφετέρου την ευκολότερη διάχυσή τους προς το περιβάλλον. Για την αντιμετώπιση του προβλήματος, αναπτύχθηκαν προϊόντα υψηλότερου μοριακού βάρους, ώστε να παρατείνεται η θερμοαντοχή του υλικού. Παρ όλη την ποικιλομορφία που εμφανίζουν τα BFRs ως ενώσεις, ο μηχανισμός της επιβράδυνσης της ανάφλεξης είναι ουσιαστικά κοινός (WHO, 1997). Με την εφαρμογή θερμότητας αποσυντίθενται πριν από το υλικό του πολυμερούς, εμποδίζοντας το σχηματισμό εύφλεκτων αερίων. Η αποσύνθεσή τους ξεκινά περίπου 50 C χαμηλότερα από το υλικό πολυμερές. Το θερμικό αυτό χαρακτηριστικό των οργανοβρωμιωμένων ενώσεων οφείλεται πρώτιστα στον αδύναμο δεσμό μεταξύ βρωμίου και άνθρακα στα μόριά τους. Από το 1978, τα BFRs αποτελούν τη βασική ομάδα χημικών επιβραδυντικών ανάφλεξης, μέσα στην οποία οι PBDEs διατηρούν εξέχοντα ρόλο (περίπου το 40% της παγκόσμιας αγοράς επιβραδυντικών ανάφλεξης). Παρόλο που η δομή τους είναι παρόμοια με αυτή των πολυχλωριωμένων διφαινυλίων (PCBs), υπάρχει μια σημαντική διαφορά μεταξύ τους. Η ευρεία χρήση των πλαστικών υλικών σε καταναλωτικά προϊόντα είχε ως αποτέλεσμα, τα επιβραδυντικά ανάφλεξης να εισβάλλουν πλέον σε σπίτια, οχήματα και γενικότερα εσωτερικούς χώρους, σε βαθμό που τα PCBs δεν είχαν ποτέ πρόσβαση. Λαμβάνοντας επίσης υπόψη το γεγονός ότι κατά το 1990 η παγκόσμια παραγωγή των PBDEs ξεπέρασε τη μέγιστη παραγωγή των PCBs, γίνεται κατανοητή η παγκόσμια ανησυχία που έχει προκληθεί. Οι πρώτες ενδείξεις πιθανών προβλημάτων από τη συσσώρευση PBDEs σε οργανισμούς ξεκινούν τη δεκαετία του Τη δεκαετία του 1990 η επιστημονική κοινότητα αρχίζει να καταγράφει και να παρακολουθεί τα επίπεδα PBDEs που παρουσιάζονται σε περιβαλλοντικά δείγματα και προχωρά σε τοξικολογικές μελέτες. Με την εισαγωγή

14 14 στη νέα χιλιετία εμφανίζονται οι πρώτες αντιδράσεις, κυρίως στην Ευρωπαϊκή Ένωση και τη Β. Αμερική με απαγορεύσεις και περιορισμούς στην παραγωγή και χρήση μέρους των PBDEs, ενώ οι συγκεντρώσεις τους σε περιβαλλοντικά δείγματα συνεχίζουν να αυξάνονται. 1.2 Οι πολυβρωμιωμένοι διφαινυλαιθέρες (PBDEs) Δομή, φυσικοχημικές ιδιότητες, παρασκευή παραγωγή, χρήσεις Δομή και φυσικοχημικές ιδιότητες των PBDEs. Οι PBDEs (Σχήμα 1) είναι ενώσεις δομικά παρόμοιες με τα γνωστά πολυχλωριωμένα διφαινύλια (PCBs) και τα πολυβρωμιωμένα διφαινύλια (PBBs). Αποτελούνται από δύο φαινυλικούς δακτυλίους που συνδέονται με ένα άτομο οξυγόνου, δημιουργώντας την αιθερομάδα. Οι φαινυλικοί δακτύλιοι περιέχουν δέκα άτομα υδρογόνου, οποιοδήποτε από τα οποία μπορεί να υποκατασταθεί από ένα άτομο βρωμίου. 6 6' 5 1 1' 5' *4 Br x 2* *2' 4'* 3 3' Br y Σχήμα 1 : Χημική δομή των πολυβρωμιωμένων διφαινυλαιθέρων. *: Δραστικότερες θέσεις υποκατάστασης x,y: Αριθμός ατόμων υποκαταστατών βρωμίου (x+y=1 έως 10) Oι φυσικοχημικές ιδιότητες των PBDEs ταυτίζονται σε μεγάλο ποσοστό με αυτές των ενώσεων που προαναφέρθηκαν (PCBs, PBBs), καθώς επίσης και η ονοματολογία τους, που ακολουθεί τους κανόνες που προτάθηκαν από τους Ballschmiter και Zell (1980) για τα PCBs. Πρόκειται για ενώσεις σταθερές με σημεία

15 15 βρασμού που κυμαίνονται από 310 C έως 425 C. Παρουσιάζουν ανθεκτικότητα σε οξέα και βάσεις, σε αναγωγικές ή οξειδωτικές ενώσεις, καθώς και σε υψηλές θερμοκρασίες (Pijnenburg και συν., 1995; Allchin και συν., 1999). Σημαντικά χαρακτηριστικά για τη συμπεριφορά τους είναι η λιπόφιλη και υδρόφοβη τάση που επιδεικνύουν (Πίνακας 1). Πίνακας 1: Λιποφιλικότητα και υδροφοβικότητα (ως διαλυτότητα) των PBDEs (Alcock και συν., 1999), όπου Log K OW είναι ο συντελεστής κατανομής μεταξύ οκτανόλης νερού. PBDEs Log K OW Διαλυτότητα mg/l Δέκα-BDE >5 0,02 0,03 Όκτα-BDE 5,5 8,9 <0,01 Έξα-BDE 6,86 7,92 4,08x10-3 Πέντα-BDE 6,64 6,97 9,00x10-7 Τέτρα-BDE 5,87 6,16 0,07 Τρι-BDE 5,47 5,58 0,38 Ο συντελεστής κατανομής οκτανόλης νερού αυξάνεται όσο αυξάνεται ο βαθμός βρωμίωσης του διφαινυλαιθέρα, σε αντίθεση με την πτητικότητα και την ικανότητα βιοσυσσώρευσης των ουσιών αυτών (Watanabe και Sakai, 2003). Η ομάδα των PBDEs αποτελείται από ένα μεγάλο αριθμό παραγώγων μορφών συγγενούς δομής του βρωμοδιφαινυλαιθέρα ή ομοειδή (όπως θα αναφέρονται στο εξής), που διαφοροποιούνται μεταξύ τους ανάλογα με τον αριθμό και τις θέσεις που κατέχουν τα άτομα βρωμίου επάνω στους δύο φαινυλικούς δακτυλίους. Το αποτέλεσμα είναι ο συνολικός αριθμός των πιθανών ομοειδών να ανέρχεται στα 209, ενώ σχηματίζονται εννέα ομόλογες σειρές ομοειδών που έχουν τον ίδιο αριθμό ατόμων βρωμίου. Οι ομόλογες σειρές (μόνο-, δι-, τρι-, τέτρα-, πέντα-, έξα-, έπτα-, όκτα-, εννέαδιφαινυλαιθέρες) αριθμούν αντίστοιχα 3, 12, 24, 42, 46, 42, 24, 12, και 3 μέλη, ενώ υπάρχει και ο δεκαβρωμοδιφαινυλαιθέρας (BDE-209), που είναι το μόνο ομοειδές με όλες τις ελεύθερες θέσεις των φαινυλικών δακτυλίων κατειλημμένες από άτομα βρωμίου και συνεπώς αποτελεί το βαρύτερο από όλα τα υπόλοιπα ομοειδή (WHO, 1994). Η αρίθμηση ακολουθεί το ίδιο σύστημα της IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) που χρησιμοποιείται για την ομάδα των PCBs. Στον

16 16 Πίνακα 2 παρουσιάζονται συνοπτικά οι ομόλογες σειρές των PBDEs με ενδεικτικά παραδείγματα ομοειδών τους. Πίνακας 2: Ομόλογες σειρές PBDEs & ενδεικτικά παραδείγματα ομοειδών τους. Ομόλογες σειρές Ομοειδή Μόνο-BDE Δι-BDE o BDE-15 Τρι-BDE o BDE-17, BDE-28, BDE-33 Τέτρα-BDE o BDE-47, BDE-66, BDE-71, BDE-77 Πέντα-BDE o BDE-85, BDE-99, BDE-100, BDE-126 Έξα-BDE o BDE-138, BDE-153, BDE-154 Έπτα-BDE o BDE-183, BDE-190 Όκτα-BDE o BDE-196, BDE-197, BDE-203 Εννέα-BDE o BDE-206, BDE-207, BDE-208 Δέκα-BDE o BDE-209 Η αποικοδόμηση των PBDEs στο περιβάλλον γίνεται ευκολότερα σε σχέση με τα PCBs. Στο γεγονός αυτό συμβάλλει το ότι ο δεσμός C-Br, είναι ασθενέστερος σε σύγκριση με τον αντίστοιχο δεσμό C-Cl των PCBs (Hooper και συν., 2000). Δοκιμές in vitro έδειξαν ότι οι PBDEs είναι ιδιαίτερα ανθεκτικοί, καθώς δεν παρατηρήθηκε βιομετασχηματισμός τους. Οι φυσικές ιδιότητες των PBDEs συμβάλλουν στην άμεση και εύκολη βιοσυσσώρευση των ουσιών αυτών στους οργανισμούς Παρασκευή - Παραγωγή των PBDEs. Η πιο κοινή παρασκευή PBDEs περιλαμβάνει τη βρωμίωση διφαινυλαιθέρων παρουσία καταλυτών (Om και συν., 1996). Εναλλακτική πορεία σύνθεσης αποτελεί η σύζευξη φαινόλης και βρωμοβενζένιου, που έχει επιτευχθεί εργαστηριακά. Η βρωμίωση των ενώσεων επιτυγχάνεται με βρασμό με επαναρροή και χρήση τριβρωμιούχου αργιλίου ή βρωμιούχου τρισθενούς σιδήρου ως καταλύτη (καταλύτης Friedel Crafts) για το σχηματισμό των πολυβρωμιωμένων αρωματικών ενώσεων. Η πορεία βρωμίωσης του διφαινυλίου είναι συγκεκριμένη. H υποκατάσταση ξεκινά στις θέσεις 4- σε σχέση με το αιθερικό οξυγόνο που ενώνει τους φαινυλικούς δακτυλίους

17 17 (Underwood και συν., 1930) και συνεχίζεται στις θέσεις 2- (Σχήμα 1) για κάθε φαινυλικό δακτύλιο. Το αποτέλεσμα είναι ο σχηματισμός του 2,2,4,4 - τετραβρωμοδιφαινυλαιθέρα (BDE-47). Περαιτέρω βρωμίωση οδηγεί σε βαρύτερα ομοειδή (πέντα-, έξα, κλπ). Οι PBDEs αποτελούν τη δεύτερη μεγαλύτερη ομάδα BFR σε παραγωγή έπειτα από την TBBPA. Η βιομηχανική παραγωγή τους ξεκίνησε τη δεκαετία του 1970 και το μεγαλύτερο μέρος της αποτελείται από μείγματα βρωμιωμένων διφαινυλαιθέρων, ισομερών τους και ομολόγων τους (Elvers και συν., 1992). Ο κύριος όγκος των εμπορικών προϊόντων PBDEs είναι πέντα- (PeBDEs), όκτα- (OBDEs) και δέκα- (DeBDE) βρωμοδιφαινυλαιθέρες (Πίνακας 3). Οι πέντα-bdes του εμπορίου είναι στην πραγματικότητα ένα μείγμα ομοειδών PBDEs, που περιέχει βρώμιο κατά 70% και έχει μορφή υγρού με υψηλό ιξώδες. Κατά μεγάλο ποσοστό (38-42%) περιέχει τέτρα-bdes (TeBDEs), κυρίως BDE-47 (WHO, 1994; La Guardia και συν., 2006). Το υπόλοιπο μέρος αποτελείται από πέντα-bdes (σε επικρατέστερα ποσοστά 45-49% το ομοειδές BDE-99 και λιγότερο το BDE-100, με 8-13%) και 8-10% έξα-bdes (BDE-153 και -154). Επιπρόσθετα ομοειδή (BDE-17, -28, -66, -85, -138 και -183) έχουν αναγνωριστεί σε μικρά ποσοστά στο εμπορικό μείγμα πέντα-bdes με ονομασία BromKal 70-DE (DE-71) (Sjödin και συν., 1998). Το εμπορικό μείγμα των όκτα-bdes (γνωστό και ως Octabrom, DE-79) είναι λευκή σκόνη που περιέχει βρώμιο σε ποσοστό 79%. Η σύνθεση του τελικού προϊόντος ποικίλει σε κάθε παρτίδα παραγωγής. Το εμπορικό μείγμα του δέκα-bde (Saytex 102E, DE-83R) είναι λευκή σκόνη της οποίας το βάρος αποτελείται κατά 83% από το βρώμιο της ένωσης. Η σύνθεσή του αποτελείται συνήθως από 97-98% καθαρό BDE- 209 (WHO, 1994) και ένα μικρό ποσοστό εννέα-bde (0,3-3%). Κατά τη δεκαετία του 1990 η παγκόσμια παραγωγή των PBDEs συμπεριλάμβανε όλα τα είδη των εμπορικών μειγμάτων. Αργότερα η παραγωγή στράφηκε προς ομοειδή υψηλότερης βρωμίωσης, όπου ο δέκα-bde αποτελούσε το 70-75% του συνολικού ποσοστού από τις αρχές του 2003 (Sharp και Lunder, 2004). Σύμφωνα με το ICPS (International Programme for Chemical Safety) υπάρχουν παγκοσμίως οκτώ βασικές μονάδες παραγωγής PBDEs που βρίσκονται σε Ευρώπη, Αμερική και Ιαπωνία (WHO, 1994). Η ετήσια παγκόσμια κατανάλωση υπολογίζεται περί τους τόνους ( τόνοι δέκα-bde, τόνοι όκτα-bdes, και 4.000

18 18 τόνοι πέντα-bdes). Οι άριστες ιδιότητες των PBDEs ως επιβραδυντικών ανάφλεξης οδήγησε στη ραγδαία αύξηση της παραγωγής τους. Στην Ευρώπη, η αγορά των BFRs ανέρχεται κατά προσέγγιση στους τόνους ετησίως, από τους οποίους η ζήτηση για οργανοβρωμιωμένες ενώσεις είναι τόνοι (DTI, 1999). Στη Βόρειο Αμερική, με κυρίαρχο τις ΗΠΑ, η ζήτηση αποτελεί πλέον το 50% της παγκόσμιας ζήτησης σε PBDEs και το 95% των πέντα-bdes. Η ετήσια παγκόσμια ζήτηση σε εμπορικά μείγματα πέντα-bde παρουσίασε ραγδαία αύξηση κατά τη δεκαετία του 1990 με τόνους ετησίως το 1991, τόνους το 1999 και τόνους το 2001 (Swiss National Science Foundation, 2007). Στον Πίνακα 3 καταγράφεται η κατανάλωση στην παγκόσμια αγορά για τους PBDEs και άλλα BFRs ενδεικτικά για το έτος 2001, καθώς και η σύνθεσή τους στα εμπορικά μείγματα. Στον Πίνακα 4 παρουσιάζονται οι ετήσιες καταναλώσεις PBDEs και άλλων BFRs στη βιομηχανία για τα τελευταία χρόνια σε παγκόσμια κλίμακα και στην Ευρώπη. Πίνακας 3: Παγκόσμια κατανάλωση της αγοράς σε PBDEs και BFRs και η σύνθεσή τους στα εμπορικά μείγματα. Εμπορικό Προϊόν Πέντα-BDE (Bromkal 70-DE, DE-71) Όκτα-BDE (Octabrom, DE-79) Δέκα-BDE (Saytex 102E, DE-83R) Σύνθεση εμπορικού Παγκόσμια κατανάλωση της αγοράς το 2001 (σε τόνους) 2 μείγματος 1 Αμερική Ευρώπη Ασία 38 42% τέτρα-bde Λοιπός Σύνολο κόσμος 45 49% πέντα-bde 8 10% έξα-bde 0 1% τρι-bde ,5% πέντα-bde 12% έξα-bde 45% έπτα-bde 33% όκτα-bde % εννέα-bde 0,7% δέκα-bde 0,3 3% εννέα-bde 97 99% δέκα-bde TBBPA HBCD Πηγή: WHO, 1994; ECB, 2001;ECB, 2002; ECB, Πηγή: BSEF, 2003

19 19 Πίνακας 4: Κατανάλωση PBDEs και BFRs στην παγκόσμια και ευρωπαϊκή βιομηχανία [σε χιλιάδες τόνους ανά έτος] (FABRO, 2007). Έτος Δέκα-BDE Όκτα-BDE Πέντα-BDE TBBPA HBCD ,0 (8,9) * 6,00 4, (8,0) 1993 (7,6) 1994 (8,8) 1995 (8,6) (8,7) (9,1) (8,0) ,8 (8,5) 3,82 (0,45) 8,50 (0,21) 127 (13,8) 15,9 (8,9) 2000 (8,6) ,1 (7,7) 3,79 (0,60) 7,50 (0,15) 104 (11,6) 16,7 (9,5) ,6 (7,7) ,4 (10,0) ,4 (7,7) 135 (7,0) 21,9 (9,6) 2004 (8,0) 170 (7,2) (9,8) 2005 (6,9) (5,4) (10,6) * : Εντός παρενθέσεων παραθέτονται τα στοιχεία που αφορούν στην ευρωπαϊκή βιομηχανία Χρήσεις των PBDEs. Τα τελευταία χρόνια η χρήση των PBDEs ως επιβραδυντικών ανάφλεξης οδήγησε σε σημαντική μείωση των κινδύνων για πυρκαγιές, γεγονός που καθιέρωσε την ευρύτερη χρήση τους για το συγκεκριμένο σκοπό. Περισσότερο χρησιμοποιούμενοι επιβραδυντές είναι ο δέκα-bde και η TBBPA. Οι PBDEs βρίσκουν εφαρμογή κυρίως σε ρητίνες και πολυμερή. Οι κύριες χρήσεις αφορούν πολυστυρένια υψηλής αντοχής, αφρώδη πολυουρεθάνη με μεγάλη ευκαμψία, επικαλυπτικά στρώματα σε υφάσματα (όχι ρουχισμού), καλώδια και μονωτικά υλικά, δομικά υλικά, ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά κυκλώματα και άλλα εσωτερικά μέρη συσκευών. Στον Πίνακα 5 παρουσιάζεται ένας αριθμός μητρικών υλικών τα οποία περιέχουν PBDEs και ένας αριθμός εφαρμογών των υλικών αυτών, καθώς και παραδείγματα κάποιων καταναλωτικών προϊόντων που παρασκευάζονται από τέτοια υλικά. Στις Ηνωμένες Πολιτείες Αμερικής, το 80-90% των PBDEs χρησιμοποιούνται σε τέτοιου είδους εφαρμογές. Ως κύριο μέσο ενσωμάτωσης υλικών PBDEs φέρεται να είναι το

20 20 πολυβινυλοχλωρίδιο (PVC), ενώ το πολυπροπυλένιο εμφανίζεται ως το πιο ραγδαία αναπτυσσόμενο μέσο ενσωμάτωσης. Υπολογίζεται ότι περίπου 90% ή και περισσότερο από τους πέντα-bde που παράγονται παγκοσμίως χρησιμοποιούνται στην αφρώδη πολυουρεθάνη (επιπλοποιία), σε τμήματα των μεταφορικών μέσων (ταπετσαρίες και καθίσματα στην αυτοκινητοβιομηχανία), σε ηχομονώσεις, υφάσματα και προϊόντα απομίμησης ξύλου (WHO 1994; ECB, 2001; RPA Ltd. 2000), ενώ έχουν χρησιμοποιηθεί και στην παρασκευή ηλεκτρονικών κυκλωμάτων (UNEP, 2007). Οι όκτα-bdes παρασκευάζονται σε μικρές ποσότητες και χρησιμοποιούνται κυρίως σε πολυμερή και άκαμπτα πλαστικά, όπως οι ρητίνες ABS και το πολυστυρένιο υψηλής αντοχής. Τα προϊόντα αυτά χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υπολογιστών, επίπλων εργασιακών χώρων (αρχειοθήκες, ερμάρια), σωλήνων, και υλικών που χρησιμοποιούνται στην αυτοκινητοβιομηχανία και σε οικιακές συσκευές (WHO 1994; ECB, 2003). Ο δέκα-bde είναι επιβραδυντικό ευρέως φάσματος και χρησιμοποιείται σε οποιοδήποτε τύπο πολυμερών, που μπορεί να περιλαμβάνει πολυκαρβονικά, πολυεστερικές ρητίνες, πολυολεφίνες, πολυαμίδια, PVC, ελαστικά (καουτσούκ, rubber), άκαμπτα πλαστικά και υψηλής αντοχής πολυστυρένιο, υλικά τα οποία βρίσκουν ευρεία χρήση σε καλώδια και επικαλύψεις υφασμάτων (OECD, 1994; ECB, 2002). Ο εμπορικός ανταγωνισμός των βιομηχανιών περιορίζει την ελεύθερη και επίσημη πληροφόρηση γύρω από την αγορά, την παραγωγή και τις ποσότητες που χρησιμοποιούνται ετησίως. Εντούτοις, καταγράφεται αύξηση της παγκόσμιας ζήτησης με ρυθμούς 3-6% ετησίως (DTI, 1999).

21 21 Πίνακας 5: Υλικά που περιέχουν PBDEs, οι εφαρμογές τους και προϊόντα που τους περιέχουν (WHO, 1994). Μητρικό Υλικό Δέκα- Όκτα- Πέντα BDE BDE -BDE Κύριες εφαρμογές Παραδείγματα τελικών καταναλωτικών προϊόντων Συμπολυμερές Ακρυλονιτριλίου Τηλεοράσεις, θήκες ηλ. υπολογιστών, πιστολάκι μαλλιών, εξαρτήματα Χ Μορφοποιημένα υλικά Βουταδιενίου Στυρενίου (ABS) αυτοκινητοβιομηχανίας Εποξειδικές ρητίνες Χ Κυκλώματα, επιστρώσεις προστασίας Ηλ. υπολογιστές, καμπίνες πλοίων, ηλεκτρονικά εξαρτήματα Φαινολικές ρητίνες Χ Χ Ηλεκτρονικές πλακέτες Φύλλα υάλου για ηλεκτρονικές πλακέτες Πολυακρυλονιτρίλια (PAN) Χ Πάνελ, ηλεκτρικά εξαρτήματα Φωτισμένοι ηλεκτρ. πίνακες, καλύμματα προστασίας ηλεκτρ. Συσκευών Πολυαμίδια Χ Χ Ηλεκτρικοί σύνδεσμοι, υλικά εσωτερικού αυτοκινητοβιομηχανίας Ηλ. υπολογιστές, συνδέσεις, αυτοκινητοβιομηχανία, μεταφορές Πολυτερεφθαλικοί εστέρες της 1,4-βουτανοδιόλης (PBT) Χ Χ Ηλεκτρικά εξαρτήματα, συνδέσεις Διακόπτες, ασφάλειες, στερεοφωνικά Πολυαιθυλενογλυκόλες με/χωρίς Δικτυωτό καλώδιο, σωληνώσεις αφρού, Καλώδια ηλεκτροδότησης, μόνωση θερμαντικών σωλήνων, αδιάβροχες Χ σταυροδεσμούς (PE) προστασία από καιρό / υγρασία συσκευές, εργαλεία δομικού ελέγχου Πολυτερεφθαλικοί εστέρες αιθυλενογλυκόλης (PET) Χ Ηλεκτρικά εξαρτήματα Κουτιά, ρελέ, αντιστάσεις, πηνία Πολυπροπυλένια (PP) Χ Αγωγοί, ηλεκτρονικές συσκευές Τηλεοράσεις και ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρο-μηχανικά εξαρτήματα, υπόγεια κιβώτια ηλ. συνδέσεων Πολυστυρένια (PS) / υψηλής Κουτιά τηλεοράσεων, καλύμματα Ανιχνευτές καπνού, μηχανές γραφείου, προστατευτικά καλύμματα Χ Χ αντοχής (HIPS) προστασίας από το ρεύμα ηλεκτρικών συσκευών Πολυβινυλοχλωρίδια (PVC) Χ Χ Καλύμματα καλωδίων Σύρμα και καλώδια, επιδαπέδια χαλιά Πολυουρεθάνες Χ Αντικραδασμικά / Υλικά συσκευασίας Έπιπλα, ηχομονώσεις, απομιμήσεις ξύλου Ακόρεστοι πολυεστέρες Χ Χ Κυκλώματα, επιστρώσεις Ηλεκτρικός&Δομικός εξοπλισμός, στρατιωτικές / αδιάβροχες εφαρμογές Ελαστικά Χ Χ Μεταφορές Ιμάντες μεταφοράς, σωλήνες αφρού για μονώσεις Βαφές και βερνίκια Χ Χ Επιστρώσεις Προστατευτικά αδιάβροχα και βιομηχανικά βερνίκια Υφάσματα Χ Χ Επιστρώσεις Χαλιά, καθίσματα αυτοκινήτων, έπιπλα, σκηνές, ρουχισμός στρατού

22 Ρύπανση του περιβάλλοντος με PBDEs Πηγές ρύπανσης. Τα πειραματικά και αναλυτικά δεδομένα των τελευταίων ετών, δεδομένης της χρήσης των πολυβρωμιωμένων ενώσεων ως επιβραδυντικών ανάφλεξης, καταδεικνύουν τη διασπορά τους στο περιβάλλον παγκοσμίως και τη συσσώρευσή τους σε λιπώδεις ιστούς και ιζήματα, ακόμη και στην περίπτωση των ενώσεων που δεσμεύονται στο μητρικό υλικό με αντίδραση κατά την παρασκευή, και όχι ως απλά πρόσθετα (PBDEs). Φυσικές πηγές: Μελέτες έχουν δείξει, πως ορισμένοι PBDEs βρίσκονται στο περιβάλλον ως φυσικά προϊόντα, καθώς ακολουθούν φυσική διαδικασία παρασκευής (Jansson και συν., 1987; Renner, 2000). Ένας αριθμός πολυβρωμιωμένων φαινόξυφαινολών έχουν βρεθεί σε σφουγγάρια. Τα σφουγγάρια αυτά βρέθηκε ότι παράγουν μεθοξυλιωμένους PBDEs. Άλλοι θαλάσσιοι οργανισμοί περιέχουν ένζυμα που μπορούν να παράγουν μεταβολίτες με υψηλό βαθμό βρωμίωσης, ακόμα και από το θαλασσινό νερό που περιέχει χαμηλές συγκεντρώσεις βρωμίου (Faulkner, 1998). Ωστόσο, ο βαθμός συμβολής των φυσικά παραγόμενων PBDEs στη γενικότερη ρύπανση του υδάτινου περιβάλλοντος δεν είναι ακόμη ξεκάθαρος. Ανθρωπογενείς πηγές ρύπανσης: Η ρύπανση των οικοσυστημάτων με PBDEs μπορεί να είναι άμεση ή έμμεση. Οι δε πηγές ρύπανσης μπορούν να είναι είτε σημειακές, είτε μη σημειακές. Για παράδειγμα, έχουν καταγραφεί υψηλά επιπέδα PBDEs σε ιδιαίτερα απομακρυσμένες περιοχές, όπως σε πανίδα της Αλάσκας ή της Ανταρκτικής, όπου δεν υφίστανται άμεσες πηγές ρύπανσης (Chiuchiolo και συν., 2004; de Wit και συν., 2006). Επιπλέον, μελέτες έχουν καταδείξει τη δυνατότητα αερομεταφοράς των PBDEs και υγρής απόθεσής τους μέσω της βροχής σε οικοσυστήματα τέτοιων απομακρυσμένων περιοχών (ter Schure και συν., 2004; Moon και συν., 2007γ). Οι τέτρα-bde δείχνουν να έχουν τη μεγαλύτερη δυνατότητα αερομεταφοράς, με τη Χαρακτηριστική Απόσταση Μεταφοράς (Characteristic Travel Distance, CTD) να κυμαίνεται μεταξύ και km. Αντίθετα, ο δέκα-bde έχει τη χαμηλότερη CTD μεταξύ 480 και 735 km, ενώ οι πέντα-bde μεταφέρονται σε αποστάσεις μεταξύ 608 και km. Ως CTD ορίζεται η απόσταση που ταξιδεύει ένα σωματίδιο αέρα μέχρι ποσότητα ίση περίπου με το 63% της χημικής ένωσης να

23 23 έχει απομακρυνθεί από αποικοδόμηση ή από διαδικασίες εναπόθεσης (Gouin και Mackay, 2002). Ένας από τους πιο κοινούς τρόπους απελευθέρωσης PBDEs στο περιβάλλον είναι μέσω της διάθεσης αποβλήτων. Ένα μεγάλο μέρος της παρουσίας των PBDEs στο περιβάλλον είναι αποτέλεσμα της διαφυγής τους από το μητρικό υλικό στο οποίο ενσωματώθηκαν, ιδιαίτερα από προϊόντα που έχουν αποτεθεί σε χώρους απόθεσης απορριμμάτων, ακόμη και πριν από πολλά χρόνια. Οι μονάδες επεξεργασίας λυμάτων και οι χώροι απόθεσης απορριμμάτων (Χ.Α.Α.) αποτελούν σημαντικότατες σημειακές πηγές ρύπανσης με PBDEs. Υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός προϊόντων που περιέχουν τέτοιες ουσίες και είτε διέρχονται από μονάδες επεξεργασίας λυμάτων, είτε διατίθενται σε Χ.Α.Α. ή χώρους αποτέφρωσης, ακολουθώντας ακριβώς την ίδια διαδικασία διαχείρισης με τα κοινά αστικά απόβλητα. Υψηλές συγκεντρώσεις PBDEs έχουν ανιχνευθεί σε εκροές βιομηχανικών αποβλήτων αλλά και λυματολάσπη από τέτοιες μονάδες επεξεργασίας λυμάτων (Hale και συν., 2003; North, 2004). Η εναπόθεση στους Χ.Α.Α. ή και στους χώρους υγειονομικής ταφής απορριμμάτων (Χ.Υ.Τ.Α.) οδηγεί κατά μεγάλο ποσοστό στην έκπλυση του υλικού και τη μεταφορά των βρωμιωμένων ουσιών, μέσω των διασταλαζόντων υγρών, προς τα υπόγεια ή τα επιφανειακά νερά, τη σωματιδιακή ύλη του εδάφους, και τα ιζήματα σε υδάτινα οικοσυστήματα (Osako και συν., 2004). Επιπλέον, διαχέονται στην ατμόσφαιρα μέσω των αερίων που εκπέμπονται από τους χώρους αυτούς. Αυτό οδηγεί στη διασπορά των βρωμιωμένων ουσιών στο περιβάλλον, ιδιαίτερα δε στην περίπτωση που χρησιμοποιήθηκαν ως χημικά πρόσθετα, όπως συμβαίνει με τους PBDEs. Η ενδεχόμενη αποτέφρωση αποβλήτων (π.χ. αστικών, βιομηχανικών, νοσοκομειακών, ή τοξικών) ή οι διεργασίες ανακύκλωσης οδηγεί επίσης στην παραγωγή PBDEs και τοξικών διοξινών (Watanabe και Sakai, 2003). Ο συγκεκριμένος τρόπος εκπομπής των PBDEs στο περιβάλλον μέσω των αποβλήτων είναι αδιάκοπος και αποτελεί έναν από τους βασικούς λόγους της συσσώρευσής τους. Ο σχηματισμός και η εκπομπή αυτών των ενώσεων στο περιβάλλον μπορεί να προέλθει και από άλλες πηγές, ξεκινώντας προφανώς από τις βιομηχανικές μονάδες σύνθεσης και παραγωγής βρωμιωμένων επιβραδυντικών ανάφλεξης, αλλά και κατά την διαδικασία του σχηματισμού ενός πολυμερούς σε τελικό προϊόν (Dumler και συν.,

24 ). Οι εγκαταστάσεις αυτές της ενσωμάτωσης των PBDEs στα τελικά (πολυμερή) προϊόντα αποτελούν σημαντικές σημειακές πηγές για την είσοδο των PBDEs στο περιβάλλον (Hale και συν., 2003). Πρόσφατες έρευνες ανέδειξαν επίσης ως σημειακές πηγές ρύπανσης με PBDEs τις εγκαταστάσεις ανακύκλωσης ηλεκτρονικών υλικών, καθώς έχουν αναφερθεί υψηλά επίπεδα εκπομπών PBDEs από δραστηριότητες ανακύκλωσης ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών προϊόντων σε αναπτυσσόμενες χώρες. Στην πραγματικότητα, το μεγαλύτερο ποσοστό των αποβλήτων που ανακυκλώνεται στις χώρες αυτές ανήκει σε ανεπτυγμένες χώρες (Wang και συν., 2005; Wang και συν., 2007). Από την άλλη πλευρά, διάχυτες, μη σημειακές πηγές PBDEs αποτελούν η χρήση και η φθορά που υφίστανται τα προϊόντα που περιέχουν τέτοιες ουσίες. Η χρήση καταναλωτικών προϊόντων που περιέχουν PBDEs ως πρόσθετα, ιδιαίτερα σε υψηλές θερμοκρασίες (π.χ. στεγνωτήρας μαλλιών, συσκευές τηλεόρασης και υπολογιστών) οδηγούν μέσω εξαέρωσης στη ρύπανση της ατμόσφαιρας του εσωτερικού περιβάλλοντα χώρου, είτε οικιακού, είτε εργασίας. Το ίδιο αποτέλεσμα παρουσιάζεται και από τη διαρροή μέσω έκπλυσης και εν συνεχεία σταδιακής αποικοδόμησης των PBDEs από τα προϊόντα αυτά (επιπλοποιία, υφάσματα, κλπ) (Bergman, 2004). Πολλές σύγχρονες μελέτες αφορούν στη μέτρηση PBDEs σε αιωρούμενη σκόνη της εσωτερικής ατμόσφαιρας σπιτιών ή χώρων εργασίας και τις επιπτώσεις που μπορεί να έχει στη Δημόσια Υγεία (Leonards και συν., 2001; Schecter και συν., 2005; Allen και συν., 2008; Batterman και συν., 2009). Επίσης, ατυχήματα με πυρκαγιές μπορούν να οδηγήσουν στο σχηματισμό τοξικών ενώσεων από τις οργανοβρωμιωμένες ενώσεις των προϊόντων. Συγκεκριμένα, για τις συσκευές τηλεοράσεων υπήρξε διαμάχη μεταξύ περιβαλλοντικών οργανώσεων και υποστηρικτών της χρήσης PBDEs για την πρόληψη πυρκαγιών. Σχετικά πρόσφατη νομοθεσία προώθησε την απομάκρυνση των PBDEs, χωρίς την αντικατάστασή τους από άλλου είδους επιβραδυντικού ανάφλεξης, με συνέπεια να παρουσιαστεί αυξημένος αριθμός ατυχημάτων πυρκαγιάς σε συσκευές τηλεόρασης (ENDS, 2000). Τέλος, σημαντική πηγή ανακατανομής ή διασποράς των PBDEs στο περιβάλλον σε τοπικό αλλά και παγκόσμιο επίπεδο αποτελεί και η μετανάστευση της πανίδας, ιδιαίτερα ψαριών και πουλιών (Blais και συν., 2007).

25 25 Αποικοδόμηση: Όπως αναφέρθηκε, οι PBDEs αποδεικνύονται ανθεκτικοί στη βιοαποικοδόμηση, της οποίας η συμβολή στη ρύπανση του περιβάλλοντος με PBDEs δεν θεωρείται αξιόλογη. Αντιθέτως, η φωτόλυση παίζει κατά πάσα πιθανότητα, σπουδαίο ρόλο στην αποικοδόμησή τους (Bieniek και συν., 1989), καθώς η ένωση φωτοδιασπάται εύκολα. Εργαστηριακές μελέτες κατέγραψαν το σχηματισμό PBDF (Polybrominated Dibenzofuran) από φωτόλυση δέκα-bde σε διάλυμα εξανίου με χρήση UV και ηλιακού φωτός (Watanabe και συν., 1987). Στον σχηματισμό PBDF και PBDD (Polybrominated Dibenzodioxin) κατέληξαν επίσης εργαστηριακά πειράματα με πυρόλυση των PBDEs σε θερμοκρασίες από 400 C έως 800 C (Hutzinger και Thoma, 1987), καταδεικνύοντας τα προβλήματα που πιθανότατα παρουσιάζονται με την αποτέφρωση των αποβλήτων, δηλαδή τη μετατροπή τους σε τοξικές ενώσεις και τη διάχυσή τους στο περιβάλλον. Οι Hale και συν., (2002) υποστηρίζουν ότι πιθανότατα η αποσύνθεση της αφρώδους πολυουρεθάνης εξαιτίας της έκθεσης σε ηλιακό φως και σε περιβαλλοντικές συνθήκες αποτελεί έναν ακόμη από τους μηχανισμούς διάχυσης των PBDEs στο περιβάλλον Παρουσία στο περιβάλλον και μεταφορά στην τροφική αλυσίδα. Η μεταφορά των PBDEs στο περιβάλλον μπορεί να ακολουθήσει διάφορες κατευθύνσεις. Κατά κανόνα οι ενώσεις με υψηλό βαθμό βρωμίωσης καθιζάνουν στο βυθό ή στο έδαφος λόγω του μεγαλύτερου βάρους και της μικρότερης κινητικότητάς τους, όπου προσροφώνται στη σωματιδιακή ύλη των ιζημάτων και συσσωρεύονται κοντά στα σημεία εκπομπής τους. Η ανθεκτικότητα που παρουσιάζουν οι PBDEs, οδηγεί στη συσσώρευσή τους σε έναν οργανισμό και μπορεί να οδηγήσει σε συγκεντρώσεις μεγαλύτερες από αυτές που υπάρχουν στο φυσικό περιβάλλον του. Αυτό είναι χαρακτηριστικό των λιπόφιλων ρύπων, σε αντίθεση με τις υδατοδιαλυτές ενώσεις που υφίστανται μεταβολισμό ή απεκκρίνονται πλήρως από τον οργανισμό. Η βιομεγέθυνση και η βιοσυσσώρευση των PBDEs παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον, όχι μόνο λόγω της σημασίας τους στον προσδιορισμό της πορείας των PBDEs στο περιβάλλον, αλλά διότι έχουν σημειωθεί και συσχετίσεις μεταξύ ρυπαντικών φορτίων PBDEs σε

26 26 οργανισμούς και διάφορους δείκτες υγείας (π.χ. ανοσοκαταστολή και αναπαραγωγικότητα). Οι PBDEs ανιχνεύθηκαν για πρώτη φορά στο περιβάλλον στη δεκαετία του 1970 (DeCarlo, 1979; Andersson and Blomkvist, 1981), ενώ ραγδαία είναι η αύξηση στην εμφάνισή τους στο περιβάλλον από τη δεκαετία του Σε δείγματα ιζημάτων από τη Βαλτική Θάλασσα καταγράφηκε εκθετική αύξηση στα επίπεδα PBDEs από τις αρχές του 1970 (Nylund και συν., 1992). Ενώσεις που κατατάσσονται παγκοσμίως ως τοξικοί ανθεκτικοί οργανικοί ρύποι, όπως οι διοξίνες, τα PCBs και τα DDTs, καταγράφουν αντίθετα τάσεις ελάττωσης των επιπέδων τους στα ίδια δείγματα. Στις μέρες μας, οι PBDEs αποτελούν πλέον παγκόσμιο πρόβλημα ρύπανσης. Η εμφάνιση διαφορετικών ομοειδών PBDEs έχει καταγραφεί σε περιβαλλοντικά αλλά και βιολογικά δείγματα παγκοσμίως, ακόμη και σε απομακρυσμένα οικοσυστήματα. Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι η εύρεση συγκεντρώσεων PBDEs (100 ng/g νωπού βάρους) σε λίπος από φάλαινες φυσητήρες (de Boer και συν., 1998). Η ανεύρεση τροφής για τις φάλαινες φυσητήρες είναι δυνατή σε μεγάλα βάθη σε ωκεανούς, γεγονός που καταδεικνύει τη ρύπανση με PBDEs ακόμη και εκεί. Παρόμοιες περιπτώσεις αναδεικνύονται στην Αρκτική και την Ανταρκτική (Chiuchiolo και συν., 2004; de Wit και συν., 2006). Τα επίπεδα ρύπανσης στο περιβάλλον, στο βιόκοσμο και στον ανθρώπινο πληθυσμό εμφανίζονται αρκετά αυξημένα στη Βόρειο Αμερική, σε σχέση με την Ευρώπη (Hites, 2004), γεγονός που μπορεί να αποδοθεί στην αυξημένη ζήτηση σε πέντα-bdes από τη Βόρειο Αμερική. Σε δείγματα ιζημάτων αλλά και βιόκοσμου από εκβολές ποταμών στη Μ. Βρετανία ανιχνεύθηκαν τέτρα-, πέντα- και δέκα-bde, που προέρχονται από πηγές παραγωγής ή χρήσης σημαντικών ποσοτήτων BFRs στην αντίστοιχη περιοχή (Allchin και συν., 1999). Αβιοτικά στοιχεία περιβάλλοντος: Οι PBDEs έχουν βρεθεί σε πληθώρα αβιοτικών στοιχείων του περιβάλλοντος, όπως στον αέρα, στο έδαφος, στα ιζήματα, στο νερό, στα λύματα και στα απορρίμματα που παράγονται από ανθρώπινες δραστηριότητες, στα σύγχρονα μεταφορικά μέσα, και στους εσωτερικούς χώρους κτιρίων (Hale και συν., 2006; Hazrati και Harrad, 2006). Σε πολλές περιπτώσεις, οι συγκεντρώσεις των PBDEs στα αβιοτικά μέσα είναι παρόμοιες ή έχουν ξεπεράσει ακόμη και αυτές των PCBs (Hassanin και συν., 2004; Hale και συν., 2006; Hazrati και Harrad, 2006). Τα πέντα-

27 27 BDE ομοειδή κυριαρχούν στην ατμόσφαιρα και το υδάτινο περιβάλλον (Hale και συν., 2003), ενώ η παρουσία του δέκα-bde αυξάνεται όταν πρόκειται για εδάφη, ιζήματα, και λυματολάσπη (Hale και συν., 2003; Hale και συν., 2006; de Wit και συν., 2006; Law και συν., 2006; Wang και συν., 2007). Η διαπίστωση αυτή επιβεβαιώνεται θεωρητικά και από τους συντελεστές κατανομής των ομοειδών PBDEs. Η αύξηση στο βαθμό βρωμίωσης συνεπάγεται μείωση της υδατοδιαλυτότητας και αύξηση των τιμών K OW και K OA συντελεστές κατανομής μεταξύ οκτανόλης-νερού και οκτανόληςαέρα αντίστοιχα (Gouin και Harner, 2003; Palm και συν., 2002). Στο νερό και στον αέρα ο δέκα-bde δεσμεύεται κυρίως στην αιωρούμενη σωματιδιακή ύλη. Ιδιαίτερη ανησυχία προκαλεί η εμφάνιση PBDEs στην ατμόσφαιρα και τη σκόνη εσωτερικών χώρων (σπίτια, χώροι εργασίας), καθώς αναφέρεται ότι μπορεί να είναι υπεύθυνη μέχρι και για το 80% της ανθρώπινης έκθεσης στους PBDEs (Lorber, 2007, Mandalakis και συν., 2008α; Mandalakis και συν., 2008β; Mandalakis και συν., 2009; Iacovidou και συν., 2009). Οι περισσότερες αναφορές για παρουσία PBDEs σε αβιοτικά στοιχεία προέρχονται από Ευρώπη και Β.Αμερική, με λίγες αναφορές στην Αρκτική και πιο πρόσφατα, από διάφορες περιοχές της Ασίας (Martin και συν., 2004; Hale και συν., 2006; Wang και συν., 2007), ενώ ελάχιστη είναι η πληροφόρηση για τις άλλες περιοχές του πλανήτη. Παρόλο που η Β.Αμερική, η Ευρώπη και η Ασία διατηρούν τα ηνία στην παραγωγή PBDEs και προϊόντων που περιέχουν PBDEs, ο όγκος των εξαγωγών τέτοιων προϊόντων και τα σχετικά απόβλητα που προκύπτουν, επιβεβαιώνουν ότι η επιβάρυνση του περιβάλλοντος δεν περιορίζεται στις συγκεκριμένες ηπείρους, αλλά εμφανίζεται σε όλη την υδρόγειο (Martin και συν., 2004; Prevedouros και συν., 2004; Hale και συν., 2006). Οι παράγοντες που κατευθύνουν τη διασπορά τους παγκοσμίως δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητοί. Μία από τις υψηλότερες συγκεντρώσεις PBDEs στην ατμόσφαιρα μετρήθηκε σε κωμόπολη της Β.Αμερικής (πληθυσμός: ) (Shen και συν., 2006β), γεγονός που αποδεικνύει πως οι PBDEs δεν αποτελούν αποκλειστικά πρόβλημα των πυκνοκατοικημένων, βιομηχανοποιημένων περιοχών. Βιόκοσμος: Η εμφάνιση των PBDEs στο βιόκοσμο αναφέρθηκε για πρώτη φορά το 1981 στη Σουηδία (Andersson και Blomkvist, 1981). Οι PBDEs έχουν βρεθεί σε περισσότερα από 50 είδη οργανισμών διαφόρων τροφικών επιπέδων σε Ασία, Ευρώπη,

28 28 Β.Αμερική και την Αρκτική. Στις περισσότερες από αυτές τις έρευνες εμφανίζονται ως κυρίαρχα τα ομοειδή χαμηλής βρωμίωσης (BDE-47 ή/και BDE-99), παρόλο που και ο BDE-209 είναι επίσης παρών (de Wit και συν., 2006). Τα περισσότερα δεδομένα αφορούν στους οργανισμούς υδάτινων οικοσυστημάτων, όπου τα επίπεδα συγκεντρώσεων είναι γενικά υψηλότερα, ενώ στις χερσαίες τροφικές αλυσίδες υπάρχει μεγαλύτερη τάση συσσώρευσης των ομοειδών υψηλής βρωμίωσης (Christensen και συν., 2005; Jaspers και συν., 2006; Voorspels και συν., 2007). Υπάρχουν έρευνες που αφορούν τα χερσαία ζώα όπως γεωσκώληκες (με ταυτόχρονο προσδιορισμό της βιοσυσσώρευσης από το έδαφος προς το ζώο), σκαντζόχοιρους, αλεπούδες και άλλα ζώα που βρίσκονται σε υψηλές θέσεις στη χερσαία τροφική αλυσίδα (Sellström και συν., 2005; D Have και συν., 2005; Voorspoels και συν., 2006). Οι συγκεκριμένες έρευνες κατέδειξαν το έδαφος ως ένα μέσο εισαγωγής των PBDEs, ιδιαίτερα των υψηλής βρωμίωσης ομοειδών που παρουσιάζουν μεγαλύτερη βιοδιαθεσιμότητα στο έδαφος και στα ιζήματα στην χερσαία τροφική αλυσίδα. Επιπλέον, παρουσιάστηκαν και ισχυρές ενδείξεις για την υψηλή ανθεκτικότητα των PBDEs στο περιβάλλον και στους οργανισμούς, ενώ σε κάποια θηλαστικά παρουσιάστηκαν ευρήματα που αποδεικνύουν την ικανότητα βιοσυσσώρευσης υψηλής βρωμίωσης ομοειδών (BDE-209) σε οργανισμούς που βρίσκονται σε υψηλές θέσεις στην τροφική αλυσίδα. Σημαντικός είναι ο αριθμός των μελετών που σχετίζονται με την παρουσία PBDEs σε ιστούς, πλάσμα αίματος πουλιών και τα αυγά τους (Watanabe και συν., 2004; Lam και συν., 2007; Chen και συν., 2007). Δύο από τις πιο αξιοσημείωτες μελέτες έγιναν σε αυγά από υδρόβια πτηνά στις ΗΠΑ και στη Σουηδία. Οι έρευνες έδειξαν την παρουσία PBDEs, την ικανότητα βιοσυσσώρευσής τους, καθώς και αυξητικές τάσεις στα επίπεδα των συγκεντρώσεών τους από τις αρχές τις δεκαετίας του 1970 (Sellström και συν., 1993; Norstrom και συν., 2002). Σε πτηνά των νήσων Φερόε και στα αυγά τους, οι συγκεντρώσεις PBDEs που καταγράφηκαν ήταν χαμηλές (Fängström και συν., 2005α). Σε άλλη έρευνα καταγράφηκαν τα επίπεδα PBDEs στο πλάσμα αίματος γλάρων των Βόρειων Νορβηγικών ακτών στην Αρκτική, όπου βρέθηκαν PBDEs υψηλής βρωμίωσης, και αργότερα έγινε μελέτη της μεταφοράς των ενώσεων από το θηλυκό στα αυγά, με θετικές συσχετίσεις μεταξύ των ευρημάτων (Verrault και συν., 2005; Verrault και συν., 2006). Τα αρπακτικά πτηνά των χερσαίων οικοσυστημάτων

29 29 δείχνουν να είναι επιβαρυμένα με όκτα-bde και υψηλότερης βρωμίωσης ομοειδή, σε σχέση με τα αρπακτικά πτηνά θαλάσσιων οικοσυστημάτων (Jiménez και συν., 2005; Jaspers και συν., 2006). Ο προσδιορισμός των συντελεστών βιοσυσσώρευσης είναι σημαντικός για τη δημιουργία ενός ακριβούς μοντέλου της πορείας των PBDEs και της μεταφοράς τους στην τροφική αλυσίδα (Sellström και συν., 2005; Streets και συν., 2006). Όπως προαναφέρθηκε, οι συντελεστές βιοσυσσώρευσης αυξάνουν με την αύξηση του βαθμού βρωμίωσης ή των συντελεστών κατανομής οκτανόλης νερού (K OW ) (Streets και συν., 2006). Σύγχρονες μελέτες εστιάζουν το ενδιαφέρον τους στην τελική «τύχη» των ενώσεων αφού αυτές εισέλθουν στην τροφική αλυσίδα, π.χ. βιομεγέθυνση ή/και μεταφορά των PBDEs στους απογόνους. Ο προσδιορισμός της βιομεγέθυνσης απαιτεί την εξέταση των συγκεντρώσεων PBDEs σε οργανισμούς διαφορετικών τροφικών επιπέδων. Επιπλέον όμως, πρέπει να ληφθούν υπόψη και άλλοι παράγοντες, όπως π.χ. οι μεταβολικές ικανότητες κάθε είδους ως προς τα PBDEs (Voorspels και συν., 2007). Σε σχετική έρευνα διαφορετικών τροφικών επιπέδων, από ασπόνδυλους οργανισμούς έως θαλάσσια θηλαστικά, διαπιστώθηκε ότι η μεγαλύτερη αύξηση στις συγκεντρώσεις και για τα έξι ομοειδή PBDEs που μελετήθηκαν, καταγράφηκε από το τροφικό επίπεδο των ψαριών στο τροφικό επίπεδο των θαλάσσιων θηλαστικών (Boon και συν., 2002α). Υδάτινα οικοσυστήματα: Σε ότι αφορά στα υδάτινα οικοσυστήματα, η επιστημονική έρευνα επικεντρώνεται στον προσδιορισμό της παρουσίας και της κινητικής (βιοσυσσώρευση, βιομεγέθυνση) των PBDEs, με τελικό αποδέκτη της τροφικής αλυσίδας τον άνθρωπο (Σχήμα 2). Οι συγκεντρώσεις που καταγράφονται έως σήμερα έχουν μεγάλο εύρος τιμών και εξαρτώνται από το είδος του οργανισμού, τις μεταβολικές του ικανότητες, την περιοχή δειγματοληψίας, και άλλους παράγοντες (de Wit, 2002). Τα επίπεδα συγκεντρώσεων (επί βάσεως λίπους), ιδιαίτερα σε ψάρια από την Ευρώπη (Μέση Τιμή 120 ng/g) είναι πολύ χαμηλότερα από αυτά της Β.Αμερικής (Μέση Τιμή 1050 ng/g) (Hites, 2004). Το γεγονός ότι οι υψηλότερες συγκεντρώσεις PBDEs ανιχνεύθηκαν σε βενθικά είδη ψαριών, υποδηλώνει την επίδραση του αβιοτικού περιβάλλοντος στο μηχανισμό βιοσυσσώρευσής τους (Peng και συν., 2007). Μελέτες σε διαφορετικές περιοχές

30 30 υδάτινων οικοσυστημάτων εμφάνισαν συσχέτιση των αποτελεσμάτων μεταξύ των συγκεντρώσεων PBDEs σε μύδια και ψάρια, και της βιομηχανικής δραστηριότητας των περιοχών (Ramu και συν., 2005; Gama και συν., 2006). Η χαρακτηριστική ομοιότητα των PBDEs με τα PCBs οδήγησε στο συμπέρασμα ότι οι δύο αυτές κατηγορίες ουσιών βιοσυσσωρεύονται με παρόμοιο τρόπο (Evenset και συν., 2005). Το γεγονός ότι με την πάροδο του χρόνου οι PBDEs ανιχνεύονται σε ορισμένες περιπτώσεις σε υδρόβιους οργανισμούς (ψάρια και μύδια) σε συγκεντρώσεις υψηλότερες από αυτές των PCBs, υποδεικνύει την διαρκώς αυξανόμενη χρήση τους (Watanabe και συν., 1987; Asplund και συν., 1999β; Hale και συν., 2000). Σε ότι αφορά στην κατανομή των ομοειδών, έρευνες σε υδρόβιους οργανισμούς (καρκινοειδή, οστρακοειδή, ψάρια) καταγράφουν την παρουσία μεγάλου αριθμού ομοειδών, με κυρίαρχο τον BDE-47, αλλά και ομοειδών υψηλής βρωμίωσης (Athanasiadou και συν., 2003; Gómara και συν., 2006). Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις μεταξύ των υδρόβιων οργανισμών διαπιστώθηκαν στα ψάρια (Bodin και συν., 2007). Βιομεγέθυνση/Βιοσυσσώρευση: Οι συγκεντρώσεις των ομοειδών PBDEs σε θαλάσσιους οργανισμούς, όπως τα ψάρια, εξαρτώνται από πολλούς παράγοντες, όπως π.χ. η ηλικία και το βάρος τους (Olsson και συν., 2000; Hale και συν., 2001; Viganó και συν., 2008). Η συσσώρευση ουσιών όπως οι PBDEs στα ψάρια φαίνεται να επηρεάζεται από το ρυθμό ανάπτυξής τους, δηλαδή την αναλογία ανάμεσα στην ηλικία και το βάρος. Σύμφωνα όμως με άλλες έρευνες, δεν εμφανίζεται συσχέτιση μεταξύ του ρυθμού ανάπτυξης και της συσσώρευσης των PBDEs (Labandeira και συν., 2007; Xia και συν., 2008). Άλλοι παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν τις συγκεντρώσεις PBDEs σε ψάρια είναι η διατροφή τους, η λιποπεριεκτικότητά τους, το φύλο, και τέλος το περιβάλλον στο οποίο διαβιούν. Κατά τους Voorspels και συν., (2003), η υψηλότερη θέση στην τροφική αλυσίδα συνεπάγεται την υψηλότερη μεταβολική ικανότητα του θαλάσσιου οργανισμού. Έχει παρατηρηθεί ότι είδη ψαριών των οποίων το φυσικό ενδιαίτημα βρίσκεται κοντά στον πυθμένα, και η διατροφή τους αποτελείται από βενθικά είδη των ιζημάτων του βυθού, παρουσιάζουν υψηλότερα επίπεδα ρύπων με ουσίες όπως οι PBDEs, σε σύγκριση με είδη ψαριών που ανήκουν σε πελαγικές τροφικές αλυσίδες

31 31 (Russell και συν., 1999; Stapleton και Baker, 2003; Burreau και συν., 2004). Τα βενθικά είδη ψαριών, που έρχονται σε συνεχή και άμεση επαφή με ρυπασμένα ιζήματα του βυθού παρουσιάζουν υψηλότερες συγκεντρώσεις σε σύγκριση με άλλα είδη ψαριών (Covaci και συν., 2006). Η αύξηση αυτή των επιπέδων PBDEs μπορεί να οφείλεται στις μεγάλες ποσότητες ιζημάτων που συνήθως λαμβάνονται μαζί με την τροφή από βενθικά είδη ψαριών, όπως ο γωβιός και η γλώσσα (Moermond και συν., 2004). Ένα παράδειγμα τροφικής αλυσίδας ενός υδάτινου οικοσυστήματος παρουσιάζεται στο Σχήμα 2. Σχήμα 2 : Παράδειγμα τροφικής αλυσίδας υδάτινου οικοσυστήματος (Ηλεκτρ. πηγή :

32 32 Τα «προφίλ» των ομοειδών PBDEs στο βιόκοσμο παγκοσμίως παρουσιάζουν ομοιότητες σε μεγάλο βαθμό, ανεξάρτητα από τα επίπεδα συγκεντρώσεων, τα είδη ψαριών και τα σημεία δειγματοληψιών. Τα κύρια ομοειδή που παρουσιάζονται στη βιβλιογραφία είναι οι BDE-47, -99, -100, -153, και -154, με κυρίαρχο τον BDE-47, συνήθως σε ποσοστά άνω του 50% του συνόλου των ομοειδών. Το γεγονός αυτό καταδεικνύει την υψηλή βιοδιαθεσιμότητα των ομοειδών χαμηλής βρωμίωσης. Μελέτη του ρυθμού πρόσληψης, συσσώρευσης και αποβολής του BDE-47, -99 και πραγματοποιήθηκε σε μύδια. Ο ρυθμός πρόσληψης για τους BDE-47 και -99 ήταν κατά προσέγγιση 10 φορές υψηλότερος σε σχέση με αυτόν του BDE-153, αλλά οι ρυθμοί αποβολής κατά την εξυγίανση ήταν παρόμοιοι και για τα τρία ομοειδή (Gustaffson και συν., 1999; Booij και συν., 2000). Επίσης, σε ψάρια στα οποία χορηγήθηκε σειρά ομοειδών (BDE-28, -47, -66, -85, -99, -100, -138, -153, -154), και από τα οποία την υψηλότερη τιμή βιοσυσώρευσης είχε ο BDE-47, και κατά σειρά οι BDE-28, -100, -153, και Ο BDE-99 έδειξε να μη βιοσυσσωρεύεται, γεγονός που αντιτίθεται με τα αποτελέσματα των Gustafsson και συν., (1999), αλλά και των Burreau και συν., (1997). Σύμφωνα με τους τελευταίους (Burreau και συν., 1997), η ικανότητα πρόσληψης των ομοειδών BDE-47, -99 και -153 από ψάρια στα οποία παρασχέθηκε διατροφή με προσθήκη των ομοειδών, ήταν αντίστοιχα 90%, 62% και 40%. Αντιθέτως, η πρόσληψη του δέκα-bde και η βιοσυσσώρευσή του βρέθηκαν να έχουν αρκετά χαμηλά (0,02 0,13%) έως μηδαμινά ποσοστά (Kierkegaard και συν., 1999; Stapleton και συν., 2004α). Τα ευρήματα αυτά στηρίζουν τη θεωρία πως ο BDE-209 έχει μικρότερη ικανότητα βιοσυσσώρευσης, πιθανώς λόγω του μεγάλου μοριακού μεγέθους του και της ισχυρής δέσμευσής του στα ιζήματα, αλλά και της βιοδιάσπασης που υφίσταται στους οργανισμούς προς ομοειδή χαμηλότερης βρωμίωσης. Ο χαμηλότερος βαθμός βρωμίωσης καθιστά ευκολότερη τη μεταφορά των ομοειδών προς την ατμόσφαιρα (περισσότερο πτητικά). H δυνατότητα αποικοδόμησης του BDE-209 στα ιζήματα προς χαμηλότερης βρωμίωσης ομοειδή (όκτα- και εννέα-bdes) έχει ως αποτέλεσμα τη διασπορά τους και την εισαγωγή τους στην τροφική αλυσίδα, με συνέπεια την ευκολότερη πρόσληψη και βιοσυσσώρευσή τους από ζωντανούς οργανισμούς (Eljarrat και συν., 2005α; Mai και συν., 2005). Ταυτόχρονα, έχουν παρουσιαστεί και άλλοι τρόποι σχηματισμού ομοειδών

33 33 χαμηλότερης βρωμίωσης, όπως μικροβιακή αποικοδόμηση, κλπ (Gerecke και συν., 2005). Η κατανομή του BDE-47 έχει καταγραφεί σε όργανα ψαριών, ενώ αναγνωρίστηκε η παρουσία βιομεγέθυνσης των τρι- έως έξα-bde στην τροφική αλυσίδα, με θετική συσχέτιση μεταξύ τροφικού επιπέδου του θηράματος και θηρευτή, και της συγκέντρωσης των PBDEs (Burreau και Broman, 1998; Burreau και συν., 2000). Πιο σύγχρονες μελέτες αναφέρουν την ύπαρξη μεταβολικής αποβρωμίωσης ομοειδών υψηλής βρωμίωσης, όπως των BDE-209, -183, αλλά και του BDE-99 στα ψάρια, προς ομοειδή χαμηλότερης βρωμίωσης (Stapleton και συν., 2004α; Stapleton και συν., 2004γ). Ο BDE-209 φαίνεται να έχει μικρή συμμετοχή στο βιόκοσμο παγκοσμίως. Τα επίπεδα που καταγράφονται σε μύδια και ψάρια είναι πολύ χαμηλά ή κάτω του ορίου ανίχνευσης (Watanabe και συν., 1987; Sellström και συν., 1998). Σε μακρόχρονη διατροφική έρευνα, κατά την οποία χορηγήθηκαν 13 ομοειδή PBDEs (από τρι- έως δέκα-bde) σε ψάρια, αναφέρθηκε η ανίχνευση αυξημένων συγκεντρώσεων των ομοειδών χαμηλής βρωμίωσης, αλλά και η παρουσία τριών πέντα- και έξα- ομοειδών, τα οποία δεν ήταν παρόντα στο εμπορικό προϊόν που χρησιμοποιήθηκε για τη χορήγηση των δόσεων. Τα ευρήματα αυτά στηρίζουν την υπόθεση ότι στους υδάτινους οργανισμούς λαμβάνει χώρα βιομετασχηματισμός (αποβρωμίωση) των ομοειδών PBDEs, ιδιαίτερα αυτών με μεγάλο βαθμό βρωμίωσης (Tomy και συν., 2004). Τέλος, βρέθηκε ότι ο βιομετασχηματισμός των PBDEs στους υδρόβιους οργανισμούς οδηγεί επίσης στη δημιουργία μεταβολιτών τους, καθώς υδροξυλιωμένα ή/και μεθοξυλιωμένα ομοειδή PBDEs έχουν βρεθεί σε ψάρια και υδρόβια θηλαστικά (Asplund και συν., 1997; Haglund και συν., 1997; Asplund και συν., 1999α; Kierkegaard, 2007). Η παρουσία τέτρα-, πέντα- και έξα- BDE σε υδρόβιους οργανισμούς είναι άκρως ανησυχητικό φαινόμενο, καθώς τα συγκεκριμένα ομοειδή έχουν ιδιαίτερα υψηλή ικανότητα βιοσυσσώρευσης σε αυτούς τους οργανισμούς (ECB, 2001). Σημαντικός αριθμός ερευνητών χρησιμοποιούν τον υπολογισμό συντελεστών βιοσυσσώρευσης προκειμένου να υπολογίσουν την ικανότητα βιοσυσσώρευσης των ομοειδών PBDEs μεταξύ αβιοτικών και βιοτικών μέσων ή μεταξύ οργανισμών που βρίσκονται σε διαφορετικά τροφικά επίπεδα στην τροφική αλυσίδα (Gustaffson και συν., 1999; Wang και συν., 2009). Επιπλέον, σε πολλές έρευνες υπολογίζονται οι

34 34 λόγοι των συγκεντρώσεων μεταξύ βασικών ομοειδών (BDE-47/BDE-99, BDE- 100/BDE-99, BDE-154/BDE-153) (Christensen και Platz, 2001; Voorspoels και συν., 2003; Yun και συν., 2008; Wang και συν., 2009). Στη συνέχεια γίνονται συγκρίσεις με τους λόγους που διατηρούν τα συγκεκριμένα ομοειδή στα εμπορικά μείγματα των πέντα-, όκτα- και δέκα-bde προκειμένου να διαπιστωθεί η συμβολή των εμπορικών μειγμάτων, ή προϊόντων που τα περιέχουν, στη ρύπανση της περιοχής με PBDEs. 1.4 Τοξικότητα Επιπτώσεις στους ζωντανούς οργανισμούς και στον άνθρωπο. Μεγάλος αριθμός ερευνών έχει ως στόχο την μελέτη της τοξικής επίδρασης των PBDEs στους οργανισμούς. Η εισαγωγή των PBDEs σε έναν οργανισμό μπορεί να γίνει με διάφορους τρόπους. Οι τρεις βασικότεροι τρόποι εισαγωγής είναι: 1) Μέσω της τροφής και εξαιτίας της βιομεγέθυνσής τους μέσα από την τροφική αλυσίδα. Η διατροφή αποτελεί τον κύριο τρόπο εισαγωγής των PBDEs στους οργανισμούς ή τον άνθρωπο, ιδιαίτερα αυτή που είναι πλούσια σε λίπη, όπως ψάρια με υψηλή λιποπεριεκτικότητα (Lind και συν., 2002; Ohta και συν., 2002). 2) Μέσω του πλακούντα κατά την κύηση και του μητρικού γάλακτος κατά τον θηλασμό, που αποτελούν την κύρια πηγή PBDEs για το έμβρυο και το νεογνό, αντίστοιχα (Fängström και συν., 2005β; Fischer κι συν., 2006; Athanasiadou και συν., 2008). Υπάρχουν αναφορές που δείχνουν ότι υψηλές συγκεντρώσεις BDE-47, -99 και -153 επιδρούν στην υγεία των εμβρύων και των νεογνών (Betts, 2005; Wu και συν., 2007). 3) Από την απελευθέρωση PBDEs στην ατμόσφαιρα εσωτερικών χώρων από υλικά όπως έπιπλα, ηλεκτρικό/ηλεκτρονικό εξοπλισμό, κ.α. με συνέπεια την παθητική έκθεση του ανθρώπινου οργανισμού εξαιτίας της προσρόφησης των PBDEs από τη σκόνη και τα μικροσωματίδια του αέρα. Χαμηλής βρωμίωσης PBDEs έχουν ανιχνευθεί σε δείγματα αέρα και σκόνης, υποδεικνύοντας την αναπνοή ως έναν επιπλέον τρόπο εισαγωγής PBDEs στους οργανισμούς (Wijesekera και συν., 2002; Knoth και συν., 2002).

35 35 Ο τρόπος εισαγωγής και απέκκρισης των PBDEs σε έναν οργανισμό, εξαρτάται κυρίως από τη χημική δομή των ομοειδών. Οι PBDEs υψηλής βρωμίωσης, ιδιαίτερα ο δέκα-bde, δρουν πολύ διαφορετικά σε σχέση με τους χαμηλής βρωμίωσης PBDEs. Η εισπνοή αέρα, η κατάποση φαγητού, νερού ή εδάφους ρυπασμένων με PBDEs είναι πολύ πιθανότερο να οδηγήσει τα ομοειδή χαμηλής βρωμίωσης μέσω των πνευμόνων ή του πεπτικού συστήματος στον οργανισμό. Αντίθετα, το μέγεθος του μορίου των ομοειδών υψηλής βρωμίωσης (όπως ο δέκα-bde) καθιστά δυσχερή την διέλευσή τους από τις κυτταρικές μεμβράνες. Η επαφή με το δέρμα είναι απίθανο να μεταφέρει PBDEs μέσω της δερματικής επιφάνειας στον οργανισμό, είτε πρόκειται για υψηλής, είτε χαμηλής βρωμίωσης. Με την είσοδό τους στον οργανισμό, οι PBDEs είναι δυνατόν να μετασχηματιστούν μερικώς σε καταβολικά προϊόντα που ονομάζονται μεταβολίτες (π.χ. μεθοξυλιωμένα ή υδροξυλιωμένα PBDEs). Η παρουσία των μεταβολιτών στους οργανισμούς οφείλεται κυρίως σε φυσικές (μεταβολικές) διαδικασίες και λιγότερο στη βιοδιαθεσιμότητά τους στο περιβάλλον (Law και συν., 2006), ενώ οι δομικές ομοιότητές τους με ορμόνες του θυρεοειδούς τους κατατάσσουν ως εξίσου τοξικούς με τους PBDEs (Athanasiadou και συν., 2008; Fängström και συν., 2005β). Ο δέκα- BDE εξέρχεται με τις απεκκρίσεις του οργανισμού, είτε αμετάβλητος, είτε με τη μορφή μεταβολιτών του, σε διάστημα μερικών ημερών (Sjödin και συν., 2003). Οι PBDEs χαμηλής βρωμίωσης, ιδιαίτερα οι τέτρα-, πέντα- και έξα-bde μπορούν να παραμείνουν στον οργανισμό για αρκετά χρόνια, αποθηκευμένα κυρίως στο λιπώδη ιστό του σώματος και στο λίπος του μητρικού γάλακτος. Οι PBDEs, όπως και οι υπόλοιποι αλογονωμένοι υδρογονάνθρακες (PBBs, PCBs, κλπ) είναι ενώσεις τοξικές. Η τοξικότητά τους μεταβάλλεται ανάλογα με τη θέση υποκατάστασης που καταλαμβάνουν τα άτομα βρωμίου στους δύο αρωματικούς δακτυλίους. Η αύξηση του αριθμού των ατόμων βρωμίου οδηγεί στη μείωση της τοξικότητας. Η τοξικότητα των PBDEs και οι επιπτώσεις τους στην υγεία δεν είναι ακόμη σαφείς. Οι συνέπειες της διασποράς των ενώσεων αυτών στο περιβάλλον και στην ανθρώπινη υγεία μελετώνται διαρκώς, καθώς οι πληροφορίες για την παραγωγή και τη χρήση τους, για τις συγκεντρώσεις τους στο περιβάλλον και την τοξικότητά τους μεταβάλλονται. Ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας (WHO) παρουσίασε πειραματικά δεδομένα για την τοξικότητα των PBDEs μετά τη χορήγηση

36 36 δόσεων δέκα-bde του εμπορίου σε θηλαστικά σε εργαστηριακό περιβάλλον και την παρακολούθηση των επιπέδων έκθεσης (WHO, 1994). Διαπιστώθηκε ότι τα κοτόπουλα, οι μαϊμούδες και τα ινδικά χοιρίδια ήταν πολύ ευαίσθητα στην τοξική επίδραση των PBDEs, σε σχέση με τους αρουραίους, τα ποντίκια, τα βοοειδή, τα πρόβατα και τους χοίρους που εμφάνισαν μέτρια ευαισθησία, ενώ τα χάμστερς αποδείχθηκαν ιδιαίτερα ανθεκτικά. Έχουν ήδη αναφερθεί περιπτώσεις όπου οι συγκεκριμένες ουσίες έχουν συνδεθεί με τερατογένεση, καρκινογένεση, νευροτοξικότητα, αλλά και μαζικούς θανάτους θαλασσίων θηλαστικών (Rahman και συν., 2001; Legler και Brouwer, 2003; Darnerud, 2003). Αυξανόμενος είναι ο αριθμός των επιστημονικών μελετών που καταδεικνύει ότι αρκετά από τα ομοειδή έχουν ιδιότητες που δυνητικά οδηγούν σε ενδοκρινικές διαταραχές (Hamers και συν., 2006). Πιο πρόσφατες μελέτες (in vitro αλλά και in vivo) απέδειξαν την ικανότητα των PBDEs να προκαλούν ενδοκρινικές διαταραχές (Endocrine Disrupting Compounds, EDC) που επηρεάζουν τις ορμόνες του θυρεοειδούς αδένα (Darnerud, 2008). Οι επιπτώσεις που παρουσιάζονται από την συσσώρευση PBDEs σε οργανισμούς αφορούν κυρίως στο αναπαραγωγικό και ανοσοποιητικό σύστημα, καθώς και την παραγωγή ορμονών στο ενδοκρινικό σύστημα. Σε δοκιμές Mutatox, παρόλο που καταγράφηκε μηδενική γονοτοξικότητα, έχει αποδειχθεί ότι οι PBDEs επηρεάζουν την ορμονική ισορροπία (de Boer και συν., 1998). Η χαμηλή οξεία τοξικότητα των PBDEs επιβεβαιώνεται και από τις υψηλές δόσεις LD 50 που κυμαίνονται σε επίπεδα >5g/kg (Costa και Giordano, 2007). Σε χρόνια έκθεση, τα όργανα που προσβάλλονται είναι το ήπαρ, οι νεφροί και ο θυρεοειδής αδένας, ενώ παρατηρείται μειωμένη γονιμότητα και για τα δύο φύλα. Τέλος, η συσσώρευση PBDEs έχει συνδεθεί με την αύξηση συχνότητας καρκίνων και ασθένειες που σχετίζονται με το αναπαραγωγικό σύστημα (Siddiqi και συν., 2003). Οι έρευνες επικεντρώνονται ως τώρα κυρίως στην καταγραφή των επιπέδων PBDEs στο πλάσμα αίματος, σε λιπώδεις ιστούς, ή στο μητρικό γάλα, και στις πιθανές επιπτώσεις τους στο γενικό πληθυσμό ή σε ευαίσθητες πληθυσμιακές ομάδες (Kalantzi και συν., 2004; Wang και Jiang, 2008; Athanasiadou και συν., 2008). Ειδικότερα, τα εμπορικά μείγματα πέντα-bde αποδείχθηκε ότι προκαλούν διαταραχές στην ανάπτυξη του νευρικού συστήματος και μεταβολές στα επίπεδα των

37 37 ορμονών του θυρεοειδούς (Darnerud, 2003). Εργαστηριακές έρευνες τοποθετούν τα μείγματα πέντα-bde στην υψηλότερη θέση σε ότι αφορά στην τοξικότητα μεταξύ των εμπορικών μειγμάτων. Πρόσφατη έρευνα έδειξε ότι οι συντελεστές βιομεγέθυνσης των BDE-47 και -99 σε χερσαία σαρκοφάγα και στον άνθρωπο είναι υψηλότεροι από αυτούς οποιασδήποτε άλλης χημικής ουσίας βιομηχανικής παραγωγής (Kelly και συν., 2007). Δυσμενείς είναι και οι επιδράσεις των όκτα-bde εμπορικών μειγμάτων, περιλαμβάνοντας εμβρυική τοξικότητα και τερατογενέσεις (Costa και Giordano, 2007; Yogui και Sericano, 2009). Τα μείγματα δέκα-bde επηρεάζουν δυσμενώς τη μορφολογία του θυρεοειδούς, του ήπατος και των νεφρών, ενώ σύμφωνα με εργαστηριακές μελέτες τα μείγματα αυτά έχουν τη χαμηλότερη τοξικότητα ανάμεσα στα υπόλοιπα εμπορικά μείγματα. Πρέπει ωστόσο να ληφθεί υπόψη ότι υπάρχουν ενδείξεις για την αποβρωμίωσή του δέκα-bde σε ομοειδή χαμηλότερης βρωμίωσης, τόσο κάτω από την επίδραση περιβαλλοντικών συνθηκών, όσο και μέσα στον οργανισμό με την παρουσία ενζύμων. Εξαιτίας της χαμηλότερης τοξικότητάς του, ο δέκα-bde θεωρείται ότι έχει μικρή επίπτωση στην υγεία του ανθρώπινου οργανισμού. Ο βιομετασχηματισμός των PBDEs μέσα στον οργανισμό οδηγεί πιθανότατα σε υδροξυλιωμένους μεταβολίτες των ομοειδών (Kierkegaard, 2007), ενώ τα καθαρά ομοειδή PBDEs, καθώς επίσης και τα εμπορικά μείγματά τους, δείχνουν να έχουν ισχυρή συγγένεια δεσμών με τον υποδοχέα Ah, παρόμοια με τις διοξίνες (Chen και συν., 2001). Στα υδάτινα οικοσυστήματα έχουν γίνει έρευνες που αφορούν το τοξικολογικό «προφίλ» των PBDEs. Το εμπορικό μείγμα πέντα-bde βρέθηκε να είναι ουσιαστικά μη τοξικό σε φύκη, σε αρθρόποδα και βενθικούς οργανισμούς (ECB, 2001). Η χρήση μείγματος όκτα-bde έδειξε ότι δεν επηρεάζει την επιβίωση, αναπαραγωγή ή ανάπτυξη των αρθρόποδων και των γαιοσκωλήκων (ECB, 2003). Η χρήση μείγματος δέκα-bde δεν είχε καμία επίπτωση στην ανάπτυξη θαλάσσιων φυκών (Walsh και συν., 1987). Αντίθετα, έρευνες σε είδη καρκινοειδών έδειξαν ότι η χρήση BDE-47, -99 και -100 επηρεάζει την ανάπτυξη στις προνύμφες, καθώς και το ρυθμό αύξησης του πληθυσμού των κωπηπόδων (Breitholz και Wollenberg, 2003; Wollenberg και συν., 2005).

38 38 Πληθώρα μειγμάτων PBDEs βρέθηκε να έχει πολύ χαμηλή ή και μη οξεία τοξική δράση στα ψάρια. Κορεσμένα διαλύματα εμπορικών μειγμάτων πέντα-, όκτα- και δέκα-bde είχαν χαμηλή ή μηδενική τοξικότητα σε ψάρια, ακόμη και όταν αυξήθηκε τεχνητά το όριο διαλυτότητάς τους (ECB 2001; Hardy 2002). Παρόμοια αποτελέσματα προέκυψαν από έρευνα σε ιχθύδια πέστροφας με πέντα-bde, αν και παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές επιπτώσεις στο μήκος και το βάρος τους (ECB, 2001). Μετρήσεις ηπατικών ενζύμων σε ιχθύδια μετά από χορήγηση μείγματος πέντα-bde στα αυγά, αλλά και μετά από χορήγηση μέσω της τροφής, δεν παρουσίασαν επιπτώσεις στα ψάρια (Norrgren και συν., 1993; Holm και συν., 1993). Αντίθετα, καταγράφηκε περιορισμός της δράσης των ηπατικών ενζύμων μετά τη χορήγηση τροφής με BDE-47, και -99 σε πέστροφες (Tjarnlund και συν., 1998), ενώ το μείγμα δέκα-bde δεν είχε καμία παρόμοια επίδραση (Kierkegaard και συν., 1999). Ωστόσο, μεταγενέστερη έρευνα των Tomy και συν., (2004) για την εκτίμηση της βιοσυσσώρευσης και της ικανότητας βιομετασχηματισμού των PBDEs στην πέστροφα έδειξε ότι τα εμπορικά μείγματα PBDEs επηρεάζουν τη δράση ηπατικών ενζύμων, σε αντίθεση με τα μεμονωμένα ομοειδή, διαπίστωση που συμφωνεί με άλλες μελέτες σε θηλαστικά, ενοχοποιώντας τα πρόσθετα συστατικά των εμπορικών μειγμάτων. Η χορήγηση μείγματος πέντα-bde μέσω της τροφής σε ψάρια προκαλεί συσσώρευση λίπους στο ήπαρ και μειωμένη ικανότητα ωοτοκίας (Holm και συν., 1993). Οι δομικές ομοιότητες των PBDEs και των διοξινών οδήγησαν την επιστημονική κοινότητα στην υπόθεση ότι οι ιδιότητες των δύο χημικών ομάδων είναι επίσης παρόμοιες και ότι επιδεικνύουν παρόμοιες δράσεις. 1.5 Νομοθετικό πλαίσιο των PBDEs. Η νομοθεσία παγκοσμίως διαφοροποιείται ανάλογα με το είδος του εμπορικού μείγματος. Τόσο οι PBDEs, όσο και η ευρύτερη οικογένεια των BFRs, δεν συμπεριλαμβάνονται στον κατάλογο των Ανθεκτικών Οργανικών Ρύπων (Persistent Organic Pollutants, POPs) των Ηνωμένων Εθνών. Ο συγκεκριμένος κατάλογος περιλαμβάνει όλες τις ουσίες για τις οποίες επιδιώκεται είτε η εξάλειψη, είτε ο

39 39 περιορισμός της παραγωγής και χρήσης τους (UNECE, 1998). Τα μόνα μείγματα που χαρακτηρίστηκαν ως POPs ήταν οι πέντα-bde, που οδηγήθηκαν σε σταδιακή εξάλειψη. Το 2003, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή επικύρωσε το Πρωτόκολλο της UNECE για τα POPs και συνυπέγραψε το νέο Πρωτόκολλο για Εκπομπές Ρύπων και Καταγραφή της Διασποράς τους (UNECE, 2003). Στο Πρωτόκολλο αυτό αναφέρονται ως Βρωμιωμένοι Διφαινυλαιθέρες οι PBDEs και υπόκεινται σε περιορισμό των εκπομπών τους. Η θέσπιση του Πρωτοκόλλου υποχρεώνει την Ευρωπαϊκή Επιτροπή να κοινοποιεί αναφορά των καταγεγραμμένων εκπομπών και των σημειακών πηγών τους κάθε τρία χρόνια. Από το 2007 δεν υφίσταται παραγωγή των εμπορικών μειγμάτων των πέντα-bde σε Ευρώπη, Ιαπωνία, Καναδά, Αυστραλία και ΗΠΑ, εντούτοις είναι πιθανή η παρασκευή τους σε άλλες χώρες (UNEP, 2007). Στην Ευρωπαϊκή Ένωση από το 2000 οι πέντα-bde συμπεριλαμβάνονται στον κατάλογο των επιβλαβών ουσιών για την ποιότητα των υδάτων, ενώ οι όκτα- και δέκα-bde εντάχθηκαν στην κατηγορία των ουσιών που χρήζει παρακολούθησης (OJ, 2001). Αργότερα, με την τροποποίηση της Κοινοτικής Οδηγίας 76/769/EEC απαγορεύθηκε η χρήση και η αγοραπωλησία των πέντα- και όκτα-bde, καθώς και των υλικών που τα περιέχουν σε συγκεντρώσεις μεγαλύτερες από 0,1% κατά βάρος (EP, 2002; EU Directive, 2003). Παράλληλα, και σε ότι αφορά στη χρήση των PBDEs σε ηλεκτρικό και ηλεκτρονικό εξοπλισμό, απαγορεύτηκε η χρήση τους (OJ, 2003α). Όσον αφορά τον δέκα-bde, ενώ αρχικά απαγορεύθηκε η χρήση του σε ηλεκτρικό και ηλεκτρονικό εξοπλισμό το 2002, αργότερα επιτράπηκε στην παρασκευή πολυμερών υλικών (OJ, 2003α). Πρόσφατα, με απόφαση του Ανώτατου Ευρωπαϊκού Δικαστηρίου απαγορεύτηκε η χρήση του δέκα-bde (European Court of Justice Decision, 2008). Επιπλέον, σύμφωνα με την Κοινοτική Οδηγία 2003/108/EC απαιτείται η απομάκρυνση πλαστικών υλικών που περιέχουν PBDEs και ηλεκτρικών ή ηλεκτρονικών κυκλωμάτων πριν την ανάκτηση και ανακύκλωση. Στην ίδια Οδηγία δίνονται κατευθύνσεις για τις διαδικασίες επεξεργασίας ή απόθεσης των βρωμιωμένων επιβραδυντικών ανάφλεξης (OJ, 2003β). Τέλος, η Ευρωπαϊκή Χημική Υπηρεσία (European Chemicals Agency, ECHA), που συστάθηκε την 1 η Ιουνίου 2008 είναι επισήμως υπεύθυνη για τη λειτουργία ενός νέου κοινοτικού ρυθμιστικού πλαισίου για την Καταγραφή, Εκτίμηση, Έγκριση και Περιορισμό των Χημικών Ουσιών (Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals,

40 40 REACH), το οποίο θεσπίστηκε από το Ευρωπαϊκό Υπουργικό Συμβούλιο στις 18 Δεκεμβρίου Με την εκκίνηση της λειτουργίας της ECHA, ο Κανονισμός του Συμβουλίου (EEC) 793/93 για τις Υπάρχουσες Ουσίες (Existing Substances) ανακλήθηκε και τον αντικατέστησε ο Κοινοτικός Κανονισμός EC Regulation No 1907/2006. Στις ΗΠΑ από το 2004 προωθείται η σταδιακή εξάλειψη στην παραγωγή και χρήση των πέντα-bde και όκτα-bde, και του δέκα-bde έως το τέλος του 2012 (Πηγή: BSEF). Στον Καναδά, η κυβέρνηση συμφώνησε πρόσφατα προς τον δραστικό περιορισμό της χρήσης δέκα-bde σε ηλεκτρικό και ηλεκτρονικό εξοπλισμό. (Πηγή: BSEF). Στην Ιαπωνία, o δέκα-bde είναι ο μόνος PBDE για τον οποίο οι εταιρείες οφείλουν να παρουσιάζουν ετήσιες αναφορές του όγκου εισαγωγής, αγοράς ή παραγωγής, μεταφοράς ή χρήσης, καθώς και των ποσοτήτων που απελευθερώνονται στο περιβάλλον. Οι πέντα-bde έχουν αποσυρθεί εκούσια προς σταδιακή εξάλειψη από την Ιαπωνική αγορά (Watanabe και Sakai, 2001), ενώ η Κίνα έχει θεσπίσει νομοθεσία παρόμοια με την Κοινοτική Οδηγία 2003/108/EC της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Τέλος, στην Αυστραλία ο δέκα-bde συμπεριλήφθηκε στον κατάλογο χημικών ουσιών, οι οποίες θα αποτιμηθούν ως προς τις πιθανές επιπτώσεις τους στην ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον (Πηγή: NICNAS). 1.6 Σκοπός της έρευνας Θερμαϊκός κόλπος. Ο Θερμαϊκός κόλπος αποτελεί ένα ολοκληρωμένο, πλούσιο, ιδιαίτερα ποικιλόμορφο και παραγωγικό σχετικά κλειστό υδάτινο οικοσύστημα. Χαρακτηρίζεται από πλούσιους φυσικούς πληθυσμούς πανίδας, εκτεταμένες καλλιέργειες μυδιών (Mytilus galloprovincialis) και έντονη αλιευτική δραστηριότητα. Ταυτόχρονα όμως, στην περιοχή γύρω από τον Θερμαϊκό κόλπο παρουσιάζεται έντονη βιομηχανική δραστηριότητα, με αποτέλεσμα να υπάρχουν σημαντικές εισροές βιομηχανικών, αλλά και αστικών αποβλήτων. Στη θαλάσσια περιοχή του Θερμαϊκού αναπτύσσονται

41 41 πολλές και πολύμορφες ανθρώπινες δραστηριότητες (τουρισμός, αλιεία, υδατοκαλλιέργειες, εμπορικό λιμάνι, αθλητισμός κ.α) Γεωγραφικά/Υδρολογικά χαρακτηριστικά. Ο Θερμαϊκός κόλπος βρίσκεται στο βόρειο-δυτικό άκρο του Αιγαίου πελάγους. Είναι ένας κλειστός κόλπος (άνοιγμα 15 χιλιομέτρων) με επιφάνεια 473 τετραγωνικά χιλιόμετρα, μέγιστη απόσταση μεταξύ βορειότερου και νοτιότερου σημείου 45 χιλιόμετρα, και βάθη που δεν ξεπερνούν τα 27 μέτρα (όρμος Θεσσαλονίκης) και τα 90 μέτρα στο νότιο τμήμα του (Σχήμα 3). Ο Θερμαϊκός κόλπος αποτελεί τη λεκάνη απορροής ενός κύριου ποταμού (Αξιός) και τριών μικρότερων (Αλιάκμονας, Λουδίας, Γαλλικός) που μεταφέρουν νερό καθ όλη τη διάρκεια του έτους, με παροχές που κυμαίνονται εποχιακά από 10 έως 400 m 3 /s, και επηρεάζονται κυρίως από την κατανάλωση νερού για άρδευση των γεωργικών καλλιεργειών (Ganoulis, 1988; Γεράκης και συν., 2007). Η κυκλοφορία των θαλασσίων μαζών γίνεται αντίθετα με τη φορά των δεικτών του ωρολογίου και οδηγεί στην έξοδο του νερού από τον όρμο της Θεσσαλονίκης προς την έξοδο του Θερμαϊκού στο τέλος του Χειμώνα, ενώ το Καλοκαίρι παρατηρείται επιφανειακή κυκλωνική κυκλοφορία από τον ανοιχτό Θερμαϊκό προς τον όρμο της Θεσσαλονίκης με αντίστροφη φορά (UNEP-MAP, 1996). Στο βόρειο τμήμα του Θερμαϊκού κόλπου βρίσκεται η πόλη της Θεσσαλονίκης, που αριθμεί περίπου κατοίκους. Δυτικά της πόλης εκτείνεται η βιομηχανική περιοχή της Σίνδου, καθώς επίσης και οι εγκαταστάσεις πρωτοβάθμιας και δευτεροβάθμιας επεξεργασίας των αστικών λυμάτων της πόλης. Η διάθεση των λυμάτων μετά την επεξεργασία γίνεται με υποθαλάσσιο αγωγό που καταλήγει σχεδόν στο κέντρο του όρμου της Θεσσαλονίκης. Σε όλη τη δυτική πλευρά του Θερμαϊκού κόλπου λειτουργεί μεγάλος αριθμός μυδοκαλλιεργειών του είδους Mytilus Galloprovincialis. Στην ανατολική πλευρά του κόλπου (Αγγελοχώρι Ν.Μηχανιώνα) λειτουργεί αντίστοιχα μονάδα επεξεργασίας αστικών λυμάτων, που ο αποχετευτικός αγωγός της καταλήγει σε βάθος 22 μέτρων στην παρακείμενη θαλάσσια περιοχή. Επιπλέον, στην περιοχή των Ταγαράδων και πλησίον του ρέματος του Ανθεμούντα λειτουργούσε μέχρι πρόσφατα χώρος απόθεσης απορριμμάτων (Χ.Α.Α.) της πόλης της Θεσσαλονίκης (Σχήμα 3). Μέρος των διασταλαζόντων υγρών αποβλήτων του Χ.Α.Α. είναι πιθανόν να καταλήγουν μέσω του ρέματος στον Θερμαϊκό κόλπο.

42 42 Σχήμα 3: Χάρτης Θερμαϊκού κόλπου με τα σημεία δειγματοληψίας (S1 S9) Μυδοκαλλιέργειες στο Θερμαϊκό κόλπο. Στην Ελλάδα η καλλιέργεια του μυδιού έχει αναπτυχθεί ιδιαίτερα τα τελευταία χρόνια, ενώ πάνω από το 70% των παραγόμενων ποσοτήτων υπολογίζεται ότι εξάγονται στις Ευρωπαϊκές χώρες. Το μεγαλύτερο ποσοστό της εθνικής ετήσιας παραγωγής (85-90%) καλλιεργείται σε μονάδες του Θερμαϊκού κόλπου (Γιάντσης,

43 ), ενώ η πλειονότητα των μονάδων εντοπίζεται στις δυτικές ακτές του κόλπου (Κριάρης, 1999) (Σχήμα 3). Οι μυδοκαλλιέργειες που απαντώνται στην περιοχή του Θερμαϊκού κόλπου και γενικότερα στην Ελλάδα είναι δύο τύπων: Καλλιέργειες σε πασσάλους (Pole/Stake) και οι πιο σύγχρονες πλωτές καλλιέργειες (Long line). Στο Σχήμα 4 παρουσιάζονται οι τύποι των μυδοκαλλιεργειών και η διαδικασία που ακολουθείται. Σχήμα 4: Καλλιέργεια μυδιών και τύποι μυδοκαλλιεργειών (Ηλεκτρονική Πηγή: Οι καλλιέργειες πλωτού τύπου σχηματίζονται από παράλληλες σειρές με επιπλέοντα πλαστικά βαρέλια ή άλλα μέσα, οι οποίες συνδέονται μεταξύ τους με σχοινιά. Οι αποστάσεις μεταξύ των πλωτών μέσων είναι 5-10 m και μεταξύ των παράλληλων σειρών 5-7 m. Στα σχοινιά που συνδέουν τα πλωτά μέσα, δένονται οι «αρμαθιές», ειδικά πλαστικά δίχτυα μήκους 2-6 m και διαμέτρου 5-10 cm μέσα στα

44 44 οποία αναπτύσσονται τα μύδια ή τοποθετείται υπόστρωμα για την ευκολότερη προσκόλληση και ανάπτυξη των μυδιών. Είναι προφανές, ότι οι πλωτές καλλιέργειες μπορούν να τοποθετούνται σε περιοχές με μεγαλύτερα βάθη της τάξης των m και σε μεγαλύτερες αποστάσεις από τις ακτές, ενώ παρουσιάζουν αρκετά πλεονεκτήματα έναντι των παλαιότερων πασσαλωτών, οι οποίες αποτελούν μικρότερο ποσοστό της συνολικής έκτασης των μυδοκαλλιεργειών στον Θερμαϊκό κόλπο. Οι πασσαλωτές καλλιέργειες τοποθετούνται σε μικρά βάθη της τάξης των 3-5 μέτρων, σε παράκτιες περιοχές. Πάσσαλοι στερεώνονται στο βυθό και συνδέονται μεταξύ τους με μικρότερους οριζόντιους πασσάλους, στους οποίους δένονται οι αρμαθιές ανά τακτά διαστήματα Στόχοι της έρευνας. Η έντονη αστική, βιομηχανική και αγροτική δραστηριότητα στη λεκάνη απορροής του Θερμαϊκού κόλπου έχει κινήσει το επιστημονικό ενδιαφέρον, με αποτέλεσμα να υπάρχουν αρκετές έρευνες που σχετίζονται με τη ρύπανση του θαλάσσιου οικοσύστηματός του. Μερίδα ερευνών σχετίζεται με τη ρύπανση του Θερμαϊκού με οργανοχλωριωμένες ενώσεις, όπως τα PCBs, και οργανοχλωριωμένα παρασιτοκτόνα (Kilikidis και συν., 1981; Κιλικίδης και συν., 1993; Καμαριανός και Κιλικίδης, 1997), ενώσεις των οποίων η παρουσία διαπιστώθηκε στο σύνολο των δειγμάτων, αλλά σε χαμηλά επίπεδα, στο πλαίσιο της συνήθους ρύπανσης, που δεν αποτελούσε κίνδυνο για τους υδρόβιους οργανισμούς και τη Δημόσια Υγεία. Παρόμοια χαμηλά επίπεδα οργανοχλωριωμένων παρασιτοκτόνων μετρήθηκαν σε ερωδιούς, στα αυγά τους, αλλά και οργανισμούς που αποτελούν τη βασική διατροφή τους (Albanis και συν., 1996). Ωστόσο οι συντελεστές βιοσυγκέντρωσης που υπολογίστηκαν σε όλα τα δείγματα είχαν πολύ υψηλές τιμές. Άλλες έρευνες αφορούσαν αναλύσεις πολυκυκλικών αρωματικών υδρογονανθράκων (PAHs) σε δείγματα νερού, ιζημάτων και μυδιών από τον κόλπο (Iosifidou και συν., 1982; Kilikidis και συν., 1994), όπου διαπιστώθηκαν επίσης χαμηλά επίπεδα ρύπανσης. Σκοπός της παρούσας έρευνας είναι ο ποιοτικός και ποσοτικός προσδιορισμός των επιπέδων ρύπανσης με PBDEs των ιζημάτων, των μυδιών (Mytilus galloprovincialis), και δύο ενδημικών και εδώδιμων βενθικών ειδών ψαριών, της

45 45 γλώσσας (Solea spp.) και του γωβιού (Gobius spp.), του Θερμαϊκού κόλπου. Επιπλέον, στόχος της έρευνας είναι η σύγκριση του βαθμού ρύπανσης με PBDEs του Θερμαϊκού κόλπου με αντίστοιχα δεδομένα της παγκόσμιας βιβλιογραφίας και η κατάταξή του ως ρυπασμένης ή μη περιοχής. Από την ανάλυση των ιζημάτων του βυθού του Θερμαϊκού αναμένεται να υποδειχθούν πιθανές πηγές (σημειακές ή μη) ρύπανσης του κόλπου, και να εκτιμηθεί η χωρική και χρονική κατανομή των ουσιών αυτών στο υδάτινο οικοσύστημα. Σε ότι αφορά στα μύδια, η συγκεκριμένη ποικιλία μυδιών είναι εδώδιμη και καλλιεργείται σε μεγάλες ποσότητες στην περιοχή, ενώ ταυτόχρονα αποτελούν άριστο βιολογικό δείκτη της ρύπανσης. Η επέκταση της έρευνας σε φυσικούς πληθυσμούς μυδιών έγινε επειδή αυτοί αναπτύσσονται στο ίδιο περιβάλλον με φυσικές διαδικασίες και βρίσκονται πλησιέστερα στα ιζήματα. Με την έρευνα αυτή καθίσταται δυνατή η σύγκριση των αποτελεσμάτων μεταξύ φυσικών πληθυσμών και μυδοκαλλιεργειών, αλλά και μεταξύ των δύο διαφορετικών τύπων μυδοκαλλιεργειών (πασσαλωτών και πλωτών). Τα ψάρια που επιλέχθηκαν είναι εδώδιμα και καταναλώνονται σε μεγάλο βαθμό, ιδιαίτερα από τους κατοίκους της περιοχής. Είναι ενδημικά ψάρια του οικοσυστήματος του Θερμαϊκού κόλπου και επιπλέον βενθικά είδη με άμεση συσχέτιση με τα ιζήματα. Παρουσιάζεται η δυνατότητα καταγραφής των συντελεστών βιοσυσσώρευσης των ουσιών μεταξύ ιζημάτων και βιόκοσμου, διατηρώντας σταθερούς παράγοντες όπως η ηλικία και η θρεπτική κατάσταση των οργανισμών. Σημειώνεται ότι παρόμοιες μελέτες με PBDEs σε ελληνικά υδάτινα παραγωγικά οικοσυστήματα δεν έχουν πραγματοποιηθεί, ενώ σε παγκόσμιο επίπεδο δεν έχουν παρουσιαστεί μελέτες σε μύδια διάφορων τύπων μυδοκαλλιεργειών και συγκρίσεις των αποτελεσμάτων με μύδια φυσικών πληθυσμών. Τέλος, καθώς τα βιοτικά είδη που ερευνώνται στην παρούσα έρευνα (μύδια και ψάρια) αποτελούν εδώδιμα είδη, τα οποία καταναλώνονται ιδιαίτερα στην Ελλάδα, ο προσδιορισμός των επιπέδων ρύπανσης μπορεί να δώσει στοιχεία για την ασφάλεια σχετικά με την κατανάλωση των συγκεκριμένων ειδών και τη Δημόσια Υγεία.

46 46 ΜΕΡΟΣ ΔΕΥΤΕΡΟ 2. Η ΔΙΚΗ ΜΑΣ ΕΡΕΥΝΑ Προκειμένου να υλοποιηθούν οι στόχοι της παρούσας έρευνας επιλέχθηκαν εννέα σημεία δειγματοληψίας στο Θερμαϊκό κόλπο, από τα οποία κατά το χρονικό διάστημα με εποχιακή συχνότητα λαμβάνονταν δείγματα ιζημάτων, μυδιών και ενδημικών εδώδιμων βενθικών ειδών ψαριών. 2.1 Επιλογή σταθμών δειγματοληψίας. Οι σταθμοί δειγματοληψίας επιλέχθηκαν λαμβάνοντας υπόψη τη γεωγραφική κατανομή πιθανών πηγών ρύπανσης του Θερμαϊκού κόλπου (αστικές και βιομηχανικές δραστηριότητες, εκβολές ποταμών, κλπ). Η συλλογή των ιζημάτων έγινε από εννέα σταθμούς δειγματοληψίας (S1 S9), όπως σημειώνονται στο χάρτη (Σχήμα 3). Αντίστοιχα, τα δείγματα μυδιών λήφθηκαν από τα σημεία δειγματοληψίας S2, S3, S4, S5, S7 και S8, ενώ τα δείγματα ψαριών προέρχονταν από όλο το Θερμαϊκό κόλπο. Ως σταθμός αναφοράς (S9) επιλέχθηκε το νοτιότερο ανοιχτό τμήμα του κόλπου που έχει και το μεγαλύτερο βάθος σε σχέση με τους υπόλοιπους σταθμούς. Ο σταθμός S1 περιλάμβανε την είσοδο του επιβατικού και εμπορικού λιμένα της Θεσσαλονίκης και τμήμα της βιομηχανικής περιοχής του δυτικού τομέα της πόλης. Ο σταθμός S2 επιλέχθηκε να βρίσκεται κοντά στη βιομηχανική περιοχή της Θεσσαλονίκης (Σίνδος Χαλάστρα). Στη θαλάσσια αυτή περιοχή υπάρχει μεγάλος αριθμός μυδοκαλλιεργειών (Mytilus galloprovincialis), πλωτού και πασσαλωτού τύπου. Επιπλέον, στην περιοχή αυτή καταλήγει ο αποχετευτικός αγωγός της μονάδας επεξεργασίας αστικών λυμάτων της πόλης. Ο σταθμός S3 βρισκόταν εν μέσω εκτεταμένων μυδοκαλλιεργειών, στα όρια της περιοχής της Χαλάστρας. Οι μυδοκαλλιέργειες αυτές, στην πλειοψηφία τους είναι πλωτού τύπου (long line), ενώ υπάρχει και ένα μικρότερο ποσοστό μυδοκαλλιεργειών πασσαλωτού τύπου

47 47 (pole/stake). Ο σταθμός S4 βρισκόταν κοντά στις εκβολές των ποταμών Λουδία, Αξιού και Αλιάκμονα, όπου διατηρούνται κυρίως πλωτές μυδοκαλλιέργειες, αλλά και ένας μικρός αριθμός πασσαλωτών. Το δέλτα των ποταμών αποτελεί προστατευμένη περιοχή σύμφωνα με τη συνθήκη Ramsar (Ramsar Convention, 1971). Ο σταθμός S5 επιλέχθηκε να βρίσκεται στην περιοχή Κούτσουρο της πόλης της Κατερίνης (Ν.Πιερίας), όπου υπάρχουν επίσης μυδοκαλλιέργειες πλωτού τύπου. Από παράκτιες ζώνες της περιοχής αυτής πάρθηκε και αριθμός δειγμάτων φυσικών πληθυσμών μυδιών. Ο σταθμός S6 επιλέχθηκε να βρίσκεται μπροστά από τις εκβολές του ρέματος του Ανθεμούντα, στην περιοχή του αεροδρομίου «Μακεδονία» της Θεσσαλονίκης. Το ρέμα του Ανθεμούντα διέρχεται από την περιοχή των Ταγαράδων, όπου λειτουργούσε μέχρι πρόσφατα Χώρος Απόθεσης Απορριμμάτων (Χ.Α.Α.) της πόλης της Θεσσαλονίκης. Ο σταθμός S7 βρισκόταν στη θαλάσσια περιοχή του πολεοδομικού συγκροτήματος Περαίας Ν.Επιβατών Αγ.Τριάδας. Από το σταθμό αυτό πραγματοποιήθηκαν δειγματοληψίες μυδιών φυσικών πληθυσμών από τις προβλήτες (Περαίας και Ν.Επιβατών). Τέλος, ο σταθμός S8 τοποθετήθηκε στην περιοχή μεταξύ του Αγγελοχωρίου και της Ν.Μηχανιώνας, όπου υπάρχουν περιορισμένης έκτασης μυδοκαλλιέργειες (πλωτού τύπου). Στην ίδια περιοχή λειτουργεί μονάδα επεξεργασίας αστικών λυμάτων, η οποία εξυπηρετεί τον αστικό πληθυσμό των παρακείμενων δήμων. 2.2 Δειγματοληψίες. Ιζήματα Οι δειγματοληψίες των ιζημάτων πραγματοποιήθηκαν κατά το χρονικό διάστημα από την Άνοιξη 2005 έως τον Χειμώνα Κάθε δειγματοληψία περιλάμβανε τη συλλογή τριών διαφορετικών δειγμάτων από κάθε σταθμό δειγματοληψίας για την καλύτερη αντιπροσώπευση του σταθμού και την ορθότερη εξαγωγή συμπερασμάτων. Στον Πίνακα 6 δίνονται πληροφορίες για την ακριβή τοποθεσία (γεωγραφικό στίγμα δορυφόρου) και το βάθος κάθε σταθμού δειγματοληψίας.

48 48 Πίνακας 6: Βάθος και γεωγραφικό στίγμα κάθε σταθμού δειγματοληψίας. Σημείο Δειγματοληψίας Βάθος (m) Γεωγραφικό Στίγμα S1 3 έως 6 S2 6 έως 10 S3 10 έως 15 S4 12 έως 16 S5 12 έως 16 S6 8 έως 12 S7 15 έως 18 S8 15 έως 20 S9 32 έως '52'' N 22 52'90'' E 40 34'68'' N 22 50'70'' E 40 32'09'' N 22 46'19'' E 40 28'89'' N 22 41'34'' E 40 26'48'' N 22 37'29'' E 40 32'32'' N 22 58'26'' E 40 30'69'' N 22 53'53'' E 40 29'50'' N 22 48'66'' E 40 26'91'' N 22 42'55'' E Η ακτίνα συλλογής των τριών διαφορετικών δειγμάτων ήταν μεταξύ μέτρα. Διενεργήθηκαν εποχιακές δειγματοληψίες (4 ετησίως), και συγκεντρώθηκαν 216 δείγματα επιφανειακού ιζήματος (0 10 cm). Η συλλογή των δειγμάτων γινόταν με τη χρήση δειγματολήπτη ιζημάτων βυθού τύπου Van Veen. Ακολουθούσε η άμεση τοποθέτηση των δειγμάτων σε σκοτεινόχρωμες γυάλινες φιάλες δειγματοληψίας, για τη μείωση έκθεσης των δειγμάτων στο φως. Οι φιάλες δειγματοληψίας είχαν προηγούμενα καθαριστεί και πλυθεί με ακετόνη και n-εξάνιο. Στη συνέχεια οι φιάλες σφραγίζονταν με χαρτί αλουμινίου, προς αποφυγή επιμόλυνσης του δείγματος, τοποθετούνταν σε ισοθερμικούς σάκους και μεταφέρονταν κατά το δυνατόν συντομότερα στο εργαστήριο, όπου και αποθηκεύονταν σε βαθιά κατάψυξη (-20 C) μέχρι την επεξεργασία τους.

49 49 Μύδια (Mytilus galloprovincialis) Τα μύδια που μελετήθηκαν κατά τη διάρκεια της παρούσας έρευνας ανήκουν στο είδος Mytilus Galloprovincialis (Κλάση: Bivalvia, Υποκλάση: Pteriomorphia, Τάξη: Mytiloida, Οικογένεια: Mytilidae, Γένος: Mytlius, Είδος: Mytilus galloprovincialis). Ως δίθυρα αποτελούν αποδεδειγμένα εξαιρετικούς βιοδείκτες για τη ρύπανση του Θερμαϊκού κόλπου, λόγω της ιδιότητάς τους να φιλτράρουν συνεχώς νερό. Οι δειγματοληψίες πραγματοποιήθηκαν εποχιακά κατά το χρονικό διάστημα από την Άνοιξη 2005 έως την Άνοιξη 2007, παράλληλα με αυτές των ιζημάτων. Η ηλικία των μυδιών που αναλύθηκαν ήταν μεταξύ 1 1,5 ετών, και το μέγεθός τους αντιστοιχούσε στο εμπορεύσιμο μέγεθος του είδους αυτού. Συλλέχθηκαν μύδια τόσο από μυδοκαλλιέργειες (σταθμοί S2, S3, S4, S5 και S8), όσο και από φυσικούς πληθυσμούς (σταθμοί S5 και S7). Η συλλογή των μυδιών έγινε από μυδοκαλλιέργειες τόσο πλωτού, όσο και πασσαλωτού τύπου. Επιπλέον, τα δείγματα των μυδιών διαχωρίζονταν ως προς τη θέση τους (άνω κάτω τμήμα) στην αρμαθιά. Οι φυσικοί πληθυσμοί που συλλέχθηκαν από παράκτιες περιοχές ήταν προσκολλημένοι είτε σε φυσικά (βράχους, κλπ), είτε σε τεχνητά (προβλήτες, κλπ) υποστρώματα. Τα μύδια δεν είχαν υποβληθεί σε διαδικασία εξυγίανσης πριν από την ανάλυσή τους. Σε κάθε δειγματοληψία λαμβανόταν διπλός αριθμός δειγμάτων για την καλύτερη αντιπροσώπευση του κάθε σταθμού δειγματοληψίας και την ορθότερη εξαγωγή συμπερασμάτων. Συνολικά, συγκεντρώθηκαν 134 δείγματα μυδιών τόσο από φυσικούς πληθυσμούς μυδιών, όσο και από μυδοκαλλιέργειες του Θερμαϊκού κόλπου. Μετά τη συλλογή, τα δείγματα των μυδιών μεταφέρονταν κατά το δυνατόν συντομότερα στο εργαστήριο. Ακολουθούσε τυχαία διαλογή ικανού αριθμού μυδιών ( ανάλογα με το μέγεθος), καθαρισμός τους και αφαίρεση του συνόλου της σάρκας από το κέλυφος. Στη συνέχεια, τα καθαρισμένα μύδια συγχωνεύονταν (pooling) και ακολουθούσε ομογενοποίηση με χρήση απλού μίξερ για κάθε δείγμα. Τα δείγματα παρέμεναν αποθηκευμένα σε σκοτεινόχρωμες γυάλινες φιάλες δειγματοληψίας, για τη μείωση έκθεσης των δειγμάτων στο φως και σε βαθιά κατάψυξη (-20 C) μέχρι την επεξεργασία τους.

50 50 Ψάρια (Gobius spp., Solea spp.) Κατά την παρούσα έρευνα μελετήθηκαν δύο είδη ψαριών, ο γωβιός (Κλάση: Actinopterygii, Τάξη: Perciformes, Οικογένεια: Gobiidae, Γένος: Gobius, Είδος Gobius spp.) και η γλώσσα (Κλάση: Actinopterygii, Τάξη: Pleuronectiformes, Οικογένεια: Soleidae, Γένος: Solea, Είδος: Solea solea ή Common sole). Πρόκειται για ενδημικά εδώδιμα βενθικά είδη ψαριών που ζούνε στο Θερμαϊκό κόλπο με προτίμηση σε αμμώδεις ή λασπώδεις βυθούς. Η διατροφή τους αποτελείται από βενθικούς οργανισμούς (σκουλήκια, μαλάκια και καρκινοειδή). Ο κόλπος αποτελεί την περιοχή αναπαραγωγής των δύο αυτών ειδών, γεγονός που διατηρεί τους πληθυσμούς τους σε ικανοποιητικά επίπεδα. Οι δειγματοληψίες πραγματοποιήθηκαν εποχιακά κατά το χρονικό διάστημα από την Άνοιξη 2005 έως την Άνοιξη 2007, παράλληλα με αυτές των ιζημάτων. Η ηλικία των ψαριών που αναλύθηκαν υπολογίστηκε και για τα δύο είδη στα 1,5±0,3 έτη, και το μέγεθός τους αντιστοιχούσε στο εμπορεύσιμο μέγεθος των συγκεκριμένων ειδών. Η συλλογή έγινε από την ευρύτερη περιοχή του Θερμαϊκού κόλπου σε συνεργασία με επαγγελματία ψαρά. Για κάθε είδος ψαριού λαμβανόταν τετραπλά εποχιακά δείγματα για την καλύτερη αντιπροσώπευση της κάθε δειγματοληψίας και την ορθότερη εξαγωγή συμπερασμάτων. Συνολικά, συλλέχθηκαν 72 δείγματα ψαριών (36 δείγματα γωβιού και 36 δείγματα γλώσσας) από την ευρύτερη περιοχή του Θερμαϊκού κόλπου. Μετά τη συλλογή, τα δείγματα των ψαριών μεταφέρονταν κατά το δυνατόν συντομότερα στο εργαστήριο. Ακολουθούσε τυχαία διαλογή ενός αριθμού ψαριών (συνήθως 5-10 ατόμων, αναλόγως του μεγέθους). Από κάθε ψάρι γινόταν αφαίρεση και παραλαβή μόνο καθαρού μυικού ιστού. Το σύνολο των μυικών ιστών από τα ψάρια κάθε δειγματοληψίας συγχωνευόταν (pooling) και γινόταν ομογενοποίηση με τη βοήθεια ιγδίου. Τα δείγματα παρέμεναν αποθηκευμένα σε σκουρόχρωμες γυάλινες φιάλες δειγματοληψίας, για τη μείωση της έκθεσης των δειγμάτων στο φως και σε βαθιά κατάψυξη (-20 C) μέχρι την επεξεργασία τους.

51 Χημική ανάλυση δειγμάτων. Προκειμένου να υλοποιηθούν οι στόχοι της παρούσας έρευνας, τα δείγματα που συλλέχθηκαν, επεξεργάστηκαν και στη συνέχεια αναλύθηκαν προκειμένου να γίνει ο ποιοτικός και ποσοτικός προσδιορισμός των PBDEs σε αυτά. Επιλέχθηκαν 13 ομοειδή PBDEs (BDE-17, -28, -71, -47, -66, -100, -99, -85, -154, -153, -183, -190, και -209), τα οποία εμφανίζονται συχνότερα σε περιβαλλοντικά δείγματα στην παγκόσμια βιβλιογραφία. Η ενόργανη ανάλυση για τους PBDEs πραγματοποιήθηκε τόσο στο Εργαστήριο Οικολογίας και Προστασίας Περιβάλλοντος της Κτηνιατρικής Σχολής Α.Π.Θ., όσο και στο Τμήμα Περιβαλλοντικής Χημείας του Πανεπιστημίου της Στοκχόλμης. Στη συνέχεια περιγράφεται η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε Αντιδραστήρια Όργανα. Προκειμένου να γίνει η επεξεργασία και στη συνέχεια η ανάλυση των δειγμάτων, χρησιμοποιήθηκαν τα παρακάτω αντιδραστήρια: α) Οργανικοί διαλύτες: n-εξάνιο (n-hex): Υψηλής καθαρότητας, κατάλληλο για αέρια χρωματογραφία (SupraSolv ), του οίκου Merck. n-εξάνιο (n-hex): Αναλυτικώς καθαρό (p.a.), του οίκου Merck. Διχλωρομεθάνιο (DCM): Υψηλής καθαρότητας, κατάλληλο για αέρια χρωματογραφία (SupraSolv ), του οίκου Merck. Ισοπροπυλική αλκοόλη (IPR): Υψηλής καθαρότητας, κατάλληλο για χρωματογραφία, (Chromasolv ), του οίκου Riedel de Haën. Διαιθυλαιθέρας (DEE): Υψηλής καθαρότητας, κατάλληλο για αέρια χρωματογραφία, (p.a., GC), του οίκου Riedel de Haën. Ακετόνη (Acetone): Αναλυτικώς καθαρή (p.a.), του οίκου Fluka. β) Νερό Υψηλής καθαρότητας, κατάλληλο για χρωματογραφία (LiChrosolv ), του οίκου Merck. γ) Ανόργανα υγρά και στερεά Φωσφορικό οξύ 85% (H 3 PO 4 ): Αναλυτικώς καθαρό (p.a.), του οίκου Riedel de Haën.

52 52 Χλωριούχο νάτριο (NaCl): Αναλυτικώς καθαρό (p.a.), του οίκου Merck. Θειικό οξύ πυκνό (H 2 SO 4 ): Αναλυτικώς καθαρό (p.a.), του οίκου Merck. Σκόνη πυριτικής πηκτής (Silica gel): Silica gel 60 (0,040 0,063 mm) ( mesh ASTM), του οίκου Merck. Η ενεργοποίησή της γινόταν με θέρμανση στους 250 C κατά τη διάρκεια της νύχτας (over night), και επαναφορά σε θερμοκρασία δωματίου πριν τη χρήση. Σκόνη χαλκού (Cu powder): Αναλυτικώς καθαρός (p.a.), του οίκου Fluka. Υδροχλωρικό οξύ 12Ν (HCl): Αναλυτικώς καθαρό (p.a.), του οίκου Merck. Extran MA 03: Απορρυπαντικό πλύσεως γυαλικών, του οίκου Merck. δ) Αέρια Άζωτο (N 2 ): Υψηλής καθαρότητας (99,99%), του οίκου Linde Hellas. ε) Αναλυτικά πρότυπα Τα αναλυτικά πρότυπα που χρησιμοποιήθηκαν παρείχε το Τμήμα Περιβαλλοντικής Χημείας του Πανεπιστημίου της Στοκχόλμης (Marsh και συν., 1999) και αντιστοιχούσαν στα 13 ομοειδή της έρευνας. Τα επίπεδα συγκεντρώσεων των αναλυτικών προτύπων κυμαίνονταν μεταξύ 3,35 και 13,5 ng/ml. Για την επιλογή του κατάλληλου προτύπου ανάκτησης (surrogate standard) και του ογκομετρικού προτύπου (volumetric standard) έγιναν δοκιμαστικές αναλύσεις για τον προσδιορισμό ομοειδών που δεν αναμένεται η παρουσία τους στα δείγματα. Ως πρότυπο ανάκτησης χρησιμοποιήθηκε το BDE-77 και ως ογκομετρικό πρότυπο το BDE-138. Στο Σχήμα 5 παρουσιάζεται ενδεικτικά ένα χρωματογράφημα GC-MS πρότυπου διαλύματος ομοειδών PBDEs. Προκειμένου να γίνει η επεξεργασία και στη συνέχεια η ανάλυση των δειγμάτων, χρησιμοποιήθηκαν τα παρακάτω όργανα: α) Φυγόκεντρος Hettich Zentrifugen, μοντέλο Universal 16A β) (I) Ζυγός του οίκου ae, μοντέλο ACB3000, με ακρίβεια 0,01 gr και (II) Ζυγός του οίκου Sartorius Werke GMBH, μοντέλο 2842, με ακρίβεια 0,1 mg γ) Μαγνητικός αναδευτήρας της εταιρείας Falc Instruments S.r.I., μοντέλο F60 δ) Ομογενοποιητής Ultra Turrax της εταιρείας IKA Labortechnik, μοντέλο T25 basic ε) Αναταράκτης Vortex του οίκου Heidolph, μοντέλο REAX 1R στ) Κλίβανος της εταιρείας Melag Apparate, Berlin, μοντέλο 400

53 Time (min) 53 BDE-183 BDE-190 Relative Abundance BDE-85 BDE-153 BDE-71 BDE-47 BDE-66 BDE-77 (surrogate std) BDE-99 BDE-154 BDE-138 (volumetric std) BDE-100 BDE-17 BDE-28 BDE-209 Σχήμα 5: Χρωματογράφημα GC-MS πρότυπου διαλύματος ομοειδών PBDEs.

54 54 ζ) Σύστημα αέριας χρωματογραφίας σε σύζευξη με φασματομετρία μαζών (Gas Chromatography Mass Spectrometry, GC-MS), το οποίο περιγράφεται παρακάτω: Η ανάλυση αεριοχρωματογραφίας / φασματομετρίας μαζών γινόταν με χρήση συσκευής Finnigan MAT SSQ710 (Thermo Fischer Scientific, San Jose, CA, USA) σε σύνδεση με αέριο χρωματογράφο Varian 3400, εξοπλισμένο με έναν αυτόματο δειγματολήπτη (autosampler) CTC A200S. Η θερμοκρασία στην γραμμή μεταφοράς (transfer line) ρυθμιζόταν στους 290 C, ενώ η θερμοκρασία στην πηγή ιόντων (ion source) διατηρούνταν στους 200 C. Ακολουθούσαν αυτόματες εγχύσεις του ενός μικρόλιτρου (1 μl) σε θερμοκρασιακά προγραμματιζόμενο θάλαμο έγχυσης (injector) (SPI), απευθείας συνδεδεμένη με τριχοειδή στήλη DB-5 HT (15 m 0,25 mm i.d., 0,1μm film thickness, J&W scientific, Folsom, CA, USA), ήλιο ως φέρον αέριο, και πίεση (head pressure) στις 5 ατμόσφαιρες (psi). Ο κλίβανος του αέριου χρωματογράφου ρυθμίστηκε σύμφωνα με το ακόλουθο πρόγραμμα: 85 C (1 λεπτό ισόθερμη), 15 C/λεπτό ως τους 300 C και στη συνέχεια 2 C/λεπτό ως τους 320 C (5 λεπτά ισόθερμη). Ο θάλαμος έγχυσης (injector) ήταν προγραμματισμένος θερμοκρασιακά να εκκινεί από τους 85 C (0,5 λεπτό ισόθερμη) ως τους 300 C με ρυθμό 150 C/λεπτό (20 λεπτά ισόθερμη). Η ανάλυση των ομοειδών PBDEs επιτυγχάνονταν με τη δημιουργία αρνητικών ιόντων κατά τις αντιδράσεις σύλληψης ηλεκτρονίων με χημικό ιοντισμό (ECNI) και σύμφωνα με την μέθοδο παρακολούθησης επιλεγμένων ιόντων (SIM) ανιχνεύοντας για τα ισότοπα ιόντων βρωμίου m/z 79 και m/z 81, και αποκλειστικά για το υπερβρωμιωμένο BDE-209, τα ιοντικά θραύσματα m/z 484,6 και m/z 486,6 που αντιστοιχούν στο [C 6 Br 5 O]-. Ως ρυθμιστικό αέριο για την ενεργοποίηση (thermalization) των ηλεκτρονίων χρησιμοποιήθηκε μεθάνιο (5.0, AGA, Στοκχόλμη, Σουηδία) σε πίεση 5,6Torr και αρχική ενέργεια των 70eV. Όλα τα χρωματογραφικά δεδομένα συλλέχθηκαν, αναλύθηκαν και ποσοτικοποιήθηκαν με χρήση του λογισμικού ICIS2 της εταιρείας Thermofinnigan Αναλυτικές τεχνικές. Προκειμένου να εκφραστούν τα αποτελέσματα επί ξηρού βάρους (ξ.β.) εκτιμήθηκε το ποσοστό υγρασίας σε όλα τα δείγματα. Ο υπολογισμός της υγρασίας γινόταν με

55 55 ξήρανση 3-5 gr δείγματος σε κλίβανο στη θερμοκρασία C μέχρι σταθερού βάρους και εκ νέου ζύγιση του ξηρού δείγματος. Επεξεργασία ιζημάτων Προκειμένου να επιτευχθεί η απομόνωση και παραλαβή του συνόλου των PBDEs που βρίσκονται δεσμευμένοι στα ιζήματα, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της ψυχρής εκχύλισης (Jensen και συν., 2003), μετά από απαραίτητες τροποποιήσεις ώστε να γίνεται εφαρμογή της μεθόδου σε δείγματα ιζημάτων. Συγκεκριμένα: Εκχύλιση: Ζυγίζονταν 20 gr ιζήματος και ακολουθούσε φυγοκέντρηση για 10 min στις 3500 rpm και απόχυση του υπερκείμενου νερού. Το ίζημα μεταφερόταν σε κωνική φιάλη των 100 ml με τη χρήση μείγματος διαλυτών (25 ml ισοπροπανόλης και 10 ml διαιθυλαιθέρα), όπου στη συνέχεια γινόταν προσθήκη 50 μl του προτύπου ανάκτησης (surrogate standard) BDE-77 γνωστής συγκέντρωσης (2,86 ng/ml). Ακολουθούσε ανάδευση με μαγνητικό αναδευτήρα για 10 min. Η οργανική φάση, μετά από ηρεμία 5 min, μεταφερόταν μέσω ηθμού Wattman, για τη συγκράτηση λάσπης, σε διαχωριστικό χωνί των 500 ml, το οποίο περιείχε 50 ml διαλύματος 0,9% χλωριούχου νατρίου (NaCl) με 0,1 Μ φωσφορικού οξέος (H 3 PO 4 ). Το ίζημα εκχυλιζόταν εκ νέου με χρήση δεύτερου μείγματος διαλυτών [25 ml μείγματος n- εξανίου : διαιθυλαιθέρα (9:1) και 10 ml ισοπροπανόλης]. Γινόταν προσθήκη της οργανικής φάσης στο διαχωριστικό χωνί, ενώ γινόταν και τρίτη εκχύλιση με 25 ml μείγματος n-εξανίου : διαιθυλαιθέρα (9:1) κατά τον ίδιο τρόπο. Τη συλλογή όλων των οργανικών φάσεων στο διαχωριστικό χωνί ακολουθούσε ήρεμη αναστροφή του διαχωριστικού χωνιού αντί ανάδευσης, για την αποφυγή δημιουργίας γαλακτώματος. Μετά την ηρεμία και διαχωρισμό των φάσεων, η χαμηλότερη υδάτινη στοιβάδα μεταφερόταν σε ποτήρι ζέσεως των 100 ml. Προς αποφυγή μεταφοράς ύδατος στο οργανικό εκχύλισμα γινόταν περιστροφική ανακίνηση του διαχωριστικού χωνιού και, μετά από ηρεμία, το επιπλέον ύδωρ μεταφερόταν στο ποτήρι ζέσεως με την υδάτινη στοιβάδα, ενώ ακολουθούσε απόχυση της οργανικής στοιβάδας σε ποτήρι ζέσεως των 100 ml. Η υδάτινη στοιβάδα επιστρεφόταν στο διαχωριστικό χωνί και εκχυλιζόταν με 15 ml μείγματος n-εξανίου : διαιθυλαιθέρα (9:1), όπως περιγράφηκε πιο πάνω. Γινόταν συλλογή του συνόλου των οργανικών στοιβάδων στο ποτήρι ζέσεως και αφηνόταν προς εξάτμιση μέχρι ξηρού στον απαγωγό καθ όλη τη διάρκεια

56 56 της νύχτας σε θερμοκρασία δωματίου. Σημειώνεται ότι τα ποτήρια ζέσεως ήταν τυλιγμένα με αλουμινόχαρτο για την προστασία της οργανικής στοιβάδας από το ηλιακό φως. Κατεργασία με θειικό οξύ: Το οργανικό εκχύλισμα που παραλαμβανόταν μετά την εξάτμιση μέχρι ξηρού στον απαγωγό, διαλυόταν σε 4 ml n-εξανίου (σε δόσεις των 1-2 ml) και μεταφερόταν σε σωλήνα φυγόκεντρου, όπου γινόταν προσθήκη 2 ml πυκνού θειικού οξέος (H 2 SO 4 ). Ακολουθούσε ανακίνηση του σωλήνα 30 φορές πάνω-κάτω και γινόταν φυγοκέντρηση για 5 min στις 3000 rpm. Με χρήση πιπέτας Pasteur, η υπερκείμενη οργανική στοιβάδα μεταφερόταν σε δοκιμαστικό σωλήνα. Στο σωλήνα φυγόκεντρου με την υδάτινη στοιβάδα γινόταν προσθήκη 3 ml n-εξανίου και επαναλαμβανόταν η κατεργασία. Η νέα υπερκείμενη οργανική στοιβάδα μεταφερόταν στο δοκιμαστικό σωλήνα και ο όγκος του διαλύτη μειωνόταν περίπου στα 0,5-1 ml με χρήση ρεύματος αερίου αζώτου. Καθαρισμός με στήλες πυριτικής πηκτής (silica gel) / θειικού οξέος: Πυκνό θειικό οξύ αναμιγνυόταν με ενεργοποιημένη silica gel σε αναλογία 1:2 w/w. Η ενεργοποίηση της silica gel γινόταν με θέρμανσή της σε κλίβανο στους 150 C καθ όλη τη διάρκεια της νύχτας. Το μείγμα αναδευόταν περιστροφικά μέχρι την εξαφάνιση όλων των σβώλων που δημιουργούνταν με την προσθήκη του θειικού οξέος. Ένα γραμμάριο από το μείγμα μεταφερόταν σε μακριά πιπέτα Pasteur, στην οποία είχε τοποθετηθεί μικρή ποσότητα υαλοβάμβακα για τη συγκράτηση της πυριτικής πηκτής στη στήλη και 0,1 gr από καθαρή ενεργοποιημένη silica gel. Περίπου 2 gr πρόσφατα ενεργοποιημένης σκόνης χαλκού (Cu powder) προσθέτονταν στο επάνω μέρος της στήλης. Η στήλη καθαριζόταν με 5-10 ml n-εξανίου. Από τον δοκιμαστικό σωλήνα, μετά την ανατάραξή του σε συσκευή Vortex, μεταφερόταν με πιπέτα Pasteur το 0,5-1 ml δείγματος στη στήλη. Ακολουθούσε πλύση του δοκιμαστικού σωλήνα με 1-2 ml n- εξάνιο και ανατάραξη σε Vortex. Η ποσότητα αυτή προσθέτονταν στη στήλη. Η έκλουση της στήλης γινόταν με ml n-εξάνιο με τη βοήθεια γυάλινης δεξαμενής που προσαρμοζόταν στο πάνω μέρος της στήλης, ενώ η συλλογή γινόταν σε δοκιμαστικό σωλήνα. Ο όγκος του διαλύτη μειωνόταν και πάλι υπό ρεύμα αερίου αζώτου στα 0,5-1 ml. Στη συνέχεια, κατασκευαζόταν μια νέα στήλη με προσθήκη 1 gr καθαρής ενεργοποιημένης silica gel. Ο καθαρισμός γινόταν με ιδίου όγκου ποσότητα n-εξανίου. Το δείγμα μεταφερόταν με τον ίδιο τρόπο από το δοκιμαστικό σωλήνα στη

57 57 νέα στήλη και ακολουθούσε έκλουση με 3-4 ml n-εξάνιο τα οποία συλλέγονταν σε σκοτεινόχρωμο γυάλινο φιαλίδιο δείγματος ως πρώτο κλάσμα. Η έκλουση του δεύτερου κλάσματος γινόταν με 6-7 ml διχλωρομεθανίου και η συλλογή του επίσης σε σκοτεινόχρωμο γυάλινο φιαλίδιο δείγματος, για την προστασία του δείγματος από το φως. Το δεύτερο κλάσμα, μετά τη μείωση του όγκου του διαλύτη με χρήση ρεύματος αερίου αζώτου, μεταφερόταν σε διαλύτη n-εξάνιο μέσα σε σκοτεινόχρωμο φιαλίδιο GC-MS, όπου ο όγκος του διαλύτη μειωνόταν εκ νέου στα 50 μl, και γινόταν προσθήκη του ογκομετρικού προτύπου (volumetric standard) (50 μl BDE-138, 2,21 ng/ml). Το φιαλίδιο GC-MS σφραγιζόταν και ακολουθούσε ενόργανη ανάλυση συζευγμένης τεχνικής αεριοχρωματογραφίας / φασματομετρίας μαζών. Μέθοδος ενεργοποίησης σκόνης χαλκού (Cu powder) (Battelle Memorial Institute, 2001): Η σκόνη ενεργοποιημένου χαλκού αποσκοπεί στην απομάκρυνση κατά το πέρασμα από τη μικροστήλη, των θειικών ιόντων που σχηματίζονται κατά την ανάλυση κάθε δείγματος ιζήματος. Σε ποτήρι ζέσεως τοποθετούνταν ποσότητα gr σκόνης χαλκού (99% pure). Γινόταν προσθήκη απεσταγμένου νερού (H 2 O) μέχρι να καλυφθεί όλη η ποσότητα του χαλκού και στη συνέχεια ίση με το νερό ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) 12Ν. Το μείγμα αναδευόταν για 2 3 min με τη βοήθεια γυάλινης ράβδου, μέχρι ομοιόμορφης απόκτησης του καστανοκόκκινου χρώματος του χαλκού, και ακολουθούσε απόχυση του οξέος. Στη συνέχεια γινόταν 8-10 πλύσεις του χαλκού με νερό για την απομάκρυνση του οξέος, 3-5 πλύσεις με καθαρή ακετόνη για απομάκρυνση του νερού και τέλος, 3-5 πλύσεις με διχλωρομεθάνιο (DCM) για απομάκρυνση της ακετόνης. Τυχόν εμφάνιση θολερότητας κατά την προσθήκη του DCM, σήμαινε την μη πλήρη απομάκρυνση του νερού από το χαλκό και γινόταν επανάληψη της διαδικασίας με την ακετόνη. Το ποτήρι ζέσεως αφηνόταν στον κλίβανο σε θερμοκρασία περίπου 60 C για την εξάτμιση του υπόλοιπου DCM με περιστασιακή ανάδευση. Η χρήση του ενεργοποιημένου χαλκού γινόταν την ίδια ημέρα και όχι πέραν της 1 2 ώρες από την παρασκευή του. Επεξεργασία μυδιών (Mytilus galloprovincialis) Προκειμένου να επιτευχθεί η απομόνωση και παραλαβή του συνόλου των PBDEs που βρίσκονται δεσμευμένοι στη σάρκα των μυδιών, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της

58 58 ψυχρής εκχύλισης, όπως περιγράφηκε για τα ιζήματα, με τις ακόλουθες τροποποιήσεις: Εκχύλιση: Ζυγίζονταν 10 gr δείγματος και μεταφέρονταν σε ειδικό διαχωριστικό σωλήνα που διέθετε φίλτρο πορώδους γυαλιού. Η εκχύλιση γινόταν με χρήση των ίδιων μειγμάτων και ποσοτήτων διαλυτών, όπως και στα ιζήματα, αλλά αντί ανάδευσης γινόταν χρήση συσκευής Ultra Turrax για τον πλήρη τεμαχισμό των μυδιών. Η χρήση της συσκευής γινόταν για τις πρώτες δύο εκχυλίσεις και ήταν διάρκειας 1 2 min για κάθε εκχύλιση. Η τρίτη εκχύλιση γινόταν με απλή αναστροφή του διαχωριστικού σωλήνα, αντί ανάδευσης. Η μεταφορά της οργανικής στοιβάδας προς το διαχωριστικό χωνί των 500 ml γινόταν μέσω στρόφιγγας στο κάτω μέρος του διαχωριστικού σωλήνα. Το ποτήρι ζέσεως των 100 ml στο οποίο γινόταν η εξάτμιση των οργανικών στοιβάδων μέχρι ξηρού μέσα στον απαγωγό καθ όλη τη διάρκεια της νύχτας, είχε προζυγιστεί σε ζυγό ακριβείας για τον άμεσο υπολογισμό της ποσότητας λίπους (Extractable Organic Matter, EOM), η οποία παραλαμβανόταν από κάθε δείγμα μυδιών. Κατεργασία με θειικό οξύ: Η διάλυση της EOM που παραλαμβανόταν από την εξάτμιση μέχρι ξηρού στον απαγωγό, γινόταν σε 6 ml n-εξανίου (σε δόσεις των 1-2 ml) και στη συνέχεια γινόταν προσθήκη 4ml πυκνού θειικού οξέος (H 2 SO 4 ). Καθαρισμός με στήλες πυριτικής πηκτής (silica gel) / θειικού οξέος: Σε αντίθεση με ότι γινόταν στα ιζήματα, στην κατασκευή των στηλών δεν πραγματοποιούνταν προσθήκη ενεργοποιημένης σκόνης χαλκού (Cu powder) στο επάνω μέρος της στήλης. Η προσθήκη του ογκομετρικού προτύπου (volumetric standard) BDE-138 στο σκουρόχρωμο φιαλίδιο GC-MS με το τελικό δείγμα ήταν 100 μl (2,21 ng/ml), αντί 50 μl που χρησιμοποιούνταν στα ιζήματα. Επεξεργασία ψαριών (Gobius spp., Solea spp.) Προκειμένου να επιτευχθεί η απομόνωση και παραλαβή του συνόλου των PBDEs που βρίσκονται δεσμευμένοι στον μυικό ιστό των ψαριών, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της ψυχρής εκχύλισης λίπους, όπως ακριβώς περιγράφηκε για τα μύδια.

59 Έλεγχος και διασφάλιση ποιότητας χημικής ανάλυσης δειγμάτων (Quality Assurance / Quality Control, QA/QC). Για τον έλεγχο και τη διασφάλιση της ποιότητας των αναλύσεων, για κάθε δέκα δείγματα η διαδικασία επαναλαμβανόταν και για ένα τυφλό δείγμα εφαρμόζοντας τις ίδιες ακριβώς συνθήκες, προκειμένου να διαπιστωθεί πιθανή επιπρόσθετη ρύπανση των δειγμάτων. Ο χαρακτηρισμός μιας κορυφής στο χρωματογράφημα ενός δείγματος γινόταν μόνο εάν το σήμα ξεπερνούσε κατά τρεις φορές τουλάχιστον το θόρυβο της βασικής γραμμής (baseline noise). Τα όρια ανίχνευσης για μεμονωμένα ομοειδή PBDEs (από τρι- έως δέκα-bde) κυμαίνονταν από 0,0001 έως 0,01 ng/g, επί ξηρού βάρους για τα ιζήματα και επί βάσεως λίπους για τα μύδια και τα ψάρια. Η συσκευή ανάλυσης βαθμονομήθηκε με πρότυπα διαλύματα PBDEs σε τρία επίπεδα συγκέντρωσης μεταξύ 3,35 και 13,5 ng/ml. Με τον τρόπο αυτόν υπολογίστηκαν οι σχετικοί παράγοντες απόκρισης (response factor) των διαφορετικών ομοειδών PBDEs. Η μέση ανάκτηση για τα ιζήματα κυμαίνεται στο 95% (±23%), για τα μύδια 96% (±22%), για το γωβιό 81% (±21%), και για τη γλώσσα 84% (±13%). Όλες οι συγκεντρώσεις αναφέρονται επί ξηρού βάρους (dry weight, ξ.β.) για τα ιζήματα και επί βάσεως λίπους (lipid weight) για τα μύδια και τα ψάρια, εκτός των περιπτώσεων όπου γίνεται ιδιαίτερη αναφορά Στατιστική ανάλυση. Για τη στατιστική ανάλυση και εκτίμηση των πειραματικών δεδομένων χρησιμοποιήθηκαν μέθοδοι προσαρμοσμένες στη εκάστοτε κατανομή και την ομοιογένεια των διακυμάνσεων (για παραμετρικά και μη παραμετρικά δεδομένα). (Field, 2009) Ειδικότερα, για δεδομένα τα οποία παρουσίασαν κανονική κατανομή και ομοιογένεια διακυμάνσεων, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της ανάλυσης διακυμάνσεων (Analysis Of Variance, ANOVA) για να εκτιμηθούν πιθανές σημαντικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των δεδομένων (π.χ. βάσει της χωρικής ή και της χρονικής κατανομής του ΣPBDEs). Καθώς όλες οι μορφές παραμετρικών ελέγχων βασίζονται στην υπόθεση ότι οι ομάδες των δεδομένων που αναλύονται προκύπτουν από δείγματα τα οποία προέρχονται από πληθυσμούς κανονικής κατανομής με παρόμοιες διακυμάνσεις, χρησιμοποιήθηκαν τυπικοί έλεγχοι (δοκιμασία Shapiro

60 60 Wilk) και γραφικές παραστάσεις (boxplots, ιστογράμματα) για την εκτίμηση της απόκλισης των δεδομένων από την κανονικότητα. Ο έλεγχος της ομοιογένειας των διακυμάνσεων έγινε με τη χρήση της δοκιμασίας «Levene». Για την κατά το δυνατόν προσέγγιση της κανονικότητας και σταθεροποίηση των διακυμάνσεων, τα δεδομένα μετασχηματίστηκαν σε log 10, log e ή sqrt (Zolman, 1993). Η αξιολόγηση των στατιστικά σημαντικών ή μη διαφορών για δεδομένα με κανονική κατανομή και ομοιογένεια στις διακυμάνσεις έγινε με έλεγχο του πολλαπλού εύρους του Bonferroni και των Duncan και R-E-G-W-Q. Κατά τις περιπτώσεις που παρουσιάστηκε ετερογένεια στις διακυμάνσεις, ή μη κανονική κατανομή, αντί της μεθόδου ANOVA, χρησιμοποιήθηκε ο μη παραμετρικός έλεγχος των Kruskal Wallis και στη συνέχεια για σημαντικές διακυμάνσεις των Kruskal Wallis χρησιμοποιήθηκε ο μη παραμετρικός έλεγχος των Mann Whitney. Σημειώνεται ότι κατά τους ελέγχους κατά Kruskal Wallis και Mann-Whitney συγκρίθηκαν οι διάμεσες τιμές των συγκεντρώσεων των PBDEs αντί των μέσων τιμών. Επιπλέον του Kruskal Wallis, πραγματοποιήθηκε έλεγχος για προσδιορισμό της αύξουσας ή φθίνουσας τάσης των διάμεσων των δεδομένων σύμφωνα με τους Jonckheere Terpstra. Για τη στατιστική αξιολόγηση των αποτελεσμάτων που προέκυψαν από συγκρίσεις στα μύδια (θέση στην αρμαθιά, τύπος καλλιέργειας, φυσικοί πληθυσμοί μυδοκαλλιέργειες, κλπ) χρησιμοποιήθηκαν ο έλεγχος της ανεξάρτητης t κατανομής (independent t-test) και ο κατά ζεύγη έλεγχος της t κατανομής (paired sample t-test) για παραμετρικά δεδομένα, και ο έλεγχος Mann Whitney για μη παραμετρικά δεδομένα. Σημειώνεται ότι όλοι οι έλεγχοι έγιναν σε επίπεδο σημαντικότητας 5%, εκτός αν αναφέρεται διαφορετικά. Για τη διερεύνηση ύπαρξης ισχυρής ή μη συσχέτισης μεταξύ των ομοειδών υπολογίστηκαν οι συντελεστές συσχέτισης Spearman, λόγω μη παραμετρικών δεδομένων. Οι έλεγχοι σημαντικότητας έγιναν για τα επίπεδα σημαντικότητας 0,1%, 1% και 5%. Όλες οι στατιστικές αναλύσεις έγιναν με χρήση του στατιστικού πακέτου SPSS για Windows (v.17.0). Οι μέσες τιμές που παρουσιάζονται στα αποτελέσματα δεν αντιστοιχούν στα μετασχηματισμένα δεδομένα.

61 61 ΜΕΡΟΣ ΤΡΙΤΟ 3. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 3.1 PBDEs στα ιζήματα του Θερμαϊκού κόλπου Χρονική κατανομή των PBDEs στα ιζήματα. Η χημική ανάλυση των ιζημάτων έδειξε την παρουσία PBDEs σε όλα τα σημεία δειγματοληψίας. Όλα τα ομοειδή που συμπεριλήφθηκαν για ανάλυση στην παρούσα έρευνα (BDE-17, -28, -71, -47, -66, -100, -99, -85, -154, -153, -183, -190, -209) ανιχνεύθηκαν σε όλα τα δείγματα. Στο Σχήμα 6 παρουσιάζεται ενδεικτικά ένα χρωματογράφημα GC-MS από δείγμα ιζήματος. Στον Πίνακα 7 παρουσιάζονται όλα τα ομοειδή των PBDEs ανά εποχή δειγματοληψίας και καταγράφονται οι μέσες τιμές συγκεντρώσεων επί ξηρού βάρους (dry weight, ξ.β.) που μετρήθηκαν στα ιζήματα, καθώς και το ποσοστό που κατέχουν επί του συνόλου των ομοειδών. Στο Σχήμα 7 παρουσιάζονται γραφικά οι μέσες τιμές των συγκεντρώσεων με το τυπικό σφάλμα για το σύνολο των PBDEs (ΣPBDEs), το ομοειδές BDE-209 και το σύνολο των PBDEs χωρίς να συμπεριλαμβάνεται ο BDE-209 (ΣPBDEsxcl209), στα ιζήματα ανά εποχή δειγματοληψίας για το διάστημα των δύο ετών. Η ιδιαίτερη αναφορά στον BDE-209 και στο ΣPBDEsxcl209 γίνεται λόγω των πολύ υψηλών συγκεντρώσεων που παρουσιάζει ο BDE-209 σε σύγκριση με όλα τα υπόλοιπα ομοειδή. Οι μέσες τιμές των συγκεντρώσεων του συνόλου των PBDEs (ΣPBDEs) που ανιχνεύθηκαν κυμάνθηκαν μεταξύ 0,341 και 2,217 ng/g ξ.β.. Η χαμηλότερη μέση τιμή παρατηρήθηκε κατά την πρώτη δειγματοληψία, την Άνοιξη 2005, ενώ σε όλες τις υπόλοιπες εποχές οι συγκεντρώσεις κυμαίνονταν σε παρόμοια επίπεδα (0,779 0,916 ng/g ξ.β.), με εξαίρεση το Φθινόπωρο του 2006, όπου καταγράφηκε αύξηση (2,217 ng/g ξ.β.). Από το σύνολο των ομοειδών ο BDE-209 ανιχνεύθηκε σε υψηλότερες συγκεντρώσεις (μέσες τιμές: 0,297 έως 2,026 ng/g ξ.β.) συγκριτικά με τα άλλα ομοειδή. Τα ποσοστά της παρουσίας του κυμάνθηκαν μεταξύ 46 και 93% επί του ΣPBDEs, με τις περισσότερες μέσες τιμές να κινούνται στο 80-90%. Χαμηλότερες

62 Relative Abundance BDE-47 BDE-77 (surrogate std) BDE-100 BDE-99 BDE-154 BDE-138 (volumetric std) BDE Time (min) Σχήμα 6: Χρωματογράφημα GC-MS από δείγμα ιζήματος.

63 63 Πίνακας 7 : Μέσες τιμές συγκεντρώσεων (ng/g ξηρού βάρους) ομοειδών PBDEs στα ιζήματα ανά δειγματοληψία και το ποσοστό συμμετοχής τους επί του συνόλου. Εποχή δειγματοληψίας BDE- BDE- BDE- BDE- BDE- BDE- BDE- BDE- BDE- BDE- BDE- BDE- 190 BDE-209 ΣPBDEs ΣPBDEs xclbde209 Άνοιξη ,001 0,002 0,002 0,015 0,001 0,004 0,013 0,001 0,001 0,001 0,002 0,001 0,297±0,071 (0%) (0%) (4%) (0%) (4%) (0%) (0%) (0%) (0%) [0,202 α ] (87%) Καλοκαίρι ,001 0,003 0,003 0,025 0,002 0,005 0,017 0,002 0,003 0,002 0,003 0,001 0,849±0,221 (0%) (0%) (0%) (3%) (0%) (2%) (0%) (0%) (0%) (0%) (0%) [0,587 α ] (93%) Φθινόπωρο ,003 0,013 0,004 0,036 0,003 0,007 0,016 0,003 0,003 0,002 0,003 0,002 0,780 ±0,250 (0%) (2%) (0%) (4%) (0%) (2%) (0%) (0%) (0%) (0%) (0%) [0,306 α ] (89%) Χειμώνας ,002 0,004 0,002 0,061 0,002 0,008 0,033 0,002 0,003 0,004 0,023 0,002 0,698±0,186 (0%) (0%) (7%) (0%) (4%) (0%) (0%) (3%) (0%) [0,305 α ] (83%) Άνοιξη ,002 0,005 0,002 0,076 0,002 0,009 0,037 0,002 0,004 0,005 0,019 0,002 0,743±0,255 (0%) (0%) (8%) (0%) (4%) (0%) (0%) (2%) (0%) [0,278 α ] (82%) Καλοκαίρι ,004 0,008 0,003 0,093 0,003 0,009 0,032 0,003 0,003 0,004 0,003 0,001 0,628±0,225 (0%) (0%) (12%) (0%) (4%) (0%) (0%) (0%) (0%) [0,141 α ] (79%) Φθινόπωρο ,005 0,008 0,006 0,080 0,006 0,015 0,042 0,006 0,006 0,006 0,007 0,004 2,026±0,913 (0%) (0%) (0%) (4%) (0%) (2%) (0%) (0%) (0%) (0%) (0%) [0,487 α ] (91%) Χειμώνας ,010 0,009 0,007 0,157 0,055 0,034 0,075 0,037 0,006 0,003 0,030 0,002 0,355±0,075 (20%) (7%) (4%) (10%) (5%) (0%) (4%) (0%) [0,225 α ] (46%) Εντός παρενθέσεων παρουσιάζονται τα ποσοστά των μέσων τιμών επί του ΣPBDEs. Οι τιμές ΣPBDEs, BDE-209, ΣPBDEsxcl209 εκφράζονται ως μέσες τιμές ± τυπικό σφάλμα της μέσης τιμής. Στις αγκύλες καταγράφονται οι διάμεσες τιμές. α, β, γ, δ, ε : Διάμεσες τιμές στην ίδια στήλη που φέρουν τον ίδιο δείκτη δεν παρουσιάζουν στατιστικά σημαντική διαφορά (p>0,05). 0,341±0,075 [0,276 α ] 0,916±0,224 [0,662 α ] 0,876±0,260 [0,374 α ] 0,844±0,185 [0,529 α ] 0,910±0,256 [0,470 α ] 0,795±0,250 [0,261 α ] 2,217±0,938 [0,811 α ] 0,779±0,155 [0,561 α ] 0,045±0,008 [0,036 α ] (13%) 0,067±0,011 [0,056 α β ] (7%) 0,096±0,025 [0,062 α, β, γ ] (11%) 0,146±0,045 [0,066 β, γ, δ ] (17%) 0,167±0,034 [0,110 δ ] (18%) 0,167±0,033 [0,121 γ, δ ] (21%) 0,191±0,045 [0,113 δ ] (9%) 0,424±0,090 [0,304 ε ] (54%)

64 64 μέσες τιμές παρατηρήθηκαν την Άνοιξη 2005 (0,297 ng/g ξ.β.) και το Χειμώνα 2007 (0,355 ng/g ξ.β.). Κατά τη διάρκεια των υπολοίπων εποχών οι συγκεντρώσεις κυμάνθηκαν μεταξύ 0,628 και 0,849 ng/g ξ.β., ενώ η υψηλότερη μέση τιμή ανιχνεύθηκε το Φθινόπωρο του 2006 (2,026 ng/g ξ.β.). Το σύνολο των υπολοίπων ομοειδών (ΣPBDEsxcl209) ανιχνεύθηκε σε χαμηλές συγκεντρώσεις (μέσες τιμές: 0,045 έως 0,424 ng/g ξ.β.), με τη χαμηλότερη να ξεκινά την Άνοιξη Στη συνέχεια, διαπιστώθηκε αύξησή τους έως το Χειμώνα 2007, όπου καταγράφηκε η μέγιστη μέση τιμή. Το ποσοστό τους επί του ΣPBDEs κυμάνθηκε μεταξύ 7% και 54%, με τις περισσότερες μέσες τιμές να βρίσκονται μεταξύ 10-20%. Το «προφίλ» των ομοειδών ως προς τα επίπεδα συγκεντρώσεων που ανιχνεύθηκαν είχε ως εξής: BDE-209>>>BDE-47>BDE-99>BDE-100>BDE-28>BDE-183>BDE-154 BDE-153> >BDE-17 BDE-71 BDE-66/BDE-85>BDE-190, με τα ποσοστά του BDE-47 να βρίσκονται μεταξύ 3% και 20%, και του BDE-99 μεταξύ 2% και 4%. Σχήμα 7: Μέσες τιμές συγκεντρώσεων (ng/g ξηρού βάρους ιζήματος) ΣPBDEs, BDE- 209, ΣPBDEsxcl209 αντίστοιχα με τυπικό σφάλμα ανά εποχή δειγματοληψίας στα ιζήματα του Θερμαϊκού κόλπου.

65 Χωρική κατανομή των PBDEs στα ιζήματα. Στον Πίνακα 8 παρουσιάζονται όλα τα ομοειδή των PBDEs ανά σταθμό δειγματοληψίας, και καταγράφονται οι μέσες τιμές των συγκεντρώσεων που μετρήθηκαν στα ιζήματα επί ξηρού βάρους, καθώς και το ποσοστό που κατέχουν επί του συνόλου των ομοειδών. Αναλυτικότερα, στους Πίνακες 9 και 10 καταγράφονται οι μέσες τιμές των συγκεντρώσεων με το τυπικό σφάλμα για το ΣPBDEs, τον BDE-209 και το ΣPBDEsxcl209 ανά σταθμό δειγματοληψίας, για κάθε δειγματοληψία που διενεργήθηκε στη διάρκεια των δύο ετών, ενώ η γραφική παράσταση των μεταβολών των συγκεντρώσεων εμφανίζεται στα Σχήματα 8, 9 και 10. Αυξημένα επίπεδα συγκεντρώσεων εμφανίστηκαν στο σταθμό S2 σε σχέση με τους υπόλοιπους σταθμούς, ιδιαίτερα κατά τη δειγματοληψία του Φθινοπώρου Για την ευκολότερη παρατήρηση των διαφορών ανάμεσα στους υπόλοιπους σταθμούς δειγματοληψίας, στα Σχήματα 11, 12 και 13 παρουσιάζονται γραφικά οι μεταβολές στις μέσες τιμές των συγκεντρώσεων για το ΣPBDEs, τον BDE-209 και το ΣPBDEsxcl209 ανά σταθμό δειγματοληψίας, εκτός του σταθμού S2, για κάθε δειγματοληψία κατά τη διάρκεια των δύο ετών. Οι μέσες τιμές των συγκεντρώσεων του ΣPBDEs κυμάνθηκαν μεταξύ 0,029 και 12,819 ng/g ξ.β.. Οι υψηλότερες τιμές μετρήθηκαν στο σταθμό S2 (0,142 12,819 ng/g ξ.β.), στη συνέχεια στο σταθμό S6 (0,533 2,679 ng/g ξ.β.) και στο σταθμό S1 (0,319 2,361 ng/g ξ.β.). Ακολούθησαν οι σταθμοί S3 και S4 (0,218 1,261 και 0,273 0,965 ng/g ξ.β. αντίστοιχα), οι σταθμοί S8, S7 και S9 (0,029 1,233, 0,140 0,641 και 0,106 0,675 ng/g ξ.β. αντίστοιχα) και τέλος ο σταθμός S5 που παρουσίασε τις χαμηλότερες μέσες τιμές συγκεντρώσεων (0,108 0,294 ng/g ξ.β.). Από το σύνολο των ομοειδών, ο BDE-209 ανιχνεύθηκε σε υψηλότερες συγκεντρώσεις σε σύγκριση με τα υπόλοιπα ομοειδή, όπως διαπιστώθηκε και κατά την χρονική μελέτη. Οι μέσες τιμές των συγκεντρώσεών του κυμάνθηκαν από 0,017 έως 12,336 ng/g ξ.β. και τα ποσοστά της παρουσίας του επί του ΣPBDEs μεταξύ 55% και 94%. Τα μεγαλύτερα ποσοστά του BDE-209 ανιχνεύθηκαν στις περιοχές όπου το ΣPBDEs εμφάνισε τις υψηλότερες μέσες τιμές συγκεντρώσεων (S2, S6 και S1). Στις περιοχές αυτές μετρήθηκαν οι μεγαλύτερες μέσες τιμές συγκεντρώσεων του BDE-209 (S2: 0,119 12,336, S6: 0,473-2,590 και S1: 0,210 2,361 ng/g ξ.β.

66 66 αντίστοιχα), ενώ στους υπόλοιπους σταθμούς ακολούθησαν ανάλογη πορεία με αυτή του ΣPBDEs (S2>S6>S1>S3 S4>S8>S7>S9>S5). Οι μέσες τιμές των συγκεντρώσεων του συνόλου των υπολοίπων ομοειδών (ΣPBDEsxcl209) παρουσίασαν μικρότερες διακυμάνσεις μεταξύ των σταθμών δειγματοληψίας. Η χαμηλότερη μέση τιμή διαπιστώθηκε στο σταθμό S8 και η υψηλότερη στο σταθμό S6 (0,012 και 1,289 ng/g ξ.β. αντίστοιχα). Οι μέσες τιμές συγκεντρώσεων των υπολοίπων σταθμών κυμάνθηκαν μεταξύ 0,020 και 0,612 ng/g ξ.β.. Τα ποσοστά του ΣPBDEsxcl209 μετρήθηκαν μεταξύ 6% και 45% επί του ΣPBDEs, με τους σταθμούς S2, S1 και S6 να έχουν τη χαμηλότερη παρουσία σε ομοειδή εκτός του BDE-209 (6%, 9% και 19% αντίστοιχα). Στους υπόλοιπους σταθμούς τα ποσοστά αυτά αυξήθηκαν σε τιμές μεταξύ 27% και 45% επί του ΣPBDEs. Το «προφίλ» των ομοειδών παρουσίασε μείωση στις μέσες τιμές των συγκεντρώσεων ως ακολούθως: BDE-209>>>BDE-47>BDE-99>BDE-100>BDE-66>BDE-183 BDE-85>BDE- 28>BDE-154 BDE153>BDE-17 BDE-71>BDE-190, με τα ποσοστά του BDE-47 να βρίσκονται μεταξύ 2% και 25%, και του BDE-99 μεταξύ 1% και 9% επί του ΣPBDEs.

67 67 Σταθμός δειγματοληψίας Πίνακας 8: Μέσες τιμές συγκεντρώσεων (ng/g ξηρού βάρους) ομοειδών PBDEs στα ιζήματα ανά σταθμό δειγματοληψίας και το ποσοστό συμμετοχής τους επί του συνόλου. BDE-17 BDE-28 BDE-71 BDE-47 BDE-66 BDE-100 BDE-99 BDE-85 BDE-154 BDE-153 BDE-183 BDE-190 BDE-209 ΣPBDEs ΣPBDEs xclbde209 S1 0,004 (0%) 0,016 0,003 (0%) 0,046 (4%) 0,002 (0%) 0,006 (0%) 0,020 (2%) 0,003 (0%) 0,002 (0%) 0,002 (0%) 0,009 0,001 (0%) 1,141 (91%) 1,253 0,112 (9%) S2 0,008 (0%) 0,007 (0%) 0,008 (0%) 0,077 (2%) 0,010 (0%) 0,017 0,036 0,009 (0%) 0,009 (0%) 0,010 (0%) 0,013 (0%) 0,005 (0%) 3,058 (94%) 3,266 0,209 (6%) S3 0,005 0,007 0,003 0,089 (17%) 0,020 (4%) 0,016 (3%) 0,035 (7%) 0,003 0,004 0,003 0,008 (2%) 0,002 (0%) 0,340 (64%) 0,535 0,195 (36%) S4 0,001 (0%) 0,003 0,003 (0%) 0,061 (12%) 0,016 (3%) 0,013 (3%) 0,029 (6%) 0,003 0,002 (0%) 0,002 (0%) 0,005 0,001 (0%) 0,373 (73%) 0,511 0,139 (27%) S5 0,002 0,002 0,001 (0%) 0,030 (16%) 0,002 0,005 (2%) 0,015 (8%) 0,002 0,001 0,002 0,002 0,001 0,122 (65%) 0,187 0,065 (35%) S6 0,007 (0%) 0,011 0,009 0,121 (7%) 0,017 0,022 0,078 (5%) 0,036 (2%) 0,006 (0%) 0,005 (0%) 0,004 (0%) 0,002 (0%) 1,378 (81%) 1,696 0,318 (19%) S7 0,002 0,005 0,002 0,063 (17%) 0,008 (2%) 0,010 (3%) 0,029 (8%) 0,003 0,003 0,002 (0%) 0,006 (2%) 0,002 (0%) 0,225 (62%) 0,361 0,136 (38%) S8 0,002 (0%) 0,004 0,002 (0%) 0,054 (12%) 0,005 0,008 (2%) 0,029 (6%) 0,002 (0%) 0,003 0,005 0,053 (12%) 0,002 0,289 (63%) 0,458 0,168 (37%) S9 0,002 0,007 (2%) 0,001 (0%) 0,088 (25%) 0,007 (2%) 0,008 (2%) 0,031 (9%) 0,002 0,002 0,003 0,004 0,002 (0%) 0,190 (55%) 0,348 0,158 (45%) Εντός παρενθέσεων παρουσιάζονται τα ποσοστά των μέσων τιμών επί του ΣPBDEs.

68 68 Πίνακας 9: Επίπεδα συγκεντρώσεων (ng/g ξηρού βάρους) ΣPBDEs, BDE-209 και ΣPBDEsxcl209 στα ιζήματα ανά σταθμό δειγματοληψίας για κάθε δειγματοληψία. Άνοιξη 2005 Καλοκαίρι 2005 Φθινόπωρο 2005 Χειμώνας 2006 Σταθμός δειγμ/ψίας BDE-209 ΣPBDEs ΣPBDEs xclbde209 BDE-209 ΣPBDEs ΣPBDEs xclbde209 BDE-209 ΣPBDEs ΣPBDEs xclbde209 BDE-209 ΣPBDEs ΣPBDEs xclbde209 S1 0,774±0,126 [0,782 α ] 0,811±0,127 [0,818 α ] 0,036±0,001 [0,036 γ ] 0,867±0,076 [0,840 γ ] 0,921±0,062 [0,889 γ ] 0,054±0,016 [0,049 γ, δ ] 1,015±0,522 [1,154 β, γ ] 1,183±0,473 [1,350 β, γ ] 0,169±0,053 [0,196 α ] 1,934±0,482 [1,981 α ] S2 0,119±0,023 0,142±0,022 0,023±0,001 1,498±0,192 1,597±0,223 0,099±0,032 3,182±0,160 3,379±0,233 0,196±0,073 1,460±0,289 [0,121 γ ] [0,143 β ] [0,022 δ ] [1,560 β ] [1,663 α, β ] [0,103 α, β ] [3,121 α ] [3,299 α ] [0,178 α ] [1,464 α ] S3 * * * * * * 0,260±0,042 0,342±0,055 0,083±0,014 0,190±0,005 [0,281 γ, δ ] [0,383 γ ] [0,091 α ] [0,191 γ ] S4 0,375±0,094 0,480±0,100 0,105±0,006 0,301±0,074 0,336±0,072 0,035±0,003 0,374±0,068 0,414±0,063 0,040±0,005 0,231 ±0,046 [0,374 β ] [0,478 α ] [0,104 α ] [0,311 δ ] [0,352 δ ] [0,035 δ ] [0,321 γ ] [0,366 γ ] [0,044 α ] [0,234 β, γ ] S5 0,093±0,030 0,113±0,036 0,020±0,009 0,244±0,097 0,294±0,112 0,050±0,017 0,064±0,019 0,108±0,032 0,044±0,013 0,162±0,064 [0,098 γ ] [0,107 β ] [0,014 δ, ε ] [0,232 δ, ε ] [0,251 δ ] [0,059 γ, δ ] [0,066 ε ] [0,107 δ ] [0,041 α ] [0,159 γ ] S6 0,473±0,122 0,533±0,120 0,060±0,003 2,590±0,418 2,679±0,417 0,089±0,003 1,486±0,322 1,564±0,325 0,078±0,004 1,556±0,213 [0,480 α, β ] [0,542 α ] [0,062 β ] [2,712 α ] [2,806 α ] [0,089 β ] [1,521 β ] [1,603 β ] [0,081 α ] [1,544 α ] S7 0,421±0,086 0,473±0,100 0,052±0,015 0,087±0,023 0,222±0,028 0,136±0,005 0,197±0,044 0,232±0,051 0,035±0,006 0,288±0,008 [0,433 α, β ] [0,482 α ] [0,049 β, γ ] [0,080 ε ] [0,218 δ ] [0,138 α ] [0,201 δ ] [0,238 γ, δ ] [0,037 α ] [0,289 β ] S8 0,017±0,003 0,029±0,002 0,012±0,001 1,175±0,191 1,233±0,198 0,057±0,008 0,240±0,089 0,276±0,102 0,036±0,013 0,203±0,087 [0,018 δ ] [0,031 γ ] [0,013 ε ] [1,198 β, γ ] [1,259 β, γ ] [0,061 γ ] [0,244 γ, δ ] [0,283 γ, δ ] [0,039 α ] [0,213 β, γ ] S9 0,122±0,042 0,169±0,054 0,047±0,012 0,116±0,035 0,142±0,035 0,026±0,001 0,246±0,113 0,442±0,210 0,196±0,097 0,294±0,060 [0,132 γ ] [0,183 β ] [0,051 γ, δ ] [0,111 δ, ε ] [0,136 δ ] [0,026 ε ] [0,238 γ, δ ] [0,430 γ ] [0,192 α ] [0,301 β, γ ] Οι τιμές BDE-209, ΣPBDEs και ΣPBDEsxcl209 εκφράζονται ως μέσες τιμές ± τυπικό σφάλμα της μέσης τιμής. Στις αγκύλες καταγράφονται οι διάμεσες τιμές. α, β, γ, δ, ε : Διάμεσες τιμές στην ίδια στήλη που φέρουν τον ίδιο δείκτη δεν παρουσιάζουν στατιστικά σημαντική διαφορά (p>0,05). * : Δεν πραγματοποιήθηκαν δειγματοληψίες την Άνοιξη και το Καλοκαίρι 2005 από το σταθμό S3. 1,998±0,481 [2,042 α ] 1,542±0,266 [1,548 α ] 0,218±0,007 [0,218 δ ] 0,273±0,053 [0,277 δ ] 0,201±0,071 [0,196 δ ] 1,731±0,284 [1,711 α ] 0,393±0,025 [0,391 γ ] 0,788±0,032 [0,792 β ] 0,480±0,108 [0,493 γ, δ ] 0,064±0,002 [0,066 γ ] 0,082±0,023 [0,084 β, γ ] 0,028±0,002 [0,027 δ ] 0,042±0,007 [0,043 δ ] 0,039±0,006 [0,037 δ ] 0,175±0,071 [0,167 β ] 0,105±0,006 [0,102 β ] 0,585±0,118 [0,579 α ] 0,186±0,048 [0,192 β ]

69 69 Πίνακας 10: Επίπεδα συγκεντρώσεων (ng/g ξηρού βάρους) ΣPBDEs, BDE-209 και ΣPBDEsxcl209 στα ιζήματα ανά σταθμό δειγματοληψίας για κάθε δειγματοληψία. Άνοιξη 2006 Καλοκαίρι 2006 Φθινόπωρο 2006 Χειμώνας 2007 Σταθμός δειγμ/ψίας BDE-209 ΣPBDEs ΣPBDEs xclbde209 BDE-209 ΣPBDEs ΣPBDEs xclbde209 BDE-209 ΣPBDEs ΣPBDEs xclbde209 BDE-209 ΣPBDEs ΣPBDEs xclbde209 S1 1,208±0,085 [1,210 β ] 1,446±0,012 [1,451 β ] 0,238±0,073 [0,241 β ] 1,000±0,439 [1,001 α, β ] 1,122±0,474 [1,122 β, γ ] 0,122±0,035 [0,121 β, γ ] 2,245±0,716 [2,313 β ] 2,361±0,715 [2,429 β ] 0,116±0,002 [0,116 γ ] 0,210±0,054 [0,216 δ ] 0,319±0,049 [0,328 δ, ε ] 0,109±0,005 [0,112 ε ] S2 3,180±0,717 [3,321 α ] 3,335±0,659 [3,483 α ] 0,155±0,060 [0,162 β, γ ] 2,363±0,482 [2,388 α ] 2,698±0,529 [2,714 α ] 0,334±0,048 [0,326 α ] 12,336±1,448 [12,679 α ] 12,819±1,494 [13,169 α ] 0,483±0,046 [0,490 α ] 0,590±0,025 [0,612 β ] 0,896±0,058 [0,941 β ] 0,305±0,033 [0,329 γ ] S3 0,238±0,070 [0,251 γ ] 0,302±0,092 [0,262 δ ] 0,065±0,034 [0,056 β, γ ] 0,174±0,019 [0,179 γ ] 0,413±0,094 [0,401 γ ] 0,239±0,076 [0,222 α, β ] 0,524±0,056 [0,542 γ ] 0,678±0,062 [0,691 δ ] 0,153±0,006 [0,149 β ] 0,687±0,217 [0,699 α, β ] 1,261±0,351 [1,277 α, β ] 0,574±0,134 [0,578 β, γ ] S4 0,242±0,070 [0,231 γ ] 0,297±0,067 [0,278 δ ] 0,055±0,005 [0,052 γ ] 0,224±0,051 [0,251 β, γ ] 0,438±0,090 [0,478 γ ] 0,214±0,040 [0,227 α, β ] 0,878±0,102 [0,891 β ] 0,918±0,098 [0,932 γ, δ ] 0,040±0,005 [0,041 ζ ] 0,353±0,142 [0,355 β, γ ] 0,965±0,274 [1,020 β ] 0,612±0,133 [0,665 β ] S5 0,120±0,032 [0,122 γ ] 0,200±0,057 [0,202 δ ] 0,080±0,025 [0,080 β, γ ] 0,123±0,011 [0,123 γ, δ ] 0,192±0,030 [0,214 δ ] 0,068±0,033 [0,071 γ, δ ] 0,092±0,019 [0,096 ε ] 0,170±0,039 [0,175 ζ ] 0,078±0,020 [0,079 δ, ε ] 0,083±0,013 [0,088 ε ] 0,190±0,039 [0,199 ζ ] 0,108±0,026 [0,111 ε ] S6 1,337±0,285 [1,371 β ] 1,524±0,327 [1,567 β ] 0,187±0,042 [0,196 β ] 1,643±0,515 [1,721 α ] 1,979±0,557 [2,032 α, β ] 0,336±0,045 [0,311 α ] 1,293±0,575 [1,432 β ] 1,659±0,419 [1,831 β, γ ] 0,366±0,162 [0,399 α, β ] 0,857±0,041 [0,877 α ] 2,146±0,159 [2,221 α ] 1,289±0,119 [1,344 α ] S7 0,161±0,067 [0,163 γ ] 0,217±0,078 [0,219 δ ] 0,056±0,012 [0,056 γ ] 0,060±0,016 [0,050 ε ] 0,140±0,005 [0,139 δ ] 0,080±0,012 [0,089 γ ] 0,362±0,073 [0,364 γ, δ ] 0,572±0,159 [0,579 δ, ε ] 0,211±0,087 [0,215 β ] 0,223±0,057 [0,222 γ, δ ] 0,641±0,030 [0,640 β ] 0,418±0,087 [0,418 β, γ ] S8 0,161±0,068 [0,155 γ ] 0,429±0,182 [0,444 γ, δ ] 0,269±0,116 [0,289 α, β ] 0,055±0,014 [0,061 ε ] 0,085±0,022 [0,094 ε ] 0,030±0,008 [0,033 δ ] 0,365±0,016 [0,351 δ ] 0,422±0,017 [0,406 ε ] 0,056±0,001 [0,055 ε ] 0,113±0,023 [0,179 δ, ε ] 0,433±0,063 [0,452 γ, δ ] 0,320±0,041 [0,333 β, γ ] S9 0,129±0,025 [0,132 γ ] 0,508±0,029 [0,503 γ ] 0,379±0,006 [0,377 α ] 0,075±0,021 [0,067 δ, ε ] 0,106±0,020 [0,095 δ, ε ] 0,031±0,002 [0,031 δ ] 0,427±0,036 [0,431 γ, δ ] 0,675±0,139 [0,696 γ, δ ] 0,248±0,103 [0,265 α, β ] 0,116±0,017 [0,124 δ, ε ] 0,271±0,008 [0,272 ε ] 0,155±0,009 [0,148 δ ] Οι τιμές BDE-209, ΣPBDEs και ΣPBDEsxcl209 εκφράζονται ως μέσες τιμές ± τυπικό σφάλμα της μέσης τιμής. Στις αγκύλες καταγράφονται οι διάμεσες τιμές. α, β, γ, δ, ε, ζ : Διάμεσες τιμές στην ίδια στήλη που φέρουν τον ίδιο δείκτη δεν παρουσιάζουν στατιστικά σημαντική διαφορά (p>0,05).

70 70 Σχήμα 8: Μέσες τιμές συγκεντρώσεων (ng/g ξηρού βάρους ιζήματος) ΣPBDEs ανά σταθμό δειγματοληψίας για κάθε δειγματοληψία στα ιζήματα του Θερμαϊκού κόλπου. Σχήμα 9: Μέσες τιμές συγκεντρώσεων (ng/g ξηρού βάρους ιζήματος) BDE-209 ανά σταθμό δειγματοληψίας για κάθε δειγματοληψία στα ιζήματα του Θερμαϊκού κόλπου.

71 71 Σχήμα 10: Μέσες τιμές συγκεντρώσεων (ng/g ξηρού βάρους ιζήματος) ΣPBDEsxcl209 ανά σταθμό δειγματοληψίας για κάθε δειγματοληψία στα ιζήματα του Θερμαϊκού κόλπου. Σχήμα 11: Μέσες τιμές συγκεντρώσεων (ng/g ξηρού βάρους ιζήματος) ΣPBDEs ανά σταθμό δειγματοληψίας για κάθε δειγματοληψία στα ιζήματα του Θερμαϊκού κόλπου, άνευ παρουσίας του σταθμού S2.

72 72 Σχήμα 12: Μέσες τιμές συγκεντρώσεων (ng/g ξηρού βάρους ιζήματος) BDE-209 ανά σταθμό δειγματοληψίας για κάθε δειγματοληψία στα ιζήματα του Θερμαϊκού κόλπου, άνευ παρουσίας του σταθμού S2. Σχήμα 13: Μέσες τιμές συγκεντρώσεων (ng/g ξηρού βάρους ιζήματος) ΣPBDEsxcl209 ανά σταθμό δειγματοληψίας για κάθε δειγματοληψία στα ιζήματα του Θερμαϊκού κόλπου, άνευ παρουσίας του σταθμού S2.