En ny modell utviklet ved NILU har gitt forskerne et nytt og lovende verktøy i jakten på nye miljøgifter.
Tusenvis av ulike kjemiske forbindelser produseres i stort omfang over hele verden, men effekten på miljøet for de aller fleste av disse stoffene er hittil ukjent. Noen av dem vil kunne være skadelig for mennesker og miljø. Det er en betydelig utfordring å identifisere nye problemstoffer samt forutsi hvor problemene vil kunne oppstå.En ny modell utviklet ved NILU har gitt forskerne et nytt og lovende verktøy i jakten på nye miljøgifter.
Påvirkning på mennesker og miljø
Ifølge Knut Breivik, seniorforsker ved NILU – Norsk institutt for luftforskning, er det mest avgjørende å få en god forståelse av sammenhengen mellom utslipp og eksponering:
– Ulike faktorer vil være bestemmende for hvordan nye forurensninger fordeler seg i miljøet, tas opp i næringskjeder og eventuelt forårsaker skadelige effekter på biologiske systemer. For å få til en rasjonell risikovurdering, er det avgjørende at vi har en god forståelse av hvordan både mennesker og miljø blir påvirket av utslippene, sier Breivik.
Mekanistisk multimediamodell
NILU har i en årrekke arbeidet med å utvikle matematiske modeller for å forstå hvordan organiske miljøgifter spres i miljøet. Mens tidligere modeller typisk fokuserte på kun mindre deler av et stoffs miljøskjebne eller var utledet fra statistiske sammenhenger, har NILU i samarbeid med forskere i utlandet utviklet en ny mekanistisk multimediamodell (se faktaboks). Denne kan belyse hvordan endringer i utslipp av organiske miljøgifter påvirker nivåer i det ytre miljø, inkludert næringskjeder på land og i vann, med mennesket helt på topp.
Kartlegger påvirkning over tid
Modellen skiller seg vesentlig fra de fleste tidligere modeller siden den er dynamisk og dermed kan benyttes for å studere hvordan økosystemet responderer på endringer i utslipp over tid. Dette er særlig relevant i studier av organiske miljøgifter som er tungt nedbrytbare i miljøet og som dermed bruker lang tid på å forsvinne. Modellen kan dermed anvendes til å studere hvor raskt kontrolltiltak i form av utslippsreduksjoner vil redusere den fremtidige miljøgiftbelastningen på menneske og miljø.
Modellen har nå blitt grundig evaluert for å belyse om den er i stand til å forklare den historiske belastningen for den kjente miljøgiften PCB (polyklorerte bifenyler). En studie som nylig har blitt publisert, konkluderer med at det meste man har av relevante overvåkingsdata på PCB fra Østersjøregionen nå kan forklares ved hjelp av modellen. Dette innebærer at forskerne er optimistiske til at den også kan anvendes for å forstå andre organiske miljøgifter.
Prosjekt for Norges Forskningsråd
– Med friske midler fra Norges forskningsråd (Miljø2015 ) vil vi i første omgang studere om modellen også fungerer for utvalgte nye organiske miljøgifter. For miljømyndighetene er prosjektet av interesse fordi resultatene kan bidra til en bedre risikovurdering av de aktuelle stoffene. Gjennom å sammenfatte informasjon fra modellen og observasjoner, håper vi å oppnå en mer helhetlig systemforståelse for hvordan disse nye stoffene oppfører seg i miljøet. Det er viktig å konfrontere modellen kontinuerlig med observasjoner, slik at vi er sikre på at vi kan stole på beregningene.
Prosjektet hadde ikke vært mulig å gjennomføre om NILU ikke også hadde satset på å være i forkant innen kjemiske analyser av nye miljøgifter. Teori og observasjoner må hele tiden gå hånd i hånd og det tar ofte lang tid å få de siste bitene av puslespillet på plass, sier Knut Breivik.
Ambisiøse planer
Brevik og hans kolleger har store planer for at modellverktøyet også skal brukes for å oppdage helt nye miljøgifter. – Det er vår visjon at vi skal kunne bidra til å avsløre nye miljøgifter på et langt tidligere tidspunkt enn hva man har klart tidligere. Så langt har de fleste kjente miljøgifter blitt påvist av kjemikere som mer eller mindre tilfeldig har oppdaget et nytt signal fra instrumentene sine. Ved stadig å forbedre kunnskapen som inngår i modellene håper vi på lengre sikt at modeller kan bidra til å avsløre hittil ukjente problemstoffer som er i omløp. Dermed kan forhåpentligvis modeller i fremtiden bidra mer effektivt til identifisering av nye miljøgifter og dermed visjonen om en giftfri fremtid, sier Breivik.
Breivik har utviklet modellen i tett samarbeid med forskere fra Stockholms universitet og Universitetet i Toronto.