Effekter af bly på miljøet

af Deni Greene

Denne artikel er uddraget fra den foreløbige rapport (“Revising Australian Guidelines for Lead”, juli 1993) til NHMRC fra RMIT’s (Royal Melbourne Institute of Technology) konsulentteam, som Deni Greene er seniorforsker for. Den endelige rapport forventes at foreligge i slutningen af juli ’93.

Bly bevæger sig ind i og gennem økosystemerne. Bly fra atmosfæren aflejres i vegetation, jord- og vandoverflader. Blyets kemiske og fysiske egenskaber og de biogeokemiske processer i økosystemerne vil påvirke blyets bevægelse gennem økosystemerne. Metallet kan påvirke alle komponenter i miljøet og kan bevæge sig gennem økosystemet, indtil det når en ligevægt. Bly akkumuleres i miljøet, men i visse kemiske miljøer vil det blive omdannet på en sådan måde, at dets opløselighed (f.eks. dannelse af blysulfat i jordbunden), dets biotilgængelighed eller dets toksicitet øges. Virkningerne af bly på økosystemniveau ses normalt som en form for stress (US EPA 1986).

Der er generelt tre kendte måder, hvorpå bly kan påvirke økosystemerne negativt. Populationer af mikroorganismer kan blive udslettet ved koncentrationer af bly i jorden på 1.000 dele pr. million (ppm) eller mere, hvilket bremser nedbrydningshastigheden af stof. Populationer af planter, mikroorganismer og hvirvelløse dyr kan blive påvirket af blykoncentrationer på 500 til 1 000 ppm, hvorved mere blytolerante populationer af samme eller andre arter kan træde i stedet for dem. Dette vil ændre den eksisterende økosystemtype. Ved alle atmosfæriske koncentrationer af bly i omgivelserne kan tilførsel af bly til vegetation og dyreoverflader forhindre den normale biokemiske proces, der renser og genopretter calciumpuljen i græssende dyr og nedbrydende organismer (UNEP 1991).

Blyets eksponeringsveje til miljøet

De vigtigste kilder til bly, der kommer ind i et økosystem, er bly i atmosfæren (primært fra bilemissioner), malingspåner, brugt ammunition, gødningsstoffer og pesticider samt blybatterier eller andre industriprodukter. Transport og distribution af bly fra de vigtigste emissionskilder, både faste og mobile, sker hovedsagelig gennem luften (UNEP 1991). Mens størstedelen af det bly, der udledes i luften, falder ud i nærheden af kilden, spredes omkring 20 % bredt. Undersøgelser har vist, at målingerne af bly i Grønland steg og faldt i takt med stigningen og faldet i brugen af alkylblandet benzin i USA, Eurasien og Canada i løbet af det seneste århundrede (Isotopic evidence for the source of lead in Greenland snows since the late 1960s; K. J. R. Rosman, W. Chisholm, C. F. Boutron, J. P. Candelone & U. Görlach; Nature 362, 333 – 335; 25. marts 1993). Størrelsen af blypartiklerne vil være afgørende for, hvor langt de bevæger sig fra kilden.

Blyets virkninger på jorden

Det er kendt, at bly akkumuleres i jorden, især i jord med et højt organisk indhold (US EPA 1986). Bly, der aflejres på jorden, overføres til de øverste lag af jordoverfladen, hvor det kan blive opbevaret i mange år (op til 2000 år). I uforstyrrede økosystemer tilbageholder organisk materiale i de øverste lag af jordoverfladen bly fra atmosfæren. I dyrkede jorde blandes dette bly med jorden ned til en dybde på 25C1ll (dvs. inden for rodzonen). Det atmosfæriske bly i jorden vil fortsat bevæge sig ind i mikroorganismernes og græsningsfødekæderne, indtil der er opnået en ligevægt.

Med hensyn til blyets kemi i jorden antyder US EPA (1986), at den ujævne fordeling af bly i økosystemerne kan fortrænge andre metaller fra bindingsstederne i det organiske materiale. Det kan hindre den kemiske nedbrydning af uorganiske jordfragmenter, og bly i jorden kan blive mere opløseligt og dermed lettere tilgængeligt for planter.

Blyets virkninger på planter

Planter på land har en tendens til at optage bly fra jorden og tilbageholde det meste af dette i deres rødder. Der er visse tegn på, at planternes blade også kan optage bly (og det er muligt, at dette bly flyttes til andre dele af planten). Planterøddernes optagelse af bly kan reduceres ved tilførsel af calcium og fosfor til jorden. Nogle plantearter har kapacitet til at ophobe høje koncentrationer af bly (UNEP, WHO og ILO 1991).

Porerne i en plantes blade lukker den kuldioxid ind, der er nødvendig for fotosyntesen, og afgiver ilt. Blyforurening belægger bladets overflade og reducerer den mængde lys, der når frem til bladet. Dette resulterer i hæmmet vækst eller dræber planterne ved at reducere fotosyntesehastigheden, hæmme respirationen, fremme en forlængelse af plantecellerne, der påvirker rodudviklingen 0; ved at forårsage for tidlig aldring. Noget tyder på, at bly kan påvirke populationsgenetikken. Alle disse virkninger er blevet observeret i isolerede celler eller i hydroponisk dyrkede planter i opløsninger med omkring 1-2 ppm bly i jordfugtighed, f.eks. de blyniveauer, som økosystemer i nærheden af smelteværker eller vejkanter oplever.

Bly i luften kan overføres til planter direkte gennem nedfald eller indirekte gennem optag fra jorden. Mønsteret og graden af blyakkumulering er i høj grad påvirket af vegetationens væksttilstand, dvs. aktive vækstperioder om foråret sammenlignet med perioder med lav vækst om efteråret og vinteren.

Blyets virkninger på mikroorganismer

Der er dokumentation for, at bly i de koncentrationer, der lejlighedsvis findes i nærheden af vejkanter (dvs. 10.000-40.000 ppm tørvægt), kan udslette bakterie- og svampepopulationer på bladoverflader og i jorden. Dette kan have en betydelig indvirkning, da mange af disse mikroorganismer er en vigtig del af fødekæden i nedbrydningsprocessen. De berørte mikroorganismepopulationer vil sandsynligvis blive erstattet af andre af samme eller andre arter, selv om disse kan være mindre effektive til at nedbryde organisk materiale. Der er også tegn på, at mikroorganismer kan gøre bly mere opløseligt og dermed lettere optages af planter. Det vil sige, at bakterier udskiller organiske syrer, der sænker pH-værdien i umiddelbar nærhed af planteroden.

Blyets virkninger på dyr

Bly påvirker dyrenes centralnervesystem og hæmmer deres evne til at syntetisere røde blodlegemer. Blykoncentrationer i blodet på over 40 µg/dl kan give observerbare kliniske symptomer hos husdyr. Calcium og fosfor kan reducere den intestinale optagelse af bly (US EPA 1986). I US EPA-rapporten anføres det generelt, at en regelmæssig indtagelse af 2-8 mg bly pr. kg kropsvægt pr. dag over en længere periode vil medføre døden hos de fleste dyr. Græsende dyr påvirkes direkte af indtagelsen af foder og foder, der er forurenet med bly i luften, og noget indirekte af optagelsen af bly gennem planterødder. Hvirvelløse dyr kan også ophobe bly i et omfang, der er giftigt for deres rovdyr.

Blyskud og blyvægt kan have alvorlige konsekvenser for de enkelte organismer og true økosystemerne (WHO 1989). Efter tre til ti dage, hvor vandfugle har indtaget blyhagl, vil giften nå blodbanen og blive transporteret til større organer, såsom hjerte, lever og nyrer. På den 17. til 21. dag falder fuglen i koma og dør. Efter indtagelse af blyhagl er der blevet observeret blyforgiftning hos dværggæs, sorte svaner, flere andearter (bl.a. sortand og moskusand) og hårdhovedarter (OECD 1993). organisk bly optages meget lettere af fugle og fisk (WHO 1989). Vandlevende organismer optager uorganisk bly gennem overførsel af bly fra vand og sedimenter; dette er en relativt langsom proces. Organisk bly optages hurtigt af vandlevende organismer fra vand og sediment. Vandlevende dyr påvirkes af bly ved koncentrationer i vandet, der er lavere end dem, der tidligere blev anset for sikre for dyrelivet. Disse koncentrationer forekommer ofte, men virkningen af atmosfærisk bly på specifikke steder med høje blyniveauer i vandmiljøet er ikke klar (US EPA 1986).