Altistumisen arviointi maaperässä

Tämä sivu on tietokide alatyypiltään metodi. Sivutunniste: Op_fi3505
Moderaattori:Ei ole (katso kaikki) Kuinka ryhtyä moderaattoriksi? Sivun edistymistä ei ole arvioitu. Arvostuksen määrää ei ole arvioitu (ks. peer review).
Lisää dataa {{#opasnet_base_link:Op_fi3505}}

Kysymys

Miten maaperäeläinten ja kasvien altistuminen maaperän haitta-aineille arvioidaan?

Vastaus

Maaselkärangattomien altistumista kuvataan yleensä haitta-aineen kokonaispitoisuutena (mg/kg) pintamaassa (0-12 cm) (US EPA 2003)^[1] . Jos mahdollista, altistumisen arvioinnissa käytetään haitta-aineen biosaatavaa pitoisuutta (mg/kg)(Allen 2002).^[2]

Kasvit voivat altistua haitta-aineille suoraan maasta juurioton tai ilman kautta (märkä- ja kuivalaskeuma ja kaasumaiset yhdisteet). Useimmat haitta-aineet otetaan passiivisesti maavedestä haihdunnan avulla, mutta ravinteiden kuten Cu:n ja Zn:n otto tapahtuu myös aktiivisen juurioton kautta maavedestä. Putkilokasvien altistumista haitta-aineille säätelee juurten jakautuminen maaprofiilissa, maaperän fysikaalis-kemikaaliset ominaisuudet sekä kemikaalien keskinäiset vuorovaikutukset.

Kohdekohtaisessa riskinarvioinnissa kasvien altistuminen metalleille lasketaan joko maan kokonaispitoisuuden tai biosaatavan/saatavan pitoisuuden avulla.

*PEC_total, maaperän kokonaispitoisuudesta arvioitu ympäristönpitoisuus (mg/kg)

*PEC_bioavailable  , maaperän biosaatavasta pitoisuudesta arvioitu ympäristöpitoisuus (mg/kg)

Perustelut

Maaselkärangattomien altistuminen maaperän haitta-aineille

Maaselkärangattomien altistumista haitta-aineille on tutkittu eniten pehmytkudoksisilla lieroilla(Lumbricidae). Lierot altistuvat haitta-aineille joko suoraan ihovälitteisesti tai maan nielemisen ja ravinnon kautta. Lierojen altistumisen määrään vaikuttaa (Suter 2007)^[3]:

haitta-aineen pitoisuus maassa
kaivautumissyvyys
nielty aines
aktiivisuus
maaperän ominaisuudet
kemikaalien väliset interaktiot.

Kaivautumissyvyys ja nielty aines

Altistumisen määrään vaikuttaa maan syvyys, mihin lierot kaivautuvat ja aika, jonka ne viettävät eri syvyyksissä. Lieroja esiintyy yleensä 2-30 cm:n syvyydessä pintamaassa, missä orgaanista ainesta on runsaasti. Myös useimmat hyönteiset (Arthropoda, niveljalkaiset) liikkuvat maan pintaosissa. Niveljalkaisilla on kuitenkin melko läpäisemätön ulkokuori, joten niiden altistuminen tapahtuu todennäköisemmin ravinnon kautta kuin suoraan maaperän kosketuksesta. Lierot ja muut maaperäeläimet ovat ekosysteemin hajottajia ja käyttävät ravintonaan multakerroksen kuollutta eloperäistä ainesta sekä vaikuttavat keskeisesti maan tuottavuuteen (Suter 2007).

Suomessa tavattavia lierolajeja

Pintamaan lajit

Vaaleita tai vaaleanpunaisia, aikuiset keskikokoisia.
Useita lajeja, esim. viljelymaiden laji peltoliero (Aporrectodea caliginosa), multaliero (Allolobophora rosea) ja harmaaliero (Octolasion tyrtaeum).

Pinta-karikkeen lajit

Tummia lieroja: selkäpuoli tumman punaruskea, vatsapuoli usein vaaleampi
Useita lajeja, esim. keskikokoinen onkiliero (Lumbricus rubellus) ja pienempikokoiset punaliero (Dendrodrilus rubidus) ja metsäliero (Dendrobaena octaedra).

Syvälle kaivautuvat lajit

Kasteliero (Lumbricus terrestris) viljelymaassa esiintyvä

Maan ominaisuudet ja kemialliset vuorovaikutukset

Monien epäorgaanisten alkuaineiden kohdalla on havaittu, että niiden siirtymistä maasta lieroihin eli biokertymistä säätelevät samat maaperän ominaisuudet, jotka vaikuttavat alkuaineiden maa-vesijakaantumiskertoimeen (Kd [L/kg]). Näin ollen voidaan olettaa, että lieroille pääasiallinen altistumisreitti on maan huokosvesi. Tosin metallien biosaatavuuden arvioiminen maa-liero pitoisuussuhteena (BAF, Bioakkumulaatiotekijä) on paremmin ennustettavissa käyttämällä mallissa maan kokonaismetallipitoisuutta täydennettynä paikallisilla maaperän ominaisuustiedoilla. Maan ominaisuudet, jotka voivat säädellä metallien saatavuutta ovat mm. pH, Ca -pitoisuus, kationinvaihtokapasiteetti (CEC) ja orgaanisen aineksen määrä (Allen 2002, Suter 2007).

Liitetiedostot

↑ EPA 2003 US EPA(Environmental Protection Agency), 2003. Guidance for the development of ecological soil screening levels. Office of Solid Waste and Emergency Response, Washington, DC (2003)(OSWER Directive 92857-55).
↑ Allen HE. 2002. Bioavailability of metals in terrestrial ecosystems: importance of partitioning for bioavailability to invertebrates, microbes and plants. ISBN 1-880611-46-5. Pensacola, FL: SETAC Press, 158 pp.
↑ Suter II, G. W. 2007. Ecological risk assessment. 2nd ed Boca Raton (FL) CRC.

[1] EPA 2003 US EPA(Environmental Protection Agency), 2003. Guidance for the development of ecological soil screening levels. Office of Solid Waste and Emergency Response, Washington, DC (2003)(OSWER Directive 92857-55).

[2] Allen HE. 2002. Bioavailability of metals in terrestrial ecosystems: importance of partitioning for bioavailability to invertebrates, microbes and plants. ISBN 1-880611-46-5. Pensacola, FL: SETAC Press, 158 pp.

[3] Suter II, G. W. 2007. Ecological risk assessment. 2nd ed Boca Raton (FL) CRC.

[1]

[2]

[3]