146 HOOFDSTUKIX
SAIT,IENVATTING
Het doel
van het
onderzoek
beschreven
in dit
Te bepalen welke van de 209 theoretisch daadwerketijk
proefschrift
nogelijke
is:
pCB moleculen
in marine organismen worden aangetroffen
en in welke
concentraties. De bepaling van de snelheden van opname-, verdelings-
en uitschei-
dingsprocessen in mariene organismen, die voor hun ademhaling gebruik makenvan kieuwen.
Om deze vragen te kunnen beantwoorden, werden de aangetroffen tronen
(d.w.z.
de relatieve
bijdrage
pCB pa-
van elke PCB cornponent tot
totaal
({ -)pCe) in organismen vergeleken met de pCB-patronen en -concentraties
in de andere milieucompartirnenten vrater, sediment en voedsel.
Tevens zijn
in de beschreven veldstudies
tussen PCBs en de organochloor y-hexachloorcyclohexaan, 0-
pesticiden
dieldrin
enige vergelijkingen
Hexachloorbenzeenro<-
als analytische
doelst,ellingen Bij
en
en prp'-DDT met met,abolieten DDD en
DDE. Het gebruik van temperatuur geprogrammeerde, capillaire matografie
gemaakt
gaschro-
techniek was een voorwaarde on bovenstaande
te vervullen.
heÈ begin van het, onderzoek werden verschillende
schreven voor de regulering
van lipofiele
mechanismen be-
organochloor verbindingen
(zoals PCBs) in organisrnenr te weten accumulatie via de voedselketen en een mechanisne gebaseerd op uitwisselings-evenwichten chaamsvetten, bloed (als intern
transport
tussen li-
mediun) en het, omringende
milieu. Hoofdstuk rr van dit eerste veldstudie.
proefschrift
Hierin
beschrijft
de resultaÈen van een
worden de concentraties
van verschillende
organochloor verbindingen en de pcB patronen vergeleken in drie ten nariene evertebraten
afkonrstig uit
derlandse lÍaddenzee. Deze drie
verschillende
soor-
delen van de Ne-
soorÈen vertonen grote verschitlen
in
hun manier van voedsel zoeken: de wadpier (Arenicola marina, een sedi-
147 het nonnetje
nenteter),
zwevend materiaal
het water haalt
uit
en de gewone garnaal
vlak afgraast) lijk
(Macomabalthicar
êên schelpdier
dat zowel
als voedsel van het bodemopper(Crangon crangon, eet hoofdzake-
andere kleine diertjes).
Aangezien het gedrag van organochloor verbindingen volgens het 'rvoedselketen-accumulatie
model" ook hogere concenÈraties voorspelt
toename van de teeftijd
van de organisnen, werd ook dit
bij
aspect besEu-
deerd. De PCB-patronen in alle wel identiek, tal
terwijl
monsters van nonnetje en wadpier bleken vrij-
de garnaal een PCB-patroon bezat waarin een aan-
typen PCB-moleculen relatief
ondervertegenwoordigd
zicht.e van de eerstgenoemde twee soorten.
vraren ten op-
De bebreffende
zaten structuurkenmerken, vraardoor deze t€Bs mogelijk
moleculen be-
zouden kunnen
worden omgezet in metabolieten onder invloed van enzymatische reacties
(zie ook fig.
De concentraties soorten,
1).
van de PCBs verschilden
wanneer die werd uitgedrukt
duidelijk
per gram natgewicht van de orga-
werden echter veel minder, wanneer de pCB
nismen. Deze verschillen
concentrat,ies in de organismen uiÈ hetzelfde per gram geëxtraheerd vet.
werden uitgedrukt
baarheid van de onderzochte stoffen uit
fysiologisch
Een aantal stoffen
hoger bij
trends ïrerden niet
rdas er geen duidelijke stoffen
in
De concentraties
op vet-
in de westelij-
enl/-HCH. De HCB concentraÈies waren deel (Eems-Oollard estuarium).
gevonden in de sedimenÈ monsters. Ook
correlatie
(ongefractioneerde)
ook
in Macomaen Crangon.
vertoonden de hoogste concentraties
het, hoogst in het oostelijk
Oergelijke
Vantrege de hoge vetoplos-
toenemende leeftijd
ke !{addenzee: { -PCB, dieldrin juist
deel van de Waddenzee
is deze manier van uitdrukken
oogpunt het meest relevant.
basis tderden niet
tussen de drie
aanwezig t,ussen de concentrat,ies van
sedimenten en die in de evertebraten.
In de sedimenten leken de gehalten vooral bepaald te worden door het percentage kleine
deeltjes
bevatten dus nauwelijks De resultaten
(gemeten als
< 50 pm); zandige sedimenten
gechloreerde koolwaterstoffen.
ondersteunen in het algemeen de regulatie
chloorverbindingen
volgens heÈ evenwichtverdelingsmodel.
van organo-
148
(BIJVOORBEELD EEN VIS) MOGELIJKEREACTIESVAN EEN GIFSTOFlN EEN ORGANISME De opnamevan een gifstoÍvindt plaatsvia huid, kieuwen (opnamevia de darmwand). of het spijsverteringskanaal Daarnaverdeeltdê stoÍ zich over de verschillendeorganen en weeÍsels.Na opnamezijn eÍ in principevier mogelijkheden: Directe uitscheidingvan de giÍstof; er vinden geen reactiesolaats. Er vindt een echte omzettingplaatsvan de oorspronkelijkegiÍstofdoor oxydatieoÍ andere biochemische processen(Fase I reacties). Gevolg: dit kan zowel detoxificatie(ontgiÍting) en intoxificatie (giftiger worden) betekenen; het omzettingsproduktis in het algemeenminder goed in vet oplosbaar(dus beterin wateroplosbaar). o De oorspronkelijkegiÍstoÍ of het omzettingsprodukt van de FaseI reactiewordt gekoppeldaan lichaamseigenverbindingenzoalsglucuronzuuren zwavelzuur (Fasell reacties). Gevolg: altijd detoxiÍicatieen verdere vermindering van de vetoplosbaarheid; de gevoÍmde verbinding wordt goed in wateroplosbaar.
a Opslag van ouderstoÍot metaboliet(omzettingsprodukt) in vetweefsel.Gevolg:bij het vrijkomenvan de giÍstofÍenzoalsdoor vermageringoí vanwegemobilisatievan vettenvoor de vormingvan eieren,kunnen deze stoÍÍengevaaropleveren;ook kunnenzij alsnog omgezetworden.
o
De mate van opeenhoping(accumulatie)van toxische stoÍfenin zeedierenzal voor eên belangriikdeel bepaald worden door de vetoplosbaarheidvan dê stof: de uitscheidingvan de moederstofvia de kieuwenzal sneller kleiner(en dus de verlopennaaÍmatede vetoplosbaarheid groter)is. Omzettingvan een giÍstof wateroplosbaarheid verlaagtin het algemeende vêtoplosbaarheidvan een verbinding,waaÍdooreen versneldeuitscheidinguit het lichaamootreedt. Vogels en zoogdieren (waaronder de mens) missen het via de kieuwenwaardoordeze uitscheidingsmechanisme dieren door het eten van vetrijkewaterdierenzeer hoge concentratiesvan vetoplosbareverbindingenkunnenbevatten,zeker als deze stofÍen niet oÍ nauweliiksin het lichaamwordenomgezet.
B r o n : J . P . B o o n e n J . 1 4 . E v e r a a r t s ( 1 9 8 2 ) . De effecten reiniging. Sijde.
I n : D e z e e , v o e d i n g s b r o n en afvalput.
van zeeveronÈEd. G. van der
Cahiers Bio-wetenschappen en Maatschappij I ( 1 ) : 4 1 - 4 9 .
149 kunnen PCB patronen
In veldstudies tussen
verschillende
(water,
maar de achterliggende in
ties
(b.v.
sediment,
organismen),
beter
worden be-
vanrÍrege de dan geringere
temperatuur,
om een groep organismen
mogelijkheid
van verschillende
kunnen veel
verbanden
laboratoriumexperimenten,
(milieu)variabelen
in
zwevend maÈeriaal,
causale
worden vergeleken
genomen rnonsters
tegelijkertijd
milieucompartimenten
studeerd
en -concentraties
saliniteit
een bepaalde
variaen de
etc.)
behandeling
te
laten
ondergaan. beschreven
Voor de laboratoriumstudies gekozen,
een vissoort
omdat vissen
met kieuwen ademende organismen
in de hoofdstukken
het
hoogste
vertegenwoordigen.
aangetoond
zou kunnen worden in een vis,
lingsmodel
ondersteunen
het te
externe
milieu
voor
die
bestuderen,
veniele
PcB-kinetiek Hoofdstuk kieuwen,
uit
kieuwademhalende organismen.
hersenen,
verschillende
een experiment huid
donkere
Èechnisch
werden binnen
dagen na injectie
proportioneel
gehalte.
op het
geen vetten
aangêtroffen.
van de vissen
voor
minat,iesnelheden veelheden len
i.p.v.
(tri-CBs;
tetra-CBs
opnameproces.
(52,
bereikt
in
processen
op de
concentraties.
18, 261 werden sneller
in Clovan deze
van PCBs in
sterk
na injectie
na de injectie
af wel
van het
uitgescheiden
49r 41t 61) en ongeveer gelijk
de vet-
PCBs maar
zorgde
groei
Daarom werden eli-
componenten gerelateerd
De twee onderzochte
10 pl
de opgenomen hoe-
concenÈraties
van de concentraties.
van de verschillende
in
PCB conponenten
De concentraties
ríerden vlak
op
de maag van 37
van de molecuulstructuur
In de periode
verlaging
galblaas,
oplossing
terwijl
in de meesÈe gevallen
in de galblaas
Alleen
Voor ju-
lever,
van alle
waren met de relatieve
organen hing
verschillende
injectie
concentraties
er was dus geen invloed
PCB contrnnenten
bepalen,
werden geanalyseerd
PCB mengsel Clophen A 40 als
De maximale
phen A 40;
darm,
en spierweefsel
dimethylsulfoxide.
veelheden
van
Om processen
organisme
van sexuele
waarin
na een eenmalige
tijdstippen
vijf
ook
opzichte
geanalyseerd.
apart
om de invloed
het
van
sluiten.
beschrijft
III
Fg van het
alle
van PCBs binnen
nievau
evenwichtsverde-
van PCBs ten
organen en weefsels
te
het
werd
eliminatie
de regulatie
werd gekozen,
vissen
zou dat
AIs
voor
de verdeling
lrerden verschillende
trofische
III-V
aan hoe-
trichloorbiphenydan de meeste
aan 44. Sommige penta-
150
maar tvree andere penta{Bs
werden zelfs
sneller
uitgescheiden
waren binnen een factor
De eliminatiesnelheden
de tri-CBs.
(99, 118 en 105)
uitgescheiden dan de tetra-CBs
CBs werden weer trager
tnee voor
de meeste organen behalve vootr de hersenen en de galblaas,
waar de
hoger lagen.
eliminatiesnelheden
De met PCBs geïnjecteerde schrikachtig
dan bei-
vissen vertoonden een lagere groei,
gedrag en een lager vetgehalte
in de lever,
een meer
dan de refe-
rentiegroep. na de winÈer ge-
Voor bovenstaand experiment werden de vissen direct vangen en daarna goed gevoed. Deze situatie
is karakteristiek
naar het groeiseizoen.
veranderingen in het vetnetabolisme van winter Bij
controle
bleek het gegeven voer ook te zijn
PCBS. Dit was echter zien aIle
nadelig
verontreinigd
rentiegroep.
voor bovenstaand experimenÈ aange-
bronnen behalve Clophen A 40r geneten werden in de refevervolgens
A 40 geïnjecteerde
referentiegroep dieet
had tot
veel meer ging lijken het voedsel.
dit
gecorrigeerd.
experinent
in PCB-concentraties
beschreven in hoofdstuk
zijn
gevolg,
dat het PCB patroon
op het aanvankelijk
magnificat,ie van elke afzonderlijke halfwaarde tijden
sterk
in de visorganen
afwjkende pat,roon van gelijk
zoals gemeten in hoofdstuk III.
organen. Dit had tot
nodig was om de som van de hoeveelheden in aIle
dat er
het experiment
onderzochte organen
In organen ïraarvan het vetgehalte
nomen, vras een netto opname wel noodzakelijk,
op veEbasis
gevolg,
van de meeste PCB comtrnnenten geen netÈo opname tijdens
samen Èe verklaren.
want de bio-
PCB component was mede afhankelijk
Gedurende het gehele experiment daalden de concentraties PCB congeneren in alle
van de
IV. Het met PCBs veront-
De beide patronen werden echÈer niet
van de biologische
in de net Clophen
werden de PCB concentraties
groep hiervoor
tijdens
De veranderingen
van alle
net
PCB-concentraties die in de weefsels aanwezig waren als ge-
volg van alle
reinigde
niet
voor
maar dit
sterk
hras toege-
werd gecompen-
seerd door de afnane in andere organen. Blijkbaar traties alle
verminderden de plateau-waarden van PCB componenten op vetbasis
organen. Dit
halten,
is mogelijk
van de steady-state
gedurende het experiment
het gevolg van toename in totale
gepaard gaande met een toename van de fractie
cerolen en een afnarne aan vrije
concen-
vetzuren in de totale
in
veÈge-
van triacylglylipiden-pool,
'151 vrat optrad in lever,
spier,
donkere huid en kieuwen.
Het experiment beschreven in hoofdstuk V toont onder tegengestelde condities lend totaal
vetgehalte van vrije
in de fractie
de kinetiek
van PCBs
van vetmetabolisme, namelijk
en fractie
van triacylglycerolen
bij
een da-
en een toename
vetzuren. Ditmaal werden de vissen aan het
einde van het groeiseizoen gevangen en zonder voedseltoediening laboratoriumopstelling stroomd met gefiltreerd eerst
zoveel nogelijk
vloeistofvloeistof
gehouden. Dezê opstelling zeewater uit
werd continu
de westelijke
in de
door-
Waddenzee, dat.
onÈdaan vras van PCBs door middel van continue Dit resulteerde
extractie.
echter niet
in PCB-vrij
water in de aquariumbak met de tongen. Het pa-
Geanalyseerd werden hersenen, lever en de "resÈ" van de vis. troon van PCBs in oplossing bepaalde het patroon in de vis; was het nogelijk
om bioconcentratie
factoren
ten te berekenen. De PCB concentraties steeds een factor
aangezien een gelijke
snellere
uitscheiding
bio-accumulatie
van individuele
componen-
op vetbasis waren in hersenen
3-4 lager dan in lever en de resÈ van de vis.
in overeenstemming met de snellere stuk III,
hierdoor
eliminatie
zoals gevonden in hoofd-
opnamêsnelheid gecombineerd met een in een lagere plateau-waarde van het
resulteert
evenwicht. Er werden zowel in de tijd
nen geen veranderingen
DiÈ is
als tussen orga-
in PCB patronen gevonden, waardoor de resulta-
ten konden worden gevalueerd op basis van { -PCB (op vetbasis). vetoonde in een aanÈal aspecten inderdaad een vrijwel beeld t.o.v. afname van
tegengesteld
hoofdstuk IV, d.w.z. een toename in concentratie het totale
vetgehalte
in de "rest"
ging aan een afname van Èriacylglycerolen
Í -PCB
van de vis,
bij
een
wat gepaard
en een toename van vrije
vetzuren als fractie van het totaal aan vetten. Door de daling van het vetgehalte in de 'rest' van de vis ( >95t van het gewicht van de vis vertegenïroordigdend), nam de hoeveelheid PCBs wel af gedurende het, experiment.
In hersenên en lever namen de concentraties
ook toe, maar
namen de hoeveelheden PCBs niet
af.
In alle
beschreven experimenten met juveniele
in de hoofstukken III-V
tong hingen de PCB-concentraÈies in de organen voornamelijk vetgehalten,
hoewet kleinere
onderlinge verschillen
name de hersenen bezaten vaak lagere concentraties. in alle
organen varieerden Èevens bij
af van hun
wel optradeni
met
PCB concentraties
veranderingen in vetgehalten
en
152 in
vetsamenstelling van dynamische
PCB patronen minaÈie het
bepaalde
in vissen
van voedsel
voedsel,
fase
uiÈwisselingsevenwsichten
in
mobilizeerd
te
In hoofdstuk
niet
bleken
variëren
over
normen -
verschillende
tussen
verschillen
materiaal
in de zuidelijke
oplossing
werden berekend
bioconcentratiefactoren hoofdt,uk V. De Rijn Iandse
kustwater
gehele
kustlijn
Í-PCB. hoogst Nephtys
in
toÈale
van de reststroom Noordzee.
tussen
slechts één
de stations
van vrater en zwevend
Theoretische
patronen in
van PCBs in
Nepthys
en de
PCB componenten berekend
belangrijke
de kust
sedimenten.
van ongeveer
aan de hand van de patronen
lijkt.een
spp -
stations.
PCB concentraties
bron voor
van Zuid-
PCBs in
en Noord-Holland
het
in
Neder-
en langs
de
gevormd door de Waddeneilanden. van HCBrx-
ten minste
waren van alle
een orde van grootte van<-
onderzochte
dus relatief
laag.
oplosbaarheid
prp'-DDD en prpr-DDT
êÍl y-HCH, dieldrin,
Hoewel de concentraties
wat betere
en in
Nephtys
de meestê gevallen
in
van afzonderlijke
langs
De concentraties was steeds
de opgeloste
Noordzee be-
een range van concentraties
de algemene richting
volgden
via
het milieucompartiment
werden gemeten in
de PCB patronen
De geografische
om PCB uit
verbindingen
Bij
van grootÈe
PCB werd toegediend
op de zuidelijke
polychaete
orde
termen van de conta-
een veldstudie
Organochloor
te
dat
trad
een genus van benthische
weinig
geïm-
op de voorgrond.
VI wordt
de organismen
in
behandeld
geval
maar in dit
resultaat
weefsels.
In het geval
water.
!,rerd de waterfase
kennelijk
schreven.
organen of
waren het
en PCBs werden dus niet
konden worden verklaard
of
verwijderen,
"voedsel"
PCB gehalten
sommige organen.
Dit. is in water
lagêr
eny-HCH
in Nephtys dan in oplossing
het
stoffen,
vraren hun concentraties
mogelijk
een gevolg
of
van metabolisme
in
van hun relatief tot
meer polaire
verbindingen. Gebaseerd op analyses organochloor
verbindingen
in het
blijken
de fracties
fractie
organisch
componenten.
bij
van kleine materiaal Grimsby
sedimenten
in Nephtys
(type)sediment,
traties
Een smeerpijp
van totale
gecorreleerd
niet
waarin
zij
deeltjes
zich
bleek
te
van
aan de concen-
bevonden. In sedimenten
(gemeÈen als
een groÈe rol (Engeland)
waren de concentraties
<63 pn) en de
spelen.
een bron voor
HCB en DDT-
153 de patronen
In de Noordzee en Waddenzee vertonen verschillende partiment
soorten
een opvallende
waarbij
de enig
zeewater
het
tong
zakelijk
patroon
het
is
een gevolg
mogelijk
bepaald dat
van dat
alleen
VII
en bezitÈen
voor
stoffen
wordt,
braten
van energie
De te
vetbasis.
in plaats
van
(geselecteerde)
van elke
diersoorten
te
alleen
veelal
een patroon
verschillen
dienÈ
in
fysiologische
hydrofoob
en nadelen
voor
te worden uitgevoerd
tijken
is
te
benthische
bieden
dienên
conditie
omtrent
voor
hun mi-
evertede opslag
voor monitoring
te worden uitgedrukt dienen
in
Le zijn.
op
een zoveel Dit
is
niet
bemonstering. PCBs, dienen
individuele
component tussen
en
en fotochemische
beschikbaar
groepen organismen
zoals
sterk
van vetÈen gebruiken
De concentraties
mengsels,
in de prooi
mi lieucompar Ètimenten.
goede mogelijkheden
overeenkomstige
Multi-component
zijn
onder deze voorwaarden
vergelijken
de
hierin
hoofdstukken
hoge maÈe de voor-
synoniem met gelijktijdige
altijd
drag
in
goede informatie
stoffen.
in
chloorkoolwat,er-
tegen microbiële
dat monitoring
reserves,
van lipofiele
mogelijk
bepalen
welke glycogeen
bepalen
van verschillende
van cyclische
van de verschillende
waarover Alleen
lieugedrag.
van de eerdere
stoffen
een hoge persistentie
Geconcludeerd
in
door
om de geschiktheid
Dergelijke
monitor ingsdoeleinden
sis
gebruikt
Deze aspecten
afbraak.
te
capaciteit.
voor monitoring
aan te geven.
in
component hoofd-
Dit. resulteert zou afwijken
worden de resultaten
milieucompartimenten
van elke
oplossing
heÈ PCB patroon
dat
predator
van zijn
van andere auteurs
stoffen
feit,
in
met de
van de voedselcomponent
processen.
biotransformatie
hoofdstuk
die
van het
rnet de reststromin-
in organismen
afwezigheid
door dezelfde
wordt
enzymatische In
en de concentaties
De opvallende
veldsituatie.
experiment,
PCB patroon
het
haflwaardetijd
meÈ de biologische
combinatie
nilieucom-
maar was er geen correlatie
fijkt
en
PCBs was. Ook in Nephtys
worden gecorreleerd
in de bodem. Derhalve
elk
laboratrium
bron voor
gen van vrater en zurevend materiaal, gehalten
seston
een range van concentraties.
in het
mogelijke
konden de { -pCS concentraties
algemeen binnen
over
constantie
werd ook waargenomen voor
Dit
in
organismen
van water,
gemeÈen Èe worden op ba-
comtrnnenten, om verschillen
verschillende
milieucompartinenten
in
geen
kunnen kwantificeren.
szlrr
7
.J
154 Solrunige vertegênnoordigers toren
van nixed function
van MFO-activlteit
van de besproken stoffen
zijn
sterke
induc-
oxegenase (!fFO) enzlmaystemen. Ile monitoring
zou in de toekomst weLlicht
steem voor het optreden van nadelige dienen in aanvul-ling op de monitoring
effecten
als waarschuwingssyvan zulke Etoffen
van concentraÈieniveaue.
kunnen
