Contents and risks of potentially toxic elements in wastewater-fed food production systems in Southeast Asia

    Abstract

    Ubehandlet spildevand anvendes til dyrkning af akvatiske fødevareprodukter som fisk og grønsager

    i periferien af større byer in sydøst Asien. Der er derfor risiko for, at potentielle toksiske elementer,

    indeholdt i spildevandet, vil akkumuleres i produktionssystemerne og i de producerede fødevarer.

    Hanoi og Phnom Penh, hovedstæderne in Vietnam og Cambodia, er eksempler på byer hvor

    akvatiske produktionssystemer tilføres spildevand.

    I Hanoi udledes husholdnings- og industrieltspildevand til floder, der leder vandet ud syd af byen,

    hvor det pumpes op i kanaler og distribueres til produktionssystemer bestående af overrislede

    marker med akvatiske grønsager og til fiskedamme. I Phnom Penh er anvendelse af spildevand

    mindre organiseret. Husholdnings- og industrieltspildevand udledes til kanaler, transporteres ud af

    byen og pumpes til en 3.200 hektar stor sø ved navn "Cheung Ek Lake". I søen renses spildevandet

    af naturlige processer før, det flyder videre til Basak floden. Mange mennesker har bygget deres

    huse på bredden af Cheung Ek Lake. De lever af at producere vandspinat (Ipomoea aquatica

    Forssk.) og af at fiske i søen. Vandspinat er den mest udbredte akvatiske grønsag både i Hanoi og

    Phnom Penh.

    Formålet med dette studie var, at bestemme indholdet at potentielle toksiske elementer i vandspinat,

    fisk, jord og sediment fra de spildevands eksponerede produktionssystemer i Hanoi og Phnom Penh.

    Et andet formål var, at vurdere fødevarersikkerheden af fisk og vandspinat medhensyn til indholdet

    af potentielle toksiske elementer. Endelig ønskedes retentionen af potentielle toksiske elementer i

    sediment fra Hanoi floderne undersøgt og de styrende retentions mekanismer vurderet.

    Vandspinat og jordprøver fra produktions systemer med forskellige grader af spildevands

    eksponering blev indsamlet i Hanoi. I Phnom Penh blev vandspinat og sediment prøver indsamlet

    langs to transekter fra spildevands udledningen og til en afstand af 600 m fra udledningen.

    Endvidere blev prøver indsamlet ved søens udløb og i et kontrol område, der ikke modtog

    spildevand. Fisk af arterne karpe (Cyprinus carpio), sølvkarpe (Hypophthalmichthys molitrix) og

    tilapia (Orechromis niloticus) blev indsamlet i to spildevands eksponerede damme in Hanoi. I

    Phnom Penh var de indsamlede fisk den Cambodianske malle (Clarias meladerma),

    slangehovedfisk (Channa striatus) and ålen (Monopterus albus). Endvidere, blev sediment prøver

    indsamlet fra floderne i Hanoi, og porevand ekstraheret fra disse under aerobe forhold. Det totale

    indhold af ca. 34 elementer blev bestemt i vandspinat, jord, sediment og porevand. Arsen, Cd og Pb

    koncentrationer blev bestemt i lever, skind og muskelvæv fra fisk.

    Maksimum for de observerede koncentrationer af potentielle toksiske elementer i vandspinat,

    produceret i spildevands eksponerede produktionssystemer i Hanoi og Phnom Penh, var for As:

    0,19; Cd: 0,032; Cu: 2,95; Ni: 0,412; Pb: 0,206 and Zn: 9,08 mg kg-1 vådvægt. Disse

    koncentrationer var indenfor det koncentrationsinterval, der ses for vandspinat dyrket uden

    spildevand i Malaysia. Vandspinat fra Hanoi dyrket med høj eller lav grad af spildevands

    eksponering havde ikke signifikant højere koncentrationer af potentielle toksiske elementer i

    forhold til vandspinat dyrket uden spildevandsanvendelse. I Cheung Ek Lake i Phnom Penh havde

    vandspinat dyrket i nærheden af spildevandsudledningerne forhøjede koncentrationer af Be, Cd, Fe,

    Ni, La, Pb, Sb and Zn samelignet med prøver indsamlet ved søens udløb og i en kontrol dam der

    ikke modtog spildevand. Konsum af vandspinat i Hanoi og Phnom Penh medførte et indtag af As,

    Cd, Cu, Pb og Zn, der udgjorde mindre end 11% af det tolerable indtag for hvert enkelt element.

    Det blev vurderet, at fødevarer risikoen ved konsum af vandspinat dyrket i spildevand var lav

    medhensyn til potentielle toksiske elementer.

    Arsen, Cd og Pb koncentrationer i muskelvæv fra fisk, dyrket i spindevands eksponerede systemer,

    var lave og for de fleste prøver under detektionsgrænsen. Dog havde lever fra tilapia gennemslitlige

    Cd og Pb koncentrationer på 0.366 og 0.31 mg kg-1 vådvægt. Skind fra tilapia havde en

    gennemsnitlig As koncentration på 0.15 mg kg-1 vådvægt. Gennemsnitlige koncentrationer for As,

    Cd og Pb i skind fra blackskin catfish var 17.3, 0.456 og 0.41 mg kg-1 vådvægt. Konsum af

    muskelvæv fra fisk, produceret i spildevand i Hanoi og Phnom Penh, resulterede i et indtag af As,

    Cd og Pb, der udgjorde mindre end 9% af det tolerable indtag for hvert enkelt element. Det blev

    vurderet, at risikoen for forbrugeren ved konsum af fisk produceret med anvendelse af spildevand i

    Hanoi og Phnom Penh er lav.

    Koncentrationen af potentielle toksiske elementer i jord fra produktionssystemer i Hanoi eksponeret

    til spildevand i forskellige grader var ikke signifikant påvirket af eksponeringsgraden. Sediment

    indsamlet nær spildevands indledningen i Cheung Ek Lake i Phnom Penh havde forhøjede

    koncentrationer af Ba, Cd, Ni, Pb, Sb og Zn i forhold til sediment koncentrationerne ved søens

    udløb og i kontrolområdet. Især Ba og Zn sediment koncentrationerne var høje med maksimum på

    688 og 857 mg kg-1 tørvægt. Sedimentet fra de spildevands eksponerede floder in Hanoi var meget

    forurenet med As, Ba, Cd, Ni og Zn. Høje Pb og Sb koncentrationer blev også observeret. Især Cd

    koncentrationerne, der havde et maximum på 427 mg kg-1 tørvægt, udgør en potentiel risiko for

    miljøet og for mennesker.

    Sedimentet fra floderne i Hanoi havde en høj retentionskapacitet for potentielle toksiske elementer.

    Logaritmen til den observerede distributionskoefficient (logKd,obs) havde følgende maksimum for de

    forskellige elementer Cd: 5,70; Cr: 5,90; Cu: >6.60; Mo: 4,70; Pb: 7.01 og Zn: 6.62. Sulfid

    fældning var sandsynligvis den styrende retentionsproces for potentielle toksiske elementer. Den

    høje retentionskapacitet for flodsedimentet forhindrede større transport af potentielle toksiske

    elementer til produktionssystemerne i Hanoi.

    OriginalsprogEngelsk
    UdgivelsesstedCopenhagen
    ForlagCenter for Skov, Landskab og Planlægning/Københavns Universitet
    Antal sider140
    ISBN (Trykt)978-87-7611-212-7
    StatusUdgivet - 2007

    Fingeraftryk

    Dyk ned i forskningsemnerne om 'Contents and risks of potentially toxic elements in wastewater-fed food production systems in Southeast Asia'. Sammen danner de et unikt fingeraftryk.

    Citationsformater