Protecting food with poison - Exploring ecotoxicity of agrochemicals and pharmaceuticals.

Read the summary in English

Mänskliga aktiviteter bidrar till att kemikalier släpps ut i miljön, exempelvis genom jordbruk och djurhållning. Utsläpp kan ske avsiktligt, som när bekämpningsmedel på grödor används, eller oavsiktligt som när läkemedelsrester från renat avloppsvatten når havet.

Hönsgödsel, är ett annat exempel, som ibland används som näring i fiskodlingar för att öka produktiviteten och lönsamheten. Beroende på lokala regelverk och produktionsmetoder kan gödsel innehålla betydande halter av antibiotika, eller andra läkemedel som används inom djuruppfödningen. Det är dock inte klarlagt hur fördelarna med denna näringsberikning står sig i förhållande till möjliga negativa effekter.

Analyser från egyptiska fiskodlingar i studie I, visar att hönsgödselanvändning i fiskodlingar bidrar till övergödning utan att gynna varken produktion eller lönsamhet. Genom qPCR-metodik, syns också ett samband mellan gödselanvändning och en ökning av antibiotikaresistenta gener i fiskodlingars sediment.

Antibiotika som når naturen kan främja antibiotikaresistens hos bakterier och studie II undersöker därför hur livscykelanalys (LCA) kan tillämpas för att utvärdera effekterna av antibiotika som når miljön. LCA är ett ramverk utvecklat för att bedöma miljöpåverkan genom hela värdekedjan av en produkt. I studien presenteras ett nytt tillvägagångssätt för att uppskatta omfattningen av antibiotikaresistens, som är anpassat för att användas inom LCA. Dessutom diskuteras förhållandet mellan regional antibiotikaanvändning och hälsoeffekter på människor.

För att utvärdera kemikaliers eventuella toxicitet, eller giftighet, inom LCA, används ofta modeller som sammantaget beskriver hur olika arter påverkas av miljögifter (species sensitivity distribution models). Men de 'sanna' ekosystemomfattande effekterna döljs fortsatt av ett visst mått av osäkerhet, vilket beror på mängden data och dess kvalitet.

I studie IV undersöks LCA-studier som utvärderat toxikologisk skada av kemikalieutsläpp, men där karaktäriseringar saknas för vissa kemikalier, vilket underskattar påverkan. För att öka tillförlitligheten av en beräknad miljöskada från kemikalieutsläpp så presenterar studie III ett tillvägagångssätt, utifrån ny data, för att uppskatta osäkerheter i beräkningarna. Antalet kemikalier som miljöskada och osäkerheter kan beräknas för är fortfarande begränsat.

För att komplettera den begränsade mängden data, undersöker studie IV kvantitativ struktur-aktivitet-relation (QSAR) beräkningsmodeller som kan förutse toxikologisk effekt av kemikalier. 

Den här avhandlingen presenterar några av de utmaningar som vi står inför vid skadebedömning från kemikalier som släpps ut i miljön. Avhandlingen tillhandahåller även metoder och rekommendationer för att med högre noggrannhet kunna utvärdera osäkerheter i sådana bedömningar.

Om disputationen:

Denna disputation sker i Vivi Täckholmsalen, men det är också möjligt att delta via Zoom. 

Delta online

Doktorand: Oskar Nyberg

Handledare: 

Bitr. Prof. Michael Tedengren, Institutionen för ekologi, miljö och botanik, Stockholms universitet

Prof. Nils Kautsky, Institutionen för ekologi, miljö och botanik, Stockholms universitet

Dr Patrik Henriksson, Stockholm Resilience Centre

Opponent:

Prof. Peter Fantke, Department of Environmental and Resource Engineering, Technical University of Denmark

Betygsnämnd:

Prof. Patrik Andersson, Kemiska institutionen, Umeå Universitet

Docent Marlene Ågerstrand, Institutionen för miljövetenskaper, Stockholms universitet

Prof. Michael Gilek, Institutionen för naturvetenskap, miljö och teknik, Södertörns högskola

(Reserv) Docent Linda Kumblad, Stockholms universitets Östersjöcentrum