Screening of organotin compounds in the Swedish environment : SNV contract: 219 0102 : March 2004

The ecotoxicological effects of organotin compounds (OTC), mainly tributyltin (TBT) and triphe-nyltin (TPhT) but also their di- and monosubstituted degradation products are well documented. Nowadays, the release of TBT from antifouling paints is recognized worldwide as being one of the main contamination problems for the marine environment, and the use of TBT-based antifouling paints is almost everywhere restricted by law. In order to evaluate the environmental distribution and fate of these compounds, and to control the effectiveness of these legal provisions, many analy-tical methods have been developed among which gas chromatography coupled to inductively coup-led plasma mass spectrometry (GC-ICP-MS) is the most powerful. Previous studies in the Swedishenvironment have shown the presence of considerable amounts of butyltins in mussel and sedimentsamples. In the present study, screening of both butyltins and phenyltins in the Swedish environment is per-formed using GC-ICP-MS. A method for species specific isotope dilution, (SSID-GC-ICP-MS) wasdeveloped using isotopicaly labelled butyl- and phenyltins, synthesized in our laboratory from iso-topically enriched metallic 116Sn and 124Sn respectively. Biological samples (clupea harengus, mytilus edulis, salmo salmar, and nassarius reticulatus), sediments, sewage sludge, water samplesfrom purification plants, and harbours were collected from different parts of Sweden and analysed. Generally, the concentrations of OTCs for most samples were found to be lower compared to theamounts reported in 1987. The concentration of TBT, for example, is now 0.1-0.6 ng Sn/L compared to the 260-410 ng Sn/L reported in 1987 for the water samples from Fiskebäckskilsvik. The decrease in OTC concentration was also noticeable for the mussel (mytilus edulis) samples taken from the same area. The concentration of TBT in the mussel samples was found to bebetween 17-364 ng Sn/g compared to the concentrations 1000-18000 ng Sn/g reported in 1987. Considerable amounts of OTCs were found in the monthly sludge from the water purification plant in Loudden (Stockholm) where monobutyltin (MBT), dibutyltin (DBT), and TBT concentrations were found to be 39, 692, and 32 ng/g respectively. The results from the determination of OTCs in the sediment samples from Gålö, Karlsudd revealed that the sediment layers between 1-3 cm and 39-50 cm had the highest concentrations. A literature study over relevant topics concerning OTC was performed. More than 140 references organized by the filing programme (Idealist) are presented in a separate file. De ekotoxikologiska effekterna av organotennföreningar (OTC), i huvudsak tributyltenn (TBT) och trifenyltenn (TBT) men också deras mono- och di-substituerade dealkyleringsprodukter är väl dokumenterade. Idag är utsläpp av TBT från skeppsbåttenfärgerna känt för att vara en fara för marina miljöer och användandet har förbjudits i många länder, inklusive Sverige. En rad olika analysmetoder har använts för att utvärdera hur föreningarna är fördelade i miljön, samt för att kontrollera om utsläpp fortfarande förekommer efter införandet av restriktioner. Gaskromatografi kopplad till "Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry" GC-ICP-MS är en av de kraftfullaste analysteknikerna som finns idag. Tidigare studier om miljöefekter av tennbaserade skeppsbottenfärger har visat att det finns ansenliga mängder av framförallt tributylten, i blåmussla och sediment, i svensk miljö. I den här studien har vi använt GC-ICP-MS för att undersöka förekomsten av både fenyltenn och butyltenn föreningar. En metod baserad på species-specifik isotoputspäddning (SSID-GC-ICP-MS) har utvecklats genom att använda isotop anrikade organoten föreningar som vi syntetiserade från anrikade 116Sn och 124Sn tenn metaller. Biologiska prover (blåmussla, strömming lax och snäckor), sediment, slam, vatten från reningsverk (både utgående och inkommande vatten) och småbåtshamnar, har tagits från olika delar i landet och analyserats. Koncentration av organotennföreningar i de prover som analyserades var generellt sett lägre än det som rapporterades 1987. Koncentrationen av, till exempel, TBT i vattenproverna från Fiskebäckskilsvik är mycket lägre nu (0.1-0.6 ng Sn/L) jämfört med det som rapporterades 1987 (260-410 ng Sn/L). Haltminskningen av organotennföreningar i mussel proverna, tagna från samma plats, var också avsevärt. TBT koncentrationen ligger mellan 17 och 364 ng Sn/g mot det som raporterades 1987 (1000-18000 ng Sn/g ). Högre halter av organotennföreningar har vi funnit i månadsslam från vattenreningsanläggningen i Loudden (Stockholm) där monobutyltenn (MBT), dibutyltenn (DBT) och TBT koncentrationerna bestämdes vara 39, 692, respektive 32 ng Sn/g. Halterna av organotennföreningarna i sediment varierade med sedimentdepositionsdjupet och de högsta halterna av till exempel TBT påträffades mellan sedimentsnittarna 1-3 cm och 39-50 cm. Literaturstudie över relevanta artiklar har genomförts. Mer än 140 referenser har samlats och förts in i ett referensprogram (Idealist) och de är presenterade i en separat datafil.