Sem fyrr segir eru fjölmörg kemísk efni framleidd í miklu magni í heiminum á hverju ári. Efnin er notuð í alls kyns framleiðsluvörur, svo sem tölvur, farsíma, plastvörur, málningarvörur, snyrtivörur, útivistarfatnað og pizzukassa – já, notkunarmöguleikarnir eru endalausir, svona nánast. Sum þessara efna eru varasöm bæði fyrir heilsu okkar og umhverfið. Eins geta hættuleg efni myndast sem óæskilegar hliðarafurðir í iðnaði eða við brennslu jarðeldsneytis og úrgangs. Sérlega hættuleg eru svokölluð þrávirk lífræn efni. Þau eru eitruð og brotna mjög hægt niður. Til er ótrúlegur fjöldi mismunandi þrávirkra lífrænna efna og hér á eftir verður fjallað um nokkur þeirra.

5.4.1 Nokkur þrávirk lífræn efni

Dæmi um þrávirk lífræn efni eru t.d. plágueyðar á borð við DDT, iðnaðarefni á borð við PCB, og díoxín og PAH sem myndast m.a. sem óæskilegar hliðarafurðir í framleiðsluiðnaði og við brennslu jarðeldsneytis og úrgangs. Þetta eru hin svokölluðu klassísku þrávirku lífrænu efni. Skaðsemi þeirra hefur verið þekkt lengi. Þar við bætast svo efni á borð við brómeruð eldvarnarefni (PBDE) og fjölflúoreruð alkýl-sambönd (PFAS). Fjöldi efnanna er nánast óendanlegur og hér verður einungis gerð nánari grein fyrir ofangreindum efnum, helstu uppsprettum þeirra og eiginleikum.

DDT: DDT (e: dichlorodiphenyltrichloromethane) er skordýraeitur sem notað var í miklum mæli upp úr síðari heimsstyrjöld til að berjast gegn malaríu og taugaveiki og fleiri sjúkdómum sem berast með skordýrum. Það var einnig notað í landbúnaði og jafnvel í görðum og inni á heimilum fólks. Efnið þótti algjört töfraefni sem dræpi skordýr en væri með öllu skaðlaust fyrir fólk. Síðar kom í ljós að efnið er eitrað. Í náttúrunni brotnar DDT mjög hægt niður. Niðurbrotsefni DDT eru DDE og DDD. DDT og niðurbrotsefni þess safnast fyrir í fitu dýra og valda þynningu á eggjaskurn hjá fuglum. Egg verða því viðkvæmari og geta brotnað þegar fuglar liggja á þeim. DDT er hormónaraskandi og hugsanlega krabbameinsvaldandi. Nú er notkun DDT bönnuð nánast um allan heim. Efnið er þó enn notað til að bregðast við malaríufaröldrum. Hér á landi var efnið bannað árið 1996 en síðasta skráða notkun þess var árið 1975. Þrátt fyrir að efnið hafi ekki verið notað áratugum saman finnst það og niðurbrotsefni þess enn í umhverfinu.

PCB: Framleiðsla PCB (e: polychlorinated biphenyls) hófst um 1930 og stóð fram til 1980. PCB er samheiti yfir fjölklóruð) bífenýl. Fjöldi og staðsetning klórfrumeinda er mismunandi eftir efnum og alls eru 209 tilbrigði (afleiður) möguleg. PCB var notað m.a. í spennubreyta og þétta, sem mýkingarefni í plast og sem bindiefni í málningu. Óheimilt hefur verið að flytja inn og nota PCB á Íslandi síðan 1988 en þrátt fyrir bannið er hugsanlegt að efnið sé enn að finna í eldri spennubreytum og þéttum og jafnvel í kítti í gömlum byggingum. PCB brotnar hægt niður í náttúrunni og er helmingunartími afleiðanna mislangur. Efnið safnast fyrir í fituvef dýra og veikir ónæmiskerfið. PCB hefur einnig áhrif á taugakerfið, dregur úr frjósemi, getur skaðað fóstur og er talið ýta undir vöxt krabbameins.

Díoxín: Díoxín er samheiti yfir díoxín, fúran og díoxínlík PCB-efni. Grunnbygging díoxíns (PCDD, e: polychlorinated-dibenzodioxin) og fúrans (PCDF, e: polychlorinated-dibenzofuran) eru tveir benzenhringir tengdir saman með súrefnisfrumeindum, tveimur í díoxín-sameindinni og einni í fúran-sameindinni. Með því að skipta á vetnisfrumeind og klórfrumeind á einum eða fleiri stöðum, fást 75 mismunandi afleiður af PCDD og 135 af PCDF eða samtals 210 mismunandi afleiður af díoxíni og fúrani. Þær afleiður sem hafa 4 eða fleiri klórfrumeindir eru taldar eitraðar. Ein þessara afleiða er 2,3,7,8 TCDD (e: 2,3,7,8 tetrachlorodibenzo-para-dioxin) sem er eitt eitraðasta manngerða efni sem þekkist. Díoxín hafa aldrei verið framleidd viljandi. Þau myndast hins vegar sem aukaafurð í ýmiss konar iðnaði sem notar klór (t.d. við framleiðslu plágueyða), í málmiðnaði, bleikingu í pappírsiðnaði, brennslu jarðeldsneytis og sorpbrennslu. Efnin verða einnig til í náttúrunni, til dæmis við eldgos og skógarelda, en langstærstur hluti þeirra díoxína, sem er að finna í náttúrunni, er af mannavöldum. Eitrunaráhrif díoxíns koma fram við lágan styrk. Þau hafa áhrif á ónæmiskerfið, eru hormónaraskandi, minnka frjósemi og eru krabbameinsvaldandi.

PAH: PAH (e: polycyclic aromatic hydrocarbons) eru fjölhringja arómatísk vetniskolefni sem er m.a. að finna í kolum, jarðolíu og bensíni. Þau myndast líka í ýmsum iðnaði og við bruna á kolum, olíu, rusli og tóbaki. PAH-efni sem myndast á þennan hátt geta bundist litlum ögnum í andrúmsloftinu eða myndað slíkar agnir. Mörg PAH-efni og efnablöndur sem innihalda PAH eru talin krabbameinsvaldandi.

PBDE: PBDE (e: polybrominated diphenyl ethers) er samheiti yfir fjölbrómeraðar afleiður af dífenýleter og eru efnin notuð sem eldtefjandi efni í ýmsum raftækjum, plastvörum, vefnaðarvörum og húsgögnum. PBDE-efni bindast ekki plasti, textíl eða öðrum vörum sem þau eru notuð í og því er líklegra en ella að þau seytli eða leki úr vörunum. Sumar afleiðurnar eru hættulegar umhverfinu og heilsu manna. Brómeruð eldvarnarefni eru sérstaklega eitruð fyrir vatnalífverur. Mörg þessara efna brotna lítið niður í náttúrunni og safnast því fyrir í lífríkinu, bæði í mönnum og öðrum dýrum. Sum þeirra geta valdið lifrarskaða og önnur raskað hormónajafnvægi, minnkað frjósemi, skaðað fóstur og valdið skemmdum á taugakerfinu. Árið 2004 var notkun pentabróm- og oktabrómdífenýleters bönnuð.

PFAS: PFAS eru fjölflúoreruð alkýl-sambönd (e: polyfluoroalkyl substances). Um er að ræða efni sem hafa verið framleidd í yfir 50 ár og notuð í fjöldann allan af vörum sem notaðar eru í alls kyns tilgangi. Efnin hrinda frá sér vatni, fitu og óhreinindum og eru því talsvert notuð í ýmiss konar yfirborðsmeðhöndlun, m.a. við framleiðslu á eldhúsáhöldum (teflon-pönnur), útvistarfatnaði (vatnsheldir jakkar (goretex) sem „anda“), umbúðum utan um skyndibita (pizzukassar) og húsgögnum. Nú eru þekkt yfir 350 PFAS-efni. Þekktast þeirra er PFOS (e: perfluorooctanesulfic acid), sem safnast auðveldlega fyrir í lífverum og veldur heilsuskaða (m.a. lifrarskaða, er hugsanlega krabbameinsvaldandi og getur valdið fósturskaða). PFOS hefur verið sett á lista yfir þrávirk lífræn efni sem á að banna skv. Stokkhólmssamningnum um þrávirk lífræn efni. Norðmenn bönnuðu notkun PFOS árið 2014.

5.4.2 Flutningur þrávirkra lífrænna efna

Þar sem þrávirk lífræn efni eru mjög stöðug og illniðurbrjótanleg geta þau flust langar leiðir með haf- og loftstraumum. Loftstraumar eru sérlega mikilvægur flutningsmáti fyrir þrávirk lífræn efni. Í fyrsta lagi geta efnin loðað við agnir og flust frá einum stað til annars í einni lotu. Efnin geta líka flust í mörgum minni skrefum frá einum stað til annars og þá sérstaklega frá hlýrri svæðum til kaldari. Efnin geta því fundist á norðlægum slóðum langt frá uppruna- og notkunarstað sínum. Þessi flutningsmáti hefur verið kenndur við hnatteimingarlíkan eða engisprettuáhrifin, sem lýst er hér að neðan.

Hluti þeirra þrávirku lífrænna efna sem losna út í umhverfið, gufa upp þegar hlýtt er í veðri. Þau berast svo með vindum þar til umhverfishitastig er orðið lægra. Þá þéttast þau og falla út úr andrúmslofti með úrkomu eða þurri ákomu. Þetta getur gerst vegna veðurbreytinga, árstíðaskipta eða vegna þess að vindar hafa borið efnin á kaldari slóðir. Þegar hlýnar að nýju gufa efnin upp aftur og berast áfram með vindum til kaldari staða. Á endanum berast efnin á pólsvæðin en þar er hitastigið það lágt að frekari uppgufun er ólíkleg. Þessir flutningar leiða því til uppsöfnunar efnanna á pólsvæðum, sér í lagi á norðurslóðum, því að framleiðsla, myndun og notkun efnanna er mun meiri á norðurhveli jarðar en á suðurhveli. Sum þrávirk lífræn efni geta jafnvel fundist í meiri mæli á norðlægum slóðum en þar sem þau voru upphaflega framleidd eða notuð.

5.4.3 Áhrif þrávirkra lífrænna efna á lífríkið

Þrávirk lífræn efni flytjast sem fyrr segir langar leiðir og safnast fyrir á norðlægum slóðum. Þau lífmagnast í fæðukeðjunni og eru því eru þau dýr sem efst eru í fæðukeðjunni alla jafna menguðust. Efnin safnast fyrir í fituvef dýranna og valda eituráhrifum. Þau veikja ónæmiskerfið, raska hormónajafnvægi, hafa áhrif á æxlunarkerfi, geta skemmt erfðaefni og valdið krabbameini.

Þrávirk lífræn efni hafa margvísleg áhrif á sjávarspendýr. Við mannfólkið tökum þrávirk lífræn efni aðallega upp í gegnum fæðu og drykkjarvatn, en einnig með innöndun (aðallega með því að anda inn rykögnum sem eiturefnin hafa ásogast á) og í gegnum húðina (með beinni snertingu við efnin). Hæsti styrkur þrávirkra lífrænna efna finnst yfirleitt í sjávarspendýrum, ísbjörnum og mönnum, enda eru þessi dýr á toppi fæðukeðjunnar. Þeir ísbirnir sem hafa komið til Íslands á síðustu árum hafa allir verið efnagreindir og reynst innihalda talsvert magn þrávirkra lífrænna efna.