Screening 2014 Analysis of UV-filters (and fragrances) used in cosmetics and textiles

A screening study concerning mainly substances used as UV-filters in sunscreen lotions has been performed. The two main routes for these UV-filters to the aquatic environment after use are direct releases from the skin during bathing (outdoor) or during showering/bathing or washing of textiles. In the latter case the substances of concern will be transported with waste water to a waste water treatment plant (WWTP) and eventually to its receiving water. Thus, the sampling program was focused on water and sediment from bathing sites and effluent and sludge from WWTPs. Biota samples (fish muscle) were also included. Chemical analysis was carried out for 22 UV-filters (of which 18 are used mainly in cosmetic products and 4 in textiles) and 2 substances used as fragrances. In surface water from a lake with a bathing site, sampled at noon on a popular day for swimming, 13 UV-filters were found in a summed concentration of 170 ng/l. Dominating compounds were OC, DBENZO, BP3, HMS, 3BC and ethylhexyltriazone. Water samples taken at increasing distances from the bathing site showed an influence area on the km scale for many of the substances. In the morning and evening of the same day the number of detected substances and the summed concentrations were lower (approx. 50 ng/l). The concentrations on one day before and one day after the bathing season were even lower (approx 10 ng/l). The dominating compounds in sediment close to the bathing site were OC, DBENZO, BP3, EHS and UV360. Sediment samples from increasing distances showed an impact from the bathing site for most substances, also for UV360 and iscotrizinol, which could not be seen in the water column. The concentrations in sediments during the season did not vary much, but UV360 showed an accumulation from May to October. In WWTP effluents, all investigated substances, with the exception of BMDM and UV327, were detected. Highest individual concentrations were found for bemotrizinol (2500 ng/l), UV360 (650 ng/l) and DBENZO (560 ng/l). OC, BP, and OMC were also important and frequently detected components in the effluents. In WWTP sludge, OC and UV360 were found in highest concentrations (44 000 and 21 000 ng/g dw respectively), the maximum summed concentration was 99 000 ng/g dw. This is in the same range as what is often found as a summed concentration for phthalate plasticizers in sludge. Sediment sampled downstream the discharge point of a WWTP did not show as high concentrations of UV-filters as was found in the vicinity of the investigated bathing site. The highest levels of the UV-filter BP3 measured in sediments indicates a possible environmental risk. To the best of our knowledge, ethylhexyltriazone, bemotrizinol, UV360 and iscotrizinol have not been measured before in the Swedish environment and appears to be new important contaminants at bathing sites and in WWTPs.En screeningundersökning som huvudsakligen omfattat substanser som används som UV-filter i solskyddskrämer har utförts. Huvudsakliga vägar för dessa substanser att transporteras ut i miljön är genom direkt avnötning från huden vid badning i en sjö, eller via transport med tvättvatten till ett reningsverk och vidare till recipienten. Provtagningsprogrammet fokuserades på ytvatten och sediment från badsjöar och utgående vatten och slam från kommunala reningsverk. Biotaprover (fiskmuskel) ingick också. Kemisk analys gjordes av 22 UV-filter (av vilka 18 huvudsakligen används i kosmetiska produkter och 4 i textilier) och två doftämnen. I ytvatten från en badsjö provtaget mitt på dagen under en dag med många badande detekterades 13 UV-filter. Den sammanlagda koncentrationen var 170 ng/l. Dominerande föreningar var OC, DBENZO, BP3, HMS, 3BC och ethylhexyltriazone. Vattenprov insamlade på ökande avstånd från badplatsen visade ett påverkansområde i storleksordningen km för många av substanserna. Samma dags morgon och kväll var antalet substanser och även den sammanlagda koncentrationen lägre (ca 50 ng/l). Koncentrationer i prover tagna före och efter badsäsongen var ännu lägre (ca 10 ng/l). Dominerande föreningar i sediment nära badplatsen var OC, DBENZO, BP3, EHS och UV360. Sediment från längre avstånd visade en påverkan från badplatsen för de flesta substanserna, även för UV360 och iscotrizinol, vilket inte kunde ses i vattenfasen. Sedimentkoncentrationen varierade inte så mycket under säsongen, men för UV360 sågs en ökning från maj till oktober. I utgående vatten från reningsverk kunde alla substanser med undantag av BMDM och UV327 detekteras. Högsta koncentrationer uppmättes för bemotrizinol (2500 ng/l), UV360 (650 ng/l) and DBENZO (560 ng/l). OC, BP och OMC hittades också frekvent. I reningsverksslam hittades OC och UV360 i högst koncentrationer (44 000 respektive 21 000 ng/g ts). den högsta sammanlagda koncentrationen var 99 000 ng/g ts. Detta är i samma storleksordning som vad som ofta uppmäts som sammanlagd koncentration av ftalater i reningsverksslam. Sediment som provtagits nedströms utsläppspunkten för ett kommunalt reningsverk uppvisade inte lika höga koncentrationer av UV-filter som i sediment från badplatsen. De högsta koncentrationer som uppmätts av UV-filtret BP3 i sediment är tillräckligt höga för att utgöra en risk för miljöpåverkan. Så vitt vi känner till har ethylhexyltriazone, bemotrizinol, UV360 och iscotrizinol inte tidigare påvisats som föroreningar i svensk miljö