Transfer models for dioxins and dioxin-like PCBs in wild cattle (case study: Dutch floodplains) – model documentation

Abstract

In a number of areas between rivers and dykes (floodplains), grazing by wild cattle is used as a form of nature management. Some of these animals are slaughtered to manage the size and composition of the herds. Their meat is then sold as 'wilderness meat'. In 2020, excessive dioxin levels were discovered in the meat of some of the wild cattle as a result of dioxins and dioxin-like PCBs in the grass and soil of floodplains. In response to this situation, the Dutch National Institute for Public Health and the Environment (Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM)) and Wageningen Food Safety Research developed models to calculate the extent to which these substances end up in the meat of these cattle via grass and soil. This report describes the development of the models and provides the information that researchers will need to be able to use the models. Another report describes how the models were used to predict levels in meat from floodplains. Three types of wild cattle living in herds were investigated – cattle that do not give milk, cattle that give milk and calves. A separate model was developed for each. The models are based on a previously developed model for dioxins in dairy cows. This model was adapted for the specific characteristics of the type of animal, such as weight. The model calculations matched closely with a number of levels measured in the meat of cattle. The models are also able to predict how quickly the levels will decrease if the cattle are moved onto cleaner grasslands and soil. This information can be used to estimate when the levels will be below the maximum permitted levels, although these estimates will still need to be verified by means of measurements. Dioxins and dioxin-like PCBs are chemical substances that are created during the incineration of waste and other substances. Despite the strong decrease in emissions in the last 25 years, dioxins and dioxin-like PCBs are still present in the Netherlands (in grass, the soil and river sediment, for example). Dioxins can be harmful to the immune system, brain development and reproduction.

Wilde runderen grazen in enkele gebieden tussen de rivier en dijk (uiterwaarden) als een vorm van natuurbeheer. Sommige dieren worden geslacht om de grootte en samenstelling van de kuddes goed te houden. Het vlees wordt verkocht als 'wildernisvlees'. In 2020 zijn in het vlees van enkele wilde runderen te hoge hoeveelheden dioxinen gemeten. Dit komt door de dioxinen en dioxine-achtige PCB (polychlorobiphenyls)’s in het gras en de grond in de uiterwaarden. Het RIVM en Wageningen Food Safety Research hebben daarom modellen ontwikkeld om te berekenen hoeveel van deze stoffen via gras en grond in het vlees van deze runderen terechtkomen. Dit rapport beschrijft hoe de modellen gemaakt zijn en geeft de informatie die onderzoekers nodig hebben om de modellen te kunnen gebruiken. Een ander rapport beschrijft hoe de modellen zijn gebruikt om hoeveelheden in vlees afkomstig van runderen uit de uiterwaarden te voorspellen. Er is gekeken naar drie type wilde runderen die in een kudde leven: runderen die geen melk geven, runderen die melk geven, en kalveren. Voor elk type rund is een apart model ontwikkeld. De basis voor deze modellen is een model dat eerder voor dioxinen in de melkkoe is ontwikkeld. Dit model is aangepast aan de kenmerken van het type dier, zoals het gewicht. De modelberekeningen kwamen goed overeen met enkele metingen in vlees van runderen. Ook kunnen de modellen voorspellen hoe snel de hoeveelheden dalen als de runderen naar gebieden met schoner gras en schonere grond worden gebracht. Met deze informatie kan worden ingeschat wanneer de hoeveelheden onder de maximaal toegestane hoeveelheid zitten. Deze schattingen moeten nog wel met metingen worden gecontroleerd. Dioxinen en dioxine-achtige PCB’s zijn chemische stoffen die bij (vuil)verbranding zijn ontstaan. Ondanks de sterk gedaalde uitstoot in de laatste 25 jaar, komen ze nog steeds voor in Nederland. Bijvoorbeeld in gras, de bodem en rivierslib. Dioxinen kunnen schadelijk zijn voor het immuunsysteem, de ontwikkeling van de hersenen, en de voortplanting.