Naturlig nedbrydning af miljøfremmede stoffer i jord og grundvand

Sammendrag

Baggrund
I Miljøstyrelsens "Vejledning om oprydning af forurenede lokaliteter" (udkast 1997) er der opstillet et princip for risikovurdering af en grundvandsressource. Med udgangspunkt i forureningens styrke beregnes, om forureningen som følge af sorption og spredning ved dispersion vil overskride grundvandskvalitetskriterierne og dermed udgøre en risiko for grundvandsressourcen. Hvis dette er tilfældet beregnes betydningen af en eventuel naturlig nedbrydning af de opløste miljøfremmede stoffer, for at vurdere om forureningen stadig udgør en risiko. Der regnes med 1.-ordens nedbrydning.

På denne baggrund har Miljøstyrelsen iværksat dette litteraturstudie, hvis formål er at sammenstille 1.-ordens nedbrydningskonstanter for miljøfremmede stoffer i jord og grundvand, samt at anvise metoder til påvisning af nedbrydningspotentiale på en specifik lokalitet og at anvise kontrolmetoder og parametre til dokumentation for den forventede nedbrydning.

Projektet omfatter de stoffer, som Miljøstyrelsen har fastsat jord- eller grundvandskvalitetskriterier for. Der er dog set bort fra tungmetaller, fluorider og cyanider samt produktblandinger (fx benzin).

Litteratursøgningen har omfattet dels en systematisk søgning i 12 internationale databaser af videnskabelige værker fra perioden 1992-1998 (søgningen er udført af Statsbiblioteket), dels en søgning i bibliotekerne ved Geoteknisk Institut og Institut for Miljøteknologi.

…umættet zone
Ved det gennemførte litteraturstudium er der ikke fundet artikler med nedbrydningskonstanter for forureningskomponenter under transport med porevandet gennem den umættede zone. Som et væsentligt problem er der heller ikke fundet nogen velbeskrevet moniteringsmetode over for forureningskomponenter i den umættede zone. Som konsekvens heraf kan der på nærværende grundlag ikke gennemføres risikovurderinger, hvor der regnes med nedbrydning i den umættede zone.

…mættet zone
For den mættede zone er der fundet et ret begrænset antal 1.-ordens nedbrydningskonstanter, som er relevante for naturlige forhold i Danmark. Samtlige relevante nedbrydningskonstanter er angivet i rapporten. Hvor redoxforholdene har været dokumenteret i litteraturen, er også disse medtaget i rapporten.

Der er fundet flest data for BTEX’er og for chlorerede opløsningsmidler. For de resterende stoffer er datamængden meget begrænset, og for en del af stofferne (pentachlorphenol, acetone, isopropylalkohol, styren, ether og diethylether) er der ikke fundet relevante data. For PAH’er og DDT er der alene angivet halveringstider i jord.

Især for BTEX’erne, men også for de øvrige stoffer, kan der fra lokalitet til lokalitet, men også inden for den enkelte lokalitet, observeres forskelle over flere størrelsesordener på de angivne 1.-ordens nedbrydningskonstanter.

Det vurderes, at de anførte 1.-ordens nedbrydningskonstanter for den mæt-tede zone giver grundlag for at benytte nedbrydning i forbindelse med risi-kovurdering for en del af de stoffer, der findes grænseværdier for; specielt BTEX’erne og de chlorerede opløsningsmidler.

I forbindelse med risikovurdering kan de angivne 1.-ordens nedbrydningskonstanter ikke benyttes til en konservativ risikovurdering, men alene til overslagsberegning af, om kvalitetskriterierne for grundvand overholdes. Som alternativ kan der, efter bestemmelse af den aktuelle nedbrydningsrate på den specifikke lokalitet, gennemføres en risikovurdering baseret på denne aktuelle nedbrydningsrate.

Hvor en risikovurdering viser, at effekten af naturlig nedbrydning beregningsmæssigt medfører, at en jordforurening ikke udgør nogen risiko for grundvandsressourcen, skal det dokumenteres, at nedbrydningen forløber som forudset.

Beregning af lokalspecifik nedbrydningsrate
Ud fra litteraturstudiet er det anvist, hvordan det kan dokumenteres, at der foregår nedbrydning i den mættede zone, og hvordan den aktuelle nedbrydningsrate på den specifikke lokalitet kan bestemmes ud fra anvendelse af en tracer: fx en organisk komponent som TMB (trimethylbenzen), et uorganisk stof (total-chlorid) eller ud fra total-ethen.

Anvisningerne er baseret på amerikanske protokoller for naturlig nedbrydning ("intrinsic remediation"/"natural remediation"), og de anviste metoder er ikke almindeligt benyttet i Danmark. Principperne vurderes dog uden væsentlige problemer at kunne overføres til danske forhold.

Forslag til kommende projekter
I konklusionen gives forslag til projekter, som kan forbedre grundlaget for anvendelse af nedbrydning i forbindelse med risikovurdering. Det fastslås blandt andet, at der er behov for, at der udvikles moniteringsmetoder over for forureningskomponenter i porevandet i den umættede zone.