Effekt af tilsætning af Petrotech til dieselolieforurenet jord 2. Forsøgsbeskrivelse2.1 Forforsøg 2.1 ForforsøgDer er udført forforsøg til bestemmelse af Petrotechs effekt på selve den kemiske analyse af dieselolieforurenet jord samt på fordampningen og udvaskningen af kulbrinter fra dieselolieforurenet jord. Forforsøgene blev udført med det formål at afklare, hvorvidt Petrotech har en effekt på analysen, fordampningen og udvaskningen med henblik på at kunne korrigere for disse effekter ved feltforsøget. Udførelsen af forsøgene er beskrevet i det følgende. 2.1.1 Udtagning af jordprøver og effekten af Petrotech på analysen Den 22/1-1999 udtog VKI 2 jordprøver fra en jordbunke med dieselolieforurenet jord i Sandholm lejren (se afsnit 2.2.1). Umiddelbart efter at prøverne var ankommet til VKI, blev hver af dem homogeniseret, hvorefter de blev delt i 2. Til den ene af hver af de 2 prøver blev der tilsat 12 ml 8% Petrotech opløsning pr. l jord. Efter tilsætningen af Petrotech blev delprøverne homogeniseret igen. Efter 3 dage i køleskab blev der af hver af de i alt 4 prøver udtaget jordprøver til analyse af kulbrinter i jorden samt til udvaskningsforsøg. Fordampningsforsøget startede efter 4 uger, hvorfor der til dette blev tilberedt en ny batch med jord med Petrotech. 2.1.2 Udvaskningsforsøg Udvaskningsforsøget blev udført som batchforsøg med ca. 100 g jord og 1 l destilleret vand. Forsøget blev udført i en lukket stålbeholder uden headspace. Beholderen blev vendt med en hastighed på 8-9 rpm i et døgn, hvorefter der blev udtaget vandprøver, der blev centrifugeret 1 time ved 2000 rpm inden analyse. 2.1.3 Fordampningsforsøg Fordampningsforsøget blev udført i 250 ml kvælstoffyldte Pyrex glasflasker, hvortil der blev tilsat omkring 100 g jord. Flaskerne blev gennemluftet med kvælstof for at begrænse den aerobe nedbrydning under forsøget. Flaskernes rigtige volumen var 301 ml, og de var udstyret med et Teflondækket septum med to huller: eet, hvori der sad et aktiv kulfilter til opsamling af kulbrinter, og eet, hvor der sad et tyndt stålrør, hvorigennem luften blev tilsat. Luften blev tilsat med en plasticsprøjte med en hastighed på 1-1,5 ml/s. Selve forsøget forløb over 4 dage, hvor luften i flaskerne blev udskiftet. Der udførtes i alt 6 luftudskiftninger på hver flaske i løbet af 72 timer, hvor de første 4 luftudskiftninger bestod af 300 ml kvælstof, den femte luftudskiftning bestod af 360 ml kvælstof, og den sjette bestod af 600 ml luft. I alt er luften i flaskerne blevet udskiftet 7,2 gange, hvis det antages, at jorden i flaskerne ikke fylder noget. Imellem hver luftudskiftning stod flaskerne i termostatrum ved 21°C. 2.2 FeltforsøgDetaljerne omkring udførslen af on site feltforsøget til vurdering af Petrotechs effekt på bionedbrydningen af dieselolieforurenet jord er beskrevet i det følgende. Denne beskrivelse inkluderer en beskrivelse af selve jorden samt de analyser, som moniteringen indeholdte. 2.2.1 Jorden Omkring 20 tons dieselolieforurenet jord opgravet ved Høvelte kaserne blev transporteret til Sandholm lejren, hvor det blev midlertidigt opbevaret i en bunke, indtil feltforsøget begyndte. Den forurenede jord blev iblandet 5 tons sand (0-4 mm) for at forbedre permeabiliteten, da jorden var meget leret. Blandingen foregik manuelt med en gravko. Den blandede jord blev udlagt i to flade bunker med en højde på 20-40 cm. Jorden blev derefter harvet for at løsne klumperne og for at homogenisere den. Til jorden i kontrolbunken blev der derefter tilsat i alt 240 liter vand af to gange, hvor jorden blev harvet imellem og efter tilsætningen. Til den anden bunke blev der tilsat 240 l vand indeholdende 8% Petrotech. Den oprindelige jords kornstørrelsesfordeling blev bestemt. 2.2.2 Monitering Feltforsøget blev planlagt til at forløbe 84 dage, hvor der i løbet af denne periode blev målt for følgende parametre (antal planlagte prøvetagninger i parentes):
2.2.3 Jordprøvetagning Jordprøvetagning Jordprøverne til mikrobiologiske eller kemiske analyser blev udtaget i glødede Pyrex glasflasker med Teflon septa. Jorden blev udtaget forskellige steder i jordbunkerne, og delprøverne blandet on site til en prøve for hver jordbunke. Efter ankomst på VKI opbevaredes flaskerne på køl ved 4°C. Flaskerne med jord omrystedes kraftigt for at homogenisere prøverne. De mikrobiologiske og kemiske analyser påbegyndtes umiddelbart, efter at prøverne var ankommet til VKI. 2.2.4 Analyser Kulbrinter i jorden Koncentrationen af totalkulbrinter i jord blev bestemt ved GC-FID. Koncentrationen opdeles i kulbrinter i følgende intervaller: C6-C10, C10-C25 og C25-C35. Analysemetoden er beskrevet i bilag 1. Ilt Ilt i poreluften blev bestemt on site ved hjælp af en LFG-20 Landfill Gas Analyser (Analytical Development Company Limited). Målingen foregår ved en infrarød teknik på en luftprøve, der pumpes forbi detektoren. Instrumentet kalibreres med atmosfærisk luft (20,95% ilt vol/vol) og kontrolleres med gasstandard (5% ilt i kvælstof). Luftprøven i jordbunkerne udtages ved at nedstikke et rør, hvor den ende, der er nede i jorden, er beskyttet af et fint net for at undgå, at jorden kommer op i røret. Ilt måles 3-6 steder i hver jordbunke. Temperatur Temperaturen i jordbunkerne blev målt on site med et elektronisk termometer (TESTO 926). Føleren, der er ca. 11 cm lang, stikkes ned i jorden, og temperaturen aflæses, når den har stabiliseret sig. Temperaturen måles 4-8 steder i hver jordbunke. Tørstof Tørstof bestemmes på alle jordprøver. I en afvejet staniolbeholder afvejes en mængde våd jord (50-100 g). Prøven tørres ved 105°C i mindst 4 timer. Herefter vejes prøven igen, og tørstofindholdet kan beregnes. Der udføres dobbeltbestemmelse på hver jordprøve. pH pH bestemmes i en suspension af 10 g våd jord og 25 ml 0,01 M CaCl2 • 2H2O opløsning. Suspensionen rystes 5-6 gange i løbet af ca. 50 min. pH måles på væsken over jorden med et WTW pH-meter. Respirationstest Respirationstestene blev udført med henblik på at bestemme de aerobe mikrobiologiske aktiviteter, herunder at undersøge hvorvidt Petrotech giver anledning til an forøgelse af denne. Respirationstest blev udført således, at iltforbruget kunne bestemmes som trykfald. Respirationstest og tilsvarende kontrolflasker udføres med 5-dobbelt bestemmelse. Bilag 2 indeholder en detaljeret beskrivelse af metoden. Mineraliseringstest Mineraliseringstestene blev udført med henblik på at undersøge, hvorvidt der sker en forøgelse af den dieselolienedbrydende aktivitet som følge af tilsætningen af Petrotech forøgelse af denne. Mineraliseringstest bestemmer, hvor stor en del af et C14-mærket substrat tilsat til en jordprøve der omsættes til CO2. I forsøgene her benyttes hexadecan som substrat. Den udviklede CO2 opsamles i fælder, der indeholder base (NaOH). Mængden af C14-mærket C i fælden måles på en scintillationstæller. Forsøgene og tilhørende kontrolforsøg udføres som dobbeltbestemmelse. Bilag 3 indeholder en detaljeret beskrivelse af metoden. Kimtal ved 21°C på jorden Kimtallet bestemmes ved spredning af en kendt mængde af prøven på Noble Agar (Difco) tilsat 300 mg/l Tryptone Soy Broth (Difco) og 25 mg/l af fungicidet pimaricin (Merck). Antallet af kolonier per gram tør jord, der er vokset frem efter inkubation ved 21°C, angiver kimtallet. Pladerne aflæses gentagne gange med en uges mellemrum, indtil der ikke vokser yderligere kim frem. Påvisningsgrænsen er 100 kim per 1,6 g våd jord. Tælling af specifikke nedbrydere i jorden Bestemmelsen af de specifikke nedbrydere baseres på MPN (Most Probably Number) teknikken. Jordprøven blandes med medie, ud fra hvilken der udføres en række fortyndinger. Ved tællingerne af dieselolienedbrydende bakterier tilsættes dieselolien som en oliefilm på vandoverfladen, og der, hvor der er bakteriel nedbrydning, vil der ske en ændring af oliefilmen. Ved tællinger af hexadecannedbrydende bakterier tilsættes der C14-mærket hexadecan, og der, hvor der er bakteriel nedbrydning, vil der registreres C14-mærket CO2. Metoderne er beskrevet detaljeret i bilag 4 og 5.
|
|||