| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Udvikling af metode til testning af udvaskning af organiske stoffer fra jord og restprodukter

6. Testsystemer - betingelser og metodik

6.1 Spørgsmål og svar

Når man som med etablering af testmetoder til undersøgelse af udvaskningen af organiske stoffer næsten starter forfra, vil det være hensigtsmæssigt at gøre tingene i en logisk rækkefølge. Det vil i denne sammenhæng sige, at man starter med at stille de spørgsmål, man gerne vil have besvaret, og derefter søger at finde eller udvikle metoder, der er egnede til at tilvejebringe svarene.

Til besvarelse af det første spørgsmål vil man formentlig skulle vælge eller udvikle en eller anden form for tilgængelighedstest, d.v.s. en test, som under forhold, der svarer til de "værste", man realistisk forestiller sig, at materialet kan blive udsat for og under betingelser, som i øvrigt er optimale med hensyn til stoftransport, beskriver den samlede udvaskede mængde. En tilgængelighedstest for organiske stoffer (testen kan være forskellig for forskellige organiske stofgrupper) vil næppe være den samme som en tilgængelighedstest for udvaskning af uorganiske komponenter.

Til besvarelse af det andet spørgsmål ville man nok i højere grad søge at vælge eller udvikle en test, som i videst mulige omfang simulerer et givet scenarie, f.eks. en kolonneudvaskningstest udført under nærmere fastsatte betingelser til simulering af udvaskningen fra jord eller restprodukter, der er nyttiggjort eller deponeret. Blandt andet som grundlag for fastsættelse af sådanne betingelser vil det være nødvendigt at designe specielle forsøg, som kan besvare de øvrige spørgsmål, som er stillet ovenfor (listen af spørgsmål er kun ment som kun eksempler, og skal ikke betragtes som udtømmende).

Det kan ikke udelukkes, at det viser sig at være umuligt eller alt for omstændeligt at besvare de spørgsmål, som man f.eks. i forhold til lovgivning eller en given risikovurdering ønsker besvaret. I så fald kan man være nødt til at lade sig nøje med det grovere og langt mindre nuanceret billede af virkeligheden, som et forholdsvis simpel test kan give. Opgaven vil så være at optimere udbyttet af den tilvejebragte information på det grundlag, som nu måtte foreligge. I den sammenhæng er det vigtigt, at resultaterne ikke overfortolkes, men måske snarere anvendes som en slags screeningsundersøgelser, der afgør, om yderligere testning er nødvendig.

6.2 Testsystemer og materialevalg til organiske stoffer

Da udvaskningstests gennemføres med henblik på at undersøge stofoverførslen fra en faststofprøve (evt. med porevand og frie faser af forureningsstoffer) til en væskefase, er det vigtigt at tage hensyn til risikoen for stofudveksling mellem det undersøgte udvaskningssystem og omgivelserne, primært det anvendte apparatur/testbeholder og atmosfæren.

Stofudveksling mellem på den ene side testmedierne i form af faststoffasen og udvasknings-/ekstraktionsmediet og på den anden side det anvendte apparatur og testbeholder er generelt uacceptabel, og der må derfor ved valg af materialer tages hensyn til hele udvaskningssystemets karakter, herunder specielt de stofkomponenter, som ønskes testet. For testsystemer til uorganiske stoffer kan der normalt anvendes forskellige former for plast, se f.eks. Hjelmar og Traberg (1995), mens undersøgelse af organiske stoffer normalt forudsætter anvendelse af glas eller rustfrit stål. Anvendelse af polytetrafluoroethylen (teflon) vil i mange tilfælde være acceptabel for både organiske og uorganiske stoffer.

Stofudvekslingen mellem udvaskningssystemet og atmosfæren er vanskelig at vurdere - og for meget flygtige stoffer at tage hensyn til. En vurdering af, hvorvidt en sådan stofudveksling er acceptabel, afhænger af udvaskningssystemets karakter og formålet med testen. I afsnit 7.3 er der angivet beregnede værdier for stofmængden i luften ved ligevægt i standardudvaskningssystemet.

Stofudvekslingen kan have karakter af materialeafgivelse eller stoftab til testbeholderen/udstyret. Med hensyn til materialeafgivelse skal det vurderes, om de benyttede materialer indeholder stoffer, der kan gå i opløsning ved kontakt med prøven eller udvaskningsmediet, eller om stof fra atmosfæren/omgivelserne kan diffundere igennem materialet og ind til testmedierne.

Nedenfor er der ud fra erfaringer beskrevet i litteraturen gennemgået forskellige materialetypers egnethed i relation til stofafgivelse og forskellige stofgruppers tab til disse materialer.

6.2.1 Materialeafgivelse af organiske stoffer

Afgivelse af organiske stoffer fra plastmaterialer antages primært at foregå ved diffusion imellem udvaskningsmediet og plastmaterialet. Mekanisk påvirkning af materialet kan også bevirke en stofafgivelse, således at forøgelse af tryk og strømningshastighed kan antages at forøge risikoen for stofafgivelse. Endvidere øges risikoen for afgivelse af stoffer, når kontakttiden og temperaturen øges.

Endelig kan indholdet af f.eks. opløsningsmidler i prøven og udvaskningsmediet virke som et ekstraktionsmiddel på materialer og derigennem øge frigivelse af visse organiske stoffer fra plastmaterialer, der er i kontakt med prøve og udvaskningsmedie.

Kjeldsen et al. (1989) gennemførte en sammenstilling af litteraturen vedrørende frigivelse af organiske stoffer fra plastmaterialer, plastbelægninger og forskellige typer af plastlim til vandprøver. De hyppigst forekommende og mængdemæssigt mest betydende stoffer er: blødgøringsmidler (f.eks. phthalater), opløsningsmidler (f.eks. tetrahydrofuran og tetrachlorethylen) og stabilisatorer (f.eks. N-butylbenzensulfonamid). I Kjeldsen et al. (1989) er der anført eksempler på stoffrigivelser svarende til fra ca. 1 µg specifikt organisk stof/l op til mere end 10 mg C /l målt som totalt organisk kulstof i vandprøver, der har været i kontakt med de forskellige materialer. Eksempelvis er der fra teflon og stive PVC-materialer rapporteret om afgivelser svarende til nogle få µg stof/l. Fra blød PVC, polyetylen og polypropylen typisk op til 1000 µg stof/l, og fra silikonegummi og PVC lim ligger de fleste eksempler fra litteraturen på et niveau svarende til mere end 1000 µg stof/l vandprøve.

Afgivelsen af organiske stoffer fra materialer til prøve- og testmedie er primært afhængig af materialets restindhold af frigivelige forbindelser. Der kan endvidere forekomme variationer i restindhold af organiske stoffer imellem de enkelte produktioner ("batch") af en bestemt type materiale af et givet fabrikat. Frigivelige stoffer kan dannes via nedbrydning af plasten og dens tilsætningsstoffer som følge af for høje temperaturer under plastbearbejdelsen eller fra hjælpestoffer benyttet under processer i tilknytning til den egentlige fremstilling som f.eks. limning, overfladerengøring med opløsningsmidler m.v.

Som nævnt indeholder bløde plastmaterialer og lim generelt større mængder af afgivelige organiske forbindelser end stive plastmaterialer. Stoffer med lille fordelingsforhold imellem materiale og vand vil frigives med de højeste koncentrationer til følge, men vil sandsynligvis kunne fjernes mest effektivt inden anvendelsen af materialet.

6.2.2 Tab af organiske stoffer til materialet

Tab af organiske stoffer til plastmaterialer foregår primært ved sorption til overfladerne eventuelt efterfulgt af egentlig absorption af stofferne via diffusion ind i selve materialet. Ved absorption af organiske stoffer i materialerne kan disse i modsætning til binding ved adsorptionsprocesser ikke forventes at kunne mættes ved konditionering med en prøve indeholdende stofferne. Stofferne vil desuden efterfølgende kunne frigives vedvarende til medier med et lavere indhold, f.eks. ved udskiftning af udvaskningsmediet i en sekventiel udvaskningstest.

Tabet af stoffer afhænger således af materialernes karakter og stoffernes fysisk-kemiske egenskaber. F.eks. vil mere apolære hydrofobe stoffer generelt have større affinitet for binding til plastmaterialer. Denne polaritets-egenskab kan til kvalitative formål illustreres ved stoffernes oktanol/vand-fordelingskoefficient Kow.

I Kjeldsen et al. (1989) findes der detaljerede oversigter over bindingen af forskellige organiske stoffer til udvalgte materialer. For de flygtige organiske stoffer, primært klorerede opløsningsmidler, rapporteres der om væsentlige stoftab (20-100 % af de tilsatte mængder) til en række af de hyppigst anvendte plastmaterialer, herunder teflon, stiv og blød PVC, polyetylen og polypropylen i accelererede laboratorieforsøg. I den undersøgelse af rustfrit stål, der indgår i oversigten, fandtes der ikke et målbart tab fra prøven (Kjeldsen et al. 1989). Med hensyn til ikke-flygtige organiske stoffer, primært detergenter og BTX-stoffer viser oversigten et betydeligt stoftab (10-80 % af de tilsatte mængder) til de bløde plastmaterialer og et relativt mindre stoftab (1-20 % af de tilsatte mængder) til stiv PVC, teflon og glas. Til rustfrit stål udgjorde stoftabet mindre end 5 % af de tilsatte mængder.

I det omfang, der anvendes filtermaterialer til separation af eluat (væskefase) fra faststoffasen i testsystemet, er afgivelse af stoffer til filtermaterialer et kritisk punkt i testningen. For de fleste af de hydrofobe/apolære stoffer, som f.eks. PAH-forbindelser, vil faststoffasen udgøre en større pulje for frigivelse af stoffer til eluatet, der vil være reguleret af ligevægten mellem de to faser. Når eluatet separeres fra den faste fase, fjernes muligheden for at kompensere et eventuelt tab fra eluatet til filtermaterialer, selv et mindre stoftab kan have væsentlig indflydelse på stofkoncentrationen i eluatet.

I relation til valg af materialer i det hollandske forslag til standard udvaskningstest (f.eks. Bauw et al. 1991 og afsnit 6.4) testede Rood et al. (1994) udstyr, herunder forskellige typer af filter- og forfiltermaterialer, for sorption af PCB (polyklorerede bifenyler) og klorerede organiske pesticider. Sorptionstests viste, at det var bedre at anvende glasmaterialer end teflon og teflonlignende materialer. Indledende sammenligninger af resultater opnået ved filtrering og centrifugering af eluater fra udvaskningstesten indikerede, at centrifugering af eluaterne resulterede i højere koncentrationer af PCBer og bedre reproducerbarhed.

Bauw et al. (1991) undersøgte endvidere stoftabet af PAH'er til forskellige glasfiberfiltre og -forfiltre samt genfindingen af PAH'er efter tilsætning til eluater fra jord. Adsorptionstabet varierede fra 0 til 25% mellem de forskellige filtre og PAH-stoffer. Til brug for standardtesten (kolonneforsøg) blev det på baggrund af de gennemførte filtertests anbefalet at fortsætte med et 0,8-1,5 µm glasfiber filter. For ingen af de 16 testede PAH-stoffer oversteg stoftabet 10% i dette filter.

6.3 Testbetingelser og metodik

Før iværksættelsen af udvaskningstesten kan det være nødvendigt at forbehandle prøven, f.eks. i form af tørring, delprøveudtagning, sortering, nedknusning, kompaktering eller ældning af prøvematerialet. Typisk kan jord være så våd, at det kan være nødvendigt at foretage en tørring, hvilket skal foregå under hensyntagen til de organiske stoffer, der ønskes testet. For langt de fleste organiske stoffer vil risikoen for fordampningstab bevirke, at tørring er uønsket. Ved testning af stofudvaskningen fra jord benyttes tørstofindholdet oftest til opsætning af testen med en velkendt tørstofmængde af jorden i forhold til et bestemt volumen af udvaskningsmediet. Til dette formål kan man normalt blot udtage en eller flere mindre delprøver af jorden, som kun anvendes til tørstofbestemmelsen, og således antage, at denne er repræsentativ for hele prøven. I tilfælde af, at prøven må tørres, bør dette foregå ved den lavest mulige temperatur, f.eks. ved stuetemperatur eller i varmeskab ved 30-40°C. Mange gange vil det også være nødvendigt at sortere eller reducere partikelstørrelsen af jorden/restproduktet. I denne forbindelse skal risikoen for kontaminering eller tab af forureningskomponenter fra prøven minimeres under behandlingen. Ældning af prøven kan foregå enten som en uundgåelig proces af praktiske årsager eller med vilje for at fremskynde ønskede kemiske eller biologiske reaktioner. Ældningen kan forårsage ændringer i stoffernes tilgængelighed for udvaskning, i indhold af nedbrydelige eller flygtige stoffer samt i f.eks. prøvens redoxstatus og pH. Som diskuteret i afsnit 3 vil ældning af organiske typisk resultere i en mindre udvaskning af stofferne som følge af afdampning, nedbrydning og diffusion ind i partikelstrukturer. Hvis formålet med den aktuelle test er at beskrive stofudvaskningen fra materialet på langt sigt, kan det i nogle tilfælde tænkes at være hensigtsmæssigt at gennemføre en accelereret kunstig ældning af prøven. Der findes ikke standardiserede metoder til kunstig ældning af jord, og en passende fremgangsmåde må derfor udvikles i det konkrete tilfælde.

6.3.2 Udvaskningsmedie

Som udvaskningsmedie kan benyttes ikke-aggressive udvaskningsmedier som demineraliseret vand, vand med en elektrolyt i form af salt eller demineraliseret vand, som initielt er indstillet til et lavere pH (f.eks. pH = 4), ofte med henblik på at simulere udvaskning med regnvand. I mange tilfælde vil sammensætningen af udvaskningsmediet ved lave og moderate væske-/faststofforhold være styret af faststoffasen og være forholdsvis uafhængig af udvaskningsmediets initielle sammensætning. Ved høje værdier af L/S, eller hvis der anvendes et mere aggressivt udvaskningsmedie, kan stofudvaskningen påvirkes i betydelig grad.

I forbindelse med udvaskning af tungmetaller og andre uorganiske forureningsstoffer er der udviklet en lang række opskrifter på udvaskningsmedier til udvaskningstests, som skal simulere stofudvaskningen under nærmere hensyn til specificerede forhold. Opløsninger med kalciumklorid benyttes ofte til at simulere jordvæske med hensyn til den dominerende kation. For organiske stoffer eksisterer der ingen fast praksis, men sammensætningen af udvaskningsmediet kan være væsentlig i tilfælde, hvor kemiske processer, f.eks. styret af pH og opløsningens ionstyrke, har indflydelse på desorptionen af forureningsstoffer og frigivelse af kolloider.

6.3.3 Kontaktmetode og kontaktforhold mellem væske og faststof

Da udvaskningstests fortrinsvis gennemføres med henblik på undersøgelse af stofudvaskningen fra en faststoffase (prøven) til en væskefase, er det dels nødvendigt at tage hensyn til forsøgsbetingelser, som kan påvirke den hastighed, hvormed stofoverførslen sker, dels at tage hensyn til risikoen for stofudveksling mellem det undersøgte udvaskningssystem og omgivelserne, primært det anvendte apparatur og atmosfæren.

Ved mange batchudvaskningstests på jord og affaldsmaterialer, hvor man undersøger udvaskningen af uorganiske komponenter, agiteres udvaskningssystemet med henblik på at opretholde en maksimal gradient ved grænsefladen mellem væsken og de enkelte faststofpartikler og dermed sikre, at der hurtigst muligt opnås ligevægt i systemet. Agitationen kan ske ved hjælp af rysteapparater og ryste-/vippeapparater, ved rotation af en lukket udvaskningsbeholder om sin tværakse, ved hjælp af magnetomrøring (kun ved høje værdier af væske-/faststof-forholdet (L/S)), propelomrøring eller ved hjælp af gennembobling af gas eller luft. Uanset hvilken metode der anvendes, er det vigtigt, at der sikres en konstant god opblanding mellem væske- og faststoffaserne. Dog kan omrøring i batchtests forventes at frigive et større indhold af kolloider til eluatet end kollonnetests, hvorfor denne faktor også bør inddrages ved valg af metode- og kontaktforhold. For kolonneudvaskningstests skal det i videst mulige omfag sikres, at der ved den anvendte strømningshastighed opnås lokal ligevægt. Generelt er det vanskeligere at opnå ligevægt i kolonneforsøg, fordi der under accelererede laboratorieforhold ikke i fuldt omfang kan opnås optimale kontaktforhold mellem væske og faststof.

De fleste udvaskningssystemer beskriver forholdene i vandmættede systemer. Udvaskning ved gennemstrømning under umættede forhold kan principelt simuleres ved kolonneforsøg med nedadrettet flow, men sådanne forsøg kan være vanskelige at kontrollere og reproducere. I praksis anvendes ofte udvaskningsresultater fra forsøg udført under mættede forhold på grundlag af L/S-forholdet. Dette kan dog på grund af definitionen af L/S give anledning til unøjagtigheder, ligesom der ikke tages hensyn til de kemiske effekter af tilstedeværelsen af en gasfase i systemet eller til de effekter, som skift mellem våd og tør tilstand i naturlige umættede systemer kan tænkes at medføre. I mange tilfælde er det jo netop stofudvaskningen fra jord eller restprodukter, der gennemsives af infiltrerende nedbør under umættede forhold, som man ønsker at belyse ved hjælp af en udvaskningstest. Hvis man i den situation tester udvaskningen under vandmættede forhold, bør man med udgangspunkt i den konkrete situation og de konkrete materialer og forureningskomponenter foretage en vurdering af, hvilken betydning dette kan have for resultatet, og eventuelt beregningsmæssigt forsøge at kompensere for det (se afsnit 9).

Stofudveksling mellem på ene side prøven og udvaskningsmediet og på den anden side det anvendte testsystem (beholder, filter m.v.) og apparatur er generelt uacceptabel, og der må derfor ved valg af materialer tages hensyn til dette, hvilket er gennemgået i det foregående afsnit. For organiske stoffer er det endvidere generelt uacceptabelt med stofudveksling mellem udvaskningssystemet og atmosfæren, hvilket er gennemgået i afsnittet om stofudveksling med omgivelserne.

6.3.4 Væske-/faststofforhold (L/S)

Væske-/faststofforholdet eller L/S-forholdet er defineret som forholdet mellem den mængde udvaskningsmedium (liquid, L), som bringes i kontakt med den mængde faststof (solid, S), som testes. I denne rapport angives L som et volumen (i liter), og S angives som tørvægten (i kg) af faststoffasen, der tages i arbejde i udvaskningstesten. I nogle tilfælde ses L/S angivet som kg væske pr. kg faststof, og for en væske med en vægtfylde på 1 kg/l vil de to talangivelser være ens.

Som nævnt under afsnittet om forbehandling af prøven beregnes L/S for en våd prøve på grundlag af prøvens tørstofindhold, og ved tilsætning af udvaskningsmedium til en batchtest bør der kompenseres for den vandmængde, som prøven allerede indeholder.

Ved en kolonnetest beregnes L/S normalt på grundlag af den producerede perkolatmængde og tørvægten af faststoffasen i kolonnen. Dette giver for samme tilsatte væskemængde en forskel mellem L/S beregnet for forsøg udført under mættede forhold (med opstrøms flow) og for forsøg udført med samme kolonne under umættede forhold (med nedstrøms flow) en forskel mellem L/S beregnet for henholdsvis et kolonneforsøg og et batchforsøg, hvor hele den tilsatte væskemængde indgår i beregningen for batchforsøgets vedkommende. Forskellen mellem det beregnede L/S for henholdsvis batch- og kolonneforsøg er størst ved små værdier af L/S og betydningsløs ved større L/S-værdier.

6.3.5 Kontakttid

Længden af det tidsrum, hvor væskefasen er i kontakt med faststoffasen (prøven), vil påvirke størrelsen af stofudvaskningen, såfremt der ikke i løbet af dette tidsrum opnås en ligevægtslignende tilstand. I batchforsøg svarer kontakttiden til varigheden af testen, mens kontakttiden ved kolonneforsøg desuden er en funktion af gennemstrømningshastigheden.

Ved udvaskningstests, som er baseret på opnåelse af termodynamisk ligevægt eller ligevægtslignende tilstande, bør det tilstræbes, at kontakttiden i hvert trin af testen er tilstrækkelig lang til at sikre, at den ønskede ligevægts-tilstand opnås. På den anden side må kontakttiden ikke være så lang, at der opnås uønskede ændringer i forsøgsbetingelserne.

For batchforsøg varierer de foreskrevne kontakttider typisk mellem nogle timer og ca. et døgn pr. ekstraktion. I mange tilfælde, specielt for apolære stoffer og inhomogene prøver samt testmetoder, hvor der ikke stilles krav til partikelstørrelsen, må det antages, at det ikke vil være muligt at opnå ligevægt i løbet af den angivne kontakttid. Dette kan bl.a. afspejle sig i vanskeligheder med at reproducere og tolke testresultaterne. For kolonneforsøg kan strømningshastigheden foruden for kontakttiden også have betydning for løsrivelse af kolloider.

6.3.6 Temperatur

Temperaturen har indflydelse på forløbet af en udvaskningstest. Både termodynamiske ligevægtskonstanter i relation til opløselighed og flygtighed samt kinetiske processer som sorption og diffusion, der er relevante for stofudvaskningen, afhænger eksponentielt af temperaturen. For organiske stoffer er endvidere biokemiske processer, der er involveret i omdannelsen og nedbrydningen af disse stoffer, af betydning. Udvaskningsforsøg, hvor der ikke skal tages hensyn til nedbrydningen af stof, udføres som regel ved 20-25^oC.

6.3.7 Separation af væskefase og faststoffase

De fleste udvaskningstests afsluttes med en separation af væskefasen fra faststoffasen ved tryk- eller vakuumfiltrering gennem et 0,45 µm membranfilter og/eller ved centrifugering svarende til den ønskede partikelafskæring. Komponenter, som kan passere et 0,45 µm filter, betragtes normalt pr. konvention som værende på opløst form. Små kolloide partikler kan imidlertid godt passere et 0,45 µm filter, og hvis de er til stede og ønskes tilbageholdt, må der anvendes et filter med mindre partikelafskæring. På den anden side kan der argumenteres for at medtage de partikler (måske op til flere µm i størrelse), som også vil transporteres igennem jordmediet (se afsnit 4.4).

Ved filtrering af udvaskningsmedier, som kan indeholde hydrofobe, tungt opløselige organiske molekyler, kan det være nødvendigt at anvende filtre af glasfiber, da de organiske forbindelser kan sorbere på f.eks. membranfiltre af celluloseacetat, som er bedre egnet til uorganiske stoffer. I relation til udvikling af udvaskningtests bekræftes dette af Rood et al. (1994) i forhold til sorptionstab af PCBer og klorerede organiske pesticider. Undersøgelserne af Bauw et al. (1991) viser, at filtrering er meget kritisk for PAH'er, og der kan være væsentlig forskel i sorptionstabet mellem forskellige typer af filtre på trods af, at de alle er af glasfiber, og diameteren for partikelafskæringen ligger inden for den samme størrelsesorden.

6.3.8 Stofudveksling med omgivelserne

Ud over tabet af stof til udstyr og materialer, som indgår i testningen, kan der også forekomme stoftab til atmosfæren. Her tænkes der især på tab af flygtige stoffer, idet fordampning kan give anledning til tab fra væske-/faststofsystemet til headspace (luftvolumenet over væske-/faststoffasen) i systemet og/eller til omgivelser uden for testsystemet.

Afdampningen vil afhænge af mange faktorer ud over stoffernes flygtighed, f.eks. om der optræder ikke-vandige faser i de organiske stoffer i prøvematerialet, samt af volumenet af headspace, kontaktmetode samt materialernes tæthed. Herudover er der naturligvis risikoen for stoftab under prøvetagningen, forbehandlingen af prøven, efterbehandlingen og analysen af eluatet som nævnt i afsnittet om testbetingelser og testmetodik.

Ved design af udvaskningstests er det ud over valget af materialer og håndtering af prøve og eluat før, under og efter testningen specielt volumenet af headspace, der kan fastlægges. Ofte kan man af hensyn til agitationen og muligheden for ændringer af det samlede volumen af prøve og udvaskningsmedie ikke vælge at teste helt uden headspace. Dette bør derfor minimeres, da man ud fra simple beregninger kan vise, at væsentlige stofmængder af meget flygtige forbindelser som klorerede opløsningsmidler kan tabes i systemer med store headspace volumener.Det skal dog bemærkes, at konkrete beregninger for den standardudvaskningsprocedure, som er blevet anvendt i dette projekt, faktisk har vist, at andelen af selv de mest flygtige stoffer i headspace udgør mindre end 3% af den totale mængde (se afsnit 7.3). Det kan samtidig anføres, at stoffer, der er så flygtige, ofte ikke udgør et udvaskningsproblem, hvis de fortsat findes i prøven, samt at de øvrige nødvendige håndteringer af prøven gør det nærmest umuligt at teste stofudvaskningen af disse i praksis.

6.3.9 Analyse af væskefase, prøvevolumener og detektionsgrænser

Et udvaskningsforsøg er først afsluttet, når der er foretaget en karakterisering af det frembragte eluat eller perkolat. Karakteriseringen består ofte i gennemførelse af et kemisk analyseprogram, men kan eksempelvis også omfatte økotoksikologisk testning. Behovet for relativt store prøvevolumener til kemiske analyser er et centralt punkt i forhold til testning af stofudvaskningen af organiske stoffer. Mange organiske stofgrupper kræver et prøvevolumen på ca. 1 liter, hvilket kan være problematisk dels i den tidligere nævnte separation af eluat fra prøvematerialer, dels i forhold til håndtering af et passende testsystem. Testning af prøver med blandingsforureninger af forskellige stofgrupper kan endvidere forøge volumenbehovet til analyse yderligere. Dette kan indfries enten ved at opskalere testsystemet eller opsætte flere parallelle testsystemer af den oprindelige størrelse. En tredje mulighed, som er beskrevet af Bauw et al. (1991), er at foretage en opkoncentrering af de organiske stoffer på fast fase efter udvaskning med relativt høje L/S-værdier. Ved en sådan procedure opnåede Bauw et al. (1991) gode genfindinger af 16 PAH'er tilsat til eluater fra jord.

Af hensyn til kvaliteten af analyserne anbefales der oftest nedkøling og opbevaring i mørke af prøver, som ikke kan analyseres umiddelbart efter gennemførelse af testen.

6.4 Oversigt over beskrevne/standardiserede udvaskningstests til organiske stoffer

Gennemgang af litteraturen viser, at der kun findes få standardiserede metoder til karakterisering af udvaskningen af organiske stoffer fra forurenet jord og restprodukter/affald. I det følgende er der foretaget en opsamling af de standardiserede udvaskningstests og andre velbeskrevne udvaskningstests fra Vesteuropa og Nordamerika, som det har været muligt at finde referencer på. Til udarbejdelse af oversigten er der anvendt oplysninger fra Larsson (1996) og Wahlström et al. (1994).

I Tyskland er der udsendt en præstandard til bestemmelse af koncentrationen af organiske stoffer i jordvæske (DIN 1998). Standarden er baseret på kolonneudvaskningsforsøg, der udføres i mindre kolonner (6 cm i diameter og en længde på 15 cm) med et volumen på 450 ml til prøvemateriale. Som udvaskningsmedie anvendes der vand, der sendes gennem kolonnen med opstrøms gennemstrømning med et flow på ca. 1 ml/min. Eluatet ledes direkte, uden filtrering, til en flaske med ekstraktionsmiddel, hvor det ekstraheres med henblik på analyse. Der er ikke defineret et bestemt akkumuleret væske-/faststofforhold eller en kontakttid, som bestemmer varigheden af testen, men der udtages flere prøver over 7-30 dage. Dog udelades de første 5-15 porevolumener, som antages at have et forhøjet indhold af kolloider/partikler. Baseret på målinger af koncentrationen i eluatet over tiden vurderes det, hvor vidt udvaskningen af de organiske stoffer primært er styret af opløsning fra fri fase eller ved desorption. Denne information anvendes i den videre risikovurdering.

I Holland har man afprøvet en standard udvaskningstest (SLT test), som er udarbejdet til testning af emission af metaller fra metalforurenet affald, på hydrofobe organiske stoffer (Bauw et al. 1991). Testresultaterne anvendes til at klassificere affaldsmaterialer i relation til hollandske retningslinier for nyttiggørelse og deponering af affald. Bauw et al. (1991) beskriver resultaterne af en afprøvning af testen på 2 PAH-forurenede materialer, henholdsvis en jordprøve og en flyveaske fra affaldsforbrænding.

SLT-testen omfatter dels en "kaskadetest" bestående af 5 serielle batchudvaskninger med et samlet L/S på 100 l/kg, dels en kolonnetest ved L/S 0-10 l/kg. Vand justeret til pH 4 anvendes som udvaskningsmedie. Hver af de 5 batchtests udføres ved et L/S-forhold på 20 l/kg og en kontakttid på 3 timer. Efterfølgende foretages der en filtrering af eluatet. Til brug for testningen af de organiske stoffer foretog Bauw et al. (1991) en modifikation af SLT-testen. Modifikationen bestod i, at eulatets indhold af organisk stof blev opkoncentreret ved hjælp af fast fase-ekstraktion (SPE), dvs. opkoncentrering på fast fase med efterfølgende ekstraktion før analyse.

Den amerikanske TCLP (Toxicity Characteristic Leaching Procedure) test anvendes til både uorganiske og organiske stoffer i forbindelse med klassificering af affald (US EPA 1991). Testen foreskriver udvaskning med eddikesyre/acetat, hvilket skal simulere, at det affaldsmateriale, som skal testes, bringes i kontakt med lossepladsperkolat. Testen udføres som en ét-trins batch rystetest ved et L/S på 20 l/kg og en kontakttid på 16-20 timer. Eluatet filtreres gennem et filter med en partikelafskæring på 0,6-0,8 m m. Med hensyn til testning af udvaskningen af organiske stoffer anbefaler metodeforskriften, at der anvendes glas, polytetrafluoretylen (PTFE, teflon) eller rustfrit stål, men derimod ingen former for PVC.