Gennem sammenstilling af erfaringer fra litteraturen er der identificeret en række forhold, der er centrale for den videre udvikling af udvaskningstests til forurenet jord:

I de situationer, hvor forurenet jord og restprodukter indeholder fri fase af organiske stoffer, vil opløsningen af de organiske stoffer være styrende for udvaskningen af stoffer. I tilfælde af, at forureningen ikke indeholder fri fase, eller den frie fase er opløst, vil udvaskningen af organiske stoffer være styret af desorption fra de faste partikler i jorden/rest-produktet.

Opløsning fra frie og residuale faser af organiske stoffer i jord er en relativt hurtig proces (minutter/timer). Udvaskningsforløbet ved tilstedeværelse af en fri fase kan forudsiges ud fra en kendt sammensætning af den frie fase. Dette kræver imidlertid kendskab til stofferne og jorden, og sådanne oplysninger er det vanskeligt at fremskaffe i praksis.

Desorptionen af organiske stoffer fra jord er i mange tilfælde langsom (dage/uger). Desuden er den vanskelig at forudsige, hvilket antagelig skyldes, at den er afhængig af såvel stof- som jordtype. Specielt ses meget lave desorptionsrater for hydrofobe stoffer. Med hensyn til jordtypernes betydning er der indikationer af, at unge jordtyper er karakteriseret ved relativt høje desorptionsrater og små hystereseeffekter, mens det omvendte er tilfældet for geologisk gamle jordtyper. Ud over bestemmelser af O/C-forholdet, som stiger med jordens alder, findes der ingen umiddelbare eller veletablerede metoder til karakterisering af jordens alder. Endvidere skal det bemærkes, at topjord godt kan bestå af eller indeholde geologisk set gamle materialer.

Bestemmelse af jordmaterialets indhold af naturligt organisk kulstof kan benyttes til at få et generelt indtryk af prøvens forventede sorptionskapacitet. Herudover menes forholdet mellem ilt og kulstof, det såkaldte O/C-forhold at være indikator for alderen af det faste organiske kulstof i prøven. Lave værdier af O/C-forholdet indikerer, at det organiske stof er gammelt, og at der derfor kan forventes lave desorptionsrater.

I forhold til testning af stofudvaskningen er det centralt, at udvaskningen af organiske stoffer fra jord i mange tilfælde vil være styret af desorptionskinetik. Dette stiller direkte krav til kontakttiden mellem materialet og udvaskningsmediet og således til den endelige testprotokol for testningen. I den forbindelse bør det også overvejes, hvad der kan betragtes som feltrealistiske kontakttider i de relevante fysiske scenarier. Umiddelbart er det oplagt at udvikle testsystemer, hvor der opnås ligevægtslignende forhold mellem de organiske stoffer i faststofprøven og udvaskningsmediet. I de tilfælde, hvor tidshorisonten for at opnå ligevægtslignende forhold er lang, vil denne ikke nødvendigvis være et hensigtsmæssigt kriterium for fastlæggelse af testens kontakttid. Dette skyldes dels praktiske forhold, dels hensyn til, at de samme ligevægtslignende forhold ikke altid opnås i felten.

De fleste af ovennævnte forhold, som påvirker og er af betydning for udvaskningen af organiske stoffer fra jord/forurenet jord, kan forventes at have en tilsvarende betydning for udvaskningen af organiske stoffer fra restprodukter. For mange restprodukter vil det dog gælde, at indholdet af organiske forureningskomponenter er en mere eller mindre integreret del af materialet, mens de for jords vedkommende normalt er associeret med overfladen af jordpartiklerne eller porerne i disse. I modsætning til jord vil en del restprodukter reagere kemisk med vand, når de befugtes eller gennemstrømmes, hvilket f.eks. kan give anledning til mere ekstreme pH-værdier i vandfasen, end man normalt ser for jord.

På grundlag af de indsamlede erfaringer om testtekniske forhold samt de gennemførte eksperimentelle afprøvninger af testsystemer kan der fremhæves en række forhold, som er af betydning for udvikling af en udvasknings-test, der i princip og udformning ligner den, som Miljøstyrelsen har foreslået anvendt til sporelementer og salte:

En vis forbehandling af prøven er nødvendig som minimum af hensyn til homogenisering af prøven. En sådan forbehandling må være skånsom og bør i mange tilfælde foregå i et lukket system for at mindske fordamp-ningstabet af organiske stoffer. Dette bevirker enten, at sigtning og evt. nedknusning af prøven i praksis er umulig, eller at fordampningstabet må accepteres.

Væske-/faststofforholdet er helt centralt for gennemførelsen og tolkningen af resultaterne af en udvaskningstest. De eksperimentelle afprøvninger er gennemført med et væske-/faststofforhold på 2 l/kg, hvilket i mange tilfælde er nær det laveste forhold, som en simpel batchtest i praksis kan udføres ved. De praktiske vanskeligheder med partikler i systemet kombineret med behovet for store volumener af eluat til videre analysering betyder, at det lave L/S-forhold, som er benyttet, ikke har været optimalt. I de gennemførte tests har volumenet af luft (headspace) i testbeholderen været minimeret for at mindske risikoen for afdampningstab af stoffer samt for at reducere tilførslen af ilt til testsystemet under testningen.

Separationen af faststoffasen fra eluatet har vist sig at være et særdeles kritisk punkt i forhold til udviklingen af en metode. Til sammenligning med arbejdet vedrørende testning af udvaskningen af salte og sporelementer fra jord og restprodukter vanskeliggøres disse forhold af, at organiske stoffer i langt højere grad end de uorganiske salte og sporelementer kan være flygtige, og det er tilsyneladende vanskeligere at undgå tab af stofferne til filtermaterialer m.v. Endvidere er der generelt behov for langt større prøvevolumener til analyse for organiske stoffer sammenlignet med de uorganiske.

Til de gennemførte forsøg er der for at mindske udvekslingen af organisk stof med de anvendte materialer primært anvendt glas og rustfrit stål samt i mindre omfang teflon. Filtermaterialer af glas har resulteret i stoftab, men herudover har testsystemet virket efter hensigten. Det ser endvidere ud til, at sammensætningen af udvaskningsmediet, temperaturen og agitationsformen ikke har givet anledning til problemer i forbindelse med afprøvningen på de udvalgte jordprøver.

For mange af de relevante stofgrupper findes der et godt fagligt grundlag for at arbejde videre med en testmetodik for stofudvaskningen. Dette gælder for oliestoffer, klorerede opløsningsmidler og polycykliske aromatiske hydrokarboner (PAH), mens stoffer som MTBE og DEHP i mindre grad er undersøgt. Forholdene omkring partikler i prøverne og det resulterende eluat fra testen er undersøgt (og undersøgelser er i gang), for så vidt angår PAH-forbindelser. På grund af PAH'ernes affinitet for partikler vurderes denne stofgruppe at være den væsentlige for denne problemstilling, men når den endelige form for partikelafskæring er fastlagt, bør det afklares, hvorvidt tilstedeværelsen af partikler har betydning for testningen af andre prioriterede organiske stofgrupper. I denne undersøgelse er der af praktiske årsager bl.a. brugt en partikelafskæring på 0,7 m m i stedet for de 0.45 m m, som normalt anvendes i forbindelse med udvaskning af sporelementer og uorganiske salte. Ved at anvende den større partikelafskæring reduceres problemerne med håndtering af de forholdsvis store eluatmængder, som nogle af analyserne af organiske stoffer kræver, noget.

Baseret på forenklede beregninger af fordelingen mellem faserne i et kombineret luft-/vand-/jordsystem foreslås det at klassificere de organiske stoffer, som der er fastsat toksikologiske kvalitetskriterier for i jord og grundvand, i forhold til mulighederne for og relevansen af at teste deres udvaskning fra jord og restprodukter. De foreslås inddelt i tre grupper:

Første gruppe indeholder stoffer, der sorberer kraftigt til jorden, har en lille opløselighed i vand og er ikke-flygtige. Til denne gruppe hører de fleste PAH'er og dieselstoffer. Det er oplagt, at en metodik for testning af udvaskningen af organiske stoffer fra jord og restprodukter skal omfatte disse stoffer, der vil optræde og flyttes sammen med jorden, men i et vist omfang samtidigt udvaskes. Det vil specielt være separationen af fast fase fra eluatet, herunder hensyntagen til kolloidbundet stof og forsøgstiden, der vil være kritisk for testningen. Der er udarbejdet et forslag til metode til testning af udvaskning af ikke-flygtige organiske stoffer fra forurenet jord, hvori der ikke er foreslået nogen endelig kontakttid og ikke taget stillling til problematikken omkring kolloider.

Den anden gruppe omfatter flygtige stoffer med en forholdsvis høj opløselighed i vand. Stofferne i denne gruppe er bl.a. de klorerede opløsningsmidler og BTEX. Mange af disse stoffer vil det være hensigtsmæssigt at kunne teste for, da de har lave kriterieværdier i vand. En del af dem har langt højere diffusionskoefficienter i luft end i vand og vil derfor spredes hurtigere i luft. I forhold til det konkrete arbejde, hvor den potentielle anvendelse af jord og restprodukter primært vil bestå i bygge- og anlægsarbejder, vil stofferne dog sjældent udgøre et luft(indeklima) problem, da der er krav om overdækning, så kontakten afskæres. Det kritiske forhold ved testning af stofudvaskningen vil for denne gruppe af stoffer derfor være at forhindre tab af stof til luften.Ved at minimere luftvolumenet i testsystemet kan dette håndteres i en batch, da kun en mindre del af den totale stofmængde vil findes på luftform, men i forhold til håndtering af prøven før og efter testningen vil flygtigheden være vanskelig at kontrollere. Specielt separationen af faststoffasen og eluatet vil være kritisk for de flygtige stoffer og dermed testens anvendelighed.

Den tredje gruppe af stoffer med kriterieværdier indeholder stoffer med meget høj opløselighed eller blandbarhed i vand, og de sorberer meget lidt til jord. Til denne gruppe hører bl.a. methyltertiærbutylether (MTBE). Phenolerne tilhører også denne gruppe, idet de har en høj opløselighed i vand, men de sorberer kraftigere end f.eks. MTBE. Andre stoffer i gruppen vil kun i meget begrænset omfang kunne findes associeret med de faste faser, og det vil derfor være vanskeligt eller irrelevant at søge at beskrive deres opførsel på grundlag af udvaskningstests. Stofferne i tredje gruppe kan, i det omfang det er relevant, også testes med den ovenfor foreslåede metode. For disse stoffer vil kolloider sandsynligvis ikke være af stor betydning for transporten, da de ikke sorberer så kraftigt som stofferne i første gruppe.

For alle prioriterede stoffer vil det være påkrævet at foretage en videre udvikling af en testmetodik, også af den i dette projekt foreslåede testprotokol. Dette vil kræve tiltag på en række af de tidligere nævnte kritiske faktorer. Af høj prioritet er udvikling eller tilpasning af metoder til analyse af stofferne med opretholdelse af de detektionsgrænser, som er gældende for analyse af grundvand. Ved anvendelse af de eksisterende metoder bevirker kravene til prøvevolumener, at testsystemerne bliver uhensigtsmæssigt store (eller mange), og at separationen af eluatet fra faststofprøverne bliver vanskelig og tidskrævende.

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