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

Karakterisering af havnesediment ved hjælp af biotest

Bilag D: Frigivelse af kemiske stoffer til ekstrakter ved udrystning

Rysteforsøget består i 0,5 time grundig ryst med efterfølgende centrifugering (30 min, 1200 rpm). Herefter tages den ovenstående væske (supernatanten) fra og analyseres. Supernatanten indeholder frit opløst stof, som er desorberet under rystningen, samt stof sorberet til opløst organisk stof, kolloider og suspenderede partikler, der ikke er bundfældet under centrifugeringen. Med den anvendte centrifuge kan det skønnes, at partikler (densitet 1,1 kg/L) med en diameter større end ca. 0,65 m m vil bundfældes, mens mindre partikler kan forventes stadig at være i supernatanten efter centrifugering.

Den korte tid, der rystes, er formodentlig ikke tilstrækkeligt til, at fordelingen mellem sorberet og desorberet/opløst stof opnår ligevægt. Det kan derfor forventes, at koncentrationen af opløst stof efter en halv times rystning er mindre end ligevægtskoncentration.

Startkoncentrationen i sedimentet i forhold til koncentrationen i supernatant (sorberet til suspenderede partikler, kolloider og opløst efter rystning og centrifugering) benævnes Kd' og er således ikke et udtryk for ligevægtsfordelingen, der betegnes Kd.

Målte værdier af log Kd' for en simuleret dredging situation i de tre havne korrelerer kun i ringe grad med log Kow (Syracuse Research Corporation). For Odense havn (7 stoffer) r²=0,3, for Københavns havn (9 stoffer) r²=0,48 og for Horsens havn (46 stoffer) r²=0,088. I store træk er der tale om stoffer, for hvilke hydrofobiciteten normalt anses for hovedansvarlig for fordelingen mellem sediment og vandfase, men i dette forsøg er dét tilsyneladende ikke tilfældet, og ser man kun på PAH’er, er der stadig meget lav korrelation mellem log Kd' og log Kow for alle tre havne. Dette indikerer, at det mere er desorptionshastighed og mængden af suspenderet stof i ekstraktet, der bestemmer Kd'. Det kan forventes, at desorptionshastigheden (1. orden) er størst for de stoffer, der sorberer kraftigst (Schwarzenbach et al. 1993), og at ligevægt derfor nås før for stoffer med høj Kd/Kow end for stoffer med lav Kd/Kow. Dette betyder at stofferne med høj Kow også ville være dem hvis koncentrationer indenfor den tid der blev rystet, når tættest på ligevægt og altså dermed lavest Kd'. Stofferne der har lav Kow når ikke så tæt på ligevægt og Kd' vil være noget større end Kd.

Resultaterne viser da også, at der ikke opnås ligevægt i forsøget, idet Kd' er en del større end den Kd, der kan estimeres ud fra Kow for PAH’er (log Kd = log (foc × Koc) = 1,01× log Kow – 0,73 + log foc (Schwarzenbach et al. 1993), hvor foc er fraktionen af organisk kulstof i sedimentet.

Der er en høj korrelation mellem log Kd' for København og Odense (6 stoffer, r² = 0,99), mens log Kd' for Horsens ikke korrelerer med log Kd' for nogen af de to andre sedimenter. Dette skyldes formodentlig hovedsageligt forskel i mængde og art af det suspenderede stof i ekstraktet, hvor Horsens måske afviger, ved at der er mere suspenderet stof i ekstraktet efter centrifugering. Hvis der er meget suspenderet stof i ekstraktet, betyder det, at det bliver afgørende for Kd'. Sammen med desorptionskinetikken er resultatet, at alle stoffer får mere eller mindre samme Kd', hvilket tydeligt ses for Horsens havn sedimentet.

Glødetabet for de tre sedimenter er sammenlignelige med henholdsvis 134, 118 og 168 g/kg TS for Odense, København og Horsens havn.

I kontrolsedimentet fra Kattegat, st. 905 er der kun et stof, hvis indhold overstiger detektionsgrænsen i både ekstrakt og sediment, og det er derfor ikke muligt at vurdere fordelingen af stof her i forhold til i havnene. På grund af de lave koncentrationer frigøres/suspenderes der ikke tilstrækkeligt til ekstraktet, til at koncentrationen når over detektionsgrænsen.

Schwarzenbach, R.P.; Gschwend, P.M. og Imboden, D.M. (1993). Environmental organic chemistry. John Wiley & Sons, New York

Syracuse Research Corporation (2000). Database over fysisk-kemiske egenskaber af organiske stoffer. http://esc.syrres.com/interkow/physchem.htm

Se her!