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

Fytoremediering af forurening med olie- og  tjæreprodukter

4. Benzen, toluen, ethylbenzen og xylener (BTEX)

4.1 Fysiske og kemiske egenskaber

BTEX er forkortelsen for benzen, toluen, ethylbenzen og (o,m,p-)xylen. Disse forbindelser er alle bestanddele af benzin. De fysiske og kemiske egenskaber for fire af forbindelserne er vist i tabel 5. Forbindelserne er alle meget flygtige. Vandopløselighed og log K_ow værdierne strækker sig over et bredt interval.

Tabel 5:

Se her!

Fysisk-kemiske egenskaber ved BTEX (Rippen 1999).

4.2 Typiske koncentrationer i jord

Man vil især kunne forvente at finde jord forurenet med BTEX på lokaliteter, hvor der ligger eller har ligget asfalt- og tjærevirksomheder, gasværker, metalstøberier, jern- og stålværker, olie- og benzinanlæg (servicestationer) samt olie- og benzinoplag (raffinaderier) (Miljøstyrelsen 1998a).

De to værste brancher mht. BTEX forurening er i følge en omfattende undersøgelse i landets amter autoværksteder og metalforarbejdende virksomheder. En sum af de gennemsnitlige BTEX koncentrationer i disse to brancher viste hhv. 90 og 1014 mg/kg TS (AVJ. 1997).

I en undersøgelse af en gammel tjærefabrik i Vassingerød (Skude & Jacobsen 2000) blev jorden også analyseret for BTEX. På denne lokalitet kunne BTEX generelt genfindes ned i dybder på ca. 5,5 m under terræn. Nogle boringer til knapt 2 m under terræn viste kraftigt forurenet jord, mens de øvrige boringer ved 1,4 m, 3,9 m og 4,9 m under terræn viste jord, der var "ren" eller lettere forurenet.

Lokaliteter med benzinforurening (og dermed BTEX) kunne, hvis den hidrører fra detailhandel med autobrændstoffer, indtil den 1. april 1999 tilmeldes Oliebranchens Miljøpulje. Pengene i denne pulje benyttes til undersøgelser af forurening samt oprensning. I år 2000 var der i alt tilmeldt 9660 lokaliteter til denne miljøpulje. Fra 1993 til april 2000 er 1975 grunde blevet oprenset (Oliebranchens Miljøpuljes hjemmesider 2001).

4.3 Biotilgængelighed og optag i planter

På grund af deres fysiske og kemiske egenskaber forudsiger modelberegninger generelt, at BTEX vil blive optaget hurtigt og herefter translokeret til blade (Computerprogram: "PlantX", Trapp et al. 1994). Et hurtigt tab via afdampning vil følge, og der vil ikke forekomme akkumulering i plantevæv.

4.4 Mikrobiel metabolisme af BTEX i rhizosfæren

Bakterier foretrækker BTEX og lavmolekylære alkaner frem for langkædede alkaner (Wiedemeier et al. 1999). De fleste af de aromatiske kulbrinter nedbrydes først til katekol (dihydroxybenzen) eller protokatekolat (dihydroxybenzoesyre). Mange svampe og bakterier er i stand til at kløve den aromatiske ring og mineralisere kulstofskelettet. I mange tilfælde er molekylært ilt påkrævet, for at en nedbrydning kan ske (Schlegel 1986). For nyligt er det blevet vist, at BTEX også kan nedbrydes uden ilt men med tilstedeværelse af nitrat og sulfat. Under visse forhold kan selv methanogen nedbrydning forekomme (Wiedemeier et al. 1999). Disse fund er dog i modstrid med BTEX-forbindelsernes modstand mod nedbrydning under anaerobe forhold, som er blevet observeret i mange feltstudier (Rippen 1999). Det kan konkluderes, at BTEX-forbindelser er nemme at nedbryde biologisk, hvis der er oxygen tilstede. Anaerob nedbrydning kan undtagelsesvis forekomme, men denne nedbrydning vil kun ske langsomt (Rippen 1999). Desværre er de zoner i jorden, hvor forureningsniveauet er højest, ofte også områder uden ilt, eftersom ilt forbruges i samme tempo, hvormed det tilføres.

4.5 Metabolisme i planter

I et laboratorieforsøg blev mere end 99% af ¹⁴C-mærket benzen metaboliseret i byg, Hordeum, på en uge. 62% af det totale benzenindhold i testsystemet blev genfundet som CO₂ og 20% blev tabt i gasfasen. De resterende 17% af ¹⁴C blev genfundet i former, der antyder fuldstændig nedbrydning af benzen og dannelse af plante- eller bakteriecellemateriale. (Topp 1985). Dette indikerer, at benzen i høj grad vil blive omsat i planter.

4.6 Toksicitet for planter

EC₅₀ for o-xylen i salat er under 3,2 mg/l opløsning, men over 1000 mg/kg jord (Hulzebos et al. 1993), se tabel 6. Samme tendens blev set for toluen, som i opløsning har en EC₅₀ værdi på 16 mg/l, men over 1000 mg/kg når den blev tilført til jord. Det står ikke klart, hvorvidt den lave toksicitet i jordtest skyldes fordampning, adsorption til partikler i jorden eller en hurtig nedbrydning. Når bælgplanter som stregbælg, Gálega orientalis, podes samtidigt med den mikrobielle symbiont Rhizobium galegae (nitrogenfixerende) og Pseudomonas-bakterier (nedbryder toluen og derivater heraf), kan op til 10 gange så høje doser af toluen tolereres (op til 1000 mg/kg) (Suominen et al. 2000).

Tabel 6:
Toksicitetsdata (EC₅₀, salatvækst) for toluen og o-xylen (Hulzebos et al. 1993). Der findes tilsyneladende ikke andre plantetoksicitetsdata for BTEX.

4.7 Nyeste fytoremedieringsprojekter

I et forsøg udført med radioaktivt mærket m-xylen blev optag i pil, Salix, og nedbrydning undersøgt (Trapp et al., under forberedelse). Optag skete primært i rodvæv, hvor der blev fundet koncentrationer af m-xylen (ekstraheret og målt som den upolære fraktion), der var 6,6 og 8,8 gange højere end i jord. Koncentrationerne, der blev fundet i stammen, var 1,5 til 3,1 gange så høje som i jord. I modsætning hertil var koncentrationerne i bladene 8 til 20 gange lavere end i jorden. Stoffet blev dog påvist i luften. Stiklinger af hybrider af pil, Salix schwerinii x viminalis, blev brugt til forsøget. Piletræer forøger hastigheden for eliminering af m-xylen i jord, men det sker primært pga. en øget afdampning.