Diffus jordforurening og trafik

5 Erfaringer ved afprøvning af strategien

5.1 Forureningsmodel

Som udgangspunkt var det antaget, at den diffuse jordforurening i testarealet havde sin oprindelse i en liniemodel, dvs. emission fra trafikken.

Det er antaget, at forureningen kan bestå af bly og andre tungmetaller, PAH, olie, pesticider, dioxiner, samt evt. phthalater. Det er antaget, at forureningen aftager med afstanden fra vejen, og at det forureningspåvirkede areal strækker sig fra 0 til mindst 30 m fra vejrabatten. Ved større afstand antages forureningsniveauet alene at være bestemt af områdets øvrige diffuse kilder (kulturlag - bidragsmodel) /11/. Det antages, at jordforureningen aftager i dybden.

Generelt konkluderes det, at forureningsmønstret på testarealet er godt beskrevet ved liniemodellen i et nærområde på 0 – 15 m fra vejkanten, mens at arealer i større afstand af vejrabatten kan beskrives med bidragsmodellen.

Det er dog observeret, at der langs vejene findes stor spredning i koncentrationsniveauerne, og det antages, at jorden langs rabatten er blevet vilkårlig fjernet eller afhøvlet i forbindelse med vedligeholdelse og anlægsarbejder.

Generelt ses, at forureningen er størst i det øverste jordlag (bidrag ovenfra), men godt kan fortsætte til mindst 0,3 m's dybde.

En sammenligning af PAH-sammensætningen af jordprøverne fra testarealerne i kulturlag og omkring industri /11, 12/ og jordprøver, udtaget tæt på vejen, viser tegn på, at PAH-indikatorerne for emission fra trafikken er lidt forhøjede tæt på vejen.

5.2 Analyseparametre og analyseplan

Analyseparametrene blev udvalgt på baggrund af erfaringsopsamlingen i fase I /1/ hvor der var identificeret følgende potentielle forureningsparametre:

  • Arsen (As)
  • Bly (Pb)
  • Cadmium (Cd)
  • Chrom (Cr)
  • Kobber (Cu)
  • Nikkel (Ni)
  • Zink (Zn)
  • PAH (polycycliske aromatiske kulbrinter), herunder BaP (standardmetode for MST 7 PAH iht. JKK samt en udvidet pakke til vurdering af PAH-sammensætning)
  • Totalkulbrinter, herunder olie (standardmetode inklusiv BTEX)
  • Phthalater (analysepakke for 8 phthalater, herunder DEHP)
  • PCB (polychlorerede biphenyler) (analysepakke for 7 standard PCB 'er; 28, 52, 101, 118, 138, 153 og 180)
  • Pesticider (udvalgte persistente pesticider; Atrazin, DDT +DDE +DDD, Dichlobenil, Dieldrin, Lindan, Malathion, Parathion, Simazin)
  • Dioxiner (standardpakke for 17 polychlorerede dibenzofuraner og dibenzodioxiner)

Tungmetaller, olie og PAH

Generelt ses overskridelser af JKK for bly og BaP samt cadmium i jorden tæt på vejkant, og kun få overskridelser af ASK for BaP. Kobber og zink viser enkelte overskridelser og indholdet er forhøjet i forhold til i forhold til baggrundsværdierne i landområder. Metaller: bly, kobber og zink er ofte i en vis grad korrelerede.

Ca. 50% af prøverne udtaget i det øverste jordlag fra 0 - 0,1 m's dybde inden for 10 m afstand fra vejen, viser overskridelse af JKK for kulbrinter på op til 700 mg/kg TS.

Sum af MST 7 PAH er en vigtig parameter, idet især benzo(a)pyren er en hyppig og særlig kritisk forureningsparameter. Ved at måle på alle 7 PAH kan det desuden kontrolleres, at der er overensstemmelse mellem koncentrationsniveauerne for BAP og DiBahA (dibenz(ah)anthracen), idet de enkelte PAH er direkte korreleret.

Analyse af flere PAH er foretaget med henblik på en vurdering af PAH-sammensætningen har indikeret interessante forhold, jf. afsnit 3.4. Disse forhold er imidlertid ofte slørede, hvilket antagelig skyldes, at der er bidrag fra mange kilder. Vurderingen af PAH-sammensætningen er især interessent i forbindelse med kildekarakterisering, men bidrager ikke væsentligt til kortlægningen af diffus jordforurening.

PCB

Generelt er der ikke påvist indhold af polychlorerede biphenyler (PCB) i jordprøver udtaget langs veje (intet påvist i 85% af prøverne).

Phthalater

Der er målt lave indhold af phthalater i alle prøver og ingen overskridelser af JKK. Der er tilsyneladende lidt højere indhold i prøverne udtaget tæt på vejen.

Dioxin

Der er fundet lave indhold af dioxiner i alle jordprøver(2 - 8 ng internationale toksicitetsækvivalenter (ITE)/kg TS). Der er ikke opstillet et dansk JKK for dioxin, hvorfor den sundhedsmæssige betydning ikke kan umiddelbart vurderes. Til orientering kan det nævnes, at baggrundsniveauet i landbrugs- og byområder i Tyskland er henholdsvis 1 - 5 ng ITE/kg TS og 10 – 30 ng ITE/kg TS /18,25/.

Pesticider

Pesticidindholdet (kun pesticider med lange nedbrydningstider) er analyseret i 9 jordprøver, men der er fundet kun lave indhold af DDT i 3 af de 9 prøver (0,005 - 0,018 mg/kg TS). JKK på 0,5 mg/kg TS er ikke overskredet.

Konklusion vedrørende standardanalyseparametre

De mest dominerende forureningskomponenter ved diffus jordforurening langs trafikerede veje er bly og benzo(a)pyren (BaP). Supplerende analyser for andre tungmetaller (cadmium, kobber, zink) og sum af PAH vil dog medvirke til en bedre beskrivelse af forureningsfordelingen og identificering af eventuelle påvirkninger fra andre forureningskilder.

5.3 Måleteknikker

Måleteknikkerne blev udvalgt til at bestemme de ovennævnte forureningsparametre med en detektionsgrænse svarende til mindst en 1/10 del af JKK, eller hvis der ikke findes JKK (PCB, dioxiner og visse pesticider) til 1/10 af det forventede baggrundsniveau i uforurenede områder. Måleteknikker og detektionsgrænser er præsenteret i afsnit 2.7.

Et af delformålene ved de tekniske undersøgelser har været at få afprøvet feltteknikkerne med henblik på en optimering af analyseomkostningerne ved kortlægning af diffust forurenet jord, dvs. screening. I fase I blev der foretaget en evaluering af to feltteknikker; EDXRF for tungmetaller og immunoassay for PCB og PAH. EDXRF har en rimelig analysekvalitet og er forholdsvis billig, mens immunoassay er kun niveauangivende og er relativt dyr /2/. EDXRF er derfor valgt som feltteknik ved nærværende undersøgelse.

EDXRF har i denne sammenhæng følgende ulemper:

  • Høje detektionsgrænser
  • Lave cadmiumniveauer f.eks. omkring JKK og ASK kan ikke måles

Desuden er der ved en feltanalyse yderligere en usikkerheden i forhold til laboratorieanalyser vedrørende sammenlignelighed med de akkrediterede laboratoriemetoder, dvs. genfinding - findes samme mængde som i referencejord eller ved en akkrediteret analyse? Ligeledes er analyseusikkerhed (repeterbarhed og spredning mellem måleserier - fås det samme resultat ved gentagne analyser?) ofte større for feltmålemetoder.

Detektionsgrænserne ved EDXRF er væsentligt højere end ved ICP-teknikken, jf. tabel 2.4 og koncentrationsniveauerne for As, Cr og Ni i byjord er typisk omkring detektionsgrænsen for EDXRF-teknikken og på samme niveau som baggrundsniveauet i landområder. Det betyder, at EDXRF ikke kan bestemme koncentrationsniveauerne for As, Cr og Ni i byjord, som dog er sjældent forhøjede og aldrig over JKK. Der kan heller ikke måles for cadmium med EDXRF, idet detektionsgrænsen er på samme niveau som for de andre metaller, dvs. over afskæringskriteriet for cadmium (5 mg/kg TS).

I datarapport for kulturlag /11/ er der udført en sammenligning af alle data målt ved henholdsvis ICP og EDXRF, og der ses både højere og lavere værdier ved ICP i forhold til EDXRF (dvs. ingen entydig bias). Ved en nøjere analyse af dataene ses dog alligevel en generel tendens til lidt højere indhold ved målinger med EDXRF (systematiske fejl, bias) end ICP, især for de forurenede prøver. Dette illustreres i figur 5.1, som viser korrelationen mellem EDXRF- og ICP-målinger fra Hareskovvej og Frederikssundsvej og som viser samme tendenser som ved målinger fra testarealer for kulturlag og omkring industri /11, 12/.

1:1 korrelation

Figur 5.1 Sammenligning af EDXRF og ICP målinger fra Hareskovvej og Frederikssundsvej

Figur 5.1 Sammenligning af EDXRF og ICP målinger fra Hareskovvej og Frederikssundsvej
Comparison of measurements by EDXRF and ICP from Hareskov road and Frederikssund road

Da der ved EDXRF kun måles i et lille "vindue" på overfladen af jordprøven, mens der ved ICP udføres ekstraktion på 2 g jord, kan en forskel mellem de to typer målinger eventuelt forklares ved, at der på overfladen af jordpartiklerne ligger en "påført" forurening med tungmetaller.

Dette betyder ikke, at EDXRF-teknikken er udelukket ved undersøgelse af diffus jordforurening, men at teknikken har en række ulemper i forhold til laboratorieanalyser som f.eks. ICP. I stedet for feltteknikken med røntgenfluorescens (EDXRF) anbefales det derfor i /11/ at anvende laboratorieanalyser såsom ICP eller AAS. Anvendelse af ICP eller AAS vil medføre lavere detektionsgrænser og sikre sammenligneligheden med andre undersøgelser (undgå bias). Desuden kan der tilsyneladende også opnås en lavere analyseusikkerhed, idet det vurderes, at EDXRF er meget følsom over for mikroheterogenitet i jordmediet.

5.4 Design af forsøgsplan

Forsøgsplanen for undersøgelse af diffus jordforurening og trafik har været baseret på tilfældige prøvetagningsfelter af 2 x 2 m (4 m2) placeret i forskellige afstandsintervaller – zoner, jf. afsnit 2.8. Prøvetagningspunkterne er ikke forsøgt etableret som en række tværsnit til vejtracen, selv om tværsnit forekommer, jf. 3.1 og 3.2.

Det er antaget, at forureningsniveauet inden for et afstandsinterval - f.eks. zone A (0-2 m fra vejen) - er sammenligneligt (ens). Det vil sige, at indholdet i jordprøver fra samme dybder i hver zone bør ligge inden for et relativt smalt konfidensinterval. Imidlertid har afprøvning vist at spredning indenfor en zone har været stor, mens spredningen i de enkelte prøvetagningsfelter af 4 m2 har været væsentlig mindre. Det antages derfor, at jorden langs rabatten er blevet vilkårlig fjernet eller afhøvlet i forbindelse med vedligeholdelse og anlægsarbejder.

For at sikre, at forureningsforholdene kan evalueres i forhold til positionen langs vejen, anbefales det, at den fremtidige strategi omfatter prøvetagning langs et tværsnit 0 – 20 m fra vejkant.

 



Version 1.0 April 2004, © Miljøstyrelsen.