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

BAM's skæbne i grundvand

2 Vidensgrundlag

2.1 Forbrug og anvendelse af totalukrudtsmidlerne Prefix og Casoron
2.2 Fund af dichlobenil og BAM i jord og grundvand
2.3 Nedbrydning og sorption
2.4 Massebalance for dichlobenil og BAM

2.1 Forbrug og anvendelse af totalukrudtsmidlerne Prefix og Casoron

BAM (2,6-dichlorbenzamid) er nedbrydningsprodukt fra moderstofferne dichlobenil og chlorthiamid (jf. figur 2.1).

Figur 2.1 Nedbrydningsveje for chlorthiamid, dichlobenil og BAM

Moderstofferne blev introduceret som herbicider i henholdsvis 1960 og 1963 af firmaerne Philip-Duphar, Amsterdam og Shell Limited, London. Begge herbicider har været solgt til brug på udyrkede arealer, i frugtplantager og under prydtræer og prydbuske. Chlorthiamid blev i Danmark solgt som Prefix i perioden 1965-1980, mens dichlobenil blev solgt i handelsprodukterne Casoron G, Prefix G og Prefix Garden i perioden 1970-1997 (Miljøstyrelsen, 1997a). Salg af dichlobenil blev forbudt i Danmark i 1997.

Det årlige salg af chlorthiamid og dichlobenil i Danmark i perioden 1965-1997 er vist på figur 2.2. Det gennemsnitlige forbrug af de to stoffer i denne periode var 29.000 kg per år.

Figur 2.2 Forbrug af chlorthiamid og dichlobenil opgjort på basis af salg i perioden 1965-1997.

Ifølge Miljøstyrelsen har doseringen af dichlobenil været mellem 4 og 30 kg aktivstof pr. ha., med en skønnet typisk dosering på ca. 20 kg aktivstof pr. ha (Miljøstyrelsen, 1997a). Doseringen af chlorthiamid har formentlig været af samme størrelsesorden.

Statens Planteavlsforsøg har fra 1991og frem anbefalet en lavere dosering på udyrkede arealer i intervallet 6,75-13,5 kg aktiv stof pr. ha. (svarende til en dosering med de granulerede ukrudtsmidler på 100-200 kg/ha). I tekstboksen ovenfor er refereret vejledningen i brug af Casoron G og Prefix G fra ”Planteværn ’93”. Som det fremgår, har begge ukrudtsmidler været på granulatform med anbefalet udstrøning før regn.

2.2 Fund af dichlobenil og BAM i jord og grundvand

Ved den tidligere udbredte anvendelse af totalukrudtsmidlerne Prefix og Casoron er moderstoffet dichlobenil blevet spredt på en række arealer indenfor land- og byområder. Prefix og Casoron har ikke været anvendt til decideret landbrugsdrift (ukrudtsbehandling på marker), men har været anvendt på gårdspladser/indkørsler til landbrugsbedrifterne. I landområder kan frugtplantager, gartnerier og planteskoler ligeledes udgøre kilder til BAM-forurening. I byområder er forbruget af Prefix og Casoron relateret til villakvarterer, boligforeninger, sportsanlæg, skoler, veje, stier, rekreative områder mm. (Miljøstyrelsen, 2002).

I Miljøstyrelsens projekt ”Pesticider og Vandværker” (Miljøstyrelsen, 2002) viste undersøgelser udført i perioden 2000-2001, at der fortsat kunne findes dichlobenil og BAM i jorden på arealer, hvor Prefix og Casoron har været anvendt. Gennemsnitskoncentrationen af dichlobenil inden for den øverste meter lå på ca. 55 µg/kg. I jordprøverne blev der ofte også detekteret BAM (om end i lavere koncentrationer end dichlobenil), hvilket viste, at dichlobenil blev omdannet til BAM i topjorden. Undersøgelser af udvalgte kilder på morænelerslokaliteter viste, at BAM kunne findes i porevand fra dybere jordlag (ned til 3-4 m u.t.) ligesom nedbrydningsproduktet fra BAM, 2,6-dichlorbenzoesyre oftest ligeledes kunne detekteres i porevandet. Der synes således fortsat at nedsive BAM fra kilderne. Undersøgelseserfaringer fra ”Pesticider og Vandværker” samt datagennemgang af øvrige undersøgelsesresultater (som er sammenfattet i afsnit 8.3) viser, at BAM ligeledes kan findes i sekundære magasiner under dichlobenil behandlede arealer, og at BAM-koncentrationerne typisk ligger i intervallet 0,01-10 µg/l.

BAM har ligeledes i stort omfang at have nået de primære grundvandsmagasiner. Således viser ”Grundvandsovervågningen 2003” (GEUS, 2004c), at i 20,5% af 5.681 analyserede vandværksboringer (i perioden frem til 2003) er der påvist indhold af BAM. I 5,6% af boringerne er der konstateret fund over grænseværdien på 0,1 µg/l. Dichlobenil er til sammenligning kun konstateret i 0,9% af 4.365 undersøgte boringer. Ovennævnte høje fundprocenter af BAM i vandværksboringer viser med al tydelighed, hvor stort et problem BAM-forureningen er for den danske vandforsyning.

2.3 Nedbrydning og sorption

For at vurdere transportveje og varighed af forureninger med BAM og moderstoffet dichlobenil er det nødvendigt at have kendskab til stoffernes omsætning og transport i jord og grundvand. I forbindelse med Miljøstyrelsens projekt ”Pesticider og Vandværker” blev der derfor udført en række sorptions- og nedbrydningsforsøg, som detaljeret er beskrevet i Clausen et al. (2002). Endvidere blev der udført en række feltundersøgelser af aktuelle indhold af dichlobenil, BAM og 2,6-dichlorbenzosyre (potentielt nedbrydningsprodukt fra BAM) i jord, porevand og grundvand ved forskellige dichlobenilbehandlede lokaliteter (Ludvigsen, 2002), så resultater fra laboratorieundersøgelserne kunne sammenholdes og tolkes i forhold til feltdata.

Laboratorieundersøgelserne viste, at i den øverste meter under terræn omsættes dichlobenil relativt hurtigt (halveringstider mellem 0,4-0,6 år), og sammenholdt med de lave feltkoncentrationer af dichlobenil i topjorden ved kilderne (typisk under 100 µg/kg) må det konkluderes, at hovedparten af den udbredte mængde dichlobenil er omdannet til BAM. Laboratorieundersøgelserne viste, at dybere end 4 m u.t. var nedbrydningen af dichlobenil ubetydelig (DT₅₀ > 40 år), men idet dichlobenil sorberes kraftigt specielt til reducerede lerjorder, vurderes dichlobenil ikke i sig selv at udgøre en udbredt trussel for grundvandet. Sorptions- og nedbrydningsforsøgene viste endvidere, at BAM ikke tilbageholdes væsentligt i sandede og overfladenære sedimenter, hvilket stemmer overens med feltobservationer, hvor BAM kun sjældent påvises i overfladenære sedimenter.

De tidligere nedbrydningsforsøg med BAM viste, at potentialet for nedbrydning af BAM i grundvandsmagasiner er særdeles begrænset, idet der inden for en forsøgsperiode på 436 døgn ikke blev detekteret signifikant nedbrydning af BAM (Clausen et al., 2002). Imidlertid er de tidligere undersøgelser udført med grundvandssedimenter og grundvand, som ikke indeholdt BAM, og som sandsynligvis aldrig har været påvirket af hverken dichlobenil eller BAM. En effekt af en mulig mikrobiel adaptation er derfor ikke belyst ved de tidligere forsøg, selvom den mikrobielle adaptation kan være en forudsætning for nedbrydning af pesticider i grundvandssedimenter.

Nedbrydningsforsøgene (Clausen et al., 2002) påviste en signifikant nedbrydning af BAM i de øverste jordlag (0-0,75 m u.t.), idet der blev dannet ¹⁴CO₂ fra den tilsatte ¹⁴C-mærkede BAM. De undersøgte sedimenter var udtaget fra lokaliteter, hvor der ikke havde været anvendt dichlobenil. Resultaterne viste derfor, at bakterier der normalt lever i den øverste meter under terræn er i stand til at nedbryde BAM. Hvis den mikrobielle nedbrydning af BAM er vækstbetinget, kan det forventes, at nedbrydningen vil forløbe langt hurtigere i sedimenter, som forudgående har været forurenet med BAM. Dette er for nyligt blevet bekræftet, idet der i topjorden fra en forurenet lokalitet i Hvidovre blev nedbrudt mere end 60% af den tilsatte mængde BAM inden for en periode på 35 dage, mens der ikke blev detekteret nedbrydning af BAM i sedimentprøver fra tre landbrugsjorde, der ikke tidligere havde været eksponeret for stoffet (Holtze et al., 2004). For at vurdere varigheden af BAM-forureningen er det derfor særdeles vigtigt, at effekten af en mikrobiel adaptation også i den dybere del af den umættede zone fastlægges.

Sorptionsforsøg har vist en signifikant høj sorption af BAM i reducerede ler-jorder (Clausen et al., 2002). Der blev imidlertid ikke undersøgt for desorption, og det er derfor uvist, om sorptionen til reducerede lerjorde er fuldstændig reversibel, som antaget i de hidtil udførte modelleringer af pesticidudvaskning. En mulig irreversibel sorption af BAM fra reducerede ler-jorder kan derfor også influere på varigheden af BAM-forureningen.

Omsætningsvejen for BAM til CO₂ via 2,6-dichlorbenzosyre har været diskuteret i litteraturen. Enkelte udenlandske studier har påvist små mængder af 2,6-dichlorbenzosyre i forbindelse med nedbrydning af BAM (Nimmo og Verloop, 1975; Miyazaki et al., 1975; Heinonen-Tanski, 1981), hvorimod andre studier ikke har detekteret 2,6-dichlorbenzosyre (Beynon og Wright, 1968; Briggs og Dawson, 1970). Det er dog den generelle opfattelse, at decarboxylering af 2,6-dichlorbenzoesyre er en forholdsvis hurtig proces, hvilket kan være årsag til den manglende (eller meget lille) detektion af stoffet ved laboratorieforsøg (udført i udlandet) og til en vis grad tillige ved feltundersøgelser. Feltundersøgelser påviste dog 2,6-dichlorbenzosyre i porevand i umættet zone på en række BAM-forurenede lokaliteter(Ludvigsen, 2002), hvilket kan afspejle omsætning af BAM. Nogle grundvandsundersøgelser har fundet 2,6-dichlorbenzosyre, hovedsagligt i sekundært grundvand, hvorimod andre undersøgelser ikke har fundet 2,6-dichlobenzoesyre. I enkelte boringer fra grundvandsovervågningen er der ligeledes fundet 2,6-dichlorbenzoesyre (GEUS, 2003). Der er således behov for yderligere at belyse, om feltindikationerne reelt afspejler en nedbrydning, som af en eller anden årsag ikke tilsvarende detekteres i laboratorieforsøg.

2.4 Massebalance for dichlobenil og BAM

Projektet ”Pesticider og Vandværker” (Miljøstyrelsen, 2002) identificerede behov for yderligere at undersøge massebalancen for dichlobenil og BAM for at få præciseret andelen af BAM, som infiltrerer til grundvandet. Følsomhedsanalyser af massebalanceforholdene viste samlet, at massebalancen havde stor betydning for de resulterende koncentrationer i grundvandsmagasinet (Jørgensen og Kistrup, 2002).

Modelsimuleringerne i ”Pesticider og Vandværker” var baseret på, at 50% af det BAM, som dannes ved omsætning af dichlobenil, ikke infiltrerer til grundvandet, men i stedet dræner til kloak eller via anden transportvej fjernes og derfor ikke nedsiver gennem jordlagene (Jørgensen og Kistrup, 2002). Andelen af BAM på 50%, som ikke nedsiver, blev fastsat efter kalibrering af modellen overfor målte data, men må vurderes at være meget usikkert bestemt. Uden indregning af 50% fjernelse af BAM i modelberegningerne ville de infiltrerende koncentrationer af BAM i grundvand ligge på mg/l niveau, hvilket ikke stemmer overens med de faktiske feltmålinger af porevand og grundvand, hvor der måles langt lavere koncentrationer på µg/l-niveau som nævnt i afsnit 2.2.

I forbindelse med modelberegningerne af konsekvenserne af BAM-forureningen (Jørgensen og Kistrup, 2002) blev der gjort en række antagelser om kildernes arealmæssige fordeling og kildestyrke. Er disse forudsætninger ikke realistiske, vil dette have betydning for de resulterende koncentrationer i grundvandsmagasinet. Der er således behov for en præciseret fastsættelse af kildernes fordeling og styrke.

De udførte modelsimuleringer og udførte følsomhedsanalyser (Jørgensen og Kistrup, 2002) pegede i retning af, at BAM's nedbrydning har stor betydning for den masse af BAM, som tilgår grundvandsmagasinet og dermed for varigheden af BAM-forureningen. En præcisering af nedbrydningen af BAM i umættet zone synes her essentiel for at kunne estimere andelen af BAM, der tilgår grundvandsmagasinet.

Fordampning af Prefix (og dermed dichlobenil) kunne være en mulig fjernelsesproces for dichlobenil (og dermed også BAM), selvom en vis andel af denne mængde i givet fald siden vil tilføres grundvandet via nedbør, men formentlig spredt ud over større områder i lavere koncentrationer. Såfremt fordampning af dichlobenil er en væsentlig proces, vil det betyde, at kildestyrken er mindre end antaget i de tidligere modelsimuleringer og varighedsanalyser (Jørgensen og Kistrup, 2002), og spredningsmønstret vil være anderledes. Der blev imidlertid ikke på daværende tidspunkt indsamlet videnskabelig litteratur om fordampning af dichlobenil, hvorfor en gennemgang af eksisterende viden på området er nødvendig for at kvantificere fordampningens betydning for den samlede massebalance for BAM. Udover de nævnte parametre er der samlet et behov for at frembringe forbedrede data til brug for opstilling af en massebalance for BAM, som kan belyse fjernelsesprocesserne for dichlobenil og BAM fra det øjeblik, at dichlobenil er spredt på jordoverfladen som granulat (i form af Prefix eller Casoron).

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

Version 1.0 April 2005, © Miljøstyrelsen.