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

BAM's skæbne i grundvand

7 Fordampning af dichlobenil

7.1 Fordampning
     7.1.1 Fordampning fra jord
7.2 Nedbør
7.3 Konklusion

Der er udført et litteraturstudie af dichlobenils fordampning (se bilag E) for at belyse, om der sker en væsentlig fordampning af dichlobenil, og i givet fald om det ud fra litteraturen er muligt at estimere rater for fordampningen. Følgende forhold gør det relevant at undersøge dichlobenilfordampningen:

• Såfremt fordampningen af dichlobenil er en væsentlig fjernelsesproces, er overjordens kildestyrke i forhold til nedsivning mindre end hidtil antaget, hvilket har betydning for massebalancen.
• Fordampning af dichlobenil kan føre til en spredning af dichlobenil, idet dichlobenil kan udvaskes med nedbøren og efterfølgende nedbrydes til BAM og dermed udgøre en fladeforurening.

Strategien bag litteraturstudiet af fordampning af dichlobenil har været at gennemgå dels den tilgængelige videnskabelige litteratur, dels Miljøstyrelsens data der ligger til grund for ansøgningen om miljøgodkendelse af dichlobenil. Derudover er der taget kontakt til kemikalieproducenterne, som producerer eller har produceret dichlobenilholdige herbicider (Bayer CropScience AG og Crompton (tidligere Uniroyal)), men det har ikke været muligt at få data herfra.

Da en del af den videnskabelige litteratur er mangelfuld, refereres der i det følgende kun til litteratur, der er baseret på forsøg, hvor der måles direkte på fordampningen, eller hvor der er opstillet massebalancer for dichlobenil og metabolitter heraf. Se bilag E for flere detaljer om forsøgene.

7.1 Fordampning

Dichlobenil har som rent stof en relativt høj Henrys konstant KH (1,10 Pa·m³/mol) og et relativt højt damptryk (88 mPa ved 20 °C) (Tomlin, 1997). Dichlobenil har hovedsageligt været solgt som granulatprodukt. Da fordampningen fra fast fase (sublimering) synes at være begrænset, har produktets formulering stor betydning for dichlobenils fordampning, der først og fremmest forekommer, når stoffet er opløst i vand. Der er to fordampningsmekanismer, der bidrager til pesticidfordampning: én der er afhængig af fordampningen af vand (kaldet wick evaporation) og én, der kun kræver at vand er tilstede (Hartley, 1969).

7.1.1 Fordampning fra jord

Både formulering (granulat eller pulver til opløsning i vand) af dichlobenil, temperatur og jordens fugtighed har betydning for fordampningen. Dette ses af figur 7.1, der viser resultaterne af et tre timers forsøg udført med tørt og fugtigt (markkapacitet) sand i fordampningskammer med luftgennemstrømning ved temperaturerne 30, 40 og 50 °C (Parochetti et al., 1971). Der er en tilnærmelsesvis lineær sammenhæng mellem fordampning fra granulat (4% aktivt stof) og temperatur efter tre timer, omend fordampningen fra den tørre jord var yderst begrænset (<1%). Der er ikke samme tydelige linearitet for opløst pulver (50% aktivt stof), men fordampningen herfra er omkring 1-2 gange hurtigere for den fugtige jord, og ca. 4-10 gange hurtigere for den tørre jord end granulatet. Desværre er fordampningen ikke undersøgt ved lavere temperaturer, som umiddelbart er mere relevante for danske forhold. Resultaterne tyder på, at den primære fordampning sker i perioder, hvor det er varmt, og hvor jorden er fugtig. På en tør dansk sommerdag vil der således ikke ske en væsentlig fordampning af dichlobenil fra granulat spredt på befæstede arealer. Ud fra denne undersøgelse forventes lavere temperaturer end de undersøgte at give tilsvarende lav fordampning, så granulat ikke fordamper om efteråret og vinteren i Danmark. Den større fordampning fra fugtig jord i forhold til tør jord kan forklares ud fra de tidligere omtalte fordampningsmekanismer, hvor fordampningen fra fugtig jord i modsætning til tør jord også skyldes wick evaporation (stoffordampning via fordampning af vand).

Figur 7.1 Dichlobenil fordampet, fra henholdsvis granulat og opløst pulver udspredt på sand, i løbet af 3 timer ved tre temperaturer og ved forskelligt vandindhold (Parochetti et al., 1971) Stiplet linje: granulat, fuld optrukken linje: opløst pulver.

Et andet forsøg med fordampningskammer med luftgennemstrømning på fugtig, sandet humus jord viste efter 61 døgn, at fordampningen af ren ¹⁴C-dichlobenil var negligibel, idet kun 0,115% af oprindelig tilsat mængde stof blev genfundet som fordampet dichlobenil og metabolitter (Chowdhury et al., 1981). Tabel 7.1 viser fordelingen 61 dage efter tilførelsen af dichlobenil. Desværre er forsøgstemperaturen ikke opgivet, så resultatet kan ikke sammenlignes direkte med Parochetti et al. (1971). Var forsøget udført med dichlobenil som granulat, kunne der sandsynligvis forventes endnu lavere fordampning, jf. resultaterne opnået af Parochetti et al. (1971). Chowdhury et al. (1981) forklarer den lave fordampning fra den fugtige jord med, at dichlobenil har en høj vandopløselighed, og adsorptionskoefficienten til humusrige jorde er høj, hvilket gør, at fordampningen bliver lav.

Tabel 7.1. Fordeling af dichlobenil (dichlobenil) og metabolitter 61 dage efter tilføresel af ren dichlobenil i forsøg udført i fordampningskammer med opsamlng af gasflow (Chowdhury et al., 1981).

Et forsøg udført i mørke ved 20 °C over 6 måneder med vandmættet steriliseret sandjord tilsat ren ¹⁴C-dichlobenil (det vil sige ikke et formuleret produkt) viste ingen registrerbar fordampning ved opstilling af massebalance for jorden (Tabel 7.2) (Verloop & Nimmo, 1970). Ved forsøgets afslutning kunne 89% af den totale radioaktivitet genfindes som dichlobenil i jorden, mens metabolitter og restmængden i jorden tilsammen udgjorde 9%. Det vil sige, at massebalancen kun mangler 2%, der muligvis er fordampet eller skyldes måleusikkerhed. Dette resultat er ikke langt fra resultaterne af Parochetti et al. (1971), hvis deres lineære regression for fordampning fra fugtig jord mellem 30 og 50 °C ekstrapoleres til 20 °C, hvor fordampningen skulle blive 2% efter 3 timer.

Tabel 7.2. Genfinding af radioaktivitet fra ¹⁴C-Dichlobenil i steriliseret vandmættet sandjord i et lukket system (Verloop & Nimmo, 1970).

Lysimeterforsøg er velegnede til at belyse fordampning, da der oftest beregnes en massebalance ved forsøgets afslutning. Tre 2-års lysimeterforsøg blev udført på sandet jord med tilførsel af ¹⁴C-dichlobenil med initialkoncentrationerne 2,39; 3,46 og 7,11 kg aktivt stof/ha (Traub-Eberhard, 1992). Efter udsprøjtningen, der foregik i et plastik 'lysimetertelt', blev en svag luftstrøm pumpet gennem 'lysimeterteltet' i 21 timer og efterfølgende igennem to fælder (aktivt kul og ethylenglycol) for at opfange eventuelt fordampet dichlobenil. Der var ingen signifikant fordampning umiddelbart efter udsprøjtningen (ved ca. 13°C), idet mindre end 0,02% af den udsprøjtede mængde blev opsamlet i fælderne. 9-13% af den udsprøjtede mængde sad på 'lysimeterteltet', hvilket reelt kunne skyldes fordampning, og i givet fald må dette tab udgøre et maksimalt skøn over initial fordampning, men forsøgsrapporten tilskriver dette tab selve udsprøjtningen (drift). Det vil sige, at en del af aerosoltågen dannet ved udsprøjtningen har sat sig indvendigt på teltdugen.

21 timer efter udbringning blev lysimeternes overflade dækket med 0,5 cm jord (Traub-Eberhard, 1992). Ved forsøgets afslutning var den totale genfinding (jord, perkolat og vegetation) i de tre lysimetre: 34, 36 og 24% af den tilsatte ¹⁴C (Tabel 7.3). Under langstidsforsøget blev der ikke målt for fordampning af dichlobenil eller metabolitter. I topjord er halveringstiden ca. 0,48 år for dichlobenil (Clausen et al., 2002) og 0,33 år for BAM (kapitel 4), hvorfor dichlobenilkoncentrationen teoretisk kunne nå at blive halveret fire gange på de to år, mens BAM kunne halveres ca. seks gange, hvis der ikke skete udvaskning, optag i planter eller fordampning. Det kan således ikke afvises, at størstedelen af den fjernede mængde skyldes mineralisering og ikke fordampning af dichlobenil. Forsøgene er udført under forhold, som Miljøstyrelsen vurderer som repræsentative for danske nedbørsrige egne i nedbørsrige år. (Miljøstyrelsen, 1995).

Tabel 7.3. Genfinding af ¹⁴C udbragt som dichlobenil i tre lysimeterforsøg med forskellig initialkoncentration efter to år. 1: I perioden 16. maj 1990 til 21. oktober 1991 (Traub-Eberhard, 1992).

Ovenstående forsøg peger alle på, at fordampning af dichlobenil på granulatform, ikke vil være en betydende fjernelsesproces for dichlobenil under danske forhold. I tilfælde med fugtig jord og for danske forhold ekstremt høje temperaturer (30-50 °C) kan der fordampe 6-17% af den tilførte dichlobenil, men når jorden er tør, vil fordampningen være under 1% (Parochetti et al., 1971).

7.2 Nedbør

Fordamper dichlobenil til atmosfæren, vil det kunne måles i nedbør og/eller luft. Dichlobenil er fotokemisk stabil (Millet et al., 1998) og omdannes næppe til BAM i hverken luft eller nedbør. På trods af dichlobenils potentielle fordampning bliver der sjældent målt for dichlobenil i nedbør eller luft, mens der oftere måles for BAM, som ikke umiddelbart forventes at fordampe, dels på grund af lav Henrys konstant og dels på grund af, at BAM primært dannes under muldlaget. Det ville være relevant at have danske data for dichlobenil i nedbør, og især data fra før 1997, hvor Prefix og Casoron stadigvæk blev brugt, men sådanne data synes ikke umiddelbart tilgængelige.

Tabel 7.4. Dichlobenil detekteret i regnvand (µg/l).Referencer: a Trevisan et. al, 1993, B Hüskes & Levsen, 1997, C Kreuger et al., 2003.

I Italien blev der i 1988 målt dichlobenil i fire ud af 64 regnvandsprøver (Tabel 7.4). Der blev udtaget prøver i perioden maj-oktober, og de fire positive prøver blev udtaget i juni-august. (Trevisan et. al, 1993). I perioden april-november 1992 blev der i Tyskland indsamlet 40 regnvandsprøver, hvor dichlobenil blev fundet færre end 10 gange i koncentrationer over 0,08 µg/l. Desværre er de aktuelle koncentrationer ikke opgivet (Hüskes & Levsen, 1997). De fundne koncentrationer i Italien og Tyskland er betydeligt højere end de koncentrationer Kreuger et al. (2003) fandt i 2001, hvor 10 regnvandsprøver fra Söderåsen i Sverige blev analyseret for dichlobenil, og seks prøver var positive. De fundne koncentrationer er ikke opgivet, kun at de var over detektionsgrænsen på 0,0007 µg/l, og < 0,003 µg/l . Siden 1990 har dichlobenil ikke været brugt i Sverige, så koncentrationerne skyldes andre landes brug af stoffet og kan forklare, hvorfor de fundne koncentrationer er så lave i forhold til de italienske og tyske.

På baggrund af flere studier af regnvandsdata for pesticider er der fundet en tydelig korrelation mellem udbringningsperiode og fund af pesticider i regnvand (Richards et al., 1987) selv for atrazin, der ikke er flygtigt (Siebers et al., 1994, Jaeschke et al., 1995). Dette tyder på, at udbringningsmetode og formulering af pesticider er af stor betydning for den mængde stof, der kan detekteres i nedbør. Dichlobenil udspredt i granulatform kan ikke forventes at give anledning til fund i nedbør på grund af vinddrift.

7.3 Konklusion

Den foreliggende tilgængelige videnskabelige litteratur om fordampning af dichlobenil er gammel og mangelfuld, men de foreliggende data tyder ikke på en væsentlig fordampning af dichlobenil udbragt i Danmark. På trods af en relativt høj Henry's konstant, der kunne indikere en vis fordampning, synes en kombination af sorption til jord og produktformuleringen i form af granulat, der har været den langt overvejende anvendelsesform i Danmark, at reducere fordampningen.

Såfremt dichlobenil fordamper i væsentlig grad, formodes det at forekomme i nedbør. En gennemgang af litteraturen viser imidlertid, at dichlobenil kun er fundet i begrænset omfang i nedbør, hvilket understøtter konklusionen om, at fordampningen af dichlobenil er stærkt begrænset, og uden betydning som fjernelsesmekanisme for danske forhold.

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

Version 1.0 April 2005, © Miljøstyrelsen.