BAM's skæbne i grundvand

8 Konceptuel massebalance for Dichlobenil og BAM

8.1 Formål og strategi
8.2 Anvendte mængder og arealer behandlet med Dichlobenil
     8.2.1 Mængder og dosering
     8.2.2 Størrelse af reelt behandlet areal
8.3 Koncentrationer af dichlobenil og BAM i jord og vand
8.4 Konceptuel fysisk model
8.5 Estimering af stofmængder
     8.5.1 Terrænnær zone
     8.5.2 Sekundært grundvand/dæklag
     8.5.3 Primært grundvand
     8.5.4 Dræn og kloak
     8.5.5 Sekundær grundvandsafstrømning
     8.5.6 Dyb grundvandsafstrømning
     8.5.7 Vandindvinding
8.6 Sammenfatning af massebalance
8.7 Massestrømme internt i modellen
8.8 Konklusioner

Dette kapitel indeholder en opstilling af en massebalance for aktivstoffet dichlobenil og nedbrydningsproduktet 2,6-dichlorbenzamid. Massebalancen er baseret på de eksisterende opgørelser af salg af midlerne Casoron og Prefix i deres anvendelsesperiode samt den tilgængelige litteratur vedrørende målinger af indholdet af dichlobenil og BAM i jord og vand i perioden 1995-2004. Der er ikke fundet væsentligt litteratur om emnet fra før 1995.

8.1 Formål og strategi

Formålet med den konceptuelle massebalance er at estimere:

  1. Den aktuelle mængde (tons) af dichlobenil og BAM i den terrænnære zone (øverste 3 meter), samt underliggende grundvandsmagasiner.
  2. Mængden af dichlobenil og BAM, der historisk har forladt grundvandsmagasinerne ved vandindvinding og afstrømning.
  3. Massestrømme af dichlobenil og BAM mellem jordoverfladen, sekundære og primære magasiner.

Strategien for opstilling af den konceptuelle massebalance har været at anvende gennemsnitlige fundkoncentrationer for dichlobenil og BAM i en simpel 3–lags model for jord og grundvandsmiljøet til opgørelse af den aktuelle tilstedeværende masse i 2004. De historisk afstrømmede masser er opgjort på baggrund af Danmarksmodellens afstrømningsdata (Henriksen, 2003), samt de fundne koncentrationer i dræn, overfladevand samt sekundært og primært grundvand. Massebalancen opgøres i forhold til solgt mængde af dichlobenil.

Modellen er opbygget som vist i figur 8.1 og koblet med antagelser/vurderinger af henholdsvis volumen og/eller arealudstrækning af forureningsdata. I det omfang der ikke eksisterer data fra både jord- og vandfasen, er der anvendt en fugacitetsbetragtning til udregning af den samlede masse. Det er valgt at benytte lagtykkelser på 3, 20 og 60 meter for henholdsvis terrænnær zone, sekundært grundvand og primært grundvand.

Massestrømmene mellem overflade og sekundært samt primært grundvand er beregnet skønsmæssigt. Skønnet er foretaget på to forskellige måder. Dels er der taget udgangspunkt i, at BAM regnes som et konservativt stof, dels er der foretaget et skøn, hvor der tages højde for nedbrydning og sorption. Dermed vurderes graden af overensstemmelse mellem den forventede spredning af BAM til grundvandet set i forhold til de stofmængder, der er bestemt i massebalancen og derved fås en indikation af eventuel fjernelse af BAM, og dels hvor denne fjernelse er sket i systemet.

Figur 8.1 Fysisk konceptuel model til beregningen af dichlobenil og BAM i massebalancen

Figur 8.1 Fysisk konceptuel model til beregningen af dichlobenil og BAM i massebalancen

Der er i massebetragtningerne ikke omregnet mellem BAM og dichlobenil ækvivalenter, idet det vurderes, at usikkerhederne på andre indgående parametre langt overskygger den fejl, der gøres ved ikke at korrigere for de to stoffers forskellige molvægte i opgørelserne (BAM har en molvægt som er ca. 10% større end dichlobenil). Alle tal er dermed regnet i masser og ikke i mol.

8.2 Anvendte mængder og arealer behandlet med Dichlobenil

8.2.1 Mængder og dosering

Dichlobenil har været anvendt i 31 år i perioden 1967-97. Overordnet har dichlobenil været anvendt til ukrudtsbekæmpelse på gårdspladser i landzonen, gartnerier, frugtplantager og på indkørsler, grusstier og -veje samt halvbefæstede arealer (fx arealer med brosten etc.) i bebyggede områder. Disse arealer kaldes efterfølgende potentielt behandlede arealer. Den gennemsnitlige mængde udbragte dichlobenil er for landet som helhed ca. 29 tons aktivstof pr. år i hele anvendelsesperioden, svarende til et samlet forbrug på ca. 900 tons (jf. kapitel 2.1).

Dichlobenil er anvendt i form af de kommercielle produkter Prefix og Casoron. Fordelingen af den anvendte mængde dichlobenil mellem land- og byzonen er baseret på skøn fra Danmarks statistik (2000) og vist i tabel 8.4. Den anbefalede dosering var 11 kg/ha, der antages brugt i både by og landzonen.

8.2.2 Størrelse af reelt behandlet areal

Som udgangspunkt for beregning af størrelsen af de arealer, hvor dichlobenil har været anvendt, er brugt en dosering på 11 kg/ha år, som ligger i intervallet anbefalet i ”Planteværn, 93” (jf. kapitel 2.1). Det årlige forbrug på 29.000 kg svarer derfor til, at et areal på ca. 2.600 ha eller 26 km² er behandlet årligt. De 26 km² udgør derfor det teoretisk mindste behandlede areal. Alternativt ved behandling af nye arealer hvert år i alle 31 år (gentagelseshyppighed på 1) er der samlede behandlede areal på 828 km² (31x 26 km²). Behandlingsarealet kan derfor variere i intervallet 26-828 km² under antagelse om regelret anvendelse, samt at den solgte mængde svarer til den udspredte.

Gentagelseshyppigheden af behandlinger er en ukendt faktor, og dermed er også det reelt behandlede areal/påvirkede jordvolumen ukendt. Dette gør, at de stofmængder, som fundværdierne (se næste afsnit) repræsenterer, også er behæftet med stor usikkerhed. Der er i afsnit 8.5.1 foretaget en vurdering af effekten på massebalancen ud fra forskellige gentagelseshyppigheder.

Størrelsen af de behandlede arealer afhænger udover af gentagelseshyppigheden også af eventuelt systematiske afvigelser fra de 11 kg/ha. Ved fx en halvering af doseringen betinger det samlede salg af stoffet, at det dobbelte areal har været behandlet og vice versa.

8.3 Koncentrationer af dichlobenil og BAM i jord og vand

De præsenterede data er fra undersøgelser og moniteringsprogrammer, som belyser udbredelsen af dichlobenil og BAM i jord- og grundvandsmiljøet. I tabel 1 er opsummeret fundværdierne opdelt på:

  • jord (tabel 8.1a)
  • grundvand (tabel 8.1b)
  • overfladevand, herunder dræn og kloakering (tabel 8.1c).

I tabellen er så vidt muligt angivet spændet af fundne koncentrationer, måleperiode, antallet af analyser samt antal positive fund.

Nogle af undersøgelserne er målrettet mod påvisning af dichlobenil og BAM og repræsenterer dermed kildekoncentrationer (Miljøstyrelsen, 2002; Københavns Vand, 2000) og til dels (AVJ, 2002). Andre undersøgelser er udført med et mere generelt formål og vurderes at repræsentere et mere generelt koncentrationsniveau for spredningen af stofferne (GEUS, 2003; GEUS, 2004b; Miljøstyrelsen, 1997b og Christensen et. al., 2001). Data forefindes kun for perioden 1995-2004. Dermed er der ikke kendskab til koncentrationerne af stofferne i størstedelen af dichlobenil's anvendelsesperiode (1967 – 1997). De enkelte datakilder er beskrevet i bilag F.

Tabel 8.1a: Sammenfatning af analyseresultater for dichlobenil og BAM i jordprøver baseret på litteraturstudie. På baggrund af målte koncentrationsintervaller er der vurderet typiske koncentrationsniveauer, der anvendes som grundlag for opstilling af den konceptuelle massebalance.

Kilde Måleperiode Jordprøver 0-3 m u.t. Jordprøver under 3 m u.t.
Enhed   µg/kg µg/kg
(MST, 2002)
dichlobenil
BAM
2001
i.p.–1.320 (n=143;p=66)
i.p.–243 (n=143;p=52)

i.p. - 10 (n=11; p=1)
i.p. – 16 (n=11; p=4)
(AVJ, 2002)
dichlobenil
BAM
1998-2000
i.p.-90 (n=247; p=33)
i.p.–42 (n=258; p=23)

-
-
(Fyns Amt, 2003a)
dichlobenil
BAM
1998-2003
i.p.-230 (n=27;p=9)
i.p. (n=27)

-
-
Spænd af data
dichlobenil
BAM
  i.p.–1.320
i.p.–243
i.p. - 10
i.p. – 16
Skønnet indhold
Skønnet under kilde
dichlobenil
BAM
 
50
10

1-10
1
Skønnet diffus konc.
dichlobenil
BAM
 
-
-

-
-
- ikke undersøgt;
i.p. – ikke påvist;
n – antal analyser;
p – antal påvisninger over detektionsgrænsen

Generelt viser funddata store (størrelsesordener) koncentrationsvariationer af dichlobenil og BAM i jord- og grundvandsmiljøet. I jord og grundvand er der en overordnet tendens til, at fundkoncentrationerne falder 1 – 2 størrelsesordner med dybden. Mangel på data for størstedelen af anvendelsesperioden for dichlobenil indebærer en væsentlig usikkerhed, specielt med hensyn til mængden i det øverste af jordsøjlen samt for bortledningen af stof med overfladisk afstrømning fra dræn og kloak. Disse mængder forventes at respondere hurtigt på ændringer ved kilden. De ”vurderede koncentrationer” nederst i tabel 8.1 viser de vurderede repræsentative koncentrationer efter ophør af anvendelsen af dichlobenil. De vurderede koncentrationer er opdelt i:

  1. ”Under kilder”. Disse repræsenterer analyser af jord/vand udtaget direkte under potentielt behandlede arealer.
  2. ”Diffus koncentration”. Denne repræsenterer den generelle koncentration i vand påvirket af spredning.

De vurderede koncentrationer er anvendt som input-data i de følgende afsnit til beregning af massebalancen for dichlobenil og BAM (tabel 8.3 – 8.11).

Tabel 8.1b: Sammenfatning af analyseresultater for dichlobenil og BAM i grundvand baseret på litteraturstudie. På baggrund af målte koncentrationsintervaller er der vurderet typiske koncentrationsniveauer, der anvendes som grundlag for opstilling af den konceptuelle massebalance.

Kilde Måleperiode Porevand og sekundært grundvand 0-4 m u.t. Grundvand fra dæklag/sekundære magasiner Grundvand fra primære magasiner
    µg/l µg/l µg/l
(MST, 2002)
dichlobenil
BAM
2001
i.p. (n=13)
i.p.–37 (n=15;p=6)

-
-

-
-
(AVJ, 2002)
dichlobenil
BAM
1998-2000
-
-

i.p.–6,2 (n=246;p=26)
i.p.–29 (n=265;p=158)

-
-
(GEUS, 2003)
dichlobenil
BAM
1995-2002
-
-

-
i.p.-50 (n=5096;p=200)*

-
i.p.-10 (n=5096;p=200)*
(GEUS, 2004)
dichlobenil
BAM
2002
-
-

i.p.–2,8 (n=1225;p=46)
i.p.-14 (n=1225;p=448)

i.p.–2,8 (n=1225;p=46)
i.p.-14 (n=1225;p=448)
(Bendix et. al., 1999)
dichlobenil
BAM
1999
-
-

-
-

-
<0,01-0,4 (n=48;p=29)
(Fyns Amt, 2003a)
dichlobenil
BAM
1998-2003
-
-

-
-

i.p.-0,071
i.p.-0,61 (n=27;p=17)
Spænd af data
dichlobenil
BAM
 
i.p.
i.p.- 37

i.p.-6,2
i.p.- 50

i.p.–2,8
i.p.-14
Vurderet indhold
Vurderet under kilde
dichlobenil
BAM
 
1
50

1
10

0,1
1
Vurderet diffus konc.
dichlobenil
BAM
 
-
-

0,01-0,1
0,1-1

< 0,01
0,01-0,1
- ikke undersøgt
i.p. – ikke påvist
n – antal analyser
p – antal påvisninger over detektionsgrænsen
* data er ikke opdelt i analyser fra primære og sekundære magasiner, endvidere er det oplyst, at der er foretaget 5096 analyser fra 1049 boringsindtag med fund af BAM i de 200 stk.

Tabel 8.1c: Sammenfatning af analyseresultater for dichlobenil og BAM i overfladevand baseret på litteraturstudie. På baggrund af målte koncentrationsintervaller er der vurderet typiske koncentrationsniveauer, der anvendes som grundlag for opstilling af den konceptuelle massebalance.

Kilde Måleperiode Overfladevand fra byområder, regnvandsbassiner, kloaker Overfladevand fra landområder Overfladevand, generelt
    µg/l µg/l µg/l
(MST, 2002)
dichlobenil
BAM
2001
-
i.p.–1,32 (n=10;p=7)

-
-

-
-
(MST, 1997b)
dichlobenil
BAM
1996
i.p.-0,28 (n=5;p=4)
-

-
-

-
-
(Christensen et. al., 2001)
dichlobenil
BAM
1997-2000
-
-

-
-

-
i.p.-0,72
(ATV, 2000)
dichlobenil
BAM
1998-1999
-
0,06-1,3

-*
<0,01–0,1

-
0,03–0,6
(Bendix et. al., 1999)
dichlobenil
BAM
1999
-
-

-
-

-
0,03-0,1 (n=5;p=5)
(Fyns Amt, 2003a)
dichlobenil
BAM
1998-2003
-
i.p. – 0,46 (n=3;p=1)

-
-

-
i.p.-0,09 (n=14;p=10)
(MST, 2003)
dichlobenil
BAM
1999-2000
-
-

-
i.p.-0,004 (n=102;p=8)

-
i.p.-0,2 (n=291;p=171)
(Fyns Amt, 2003a)
dichlobenil
BAM
1998-2002
-
-

-
-

-
i.p.-0,13 (n=50;p=49)
(KE, 2004)
dichlobenil
BAM
1998-2004
-
-

-
-

i.p.-0,029
(n=221;p=8)
i.p.-0,34
(n=221;p=203)
Spænd af data
dichlobenil
BAM
 
i.p.-0,28
i.p.–1,3

-
<0,01-0,1

-
i.p.-0,6
Vurderet indhold
Vurderet under kilde
dichlobenil
BAM
 
-
0,1–1

-
0,01

-
0,1
Vurderet diffus konc.
dichlobenil
BAM
 
-
0,1–1

-
0,01

-
0,1
- ikke undersøgt
p – antal påvisninger over detektionsgrænsen
n – antal analyser
i.p. – ikke påvist
* målinger fra et enkelt tilløb til vandløb

8.4 Konceptuel fysisk model

Den konceptuelle fysiske model vist i figur 8.1 danner rammen om beregningen af den samlede stofmængde af dichlobenil og BAM i jord og grundvand, samt den historisk bortledte mængde med grundvandsafstrømning, overfladisk afstrømning - herunder dræn og kloak - samt oppumpet via indvinding til drikkevand.

Den konceptuelle model er opdelt i terrænnær zone, sekundære magasiner/dæklag og primære grundvandsmagasiner. Herudover er tilkoblet afløb i form af overfladisk grundvandsafstrømning, dræn og kloak, dyb grundvandsafstrømning samt vandindvinding.

Til beregning af vandmængder og massestrømme i den konceptuelle model anvendes vandbalancetal fra Danmarks-modellen (Henriksen, 2003). I forhold til tidligere modelvurderinger i ”Pesticider og Vandværker” (Miljøstyrelsen, 2002) betyder dette, at nettoinfiltrationen (nedbør – fordampning) er forøget fra 340 mm til 380 mm.

Figur 8.2: Vandbalancemodel til beregningen af mængder af dichlobenil og BAM i den konceptuelle massebalance.

Figur 8.2: Vandbalancemodel til beregningen af mængder af dichlobenil og BAM i den konceptuelle massebalance.

Vandbalancetallene i den konceptuelle model er vist i figur 8.2. De øvrige fysiske betingelser samt jord- og stofparametre for de følgende beregninger er vist i tabel 8.2.

Tabel 8.2. Basistal anvendt til beregning af mængder og massestrømme i den konceptuelle massebalance

Parameter Værdi Kilde
Geografisk areal
Landzone/by
Totalt

26.510/5.350 km²
31.860 km²

(Miljøstyrelsen, 2002)
Solgt mængde af dichlobenil 900 tons
(29 tons/år)
(Miljøstyrelsen, 2002)
Dosering af dichlobenil 11kg/ha (Miljøstyrelsen, 2002)
Terrænnær zone
tykkelse (m)

dichlobenil og BAM stofkoncentrationer

3

se tabel 8.1a

antaget
Sekundært grundvand/dæklag (mættet zone)

tykkelse (m)
porøsitet (-)
Kd-sand (l/kg) (dichlobenil/BAM) *
Kd-red. ler (l(kg) (dichlobenil/BAM) **

dichlobenil og BAM stofkoncentrationer



20
0,33
0,9/0,03
68,4/0,52

se tabel 8.1b



antaget
antaget
beregnet ud fra Miljøstyrelsen, 2002
Primært grundvand
(mættet zone)

tykkelse (m)
porøsitet (-)
Kd-sand (l/kg) (dichlobenil/BAM) *

dichlobenil og BAM stofkoncentrationer



60
0,33
0,9/0,03

se tabel 8.1b



antaget
antaget
beregnet ud fra Miljøstyrelsen, 2002
* Kd for sand er beregnet med regressionsformler fra Miljøstyrelsen ( 2002) og en fOC på 0,1%
** Kd for reduceret ler er udregnet som gennemsnit på Kd bestemmelser udført på reduceret ler i Miljøstyrelsen (2002).

8.5 Estimering af stofmængder

Ud fra den konceptuelle model er der beregnet den mængde af dichlobenil og BAM, der aktuelt (2004) findes i jord og grundvand i:

  1. Terrænnær zone.
  2. Sekundært grundvand/dæklag.
  3. Primært grundvand.
    samt mængden der historisk er bortledt med:
  4. Dræn og kloak.
  5. Sekundær grundvandsafstrømning.
  6. Dyb grundvandsafstrømning.
  7. Oppumpning.

Den konceptuelle model, der danner ramme for beregningen, er beskrevet i foregående afsnit i figur 8.1. De benyttede vandbalanceværdier i modellen er vist i figur 8.2.

Massebalancen for dichlobenil og BAM i den konceptuelle model er udregnet i forhold til den samlede solgte mængde dichlobenil. I det følgende gennemgås de enkelte poster i opgørelsen

8.5.1 Terrænnær zone

Der er usikkerhed om tykkelsen af den zone, som er repræsentativ for de terrænnære målinger vist i tabel 8.1. Tykkelsen af den terrænnære zone er valgt til 3 meter og repræsenterer formentligt den maksimale tykkelse, som disse data repræsenterer.

Der er endvidere betydelig usikkerhed om størrelsen af det areal, som dichlobenil er blevet udspredt på, ligesom der er en vis usikkerhed på doseringen.

Det berørte areal er forsøgt vurderet udfra to forskellige veje. Dels er det påvirkede areal vurderet på baggrund af fundraten i undersøgelser og på baggrund af en vurdering af størrelsen af de potentielt behandlede arealer, og dels er arealet vurderet på baggrund af en sandsynlig gentagelseshyppighed for anvendelse af dichlobenil.

Fundfrekvensen af dichlobenil og BAM på potentielle kildeområder, der er undersøgt uden forudgående viden om, hvorvidt behandling har fundet sted, er ca. 50% for den terrænnære zone (Miljøstyrelsen, 2002). Dette indikerer, at stoffet har været anvendt på cirka halvdelen af potentielt behandlede arealer (se afsnit 8.2).

En opgørelse af de potentielt behandlede arealer kan bestemmes ud fra forskellige antagelser og opgørelser. I tabel 8.3 er der vist en beregning af, hvilket areal der sandsynligvis er blevet behandlet med dichlobenil.

Tabel 8.3. Estimat af behandlede arealer baseret på 50% fundfrekvens af dichlobenil/BAM i undersøgelser af overfladenær jord.

Arealbenyttelse Totalt areal

Km²
% del areal potentielt behandlet * Forventet dichlobenil/BAM
påvirket areal
km²
Landzone** 26.510 0,12% 16
By** 5.350 10% 268
* I byområder er det antaget, at ca. 10% af arealet potentielt kan have modtaget dichlobenil. De 10% inkluderer fortovsarealer, terrasser, indkørsler, stier mv. (Miljøstyrelsen, 1990a). I landområderne er det antaget, at der samlet er 160.000 bebyggelser, hver med 200 m² gårdsplads, indkørsel mv. i gennemsnit (Danmarks statistik, 2000).
** Gennemsnitsdata fra 1982 (Miljøstyrelsen, 2002).

På baggrund af tabel 8.3 vurderes det, at 250-300 km² totalt er påvirket med dichlobenil/BAM i terrænnær zone.

En anden måde at beregne størrelsen af det behandlede areal er beskrevet i afsnit 8.2.2, hvor fabrikanternes doseringsanvisning på 11 kg/ha år og gentagelseshyppigheden er udgangspunktet for beregning af den arealmæssige størrelse af reelt behandlede arealer.

Således beregnet ud fra doseringen af dichlobenil på 11 kg/ha og et samlet årligt forbrug på 29.000 kg (total solgt mængde) har der været behandlet et areal på ca. 2.600 ha eller 26 km² årligt. Hvis behandlingen i alle 31 år er sket på de samme arealer (gentagelseshyppighed på 31) er alle 900 tons påført de samme 26 km² . Alternativt ved behandling af nye arealer hvert år i alle 31 år (gentagelseshyppighed på 1) er der samlet behandlet et areal på 828 km² (31x 26 km²) med samme mængde dichlobenil (det vil sige dichlobenil er ”spredt ud som et tyndere lag”).

Konsekvensen af gentagelseshyppigheden for opgørelsen af dichlobenil og BAM mængden i terrænnær zone er analyseret i tabel 8.4 for tre scenarier med gentagelseshyppigheden 1, 5 og 31.

Tabel 8.4. Beregnet mængde af dichlobenil og BAM på grundlag af fundkoncentrationer for tre scenarier (se forklaring i tekst nedenfor) af behandlingsmønster. Fundkoncentrationen anvendt til beregningen er angivet i tabel 8.1a.

Terrænnær zone 0 – 3 m.u.t.
Scenarie 1 2 3
Antal behandlinger i løbet af anvendelsesperioden (gentagelseshyppighed) 1 5 31**
Behandlet areal land / by (%)* 1,2 / 9 0,2 / 1,9 0,04 / 0,3
Behandlet areal land / by (km²) 329 / 499 65,7 / 99,8 10,6 / 16,1
Samlet masse (tons) i terrænnær zone
dichlobenil / BAM:
     
By 190 / 38 38 / 8 6 / 1
Land 25 /5 5 / 1 1 / 0
Sum 215 /43 43/9 7 /1
% af solgte mængde 29 5 1
* skønnet fordeling af behandlet areal mellem land og by fra /6/.
** anvendt i de tidligere grundvandsvurderinger af ”koncentration og varighed i grundvand” i ”Pesticider og Vandværker” (Miljøstyrelsen, 2002).

Scenarierne 1 og 3 repræsenterer yderpunkterne for den regelrette anvendelse af stoffet.

Som det ses af tabel 8.3, forventes i størrelsesordenen 250-300 km² af det samlede areal påvirket med dichlobenil/BAM baseret på nogle grove overslag om de teoretisk set tilgængelige arealer for udspredning samt de konstaterede fundfrekvenser ved undersøgelser.

Der er således indikationer på, at scenarie 1 og 2 i tabel 8.4 er væsentligt mere realistiske end scenarie 3, der dannede baggrund for de tidligere masseopgørelser. I det efterfølgende er arealbelastningerne beregnet udfra scenarie 1 og 2 valgt som udtryk for variationsbredden i den samlede masseopgørelse, der er angivet i tabel 8.11 og vist i figur 8.3.

Den samlede masse af dichlobenil og BAM i den terrænnære zone vurderes derfor at være i intervallet 52-258 tons.

Sammenfattende viser opgørelsen, at der sandsynligvis forekommer en meget betydelig mængde af BAM og specielt dichlobenil i den terrænnære zone (0-3 m u.t.).

8.5.2 Sekundært grundvand/dæklag

Til beregning af den samlede mængde dichlobenil/BAM i sekundært grundvand er der antaget en arealmæssig udbredelse på 10% [1] og 25%[1] for henholdsvis dichlobenil og BAM i et 20 m tykt lag (figur 8.1). Øvrige forudsætninger er givet i tabel 8.1 og 8.2. Der er ikke skelnet mellem land og by i opgørelsen.

Baseret på en gennemsnitlig koncentration på 0,01 – 0,1µg/l for dichlobenil og 0,1 – 1,0 µg/l for BAM (tabel 8.1), vurderes mængden af opløst dichlobenil og BAM til henholdsvis 0 - 2 tons og 5 - 48 tons.

En stor del af forureningsfundene i de øverste 20 – 25 m af lagserien er gjort i dæklag af moræneler (typisk reducerede under 3 – 6 m dybde) med indlejrede sekundære magasiner (GEUS, 2003). Sorptionsundersøgelserne fra (Miljøstyrelsen, 2002) viser ringe adsorption af dichlobenil og BAM i sandlag og høj sorption i reduceret ler.

Antages dæklaget udelukkende at udgøres af ler, kan det beregnes, at der i lermaterialet findes 50-500 tons dichlobenil og BAM, svarende til op til knap 60% af den solgte mængde.

Forudsætningen om at dichlobenil og BAM er opblandet 100% i ler vurderes dog at være usandsynlig, dels fordi strømningen og stoftransporten i moræneler typisk sker i sprækker samt indlejrede sandlag/sekundære magasiner, samtidig med at lerdæklag kun findes på cirka 50% af arealet i Danmark .

Både en meget stor tilbageholdelse eller homogen strømning som beskrevet herover er i uoverensstemmelse med de høje fundfrekvenser i grundvandsmoniteringen i underliggende magasiner.

Hovedparten af dichlobenil og BAM forventes derfor primært at være transporteret ned gennem sprækker og sandlag i lerlagene. For situationen, hvor dichlobenil og BAM sorberer til sand, er den samlede sorberede masse kun 2-20 tons, på grund af væsentligt lavere Kd-værdier i sand end i ler.

Tabel 8.5. Beregnede mængder stof i sekundært grundvand og dæklag.

Sekundært grundvand/dæklag
Stof Vand Sediment
Kd Sand
Sediment
Kd Reduceret ler
% af solgt mængde
Spændet udgøres af
Lav vand+sand – Høj vand+red. ler
Tons Tons Tons
Dichlobenil 0-2 1-10 74-740 1–83%
BAM 5-48 1–9 14-140 1-17%
Totalt 5-50 2-20 88–880 1-100%

Sammenfattende viser beregningen af indholdet af dichlobenil og BAM for sand og ler i tabel 8.5, at der teoretisk kan findes en betydelig mængde dichlobenil og BAM bundet i dybere reducerede lerlag. Disse udgør en overvejende del af dæklagene i Østdanmark, hvor de fleste dichlobenil- og BAM-fund er gjort.

Da det er usikkert, hvor stor en del af leren, der aktivt deltager i transporten af dichlobenil/BAM, er det i den samlede opgørelse valgt at angive mængderne baseret på det opløste stof (vist i tabel 8.11 og figur 8.3) samt de mængder, der ville være sorberet, såfremt de 20 m dæklag udgjordes af sand.

Det samlede skøn over mængden af BAM i sekundært grundvand og dæklag er på denne baggrund 7-70 tons.

8.5.3 Primært grundvand

I denne beregning antages en udbredelse af BAM i 25%1 af det primære grundvand og en gennemsnitlig koncentration på 0,01 – 0,1 µg/liter (tabel 8.1) samt de øvrige viste parametre i tabel 8.2. På dette grundlag beregnes en samlet opløst BAM-masse i primært grundvand på godt 1–14 tons.

Tabel 8.6. Beregnede mængder stof i primært grundvand

Primært grundvand
Stof Vand Sediment
(Kd-sand)
% af salg
Tons Tons
Dichlobenil -
BAM 1-14 1-3 <2
Totalt 1-14 1-3 <2

Den sorberede mængde tager udgangspunkt i en Kd værdi som for sand, svarende til, at der jf. tabel 8.6 er 1-3 tons sorberet.

Den samlede masse af BAM i det primære grundvand er på denne baggrund 2-17 tons.

8.5.4 Dræn og kloak

I tabel 8.7 er vist mængden af bortledt BAM beregnet ud fra fundkoncentrationerne i tabel 8.1c under hensyntagen til den skønnede fordeling af overfladisk afstrømning mellem land og by (figur 8.2) samt arealet af land og by, jf. tabel 8.2.

I forhold til den konceptuelle hydrologiske model angivet i figur 8.2 er der regnet med en afstrømning via dræn på 280 mm i by og 165 mm på landet.

Der er som nævnt indledningsvis en meget ringe datadækning for overfladevand, herunder koncentrationer i dræn og kloakker for anvendelsesperioden 1967-97.

Undersøgelser af afskylning fra halvbefæstede arealer viser, at op mod ca. 50% af doserede mængder pesticider kan blive afskyllet til dræn eller kloak, ved den førstkommende nedbør (Beltman et al., 2003).

Det forventes derfor, at særligt dræn og kloakker responderer hurtigt på ændringer i forureningsbelastningen, og at koncentrationsniveauerne i tabel 8.1c ikke er repræsentative for perioden, hvor dichlobenil blev anvendt. Derved er der stor usikkerhed om den stofmængde, der er fjernet ad denne vej.

Tabel 8.7. Estimerede mængder stof bortledt i dræn og kloak

Dræn / kloak
Stof Land By Totalt
Tons % af salg Tons % af salg Tons % af salg
Dichlobenil
BAM 2 –16 <2 6 – 55 1-6 8-71 1-8
Totalt 2 - 16 <2 6 – 55 1-6 8-71 1-8

Beregningen viser, at den bortledte mængde af dichlobenil og BAM med dræn og kloakering repræsenterer cirka 8-71 tons baseret på de foreliggende data og dermed 1-8% af den samlede solgte mængde dichlobenil.

8.5.5 Sekundær grundvandsafstrømning

I tabel 8.8 er vist beregningen af hvor meget BAM, der er bortledt med grundvandsafstrømning fra sekundære magasiner (tabel 8.1b). Der er ikke skelnet mellem land og by.

Beregningen viser, at der formentlig er fjernet < 5% af den solgte mængde dichlobenil ved afstrømning fra de sekundære magasiner.

Tabel 8.8. Beregnede mængder stof bortledt ved sekundær grundvandsafstrømning til vandløb

Sekundær grundvandsafstrømning
Stof Tons % af salg
Dichlobenil 0-2 -
BAM 5-43 1-5
Totalt 5-45 1-5

8.5.6 Dyb grundvandsafstrømning

I tabel 8.9 er vist beregningen af hvor meget BAM, der er bortledt med den dybe grundvandsafstrømning.

Det ses, at der ad denne vej er fjernet 0 – 1 ton. Sammenfattende viser beregningen, at der med dyb grundvandsafstrømning er bortledt BAM svarende til < 1% af den solgte mængde dichlobenil.

Tabel 8.9. Beregnede mængder af stof bortledt via dyb afstrømning fra primære magasiner

Dyb grundvandsafstrømning
Stof Tons % af salg
Dichlobenil
BAM 0 – 1 0
Totalt 0 – 1 0

8.5.7 Vandindvinding

I beregningen er forudsat en middelkoncentration på af BAM på 0,005 –0,05 µg/l [2].

Tabel 8.10 viser, at den beregnede oppumpning af BAM maksimalt svarer til cirka 1ton. Det vil sige ca. 1 promille af den solgte mængde, og dermed ikke mængdemæssigt en betydende størrelse.

Tabel 8.10. Beregnede mængder af stof bortledt med vandindvinding.

Vandindvinding
Stof Tons % af salg
Dichlobenil
BAM 0 – 1 0
Totalt 0 – 1 0

8.6 Sammenfatning af massebalance

Tabel 8.11 sammenfatter mængderne af de enkelte poster af dichlobenil og BAM vist i tons og som massebalance i% af den samlede solgte mængde dichlobenil. De opgjorte delmængder er tillige vist i figur 8.3.

Tabel 8.11 Sammenfatning af beregnede stofmængder i jord og grundvand samt mængde bortledt med afstrømning og vandindvinding.

  BAM Dichlobenil Totalt
Tons % af salg
Terrænnær zone 9–43 43-215 52–258 6–29
Sekundært grundvand 6–57 1-12 7–69 1–8
Primært grundvand 1–17 0 1–17 0–2
Dræn / kloak 8-71 0 8–71 1-9
Sek. grundvandsafstrømning 5–43 0-2 5–45 1–5
Dyb grundvandsafstrømning 0–1 0 0–1 0
Vandindvinding 0–1 0 0–1 0
Totalt: 29–233 44-229 73–462 8–51

Opgørelsen viser, at de aktuelle mængder af dichlobenil og BAM i jord og grundvand, samt de mængder der historisk er bortledt med afstrømning og vandindvinding, er 73–462 tons, svarende til 8–51% af det samlede salg af dichlobenil.

Figur 8.3. Sammenfatning af beregnede mængder af dichlobenil og BAM i jord og grundvand samt afløb fra systemet.

Figur 8.3. Sammenfatning af beregnede mængder af dichlobenil og BAM i jord og grundvand samt afløb fra systemet.

Af den samlede mængde BAM i jord og grundvand findes > 95% i lagene over primært grundvand. Op til 25% af den solgte mængde dichlobenil findes som dichlobenil i de øverste jordlag. Resultatet peger i retning af, at der forekommer en betydelig restmængde af stof i lagserien over grundvandet. Der er dog betydelig usikkerhed om størrelsen af denne restmængde, primært på grund af ringe viden om størrelsen af det behandlede areal.

Beregningen af bortledt masse af dichlobenil og BAM gennem dræn, kloak, med grundvandsafstrømning og vandindvinding viser, at denne stofmængde udgør en mængdemæssig begrænset størrelse (samlet 2 – 13% af den solgte mængde dichlobenil) i massebalancen, dog er de beregnede værdier af drænafstrømningen efter al sandsynlighed for lave på grund af manglende datagrundlag om aktuelle drænvandskoncentrationer i anvendelsesperioden.

Beregningen af massen af BAM, der er bortledt med overfladisk og dyb grundvandsafstrømning, udviser en vis robusthed. Opskrives fx koncentrationerne af BAM med en faktor 10 (eksempelvis en gennemsnitskoncentration af BAM på 10 g/l i 25% af den overfladenære grundvandsafstrømning), så udgør den bortledte mængde stadig kun det, der svarer til cirka 10% af den solgte mængde dichlobenil. En sådan opskrivning vurderes imidlertid ikke at være realistisk.

Den beregnede oppumpning af BAM ved vandindvinding svarer maksimalt til cirka 1 tons. Dermed udgør denne del en mængdemæssigt ubetydelig størrelse.

8.7 Massestrømme internt i modellen

Der er jf. afsnit 8.5 og 8.6 med de eksisterende data redegjort for 10-50% af den udspredte dichlobenilmasse. Der er heri således en indikation af, at der foregår en række processer, der enten ikke er beskrevet ved den konceptuelle model, eller at data i den opstillede model ikke er fyldestgørende.

Til at vurdere på massestrømmen imellem terrænnær zone og de sekundære magasiner er der taget udgangspunkt i tabel 8.1a og 8.1b, scenarie 1 og 2 fra tabel 8.4 samt vandbalancen fra tabel 8.2. Der er regnet med en nedsivningsperiode på 38 år (1967-2004). På denne baggrund kan den nedsivede mængde fra terrænnær zone beregnes til 30-300 ton, som vist i tabel 8.12. Til sammenligning er summen af dichlobenil/BAM, der har forladt den terrænnære zone fra masseopgørelsen, beregnet til 13-133 tons.

Tabel 8.12. Beregning af mængde af dichlobenil og BAM nedsivet fra terrænnær zone til underliggende niveauer

Nedsivningsareal
(0,6-2,6% af DK areal)
km²
Vurderet dichlobenil/BAM
koncentration i porevand
µg/l
Sum af udvasket
dichlobenil/BAM
tons
Sum af udvasket
dichlobenil/BAM
%
160-820 25-50 30-300 3-33%

Dette afspejler sandsynligvis i et vist omfang usikkerheden på opgørelserne, men også at der kan være sket en nedbrydning af BAM af betydning i den terrænnære zone.

Massestrømmen mellem de sekundære og primære magasiner, baseret på de samme forudsætninger som for massestrømningen mellem terrænnær zone og sekundære magasiner, kan beregnes til 2-16 ton. I tabel 8.13 er de anvendte data angivet.

Tabel 8.13. Beregning af mængde af dichlobenil og BAM der nedsiver fra sekundære magasiner til underliggende niveauer

Nedsivningsareal
(25% af DK areal)
km²
Vurderet dichlobenil/BAM
koncentration i porevand
µg/l
Sum af udvasket
dichlobenil/BAM
tons
Sum af udvasket
dichlobenil/BAM
%
8000 0,1-1 2-16 <2

Til sammenligning er mængden af dichlobenil/BAM, der har forladt de sekundære magasiner, fra masseopgørelsen, beregnet til 1-19 tons.

De to beregninger er meget ens og indikerer sandsynligvis, at der kun i meget begrænset omfang sker en omsætning af BAM i forbindelse med transporten i de dybere jordlag.

Dermed vurderes fjernelsen af BAM hovedsagligt at ske øverst i jord/grundvandssystemet, fx ved nedbrydning og/eller bortskylning fra terræn. Bestemmelserne på grundlag af massestrømmene er dog usikre og præciseres yderligere i den følgende detaljerede modelbaserede massebalance.

8.8 Konklusioner

Den samlede beregnede mængde dichlobenil og BAM aktuelt tilstede i jord/grundvand samt historisk bortledt ved afstrømning/vandindvinding udgør 10 – 50% (70 – 460 tons) af den solgte mængde dichlobenil (massebalancen). Det reelle tal forventes at ligge i den øvre ende af intervallet. Dette er i god overensstemmelse med det skøn over nedsivet stofmængde (50% af solgt mængde), der blev gjort i de tidligere modelvurderinger i Miljøstyrelsen, 2002.

Der vurderes at forekomme en betydelig mængde (50 - 350 tons) dichlobenil og BAM i jord og vand over primært grundvand, svarende til op til ca. 95% af den tilstedeværende masse. Til sammenligning vurderes, at der på nuværende tidspunkt kun findes 1 – 17 tons BAM i primært grundvand.

Nedbrydningen af BAM vurderes at være minimal i grundvandszonen og stoffjernelsen sker dermed hovedsagligt øverst i jord/grundvandssystemet, fx ved nedbrydning og/eller bortskylning fra terræn. Bestemmelsen skal dog betragtes som indikation til støtte for den mere præcise vurdering, der foretages i den følgende detaljerede modelbaserede massebalance.

Den største usikkerhed i opgørelsen af massebalancen knytter sig til mængden af dichlobenil og BAM i øvre jordlag og sekundært grundvand, samt den mængde der er bortledt med dræn og kloak, hvor sidstnævnte værdi vurderes at være undervurderet.

Opgjort ud fra de foreliggende funddata udgør bortledning af dichlobenil og BAM via kloak og dræn en mængdemæssig begrænset post i massebalancen (1-8%). Der er imidlertid meget stor usikkerhed om den faktisk bortledte mængde af dichlobenil og BAM på grund af manglende historiske data over gældende koncentrationsniveauer i behandlingsperioden 1967 til 1997 med dichlobenil. Tallets reelle størrelse vurderes at være væsentligt større.

Bortledningen af dichlobenil og BAM med grundvandsafstrømning samt vandindvinding udgør en mængdemæssig underordnet del af masseopgørelsen (< 5% af den solgte mængde dichlobenil).


Fodnoter

[1] Fundfrekvensen af dichlobenil i vandprøver fra sekundært grundvand (AVJ, 2002) er cirka 10%. Dette tages som udtryk for, at dichlobenil er udbredt i 10% af sekundært grundvand på arealet for land og by.

Fundfrekvensen af BAM i vandindvindingsboringer er cirka 20-25% (GEUS, 2003). Dette tages som udtryk for at BAM er udbredt i 25% af primært grundvand på arealet af land og by . Dette stemmer overens med resultaterne fra modelleringerne i ”Pesticider og Vandværker” (MST, 2002, delrapport 4, appendiks 1, fx temafigurerne 1-21), der viser en udbredelse af BAM i primært grundvand på ca. 5 – 25% (under frit sand og middeltykt (15 m) lerlag) og helt op til ca. 100% i kalkmagasiner (skønnet andel ca. 30% af grundvandsressourcen) i år 2000.

[2] Beregnet ud fra antagelse om vandindvinding af 20 mm/år (figur 2) og at 25% af denne mængde (5mm) har indeholdt BAM. Ud fra modelberegninger i Miljøstyrelsen, 2002 (Appendiks 1, fx temafigurerne 1-21) er det skønnet, at der som middelværdi har været cirka halvdelen (0,005 – 0,05 µg/liter ) af den nuværende koncentration af BAM i grundvand (0,01 – 0,1µg/liter) de seneste 20 – 25 år.

 



Version 1.0 April 2005, © Miljøstyrelsen.