Miljøprojekt,1025 – Undersøgelse af reaktiviteten af reducerende stoffer i nogle danske sedimenter – et pilotstudie – 5 Samlet vurdering af reaktivitets- forsøgene

Undersøgelse af reaktiviteten af reducerende stoffer i nogle danske sedimenter – et pilotstudie

5 Samlet vurdering af reaktivitets- forsøgene

I forbindelse med disse indledende undersøgelser af sedimenters reaktivitet er der inddraget sedimenter med forskellige geokemiske og mineralogiske egenskaber fra forskellige steder i Danmark.

Undersøgelser viste at det var hensigtsmæssigt at begrænse forbE_Handlingen af de anvendte sedimentprøver, idet forbE_Handlingen i sig selv kunne afstedkomme ændringer i prøvens såvel mikrobielle som mineralogiske egenskaber og som dermed i betydeligt omfang kunne indvirke på udviklingen i bl.a. pH og E_H under tilførsel af ilt. Således viste det sig at en nedknusning af prøvematerialet til < 250 m blotlagde mineralflader og som dermed påvirkede redoxpotentialet i et omfang der ikke kunne erkendes i det sigtede prøvematerialet < 2 mm. Begge prøver stammede fra en reduceret sandprøve. En opvarmning af sedimentprøven til 105 °C forud sigtning ændrede markant de mikrobielle forhold og førte bl.a. til et mindre iltforbrug end for den ikke opvarmede prøve.

Reaktivitetsforsøgene er således gennemført med naturfugtige sedimenter, der forud for brug blev sigtet og kun fraktionen < 2 mm er efterfølgende anvendt i opslæmninger af med vand. Indhold af større partikler var ikke muligt ved den valgte forsøgsopstilling. I opslæmningerne var forholdet mellem sediment og vand 1:4, beregnet på baggrund af ovntør (105 °C) jords vægt, hvorved der blev taget hensyn til forskelle i det naturlige vandindhold. Ved anvendelse af prøver, der blev opbevaret nedfrossen, blev prøverne opbevaret i køleskab gennem en uge før end prøven blev anvendt til forsøg, med henblik på i videst mulig omfang at genetablere sedimentprøvens mikrobielle egenskaber.

Reaktivitetsforsøgene med naturfugtige, iltede sedimentprøver viste ingen eller kun svage ændringer i de målte pH-værdier og redoxpotentialer gennem forsøgsperioden. Dette var ligeledes ventet dersom det oprindelige indhold af reducerende forbindelser formodes allerede opbrugt ved naturlige processer. De små ændringer der blev bemærket kan bl.a. for pH-værdien skyldes at der som følge af frysning af prøven er sket en ændring i bindingen af det organiske stof, hvorved det er blevet mere biotilgængeligt. Desuden kan det tænkes at tilbageblevne reducerede forbindelser i iltede sedimentet ikke umiddelbart eller kun uhyre langsomt iltes ved den almindelige ilttransport gennem jordlagene men som ved massiv påvirkning af ilt lader sig ilte. Mulighederne for iltning kan selvfølgelig også være øget som følge af opsplitningen/sigtningen af sedimentprøven, hvorved reducerede forbindelser eventuelt er blevet blotlagt.

I opslæmninger med naturfugtige reducerede sedimentprøver sker der typisk en stigning i pH-værdien i begyndelsen af forsøget, antagelige som følge af mikrobiel omsætning af organiske stof og en heraf følgende alkalinitetsfrigivelse. Hvor markant denne forøgelse bliver vil afhænge af såvel mængden som sammensætningen af det tilstedeværende organiske stof. I sedimenter der ligeledes indE_Holder pyrit vil stigningen i pH-værdien i opslæmningen blive mindre når der samtidig sker en syredannelse i forbindelse med iltningen af pyrit. I sedimenter med lav bufferkapacitet kan iltningen af pyrit resultere i et betydeligt fald i pH-værdien i opslæmningen, som ved Uhre fra pH omkring 7 til pH omkring 4 efter tilførsel af ilt over 195 timer.

Ved de målte parametre er det således vanskeligt at opdele de forskellige procesforløb. Samtidige målinger af bl.a. alkalinitet og sulfat vil kunne hjælpe til at afklare bl.a. iltningen af organisk stof og pyrit. En tilpasning af forsøgsmetoden vil ligeledes kunne øge kendskabet til hvornår og i hvilket omfang iltningen af ferrojern-holdige forbindelser sætter ind i sammenligning med iltningen af reducerende forbindelser som bl.a. organisk stof og pyrit.

Et flertal af reaktivitetsforsøgene viser generelt faldende eller eventuelt stabile redoxpotentialer hvilket tyder på at den tilførte mængde ilt har modsvaret eller været mindre end det iltforbrug der var i opslæmningen. Længerevarende forsøg vil kunne vise hvornår iltbE_Hovet aftager og redoxpotentialet i opslæmningen atter stiger.