5 Konklusion og anbefaling

Bestemmelse af forureningskoncentrationen i mobilt porevand i den umættede zone

5.1 Konklusion
5.2 Anbefaling

Det har længe været kendt, at det med sædvanlige prøvetagnings- og analysemetoder er vanskeligt at beregne/forudsige den påvirkning som udvaskningen af en jordforurening forårsager for grundvandet.

I dette projekt har vi prøvet at anvende og sammenligne en række metoder til udtagning/beregning af koncentrationer af mobilt porevand:

Udcentrifugering af porevand fra en jordkerne.
Sugeceller (af henholdsvis PTFE/kvarts og stål).
Opsamling af eluat.
Jordprøvetagning med beregning af porevandskoncentrationer ved hjælp af fugacitetsprincippet (regnearket JAGG /8/).
Poreluftprøvetagning med beregning af porevandskoncentrationer ved hjælp af fugacitetsprincippet (regnearket JAGG /8/).
Udvaskningstest (med tilhørende fortyndingsberegninger og beregninger efter fugacitetsprincippet).

I det følgende findes en kortfattet konklusion og anbefaling vedrørende de prøvetagningsmetoder, som er anvendt i projektet.

5.1 Konklusion

Ud fra de udførte kolonneforsøg i laboratoriet sås nogle forholdsvis klare og entydige resultater. Desværre var resultaterne fra lysimeterforsøgene i felten, såvel forsøgene med lav som med høj hydraulisk belastning, langt mere uklare og vanskelige at tolke.

Sammenfattende indikerer resultaterne af vores forsøg, at standardanalyse af udtagne jordprøver, med efterfølgende ligevægtsberegning af porevandskoncentrationen under anvendelse af fugacitetsprincippet, kan anvendes til forudsigelse af udvaskning af MTBE, og tildels også for TCE. Metoden giver imidlertid utilfredsstillende resultater for benzin og phenanthren, blandt andet fordi standard-analyserne har detektionsgrænser for benzin og BTEX’er, som er alt for høje i denne sammenhæng.

Beregning af porevandskoncentrationer ud fra jordanalyser og ligevægtsbetragtninger (fugacitetsprincippet) har traditionelt været anset som et overestimat af forureningspåvirkningen. I laboratorieforsøgene undervurderede metoden imidlertid porevandskoncentrationen, mens metoden i lysimeterforsøgene gav såvel undervurderinger som overvurderinger af porevandskoncentrationerne.

De udførte udvaskningstest (vandig ekstraktion) med efterfølgende ligevægtsberegninger efter fugacitetsprincippet har for TCE og MTBE givet omtrent samme porevandskoncentrationer som ovennævnte standardanalyser af jordprøver med efterfølgende ligevægtsberegninger. Sammenhørende koncentrationer bestemt ved den anvendte udvaskningstest viser dog mindre variationer, end sammenhørende koncentrationer bestemt ud fra almindelige jordanalyser (med tilhørende fugacitetsberegning af porevandskoncentrationen). For benzinkomponenter og phenanthren er der ved udvaskningstestene kun genfundet i størrelsesordenen 10-20 % af porevæskekoncentrationen. Metoden er meget følsom over for opnåelse af sorptions-ligevægt i jorden.

Det har fra flere sider været ønsket, at der blev estimeret typiske korrektionsfaktorer, således at porevandskoncentrationer beregnet ud fra jordanalyser eller udvaskningstest kan korrigeres til at stemme bedre overens med de ”reelle” porevandskoncentrationer. Pt. mangler der imidlertid vidensgrundlag for at kunne beregne sådanne korrektionsfaktorer, som må forventes at være afhængige af en lang række forhold som fx forureningskomponent, forureningshistorie og alder (især mht. ”aging” effekter på ad- og desorption), jordens potentiale for stoftransport sammen med mobile kolloider og opløst organisk stof, samt jordtype (herunder indhold og sammensætning af jordens naturlige organiske stof) og nedbørsforhold. De her udførte forsøg giver ikke grundlag for et estimat at sådanne korrektionsfaktorer.

Udtagelse af poreluft med efterfølgende analyser og ligevægtsberegninger af porevandskoncentrationen kan, ud fra de her udførte forsøg, ikke anbefales. Selv under de meget kontrollerede forhold i kolonneeksperimenterne var poreluftmålingerne helt utilfredsstillende, idet de tilhørende ligevægtsberegninger enten gav spredninger over flere størrelsesordener i porevandskoncentrationerne eller medførte markant underestimering af koncentrationerne.

Ved kolonneforsøgene i laboratoriet gav udtagning af porevand med stålsugeceller i alle tilfælde langt de bedste resultater. Metoden er desværre ret omkostningstung, specielt fordi metoden er ret tidskrævende, og det er vanskeligt at anvende sugeceller i dybder større end nogle ganske få meter. Men hvor det er vigtigt med et meget præcist resultat, hvor der skal udføres langtidsmonitering, eller hvor prøvetagningsudgifterne ikke er afgørende, kan metoden stærkt anbefales. Metoden har nogle tekniske begrænsninger, som skal overvejes nøje i forbindelse med eventuel anvendelse. I tørre perioder må der fx forventes meget lange (måske uhensigtsmæssigt lange) opsamlingsperioder eller der må vandes. For forureningskomponenter, som de aktuelle sugeceller ikke er testet for, er det vigtigt, at der inden brug udføres test for eventuel adsorption til sugecellerne.

5.2 Anbefaling

I det følgende gives en kortfattet anbefaling af prøvetagningsmetode for de stoffer, som blev anvendt i projektet. Man skal være opmærksom på, at de i projektet anvendte udvaskningstest ikke er implementeret som standardanalyser på laboratorierne.

Benzin

Alle testede metoder undervurderer klart indholdet af benzin. Hvis det er praktisk og økonomisk muligt anbefaler vi brug af stålsugeceller, som gav fornuftige metoder i laboratorieforsøgene.

Jordprøvetagning med tilhørende fugacitetsberegning eller tilhørende udvaskningstest (se beskrivelse af den anvendte test i afsnit 3.3) viste utilfredsstillende lav reproduktion af porevandskoncentrationen, og der er store problemer forbundet med jordanalysens høje dektektionsgrænse. Det vil ofte være nødvendigt (blandt andet af praktiske og økonomiske hensyn) at anvende jordprøvetagning med efterfølgende beregninger, men mest på grund af mangel på bedre metoder.

Ved prøvetagning bør man nøje overveje, om man kan få bedre resultater ved at analysere enkeltkomponenter som fx BTEX’erne i stedet for benzin, idet der findes analysemetoder som har meget lave detektionsgrænser for enkeltkomponenter (fx Purge&Trap- metoden).

MTBE

For MTBE kan den anvendte udvaskningstest anbefales. I vores forsøg gav udvaskningstestene stort set samme resultater, som prøveudtagning med sugeceller. Jordanalyser med efterfølgende fugacitetsberegninger kan ikke benyttes, idet detektionsgrænsen for jordanalysen er for høj.

TCE

Også for TCE kan den anvendte udvaskningstest benyttes. I vores forsøg gav udvaskningstestene stort set samme resultater, som prøveudtagning med sugeceller. Resultaterne af jordprøvetagning med tilhørende fugacitetsberegninger udviser større spredning end resultater fra sugeceller og udvaskningstest. Der er dog forholdsvis stor spredning på resultaterne fra alle prøvetagningsmetoder/beregningsmetoder.

Phenanthren

Der foreligger kun et meget begrænset datagrundlag, idet indhold af phenanthren alene kunne måles i forbindelse med kolonneforsøgene (laboratorieforsøg). I disse forsøg gav udtagning af porevand i stålsugeceller, som den eneste metode, en rimelig reproduktion af porevandskoncentrationen.