| Til bund | | Forside |

Miljøprojekt nr. 1280, 2009

Fytoremediering af kulbrinte- og anden forurening på nedlagt slamdepot

Indholdsfortegnelse

1 Sammenfatning

2 English resumé

3 Baggrund

4 Aktivitets- og lokalitetsbeskrivelse

• 4.1 Aktivitetsoversigt og tilsyn med forsøgsarealer
• 4.2 Beskrivelse af forsøgslokaliteten
• 4.3 Nivellering

5 Resultater

• 5.1 Poreluftsmålinger
• 5.2 Jordprøver
  • 5.2.1 Udtagning af jordprøver
  • 5.2.2 Total kulbrinter (THC) og PAH’er
  • 5.2.3 Slamrelaterede stoffer
  • 5.2.4 Næringsstoffer
  • 5.2.5 Tungmetaller
• 5.3 Rodtælling
• 5.4 Grundvandsprøver
• 5.5 Optag af forureningsstoffer i planter
  • 5.5.1 Bladprøver
  • 5.5.2 Ukrudt
  • 5.5.3 Træer

6 Tidsbehov og slutkoncentrationer

7 Teknologiens økonomi

8 Konklusion

9 Referencer

Bilag A

Bilag B

Bilag C

Bilag D

Bilag E

Bilag F

Bilag G

Bilag H

Bilag I

Bilag J

Bilag K

Bilag L

Bilag M

1 Sammenfatning

Formålet med nærværende projektet har været at afprøve planteassisteret oprensning, såkaldt phyto-oprensning, som teknologi til oprensning af organiske forureninger i jord.

Københavns Kommune, Miljøkontrollen, har på den konkrete forsøgslokalitet i Valbyparken haft til formål at tilvejebringe et vidensgrundlag for anvendelse af pil og poppel på lokaliteter forurenet med olie og PAH’er, herunder:

• at undersøge beplantningens betydning for nedbrydningen af olie og PAH i jorden.
• at undersøge hvor lave slutkoncentrationer af olie og PAH, der kan opnås ved beplantningen.
• at dokumentere anlægs- og driftsomkostninger for en planteassisteret oprensningsteknologi.
• at afgøre tidsbehovet for en planteassisteret oprensningsteknologi.

Projektet blev påbegyndt i foråret 1999 og har forløbet frem til og med 2005.

Lokaliteten er et tidligere slamdepot med meget høje koncentrationer af både organiske og metaller, et højt indhold af organisk stof og en meget ringe dybde til anaerobe forhold. Projektet omfattede beplantning af 2 testfelter med henholdsvis pil og poppel og sammenligning af udviklingen i disse felter med hensyn til dybden af den aerobe zone, rodudvikling, planternes generelle sundhedstilstand, nedbrydning af olie og PAH samt slamrelaterede organiske forureninger og optag af metaller i forhold til udviklingen i et reference felt uden særlig beplantning og med den samme lugning og øvrig pasning som de to plantefelter.

Gennemførelsen af aktiviteterne har vist følgende:

• I det første år af projektperioden gik en del af de nyplantede træer til p.g.a. for dårlig lugning omkring dem, derfor blev der nyplantet i 2000. Herefter er en nogle træer gået til i de første år (ca. 15 %), dels på grund af manglende pasning, men formentlig især på grund af det meget høje metalindhold i jorden, ikke mindst indholdet af kobber. De overlevende træer har til gengæld været i god vækst igennem hele projektperioden. Efter den 6 årige projektperiode er piletræerne 3-4 meter højde, mens poppeltræerne er 4-6 m eter høje. En visuel vurdering af bladene viser dog, at der er flere træer, hvor bladene sidst på sæsonen er krøllede og har sorte pletter og således synes mindre resistente overfor sygdomsangreb. Dette synes dog ikke at have indflydelse på træernes vækst.
• Nivellering af området har vist, at der er sket en sænkning af arealet siden projektets start i 1999. Sænkningen er størst i plantefelterne, hvor jorden har sat sig med omkring 10 cm, mens jorden i referencefeltet har sat sig omkring 3 cm. Forskellen mellem plantefelterne og referencefeltet skyldes sandsynligvis den højere biologiske aktivitet i plantefelterne.
• Poreluftsmålinger i forskellige dybder igennem projektperioden viser, at iltindholdet i de øverste jordlag i alle 3 forsøgsfelter er steget igennem projektperioden. En sammenligning af de 2 plantefelter indikerer dog, at der opnås de mest aerobe forhold i poppelfeltet. Som det ses af de senere resultater er der ikke umiddelbart en sammenhæng mellem dette og udviklingen i rodtæthed samt omsætningen af de organiske forureningskomponenter.
• Udtagning af jordprofiler i alle 3 forsøgsfelter viser, at overgangen mellem aerob og anaerob zone har flyttet sig nedad i løbet af projektperioden.
• Der er i alle 3 forsøgsfelter sket et fald i løbet af projektperioden i gennemsnitskoncentrationen af kulbrinter i jorden.
  Det forholdsmæssigt største fald er sket i de 2 plantefelter (50 til 55 %), mens jordkoncentrationen af totalkulbrinter i referencefeltet falder mindre (ca. 20 %). Dette indikerer, at beplantningen har øget fjernelsen af kulbrinter fra jorden.
• PAH-analyserne viser ingen tydelig trend hverken med hensyn til indhold eller reduktion i de 2 plantefelter i forhold til referencefeltet.
• For de slamrelaterede stoffer (DEHP, NPE og LAS) ses der ingen entydig effekt af træbeplantningen i forhold til referencefeltet.
• Analyserne af jordprøvernes indhold af næringsstoffer viser, at næringsstofindholdet generelt er højst i referencefeltet, hvilket demonstrerer, at træerne under vækst forbruger næringsstofferne i jorden.
• Generelt er der i alle 3 forsøgsfelter tale om betydelig tungmetalforurening, og jordkoncentrationerne ligger i alle 3 felter omkring kravværdierne til en klasse 4 jord, hvilket indikerer, at der er tale om en stærkt forurenet jord.
• Rodtællinger i de 2 plantefelter viser, at der i begge felter generelt er større rodtæthed og dermed rodudvikling i den aerobe zone end i den anaerobe zone. Samtidigt ses der en langsom men sikker udvikling af dybden af den aerobe zone, ligesom der sker en stigende rodudvikling også i den anaerobe zone fra år til år.
• Udtagning af grundvandsprøver fra alle 3 felter viser som forventet ingen umiddelbar effekt af beplantningen p.g.a. beplantningens ringe udtrækning i forhold til det samlede forurenede areal. En sammenligning med jordvæskeprøver taget i niveau med træernes rodnet viser dog en lavere koncentration i rodzonen end i selve grundvandet.
• Analyse af bladprøvers tungmetalindhold indikerer en sammenhæng mellem bladenes indhold af tungmetaller og deres generelle sundhedstilstand. For hovedparten af de undersøgte tungmetaller findes de højeste koncentrationer i de ”syge” blade.
• Undersøgelse af ukrudtsprøver (brændenælder) fra alle 3 forsøgsfelter viser, at de højeste koncentrationer af tungmetaller som forventet findes i rødderne. Sammenlignes tungmetalindholdet i ukrudt med det i træernes blade, ses det at ligge på samme niveau. Optaget af kobber er dog markant større i brændenælder end det er i nogen af træernes løv.
• Stofoptaget i de plantede træer blev vurderet ved at fælde neddele og analysere 2 træer fra hvert plantefelt. Disse analyser viste, at tungmetalindholdet typisk var højst i bladene, mindre i grenene og lavest i stammerne. Yderligere var tungmetalindholdet generelt højere i piletræerne end i poppeltræerne, men der blev konstateret store variationer mellem træer fra samme plantefelt.
• En estimering af det samlede stofoptag i træerne viser, at træernes optag af de undersøgte forureningskomponenter ikke vil betyde en væsentlig reduktion i jordens indhold af de forurenende stoffer. Dog vil især pil som forventet optage cadmium (og til dels zink) i et omfang, der ideelt set vil kunne føre til en reduktion af cadmiumindholdet til under kvalitetskriteriet i løbet af i størrelsesordenen 30 år.
• Beplantningens positive effekt på indholdet af organiske forureningskomponenter skyldes sandsynligvis øget omsætning i den dannede rodzone, eventuelt kombineret med stofoptag i træerne.
• Der kan ikke med de meget høje koncentrationer, der var udgangspunktet på stedet gives et estimat over oprensningstid til acceptable niveauer. Hvor lave koncentrationer, der kan opnås, vil afhænge dels af udgangskoncentrationen, dels af sammensætningen af den organiske forurening samt tilstedeværelsen af evt. hæmmende koncentrationer af f.eks. tungmetaller.
• En oprensning med den anvendte teknik kan med en effektiv oprensningsperiode på 10 år skønnes at ligge på mellem 400 og 500 kr. pr ton.

Generelt viser de hidtil gennemførte undersøgelser, at plantningen af både pile- og poppeltræer har en effekt på koncentrationerne af organiske forurenings-stoffer i jorden, idet koncentrationerne som nævnt er blevet reduceret væsentligt mere i de beplantede arealer end i de ikke beplantede arealer. Det er endvidere vist, at meget høje metalkoncentrationer vil have en hæmmende effekt på udviklingen af en sund beplantning. I lyset af de vanskelige forhold for planterne i form af meget høje koncentrationer af både organisk og uorganisk forurening samt strengt anaerobe forhold forholdsvis terrænnært, hvilket er usædvanligt sammenlignet med de forhold, der typisk vil være på arealer, hvor man vil overveje at anvende phyto-oprensning, har beplantningen vist sig at have en overraskende stor effekt i forhold til de ubeplantede arealer.

2 English resumé

The purpose of this project has been to test plant-assisted clean-up, phytoremediation, as a possible technology for the remediation of organic contaminants in soil.

On the specific site, the Municipality of Copenhagen wanted to establish a knowledge base regarding the use of willows and poplars on sites contaminated with oil and PAHs. The specific purposes were:

• To investigate the influence of the plants on degradation of oil and PAH in soil
• To investigate how low the end concentration of oil and PAH can be brought using the specific plants
• To document costs related to a plant-assisted clean-up
• To decide the time necessary for plant-assisted clean-up technology.

The project was started in the spring of 1999 and ran until the end of 2005.

The site was a former sludge disposal site with very high concentrations of both organic and inorganic contaminants, a high content of organic matter and a very shallow aerobic zone. The project encompassed planting two test areas with willows and poplars, respectively, and comparing developments with respect to aeration, root development, plant health, degradation of oil and PAH, and uptake of metals in comparison to a reference area where nothing specific was planted, and weeding and maintenance was carried out in a similar manner to the planted areas.

The project has given the following results:

• In the first year a great deal of the newly planted trees died due to lack of sufficient weeding and maintenance, so new trees had to be planted in 2000. After this, a number of trees died during the first years (app. 15% in each area), partly due to insufficient weeding, but probably also due to the very high concentrations of metals on the site, especially copper. The remaining trees have shown good growth throughout the project period. After six years the willows are 3 to 4 meters high, while the poplars are 4 to 6 meters high. Visual inspections of the leaves has shown however that at the end of the season several of the trees have wrinkled and spotted leaves, indicating less resistance to diseases. This apparently does not influence the overall growth of the trees.
• Leveling of the site has shown that a settling of the site has taken place since 1999. The settling is greatest in the planted areas, where it is about 10 cm, while the reference area has only settled 3 cm. The difference can probably be ascribed to the greater biological activity in the planted areas.
• Soil-gas sampling at different depths during the project period showed that the oxygen content in the upper soil layers has gone up in all three areas of the site (two planted and one reference). A comparison between the planted areas showed the oxygen content is highest in the area planted with poplars.
  
  There is no obvious relation between soil-gas content, root development and degradation of contaminants.
• Soil profiles in all three test areas showed that the “border” between the aerobic and anaerobic zone has moved downward during the project period.
• The concentration of total hydrocarbons has decreased in all three test areas during the project period. The decrease is relatively higher in the planted areas (50 to 55 %) than in the reference area (app. 20 %). This indicates that the planting of the trees has enhanced the degradation of the hydrocarbons in the soil.
• PAH-analyses showed no obvious trend with respect to either composition or content when comparing the planted areas with the reference area.
• There is also no obvious trend in the content of the sludge related components (DEHP, NPE and LAS).
• Analysis of nutrients in the soil showed generally higher content in the reference area, demonstrating that the planting of trees enhances the turnover of nutrients.
• There is a very high level of contamination with heavy metals in all three test areas, with concentrations that place them in class 4 (the most contaminated) according to the soil classification system adopted by all counties and municipalities on Zealand.
• Root counts in the 2 planted areas showed that for both areas the root intensity is higher in the aerobic zone than in the anaerobic zone. At the same time, the aerobic zone increased during the project period (and thus the root intensity) along with increasing root intensity in the anaerobic zone.
• Sampling and analysis of groundwater samples showed no obvious effect from the plants. This was to be expected since the planted areas are much smaller than the contaminated area as a whole. However, a comparison of pore water samples taken in the root zone showed lower concentrations than those found in the groundwater as a whole.
• Analysis of the metal content of the leaves indicated a relationship between the concentration level and the general health of the plants, since the majority of the metals are found in the highest concentrations in the leaves showing signs of disease.
• Analysis of weeds (nettles) from all three test areas showed (as expected) that the highest concentrations of metals are in the roots. A comparison between leaves from nettles and from the trees shows that there are no obvious differences with the exception of copper, where the content is significantly higher in the nettles than the trees.
• Uptake of metals was investigated by cutting and parting of two trees from each planted area. The analyses showed that the metal concentration was highest in the leaves, lower in the branches and lowest in the trunk.

Generally the metal content was higher in the willows than in the poplars, but there were large variations between the two trees from each area.

• An estimation of the total uptake of metals in the trees showed that the uptake will not significantly reduce the metal content found in the soil. The exception is the cadmium uptake in willows, which over a 30-year period would lead to a lowering of the content to below the criteria for clean soil. This is comparable to results found in other investigations of cadmium uptake in willows.
• The positive effect of the planting of the trees on the content of total hydrocarbons is probably primarily due to increased degradation of the components in the established root zone, maybe combined with some uptake into the trees.
• With the very high concentrations found on the site, it has not been possible within the project period to give an estimate of the remediation time necessary to reach acceptably low concentrations (if at all possible). How low the resulting concentrations will be depends partly on the initial concentrations, and partly on the composition of the contamination present, including possible presence of inhibitory concentrations of e.g. heavy metals.
• Clean-up using the tested technology and with an assumed clean up time of 10 years can be estimated to cost somewhere between 400 and 500 Danish kroner per treated tonne of soil. This does not include initial investigations but does include a fairly extensive monitoring program in order to document progress and point out possible needs for modifications (such as need for nutrients, etc.).

In general, the investigations carried out show that the planting of both willows and poplars does have an effect on the concentration of total hydrocarbons in the soil, since the reduction was substantially higher in the planted areas than in the reference area, It was also shown that very high metal concentrations will have an inhibitory effect on the development of a healthy stand of trees. In the light of the difficult conditions on the test site, including very high contaminant concentrations and anaerobic conditions at shallow depths, conditions which are not normally considered for phytoremediation, the planting of trees has had a surprisingly large effect compared to the non-planted reference area.

3 Baggrund

Miljøstyrelsen gav i 1999 under Teknologiudviklingsprogrammet for jord og grundvandsforurening tilsagn om afprøvning af planteassisteret oprensning, såkaldt phyto-oprensning, af organiske forureninger på udvalgte lokaliteter, herunder arealer i Valbyparken i Københavns Kommune.

Tilsagnet blev givet til Københavns Kommune, Miljøkontrollen, der udpegede DHI – Institut for Vand og Miljø som konsulent i forbindelse med beskrivelse og gennemførelse af projektet. Projektet er finansieret af Miljøkontrollen med tilskud fra Miljøstyrelsen.

Formålet med projektet har været at afprøve planteassisteret oprensning som teknologi til oprensning af organiske forureninger i jord. På den konkrete forsøgslokalitet i Valbyparken har det været formålet at tilvejebringe et vidensgrundlag for anvendelse af pil og poppel på lokaliteter forurenet med olie og PAH’er, herunder:

• at undersøge beplantningens betydning for nedbrydningen af olie og PAH i jorden.
• at undersøge hvor lave slutkoncentrationer af olie og PAH, der kan opnås ved beplantningen.
• at dokumentere anlægs- og driftsomkostninger for en planteassisteret oprensningsteknologi.
• at afgøre tidsbehovet for en planteassisteret oprensningsteknologi.

Projektet blev påbegyndt i foråret 1999 og har forløbet frem til og med 2005. Aktiviteterne gennemført i 1999, 2000, 2001, 2002/2003 og 2004 er beskrevet i statusrapporterne VKI (1999), DHI (2001), DHI (2002), DHI (2004) og DHI (2005).

Nærværende rapport er dels en status over de aktiviteter, der er gennemført i 2005 og dels en samlet gennemgang og opsummering af aktiviteter og resultater i hele projektperioden.

Følgende medarbejdere har deltaget i projektet: Lizzi Andersen, Dorthe Lærke Baun, Anke Oberender, Olaf W. Asmussen, Nikolaj Lehmann, Robert E. Poulsen. Rodtællinger er udført af Danmarks JordbrugsForskning, Afd. for Plantevækst og Jord.

4 Aktivitets- og lokalitetsbeskrivelse

• 4.1 Aktivitetsoversigt og tilsyn med forsøgsarealer
• 4.2 Beskrivelse af forsøgslokaliteten
• 4.3 Nivellering

4.1 Aktivitetsoversigt og tilsyn med forsøgsarealer

Aktiviteterne på projektet har hvert år inkluderet tilsyn med arealerne og prøvetagning af varierende omfang. Prøvetagningen har blandt andet omfattet poreluftsmålinger, jordprøver, porevandsprøver, rodtælling, grundvands-prøver og indsamling af forskellige typer af planteprøver.

I 2005 er der gennemført følgende aktiviteter:

1. Løbende tilsyn med arealerne
2. Nivellering af området
3. Poreluftsmålinger
4. Udtagning og analysering af jordprøver samt rodtælling på udvalgte jordprøver
5. Udtagning og analysering af grundvandsprøver
6. Indsamling og analysering af blad- og ukrudtsprøver
7. Fældning af 2 træer fra hvert plantefelt og analysering af blade, grene, stammer og rødder.

For yderligere information om tilsyn med arealerne henvises til bilag 1, mens der for nærmere beskrivelse af aktiviteterne på projektet i løbet af projekt-perioden henvises til de tidligere rapporter (VKI, 1999; DHI, 2001; DHI, 2002; DHI, 2004; DHI, 2005).

På Figur 4.1 er træernes vækst i perioden 2000 til 2005 illustreret. For flere billeder henvises til bilag 1.

Figur 4.1 Fotografier fra de 2 plantefelter, der illustrerer træernes udvikling i perioden 2000 til 2005 (Pilefeltet er vist til venstre og poppelfeltet til højre).

4.2 Beskrivelse af forsøgslokaliteten

Forsøgslokaliteten i Valbyparken er opdelt i et ubeplantet referencefelt (kontrolfelt) samt 2 plantefelter med hhv. pile- og poppeltræer. I reference-feltet har der alene groet ukrudt, svarende til hvad der også gjorde mellem træerne, og dette ukrudt er blevet fjernet samtidigt med at plantefelterne er blevet luget. I Figur 4.2 er vist en skitse over forsøgsarealet med angivelse af prøvetagningspunkter for poreluftsmålinger, grundvandsprøver og jordprøver. Prøvetagningspunkter for planteprøver samt fikspunkt for nivellering (betondækslet for boring A19) er vist på Figur 4.3.

Skitser over forsøgsarealet med angivelse af prøvetagningspunkter for årene 1999 til 2004 findes i Bilag 2.

Figur 4.2 Skitse over forsøgsarealerne i Valbyparken samt angivelse af prøvetagningspunkter (jord- og grundvandsprøvetagning, poreluftsmåling) for 2005.

Figur 4.3 Skitse over forsøgsarealerne i Valbyparken samt angivelse af prøvetagningspunkter for planteprøver for 2005.

4.3 Nivellering

Ved tilsynet med arealerne den 28. september 2005 blev der foretaget en nivellering af forsøgsfelterne. Formålet var at undersøge, om der er sket en generel sænkning af arealet siden projektets begyndelse i 1999. En eventuel sænkning vil have indflydelse på fortolkningen af opnåede resultater f.eks. overgangen mellem aerobe og anaerobe forhold.

I forbindelse med etablering af forsøgsarealet blev der ligeledes foretaget en nivellering af området. En situationsplan over denne nivellering i 1999 er vist i bilag 3. Yderligere er forsøgsarealet nivelleret i 2004. I Tabel 2.1 er resultaterne af de 3 nivelleringer sammenlignet. Fikspunktet for alle 3 nivelleringer er valgt i forbindelse med nivelleringen i 1999. Det skal bemærkes, at det kun er de relative mål mellem fikspunkt og de øvrige punkter, der kan sammenlignes, da de absolutte tal for indmålingen af fikspunktet varierer fra år til år.

Tabel 4.1 Resultater af de 3 gennemførte nivelleringer af forsøgsarealet i Valby Park Placering af målepunkterne fremgår af Figur 4.2.

Af Tabel 4.1 ses det, at arealet generelt har sænket sig i løbet af den 6 årige projektperiode, og sænkningen er større i plantefelterne (bestemt ud fra målepunkterne D1 og D3) end i referencefeltet (bestemt ud fra målepunktet D2). I plantefelterne har jorden sat sig med omkring 10 cm, mens jorden i referencefeltet kun har sat sig med ca. 3 cm. Den større sænkning i plantefelterne i forhold til referencefeltet skyldes sandsynligvis den højere biologiske aktivitet i plantefelterne på grund af beplantningen. Det betyder en større stofomsætning, hvorved jorden kan ændre karakter og sætte sig.

I 2005 er der supplerende foretaget en nivellering med et nyt fikspunkt i forhold til fikspunktet fra 1999 og 2004. Det nye fikspunkt ligger ca. 250 m fra plantefelterne, på en containerplads for den nærved beliggende haveforening. Dette fikspunkt kan bruges fremover, hvis nivelleringen skal gentages, og A19 på et tidspunkt ønskes nedlagt.

Niveauændringen af arealet er illustreret på Figur 4.4, mens Figur 4.5 viser beliggenheden af det nye fikspunkt.

Figur 4.4 Illustration af sænkning af arealet fra 1999 til 2005. De 3 billeder viser det samme betondæksel og rør.

Figur 4.5 Det nye fikspunkt er markeret med en lille pil på indhegningen af haveforeningens containerplads.

5 Resultater

• 5.1 Poreluftsmålinger
• 5.2 Jordprøver
  • 5.2.1 Udtagning af jordprøver
  • 5.2.2 Total kulbrinter (THC) og PAH’er
  • 5.2.3 Slamrelaterede stoffer
  • 5.2.4 Næringsstoffer
  • 5.2.5 Tungmetaller
• 5.3 Rodtælling
• 5.4 Grundvandsprøver
• 5.5 Optag af forureningsstoffer i planter
  • 5.5.1 Bladprøver
  • 5.5.2 Ukrudt
  • 5.5.3 Træer

5.1 Poreluftsmålinger

Der er foretaget poreluftsmålinger ved hjælp af en LFG 20 (Landfill Gas-Analyser), som måler det procentvise indhold af ilt, kuldioxid og metan i den oppumpede luft. Et hult metalspyd blev placeret i den ønskede dybde med toppen af spyddet forbundet til ovennævnte måler via en slange. Poreluft fra den aktuelle dybde blev herefter oppumpet og analyseret. Der blev oppumpet poreluft, indtil der blev opnået et stabilt udslag.

De poreluftsmålinger, der blev gennemført i 2004, viste, at der i begge plante-felter var aerobe forhold ned til omkring 1 meters dybde, hvorefter forholdene blev anaerobe. Sammenligning med tilsvarende poreluftsmålinger i 2001 viste, at overgangen mellem aerobe og anaerobe forhold havde flyttet sig nedad.

I 2004 blev der fundet uventet høje iltkoncentrationer i referencefeltet i 1 m’s dybde. Dette kan skyldes, at det øverste jordlag er blevet iltet, så der nu er aerobe forhold ned til ca. 1 m’s dybde. Det kan dog også skyldes, at målingen i referencefeltet er sket på et sted, hvor der som følge af helt lokale forhold har været aerobt ned til 1 m’s dybde. For at få et mere præcist billede af porelufts-forholdene og dermed overgangen mellem aerob og anaerob zone i de 3 felter blev antallet af poreluftsmålinger i 2005 udvidet, så der blev gennemført må-linger 3 forskellige steder i hvert felt frem for som tidligere, hvor der kun blev målt ét sted i hvert felt. Placeringen af de i alt 9 målepunkter for poreluft fremgår af Figur 4.2.

Der blev foretaget poreluftsmålinger i dybderne 0,5 m, 1 m, og 1,3 m ved alle 9 målepunkter. Resultaterne af poreluftmålingerne er vist i Tabel 5.1. I Figur 5.1 er de opnåede resultater af poreluftsmålingerne i 1 meters dybde sammen-lignet med de tilsvarende poreluftsmålinger i 2001, 2003 og 2004. I Bilag 4 findes en samlet tabel med opnåede resultater af poreluftsmålinger i 2001, 2003, 2004 og 2005.

Fra år til år er der nødvendigvis en vis variation indenfor det enkelte felt med hensyn til placeringen af poreluftmålepunkterne. De opnåede resultater bekræfter, at lokale inhomogeniteter i jordstrukturen kan påvirke måle-resultaterne, og det vurderes, at målingen af poreluft indenfor et givet område bør udføres ved minimum 3 målepunkter, for at får et mere dækkende billede af de faktiske poreluftsforhold.

Tabel 5.1 Resultat (angivet i %) af poreluftsmålinger i de 3 felter i 2005.

Af resultaterne fremgår det, at der i pilefeltet er aerobe forhold i 0,5 m’s dybde, mens der kun er spor af ilt i én af de 3 prøver fra pilefeltet i 1 m’s dybde. I poppelfeltet er der aerobe forhold ned til 1 m’s dybde, mens der her kun er spor af ilt i én prøve i 1,3 m’s dybde. I referencefeltet er der ligeledes aerobe forhold i 1 m’s dybde.

I pilefeltet ligger overgangen mellem aerobe og anaerobe forhold mellem 0,5 og 1 m’s dybde, og der ses en betydelig stigning i poreluftens indhold af methan over dybden.

I 1,3 m’s dybde er der anaerobe forhold i alle tre felter, og iltindholdet er generelt under detektionsgrænsen.

Ved at sammenligne de opnåede resultater i 2005 med poreluftmålingerne fra de tidligere år 2001, 2003 og 2004 (se Figur 5.1) ses det, at iltindholdet i 1 m’s dybde er steget i alle 3 felter frem til og med 2004, mens det er faldet i løbet af det sidste år, hvilket dog snarere er udtryk for lokal variation og usikkerhed i fastlæggelse af en ensartet måledybde. Siden 2001 har iltindholdet været højst i poppelfeltet, sammenlignet med målinger for pile- og referencefeltet for de respektive år.

Stigningen i iltindholdet og forskellen mellem poreluftforholdene i de 2 plantefelter kan forklares med udviklingen af træernes rodnet. Mens poppeltræer vokser hurtigt og udvikler et rodnet, som kan nå flere meters dybde, vokser piletræer i form af grove buske, hvis rødderne kun når omkring 1 m’s dybde. Poppeltræer har desuden også et højtliggende rodnet og udvikler mange rodskud fra dette. Rodnettets udbredelse vil have betydning for vandoptaget og dermed vandindholdet i jorden, hvilket igen vil influere på muligheden for iltnedtrængning i jorden.

Figur 5.1 Sammenligning af poreluftsmålinger i 2001, 2003, 2004 og 2005. Målingerne er foretaget i 1 meters dybde.

5.2 Jordprøver

5.2.1 Udtagning af jordprøver

Som led i det løbende kontrolprogram foretog DHI i efteråret 2005 udtagning af jordprøver forskellige steder på forsøgslokaliteten.

Jordprøverne blev tilstræbt udtaget i samme punkter som i de tidligere år (1999, 2000, 2001 og 2003). Bilag 2 viser en oversigt over prøvetagningspunkterne i 1999, 2000, 2001 og 2003, mens prøvetagningspunkter i 2005 er vist på Figur 4.2.

Jordprøverne blev udtaget ved hjælp af håndbor samt småt benzin-drevet boreudstyr. Hvert sted blev boreudstyret konditioneret forud for prøveudtagningen ved at bore uden prøveudtagning i umiddelbar nærhed af prøvetagningspunktet. På Figur 5.2 er vist et eksempel på prøvetagning af jordprøver og konditionering af boreudstyr.

Jordprøverne blev udtaget som blandprøver af det øverste jordlag, der blev defineret som strækkende sig fra jordoverfladen ned til overgangen til et meget mørkt anaerobt lag med en karakteristisk lugt af tjære. Der var en tydelig forskel mellem det øverste jordlag, som var muldjordsagtigt, og det underliggende lag, som var meget mørkt og hårdt og lugtede af tjære. Dette lag lå typisk omkring 1 m’s dybde. Boringsprofiler for de udførte håndboringer er vist i bilag 5.

I flere af boringerne (primært i poppelfeltet) var det ikke muligt at bore ned til overgangen til den anaerobe zone, da der i dybden 1-1,2 m var et lag af fast affald (bl.a. slagger og murbrokker), som det ikke var muligt at bore igennem. Boringen blev i disse tilfælde stoppet ved overgangen til affaldslaget, og det øverste jordlag, hvorfra blandprøven blev udtaget, blev defineret som strækkende sig ned til affaldslaget. Ud fra boringerne blev det fundet, at overgangen til den anaerobe zone eller til affaldslaget i pilefeltet lå mellem 0,85 og 1,10 m u.t. I poppelfeltet lå overgangen mellem 0,95 og 1,25 m u.t., mens overgangen i referencefeltet lå mellem 0,80 og 0,90 m u.t. Sammenholdt med boringerne i 2003 var overgangen til den anaerobe zone flyttet nedad i stort set alle prøvetagningspunkter. For pilefeltet lå overgangen til den anaerobe zone generelt 5-15 cm dybere end ved målingerne i 2003, mens overgangen til den anaerobe zone for poppelfeltet generelt lå 10-35 cm dybere ved målingerne i 2005 end ved de tilsvarende målinger i 2003.

Som det fremgår af Figur 4.2, blev der udtaget 9 prøver i både pile- og poppelfeltet samt 2 prøver i referencefeltet. Repræsentative delprøver blev efterfølgende afleveret til Miljølaboratoriet Storkøbenhavn I/S med henblik på analyse for PAH’er, total kulbrinter (THC) og udvalgte tungmetaller samt til Eurofins A/S for analyse for slamrelaterede stoffer og næringssalte.

Figur 5.2 Prøvetagning af jordprøver med håndbor. Ved siden af ligger det anvendt benzindrevne boreudstyr. Hullerne omkring boresteder er anvendt til konditionering af boreudstyret inden boring og prøvetagning.

5.2.2 Total kulbrinter (THC) og PAH’er

Resultater 2005
Resultaterne af analyserne for kulbrinter og PAH’er i de udtagne jordprøver fremgår af bilag 6.

Gennemsnitskoncentrationer og standardafvigelser er beregnet ud fra en antagelse om logaritmisk normalfordeling. Gennemsnitskoncentrationerne af kulbrinter i hvert forsøgsareal er afbilledet på Figur 5.3, mens summen af de 16 analyserede PAH’er samt gennemsnitskoncentrationerne af de enkelte PAH’er er vist på Figur 5.4.

Af Figur 5.3 fremgår det, at gennemsnitskoncentrationen af kulbrinter er højst i referencefeltet (~ 2200 mg THC per kg TS). Kulbrinteindholdet i både pile- og poppelfeltet er tydeligt lavere end i referencefeltet og ligger på nogenlunde sammen niveau (~ 1600 mg THC per kg TS).

Disse betragtninger gælder både for det totale kulbrinteindhold og for indholdet af de tungere fraktioner (C10-C25 og C25-C35). Indholdet af de lette kulbrinter (C6-C10) er generelt omkring den kemiske analyses detektionsgrænse på 2 mg/kg i de fleste jordprøver uafhængig af arealet.

Resultaterne indikerer således, at beplantningen øger fjernelsen af kulbrinter fra jorden. Der er ikke væsentlig forskel på resultaterne opnået med piletræerne og poppelbeplantningen. Den øgede fjernelse af kulbrinter skyldes sandsynligvis ændring af redox-forholdene i jorden fra anaerobe til aerobe forhold, hvilket vil medvirke til en øget nedbrydning af kulbrinter.

Figur 5.3 Gennemsnitskoncentrationer af kulbrinter i de udtagne jordprøver fra de 3 forsøgsarealer i 2005.

Figur 5.4 Summen af de 16 analyserede PAH’er samt gennemsnitkoncentrationer af specifikke PAH’er i de udtagne jordprøver fra de 3 forsøgsarealer i 2005.

Af Figur 5.4 fremgår det, at det totale indhold af PAH’er (sum af 16 stk.) er størst i poppelfeltet og lavest i referencefeltet. Der er dog ikke den store variation i PAH-indholdet i mellem felterne. For PAH’er er der således ingen tydelige indikationer af, at beplantningen har haft en effekt på fjernelsen af PAH.

Udvikling i indhold af totalkulbrinter og PAH’er gennem forsøgsperioden

I Figur 5.5 og Figur 5.6 er de målte gennemsnitskoncentrationer i udtagne jordprøver i løbet af projektperioden (1999-2005) afbilledet for alle 3 forsøgsfelter.

Det beregnede gennemsnit er baseret på jordprøver, der er udtaget tilnærmelsesvis samme sted hvert år. Det skal dog bemærkes, at gennemsnitskoncentrationerne ikke nødvendigvis repræsentere helt samme dybde. I 1999 blev jordprøverne konsekvent udtaget over dybden 0-1 m u.t., mens jordprøverne de øvrige år er udtaget over hele det øverste aerobe jordlag. For 2000 og 2001 betyder det, at prøverne er udtaget over en lidt mindre dybde end i 1999, mens det for 2003 og 2005 generelt betyder, at jordprøverne er udtaget over nogenlunde samme dybde som i 1999, da den aerobe zone på dette tidspunkt er nået ned til denne dybde. At prøveud-tagningen i 1999 strakte sig over hele den øverste meter betyder, at en lille del af det underliggende anaerobe lag dermed blev blandet op i prøven. Da der formentligt er væsentlig forskel i stofindholdet mellem det øverste og det underliggende lag, vil dette have indflydelse på koncentrationen i den resulterende blandprøve.

Af Figur 5.5 fremgår det, at der med hensyn til totalkulbrinter (THC) er sket en betydelig reduktion i koncentrationen i forsøgsperioden (1999-2005) i alle tre felter. Figurerne indikerer dog, at der er sket en lille stigning i koncen-trationen af totalkulbrinter i alle tre felter fra 2003 til 2005. Denne stigning i koncentrationen er højere i plantefelterne end den er i referencefeltet. Grunden til denne tilsyneladende mindre stigning kan være, at der i 2005 er anvendt benzindrevet prøvetagningsudstyr, mens der i de øvrige prøvetag-ningsår udelukkende er anvendt håndboreudstyr. Anvendelsen af benzin-drevet prøvetagningsudstyr kan betyde, at der muligvis er blevet udtaget prøver over en lidt støre dybde end de foregående år, da det har været lettere at bore i affaldslaget. Det er sandsynligt, at koncentrationen er højst i de dybest liggende jordlag. Prøvetagning over en større dybde vil dermed kunne resultere i en højere gennemsnitlig jordkoncentration. Det vurderes således, at en sammenligning af årene 2000 til 2003 giver det mest retvisende billede af udviklingen i koncentrationerne. Det skal bemærkes, at en medtagning af data fra 2005 kun vil give en forskel på få %. På grund af den helt forskellige prøvetagningsmetode i 1999 er det ikke muligt at benytte værdierne fra dette år.

Ses der kun på udviklingen i THC-koncentrationen i perioden 2000-2003 ses det største fald i de beplantede felter. Her falder indholdet af THC med 50-55 %, mens der kun sker et fald på ca. 20% i referencefeltet. Samlet set vurderes det derfor, at resultaterne viser et fald i jordens indhold af totalkulbrinter i de beplantede felter sammenlignet med referencefeltet. Beplantning med både pil og poppel vurderes dermed at have en positiv effekt på indholdet af totalkulbrinter i jorden.

Figur 5.5 Sammenligning af det gennemsnitlige indhold af total kulbrinter i de 3 forsøgsfelter i jordprøver, der er udtaget i 1999, 2000, 2001, 2003 og 2005.

For PAH’er skyldes den øgede PAH-koncentration i plantefelterne fra 2003 til 2005, som beskrevet i forbindelse med vurderingen af indholdet af total kulbrinter, sandsynligvis at en mindre del af affaldslaget er medtaget i prøven. Den høje gennemsnitskoncentration i poppelfeltet i 2005 skyldes en meget høj koncentration af PAH’er i prøvetagningspunktet D3 (sum af PAH’er: 60 mg/kg TS), der trækker den gennemsnitlige koncentration i hele plantefeltet betydeligt op.

Sammenlignes den mest retvisende periode fra 2000 til 2003 fås ikke et entydigt billede. Overordnet set vurderes beplantningen ikke at have haft nogen væsentlig betydning for udviklingen i PAH- indholdet i jorden, som stort set har holdt sig uændret på mellem 5 og 10 mg/kg TS i alle årene.

Figur 5.6 Sammenligning af det gennemsnitlige indhold af PAH’er (sum af 16 stk.) i de 3 forsøgsfelter i jordprøver, der er udtaget i 1999, 2000, 2001, 2003 og 2005.

5.2.3 Slamrelaterede stoffer

Jordprøverne, der blev udtaget i prøvetagningspunkterne D1, D2 og D3 i henholdsvis pile-, reference- og poppelfeltet (se Figur 4.2 for placeringen af prøvetagningspunkter), blev analyseret for de slamrelaterede stoffer lineære alkylbenzen-sulfonater (LAS), diethylhexylphthalat (DEHP) og nonylphenolethoxylater (NPE). Analyserne er foretaget af Eurofins A/S, og resultaterne fremgår af Bilag 7.

I Tabel 5.2 er de opnåede resultater vist. Til sammenligning er angivet de tilsvarende jordprøvers indhold af slamrelaterede stoffer i de tidligere prøvetagningsår (1999, 2000, 2001 og 2003). Det skal som tidligere nævnt bemærkes, at prøvetagningsdybden ikke har været den samme i alle 5 prøvetagningsår.

Tabel 5.2 Resultater af analyser af de udtagne jordprøver for slamrelaterede stoffer gennem hele forsøgsperioden. Alle tallene er i mg/kg TS.

Analyserne af de 3 slamrelaterede stoffer giver ikke et entydigt billede af koncentrationsudviklingen i de 3 forsøgsfelter gennem forsøgsperioden. Ses der på udviklingen fra sidste prøvetagning i 2003 til prøvetagningen i 2005 er indholdet af LAS faldet i alle 3 forsøgsfelter. For DEHP er der i perioden 2003-2005 sket et fald i jordens indhold i både reference- og poppelfeltet, mens indholdet af DEHP i pilefeltet er på samme niveau i 2005 som i 2003. Indholdet af NPE er generelt lavt i alle 3 felter.

Ses der på koncentrationsudviklingen i de 3 forsøgsfelter gennem hele projektperioden, og ses der bort fra prøven fra 1999, som er udtaget på helt anden vis, er der siden begyndelsen af projektet generelt ikke sket et fald i indholdet af slamrelaterede stoffer i nogen af de tre felter (måske bortset fra NPE i pilefeltet). Samtidigt viser målingerne i 2005 sammenlignelige koncentrationsniveauer i alle 3 forsøgsfelter. Der kan således ikke dokumenteres nogen egentlig effekt af beplantningen på jordens indhold af slamrelaterede stoffer.

5.2.4 Næringsstoffer

Jordprøverne, der blev udtaget i prøvetagningspunkterne D1, D2 og D3 i henholdsvis pile-, reference- og poppelfeltet (se Figur 4.2 for placeringen af målepunkter) blev analyseret for næringsstoffer samt for pH og TOC. Analyserne blev foretaget af Eurofins A/S, og de opnåede resultater er angivet i Tabel 5.3. Til sammenligning er angivet de tilsvarende jordprøvers indhold af næringsstoffer i 2003. Resultaterne for 2005 kan endvidere findes i bilag 7.

Tabel 5.3 Resultater af analyser af udtagne jordprøver for pH, TOC og næringsstoffer for prøvetagningsårene 2003 og 2005.

Af Tabel 5.3 fremgår det, at jordens pH i alle tre forsøgsfelter ligger på 6,4-6,7 i både 2003 og 2005. Tørstofindholdet er for begge prøvetagningsår ikke overraskende højst i plantefelterne, hvor træerne optager noget af vandet.

Variationen over årene vurderes at være et udtryk for variationen i jorden, da næringssaltindholdet generelt er meget højt og næppe begrænsende for plantevæksten. Generelt er indholdet af næringsstoffer højst i referencefeltet, mens plantefelterne har et lavere indhold. Dette stemmer med det forventede, da træerne p.g.a. deres større masse må forventes at bruge mere næringsstof end referencefeltets periodevise ukrudtsbevoksning.

5.2.5 Tungmetaller

De udtagne jordprøver fra prøvetagningspunkterne D1, D2 og D3 blev ligeledes analyseret for tungmetallerne bly (Pb), cadmium (Cd), krom (Cr), kobber (Cu), kviksølv (Hg), nikkel (Ni) og zink (Zn). Analyserne er foretaget af Miljølaboratoriet Storkøbenhavn I/S, og resultaterne er vist i og på Figur 5.7(samt i bilag 6) sammen med de tilsvarende jordprøvers indhold af tungmetaller i 1999, 2000, 2001 og 2003. Som tidligere nævnt har prøvetagningsdybden ikke været den samme i alle 4 prøvetagningsrunder. I Tabel 5.4 er desuden vist kriterierne for klasse 1 jord (uforurenet) og klasse 4 jord (stærkt forurenet) i henhold til Sjællandsvejledningen (2001).

Der er i alle tre forsøgsfelter tale om væsentlig tungmetalforurening, når tungmetalindholdet sammenlignes med de i angivne kriterier for klasse 1 og klasse 4 jord. For samtlige metaller ligger jordkoncentrationerne i alle årene omkring kravværdierne til klasse 4 jord, hvilket indikerer, at der er tale om en stærkt forurenet jord.

Som det kan ses i Tabel 5.4 og Figur 5.7 er jordkoncentrationen af tungmetaller i plantefelterne på nogenlunde samme niveau som koncentrationen i referencefeltet.

Der synes at være et fald i indholdet af Cd, Cr, Cu, Ni og Zn i poppelfeltet i den mest retvisende periode fra 2000 til og med 2003. Ligesom det resulterende indhold af disse metaller generelt ligger på et lidt lavere niveau i poppelfeltet end i reference feltet. Tilsvarende er der i pilefeltet tilsyneladende sket et mindre fald i indholdet af Cr og måske Ni i løbet af denne periode, hvor det resulterende niveau dog ikke ligger under niveauet i referencefeltet. Disse resultater er dog næppe udtryk for et optag af tungmetal i bevoks-ningen, da en sådan forventes at ligge på et langt lavere niveau. Resultaterne er snarere et udtryk for den store variation i tungmetalkoncentrationen der må forventes fra prøvetagningspunkt til prøvetagningspunkt.

Klik her for at se Tabel 5.4

Figur 5.7 Koncentrationen af tungmetaller i de 3 forsøgsfelter i jordprøver, der er udtaget i 1999, 2000, 2001, 2003 og 2005.

I 2001 blev der taget flere tungmetalprøver fra hvert felt, dels 3 separate prøver fra områder med træer, dels 2 separate prøver fra de områder, hvor træerne var døde (ca, 15% af arealet). Ud fra disse undersøgelser kan man dels se variationen i tungmetalindholdet inden for de enkelte felter, dels om der er forskel mellem felterne med træer og felterne, hvor træerne er døde. Resultaterne er gengivet i Tabel 5.5.

Tabel 5.5 Variation i tungmetalindholdet i de enkelte plantefelter i 2001 (DHI, 2001).

Af Tabel 5.5 ses det dels, at tungmetalkoncentrationerne klart er højere i de områder, hvor træerne er døde, end i områderne med træer i vækst, især i pilefeltet. Der sker således som forventeligt en hæmning af trævæksten, når tungmetalkoncentrationen kommer over et vist niveau. Endvidere ses det, at der er en relativt stor variation i mellem de enkelte prøver i det enkelte felt, og at forureningen generelt er højere i poppelfeltet end i pilefeltet.

5.3 Rodtælling

Der blev i efteråret 2005 udtaget jordprøver fra plantefelterne til rodtælling. Formålet med rodtællingen er at bestemme tætheden af rodnettet i en bestemt dybde med henblik på at belyse forhold omkring træernes udvikling. Der er også udtaget jordprøver til rodtælling i 2001 og 2003.

Der blev udtaget prøver i både pile- og poppelfeltet. I et delområde af hvert felt, hvor der var god vækst, blev der udført 3 tætliggende boringer. I pilefeltet blev boringerne til rodtælling lavet omkring prøvetagningslokalitet K9 og i poppelfeltet omkring prøvetagningslokalitet K22 (se Figur 4.2). Fra hver boring blev der udtaget prøver omkring overgangen mellem det øverste muldagtige lag og det efterfølgende organiske anaerobe lag. I pilefeltet blev der primært udtaget prøver i dybderne 65-85 cm og 85-105 cm, mens der i poppelfeltet primært blev udtaget prøver i dybden 50-70 cm og 70-90 cm. Der blev i alt udtaget 6 jordprøver fra hvert plantefelt.

Rodtællingerne blev foretaget af Danmarks JordbrugsForskning, Afd. for Plantevækst og Jord, Forskningscenteret Foulum. En nærmere beskrivelse af proceduren kan findes i bilag 8 sammen med de opnåede resultater. Til sammenligning er resultaterne af rodtællingerne i 2001 og 2003 vist i bilag 8. Resultater fra rodtællingen i 2005 er endvidere vist i Tabel 5.66, hvor rodtætheden over og under overgangen fra den aerobe til den anaerobe zone er angivet som total rodlængde i cm per gram tør jord i det pågældende prøvetagningspunkt.

Der er endvidere beregnet et forhold mellem rodtætheden i de to zoner, som også fremgår af tabellen. Dette forhold kan betragtes som et udtryk for forskellen i rodudvikling over og under overgangen til den anaerobe zone.

I jordbrugssammenhæng er den ”effektive roddybde” den dybde, hvorfra det plantetilgængelige vand kan forventes udnyttet. Per definition svarer det til den dybde, hvor rodtætheden er større end 0,1 cm/cm³. Hvis der anvendes en estimeret gennemsnitlig densitet i de udtagne jordprøver på 1,4 g/cm³, betyder det, at 0,1 cm/cm³ svarer til 0,07 cm/g. I alle de udtagne jordprøver er rodtætheden større end 0,07 cm/g (se Tabel 5.6). Dette stemmer med, hvad der blev fundet ved prøvetagningen i 2003. Den forholdsvis høje rodtæthed nede i den anaerobe zone indikerer, at der også udvikles rødder i denne zone.

Tabel 5.6 Resultater af rodtællingen i 2005 på prøver fra pile- og poppelfeltet.

På trods af den forholdsvis høje rodtæthed i den anaerobe zone viser sammenligning af rodtætheden over og under overgangen til anaerob zone for begge felter, at der generelt er en tydelig større rodudvikling i den aerobe zone end i den anaerobe zone. I pilefeltet er der 1,3 gange flere rødder i den aerobe zone end i den anaerobe zone, mens forholdet i poppelfeltet er 1,5.

En sammenligning af rodtællingerne over årene er vist i Tabel 5.7.

Det ses af tabellen, at variationen i rodtætheden og i forholdet mellem rodtæt-hederne i den aerobe og anaerobe zone generelt stiger med årene som et udtryk for variationen i, hvorledes træerne udvikler sig. Dette stemmer godt overens med observationerne af, at træerne døde i visse dele af forsøgsfelterne, men at de træer der overlevede, gennemgående udviklede sig godt.

Denne forskel hænger givet sammen med den store variation i både forureningsniveau, generelt organisk indhold (og dermed muligheden for at etablere aerobe forhold) samt tilstedeværelsen af egentlige affaldslag visse steder i forsøgsfelterne.

Tabel 5.7 Rodtællinger i 2001, 2003 og 2005

* gennemsnittet af forholdet mellem over og under er udregnet ud fra gennemsnitsrodtætheden over og under overgangen mellem aerob og anaerob zone
** omregnet fra cm/g
*** er ikke beregnet, da der kun kan måles i 2 punkter

Det ses samtidigt af Tabel 5.7, at træerne allerede i 2003 har udviklet en effektiv roddybde ned i den anaerobe zone, svarende til at rodtætheden i ca. 20 cm’s dybde under overgangen til den mørktfarvede zone overstiger 0,1 cm/cm³. Den stigende udvikling af rødder i den anaerobe zone ses tillige af det faldende forhold mellem rodtætheden over og under overgangen.

Overgangen mellem den aerobe og den anaerobe zone i pile- og poppelfeltet har med årene rykket sig fra 75-80 cm under terræn til 85-105 cm under terræn i pilefeltet og fra 75-80 cm under terræn til 75-90 cm under terræn i poppelfeltet. Pilen synes således at have den største påvirkning på udviklingen af en mere aerob zone. Dette modsvares af, at det af Tabel 5.7 ses, at pilen er bedre til at udvikle rødder i den anaerobe zone end poppelen. Ifølge Danmarks JordbrugsForsknings vandbalancevurdering fra 2000 (Schelde, 2000) kan roddybden forventes maksimalt at blive 1,1 m p.g.a. tilstedeværelsen af en mere permanent anaerob zone i ca. 1,3 m’s dybde. Danmarks JordbrugsForskning gør her opmærksom på, at det dog ikke kan udelukkes at piletræerne kan udnytte vandet i en del af den anaerobe sone, d.v.s. opnå en roddybde på mere end 1,1 m.

5.4 Grundvandsprøver

Inden udtagning af grundvandsprøver blev der foretaget en renpumpning af de anvendte boringerne. Renpumpningen foregik som en langstrakt pumpning ved lav hastighed. I hver boring blev der anvendt en pumpehastighed svarende til den hastighed, hvormed der løb grundvand til boringen (boringens ydeevne). Der blev således ikke trukket vand ind i boringen fra et større område, men tilnærmelsesvis kun oppumpet vand svarende til det, der naturligt ville løbe til boringen. De 3 grundvandsboringer havde ydeevner på 0,038 l/min for boringen i pilefeltet, 0,88 l/min for boringen i poppelfeltet og 3,3 l/min for boringen i referencefeltet. Boringerne blev renpumpet i 7 dage (21.-28. sept. 2005), hvorefter grundvandsprøverne blev udtaget.

Den anvendte renpumpnings- og prøvetagningsmetode sikrer, at det udtagne grundvand ved hver boring er nytilstrømmet og forholdsvis uforstyrret. Der blev udtaget grundvandsprøver i boring A19 i referencefeltet, D1 i pilefeltet og D3 i poppelfeltet (se også Figur 4.2). De udtagne prøver blev analyseret for totalkulbrinter, PAH’er, tungmetaller og slamrelaterede stoffer (se bilag 9). Analyserne blev foretaget af Eurofins A/S.

I 1999 blev der ligeledes udtaget grundvandsprøver. I plantefelterne blev grundvandsprøverne udtaget fra samme boringer i de 2 prøvetagningsår, mens der i referencefeltet blev udtaget grundvandsprøver fra 2 forskellige boringer, der er placeret i umiddelbar nærhed af hinanden (D2 i 1999 og A19 i 2005, se også Figur 4.2). Grundvandsprøverne fra 1999 blev analyseret for totalkulbrinter og PAH’er.

I Tabel 5.8 er de opnåede resultater fra de 2 prøvetagningsrunder vist. Det fremgår af Tabel 5.8, at grundvandet hovedsageligt indeholder de mellemtunge kulbrinteforbindelser (C10-C25).

Tabel 5.8 Resultater af grundvandsanalyse for 1999 og 2005

I 2000 og 2001 er der udtaget jordvæskeprøver fra særligt installerede prøvetagere. Disse resultater er angivet i Tabel 5.9. I 2001 blev jordvæskeprøvetageren i referencefeltet beskadiget som følge af fræsningen i sommerperioden, og der blev installeret en ny prøvetager. Da prøvetageren blev beskadiget igen i 2002 blev videre udtagning af jordvæskeprøver opgivet.

Ved at sammenligne grundvands- og jordvæskeprøver, ses det, at indholdet i jordvæskeprøverne generelt er lavere end grundvandsprøverne, hvilket kunne tyde på en effekt af rodnettet. samtidigt ses det, at der på grund af beplantningens begrænsede i forhold til forureningen i grundvandet ikke ses nogen direkte indflydelse af beplantningen på koncentrationerne i grundvandet. Dette er i overensstemmelse med vandbalance studiet udført af Forskningscenter Foulum i 2000 (Schelde, 2000), hvor det vurderes, at nettonedbøren p.g.a. beplantning med pil og poppel i forhold til den tidligere græs/brak-vegetation vil reduceres med 50 – 100 mm pr. år, men at dette ikke vil have betydning for grundvandsspejlet under testområdet (p.g.a. dettes relativt lille størrelse). Under et større tilplantet areal vil man derimod kunne forvente en sænkning af grundvandsspejlet og dermed en mere direkte påvirkning af grundvandskvaliteten.

Tabel 5.9 Resultater af jordvæskeprøver fra 2000 og 2001

*ikke analyseret, da prøven ved en fejl dampede tør under oparbejdning.

5.5 Optag af forureningsstoffer i planter

5.5.1 Bladprøver

I 2005 blev der inden løvfald indsamlet bladprøver fra både pile- og poppelfeltet. Der blev udtaget prøver af såvel ”raske” som ”syge” blade, hvor sundhedstilstanden blev vurderet rent visuelt. Blade med brune pletter langs kanten vurderes at være ”syge”. Eksempler på ”syge” og raske blade kan ses i Figur 5.8 samt i bilag 10. Der er også indsamlet og analyseret blade i 2001, 2003 og 2004.

Figur 5.8 Eksempel på ”syge” (t.v.) og ”raske” (t.h.) blade (pil øverst, poppel nederst).

Indholdet af tungmetaller i de udtagne bladprøver er blevet bestemt med henblik på at belyse forhold omkring tungmetalkoncentrationernes betydning for plantevæksten i forsøgsfelterne. Analyserne er gennemført af Eurofins A/S, og de originale analyseresultater findes i bilag 11.

Tungmetalindholdet i de udtagne blade i 2005 er vist på Figur 5.9 samt i bilag 12 sammen med en sammenligning af bladanalyser fra forskellige år.

Indholdet af både Cr og Pb er omkring detektionsgrænsen for nogle prøver. For Cr ligger detektionsgrænsen på hhv. 1 mg/kg TS og på 0,5 mg/kg TS i 2005. For Pb er detektionsgrænsen hhv. 3 mg/kg TS og 0,5 mg/kg TS i 2005.

For Pb kan der ikke ses et generelt billede, idet indholdet er omkring detektionsgrænsen i hovedparten af prøverne. Da optag af Pb vil være meget begrænset i planter, er resultaterne forventede.

Kobberindholdet viser stor variation uafhængigt af bladtype og sundhedstilstand. For Cd, Cr, Hg, Ni og Zn er der tilsyneladende en sammenhæng mellem tungmetalindhold og bladenes sundhedstilstand. For begge typer træer er tungmetalindholdet generelt højst i de syge blade.

I modsætning til Pb kan der for Ni, Cd, Hg og Zn forventes et vist om end begrænset optag via rodnettet. For Cd og især Hg kan der dog også ske en vis afdampning fra bladoverfladerne, som reducerer indholdet af de pågældende metaller.

Overordnet set indikerer de opnåede resultater, at der er en sammenhæng mellem bladenes tungmetalindhold og sundhedstilstand. For hovedparten af de undersøgte tungmetaller findes den største koncentration af tungmetaller i de ”syge” blade.

Figur 5.9 Tungmetalindhold i syge og raske blade. Bladene er indsamlet i 2001, 2003, 2004 og 2005.

5.5.2 Ukrudt

Der blev indsamlet ukrudtsprøver (brændenælder) i alle tre forsøgsfelter i efteråret 2005. Brændenælde blev valgt som en ukrudtsplante, der var rigt repræsenteret i alle 3 forsøgsfelter og dermed bør kunne anvendes ved sammenligning mellem de 3 felter. Der blev udtaget prøver 2-3 steder i hvert forsøgsfelt (se Figur 4.3). Ukrudtsplanterne blev indsamlet som blandprøver, én fra hvert forsøgsfelt. Den overjordiske plantedel og rødderne blev indsamlet hver for sig.

Planterne blev klippet af ca. 3 cm over jorden, mens rødderne blev gravet op, rystet for at fjerne jordklumper, skyllet med postevand og efterfølgende med demineraliseret vand. Både de over overjordiske plantedele og rødderne blev sendt til analyse. Ukrudtsprøverne blev analyseret for tungmetaller (Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb og Zn), PAH’er og slamrelaterede stoffer (NPE, DEHP, LAS). Analyserne er gennemført af Eurofins A/S, og de originale analyseresultater findes i bilag 11.

Det skal bemærkes, at der i pilefeltet blev udtaget to forholdsvis store ukrudtsplanter, mens der i både reference- og poppelfeltet blev udtaget flere prøver af mindre størrelse ved de angivne prøvetagningspunkter.

Tungmetaller
Det fremgår af resultaterne, at tungmetalindholdet for alle 3 forsøgsfelter som forventeligt er højst i rødderne. En sammenligning på tværs af de 3 forsøgsfelter giver ikke et entydigt billede. Sammenlignet med optaget i træernes blade ligger tungmetalindholdet i brændenælderne generelt under indholdet i træernes blade, bortset fra for kobber, hvor det er markant højere.

PAH’er
Indholdet af PAH’er generelt er højere i prøver, der er udtaget i poppelfeltet end i prøver fra pilefeltet. Dette svarer til resultatet for tungmetaller, og til den forskel der også gælder for jordanalyserne

Sammenlignes PAH-indholdet i rødder og overjordiske plantedele fås, at PAH-indholdet generelt er højst i planternes overjordiske dele. Dette vurderes dog ikke at være et reelt udtryk for PAH-optag i planterne, men snarere et udtryk for forurening med PAH-holdigt støv, enten fra jorden omkring planteren eller fra den generelle luftforurening i byen.

Figur 5.10 Indhold af PAH’er i ukrudtsprøver udtaget i alle tre forsøgsfelter i 2005.

Slamrelaterede stoffer
Indholdet af slamrelaterede stoffer er i hovedparten af prøverne under den pågældende analyses detektionsgrænse (se Bilag 11).

5.5.3 Træer

Prøvetagning og neddeling
I september 2005 blev der i hvert plantefelt fældet 2 træer – betegnet som henholdsvis stor poppel, lille poppel, stor pil og lille pil. Træerne blev savet af 20-50 cm over jorden og rødderne blev gravet op ved hjælp af en gummiged (se Figur 5.11 Udgravning af rødderne for ”lille piletræ” ved hjælp af en gummiged. Roden blev rystet for at fjerne jordklumper. De fældede træer blev lagt på presenninger og delt op i blade, grene og stamme. Som ”stamme” anses træstammen inklusive første forgrening. De resterende grene falder under ”grene”. Fraktionen ”blade” omfatter alle blade fra et træ. Piletræerne vokser som en stor busk, mens poppeltræer vokser som et ”rigtigt” træ. Det betyder, at der for piletræer indgår flere stammer i den prøve der kaldes ”stamme”, mens der for poppeltræer kun indgår én stamme. For både ”lille piletræ” og ”stort piletræ” består fraktionen ”grene” af ca. 70% af grene/store grene og ca. 30% små kviste og enkelte blade. I bilag 13 findes en oversigt over vægten af de enkelte træfraktioner.

Alle træprøver blev delt op i mindre delprøver inden udtagning af en repræsentativ prøve, som blev sendt til analyse.

Figur 5.11 Udgravning af rødderne for ”lille piletræ” ved hjælp af en gummiged. Roden blev rystet for at fjerne jordklumper.

Der blev udtaget en mindre repræsentativ prøve af bladene ved anvendelse af den anerkendte prøvetagningsmetode ”coning and quartering”, som vist på Figur 5.12. Den udtagne bladprøve blev efterfølgende neddelt ved hjælp af en blender (se Figur 5.13). Fra det findelte (blendede) materiale blev der udtaget en repræsentativ prøve, som blev sendt til analyse.

Ved hjælp af en rundsav blev grene og stamme savet over med en afstand på ca. 10 cm mellem hvert snit (Figur 5.14). Spånerne blev opsamlet og der blev udtaget en repræsentativ delprøve til analyse.

Rødderne blev neddelt på samme måde, efter de var blevet skyllet, for at fjerne al jord, som måtte side på røddernes overflade.

Figur 5.12 Neddeling af bladprøver ved hjælp af ”coning and quartering”

Figur 5.13 Neddeling af bladprøver ved hjælp af en blender (Pileblade til venstre, poppelblade til højre)

Figur 5.14 Neddeling af grene (t.v.) og stammer (t.h.) ved hjælp af en rundsav.

Prøverne fra både ”stor pil” og ”stor poppel” blev analyseret for tungmetaller, PAH’er og slamrelaterede stoffer (NPE, DEHP, LAS). Prøverne fra ”lille pil” og ”lille poppel” blev analyseret for tungmetaller og PAH’er.

Analyserne er gennemført af Eurofins A/S, og analyseresultaterne findes i Tabel 5.10 samt i bilag 11.

Klik her for at se Tabel 5.10

Tungmetalindhold
Tungmetalindholdet i de enkelte trædele er vist på Figur 5.15 samt i Tabel 5.10. Heraf ses det, at indholdet af Cr, Hg, Pb og Ni (i en enkelt prøve) i grene og stammer er under detektionsgrænsen.

For træernes overjordiske dele (stamme, grene og blade) er tungmetal-indholdet generelt højst i bladene, mindre i grenene og lavest i stammen. Tungmetalindholdet er for de fleste metaller også forholdsvis højt i rødderne. Yderligere er tungmetalindholdet generelt højere i de undersøgte piletræer end i de undersøgte poppeltræer. Der er dog stor variation mellem de undersøgte træer fra samme plantefelt.

Sammenholdes tungmetalindholdet i bladene med analyser af ”raske” blade udtaget både i 2005 og i de tidligere år, ses det at niveauet i bladene generelt er det samme for det samme metal. Indholdet er dog generelt lidt højere i 2003 og 2004, hvilket måske kan hænge sammen med en variation, som er afhængig af tidspunktet på vækstsæsonen, idet det vides fra optag i ikke-træagtige planter, at optaget og dermed indholdet kan variere over vækst-sæsonen. Ud fra målingerne fra de forskellige år kan et gennemsnit udregnes tillige med en standardafvigelse på de foretagne målinger. Disse resultater fremgår af Tabel 5.11.

Tabel 5.11 Gennemsnit og variation af tungmetalkoncentrationen i blade (6 prøver)

* 4 prøver
** 5 prøver
*** 3 prøver

Det ses af Tabel 5.11, dels at der er en relativt stor variation i koncentrationerne, og indholdet generelt er højere i pilebladene end i poppelbladene, hvilket var at forvente ud fra de resultater, der er rapporteret i den internationale litteratur.

PAH’er
Indholdet af de specifikke PAH’er i de forskellige trædele er vist i Tabel 5.10, mens det samlede indhold af PAH’er vist både i Tabel 5.10 og i Figur 5.15. Indholdet af mange af de specifikke PAH’er er for lavt, til at det kan detekteres med den anvendte analysemetode. Stofferne phenanthren, fluoranthen og pyren kan dog måles i de fleste træprøver, og af de i alt 15 specifikke PAH’er, der er analyseret, udgør de 47-100% af summen af PAH i prøverne.

Sammenlignes de 2 trætyper fås, at indholdet af PAH’er er på samme niveau i de samme træfraktioner for de undersøgte pile- og poppeltræer, og PAH-indholdet i bladene er klart højere end i de øvrige trædele. Dette gælder for både de specifikke PAH’er og for summen af PAH’er. Som tidligere nævnt kan dette dog til dels skyldes PAH-holdigt støv på bladene, både fra jorden omkring planterne og fra den generelle forurening i byen.

Slamrelaterede stoffer
Indholdet af slamrelaterede stoffer i de forskellige trædele er vist i Tabel 5.10, og af tabellen fremgår det, at indholdet i samtlige analyserede prøver er under den anvendte analysemetodes detektionsgrænse.

Vurdering af stofoptag i træer
Optaget af tungmetaller i træerne er estimeret ud fra en vurdering af rodnettets udstrækning i forbindelse med optrækningen af planterne sammenholdt med tungmetalindholdet i jorden i det tilsvarende jordvolumen, idet det er antaget, at dette volumen har, hvad der svarer til den gennemsnitlige jordkoncentration målt i år. Herudfra kan det beregnes, at fjernelsen af cadmium ligger på 1 til 2% i de fjernede overjordiske plantedele. Ca. 1/3 af fjernelsen sker for pils vedkommende i bladene, mens en anden tredjedel sker i grenene. Med en årlig fjernelse af bladene efter løvfald samt en 3-årlig turnus for ”høstning” af pilegrene vil den samlede cadmium-mængde i princippet kunne fjernes på ca. 30 år. Dette er selvfølgelig under forudsætning af, at alt cadmium er tilgængeligt for optag, hvilket næppe helt er tilfældet. I poplen udgør optaget i bladene ca. halvdelen af det samlede optag og en årlig fjernelse af bladene alene, vil således resultere i en årlig fjernelse på ca. ½ %.

Zink fjernes med knap 1% af pil og ca. ¼% af poppel, hvoraf 2/3 udgøres af optaget i bladene. Med en årlig fjernelse af bladene efter høst vil det ideelt set svare til at en samlet fjernelse kan udføres på knap 600 år. Generelt er optaget af tungmetal lidt større i pil end det er i poppel.

Reduktionen i jordens indhold af bl.a. PAH’er i plantefelterne skyldes sandsynligvis primært en øget omsætning i de øverste jordlag som følge af dannelsen af en rodzone med aerobe forhold eller eventuelt en kombination af dette og optag af PAH’er i træerne.

Figur 5.15 Tungmetalindhold i blade, grene, stamme og rødder af træer, udtaget fra både pile- og poppelfelt.

Figur 5.16 Indholdet af PAH’er i blade, grene, stamme og rødder af træer, udtaget fra både pile- og poppelfelt.

6 Tidsbehov og slutkoncentrationer

Som det kan ses af resultatafsnittene er der generelt meget høje koncentrationer af både tungmetaller og organiske forureningskomponenter på forsøgslokaliteten tillige med anaerobe forhold i forholdsvis ringe dybde p.g.a. deponering af slam med et meget højt organisk indhold. Det er derfor også klart, at det ikke inden for en overskuelig tidsramme vil være muligt at komme ned under niveau af jordkvalitetskriterierne. På denne måde er lokaliteten mindre egnet til at besvare spørgsmål vedr. tidsbehov og slutkoncentrationer for oprensning ved hjælp af planter.

I løbet af undersøgelsesperioden ses det, at der, med forbehold for den ikke helt konsekvente prøvetagningsdybde, er opnået reduktioner i total kulbrinte indholdet i plantefelterne på i størrelsesordenen 50% mod ca. 20% i referencefeltet. På grund af usikkerheden omkring prøvetagningen i 2005 er det ikke til at sige, om der er sket en stagnation i omsætningen eller ikke, men dette ville dog være forventeligt. De vanskelige forhold for udvikling af rødder i dybden (p.g.a. slam og slagger) kan også med tiden give problemer for videreudvikling og vækst af træerne.

Det er ikke i denne sammenhæng undersøgt, om en træbeplantning vil reducere indholdet af forurening, der er tilgængeligt for nedsivning eller optag i forbindelse med spisning af jord. Ud fra den foreliggende viden er der ting, der taler for, at dette vil være tilfældet. Man kan dog forestille sig, at der i hvert fald fra visse planter udsendes enzymer, der øger frigivelsen af forureningsstofferne fra jorden, hvorved f.eks. nedsivning kan øges, såfremt ikke hele den frigivne stofmængde optages af planten.

Det kan dog konkluderes, at der inden for en forholdsvis kort tidsperiode (5 – 6 år) kan opnås en væsentlig større reduktion af jordens indhold af tunge kulbrinter, såfremt der plantes træer, i forhold ti, hvis dette ikke sker. Ud fra de forholdsvis ekstreme betingelser på lokaliteten kan det ikke vurderes, hvor længe en phyto-oprensning generelt vil være om at reducere indholdet i jorden til under kriterieniveauet.

De øvrige undersøgte forureninger reduceres ikke eller kun meget langsomt, hvorfor det heller ikke for dem er muligt ud fra den foretagne undersøgelse at sige noget om tidsbehovet for en oprensning af stofferne. Resultaterne tyder dog på, at Cd vil kunne reduceres til et niveau under kvalitetskriteriet på 0,5 mg/kg TS i løbet af en 30- årig periode. Dette svarer til resultater opnået i andre undersøgelser.

7 Teknologiens økonomi

Ud fra de omkostninger, der har været afholdt i forbindelse med forsøget, kan opstilles et overslag over den forventelige økonomi. Dette er i det følgende opgjort per arealenhed, idet det dog skal bemærkes, at der altid vil være både anlægs- og driftsomkostninger, der ikke er afhængige af areal eller anden relevant enhed. Den opgjorte pris vil derfor ligge i den høje ende af det forventelige p.g.a. den relativt lille arealstørrelse.

I anlægsomkostningerne er medtaget efterbeplantningen i 2000. Der er ikke foretaget yderligere efterbeplantning på lokaliteten, hvilket skal ses i forhold til, at træerne ved afslutningen af forsøget kun dækkede henholdsvis ca. 80% (pil) og ca. 70% (poppel) af de respektive arealer. En vis løbende efterbeplantning må medregnes, idet den dog må forventes at ligge klart i den høje ende på nærværende lokalitet p.g.a. de meget høje forureningskoncentrationer.

Der er i opgørelsen opgjort, hvor meget afdriftsomkostningerne, der udgøres af monitering, idet denne i agens natur har været forholdsvis intens. Det skal dog bemærkes, at det under alle omstændigheder vil være vigtigt med både tilsyn og relevant prøvetagning og analyse for at sikre sig et positivt resultat af en oprensning ved hjælp af planter, ligesom det er vigtigt med en ordentlig karakterisering af forholdene på grunden som grundlag for designet af oprensningen. Det er ikke nok bare at plante træerne og så overlade dem til sig selv.

Hvis der tages hensyn til, at en karakterisering af et forurenet areal normalt ikke vil blive indregnet i oprensningsomkostningerne samt at prøvetagnings- og analyseomkostninger ligger i den meget høje ende på grund af projektets karakter af udviklingsprojekt, kan der udregnes en pris per oprenset ton. Ved denne beregning er der taget udgangspunkt i en typisk effektiv oprensningstid på ti år og en oprensningsdybde på op til 2 m i velegnede jorde. På dette grundlag vil det svare til en pris pr oprenset ton på i størrelsesordenen 500 kr./ton. Dette er som nævnt formentligt estimeret højt p.g.a. det forholdsvis lille areal.

8 Konklusion

Gennemførelsen af aktiviteterne relateret til forsøget på planteassisteret oprensning af organisk forurening har vist følgende:

• I det første år af projektperioden gik en del af de nyplantede træer til p.g.a. for dårlig lugning omkring dem, derfor blev der nyplantet i 2000. Herefter er en nogle træer gået til i de første år (ca. 15% i begge plantefelter), dels på grund af manglende pasning, men formentlig især på grund af det meget høje metalindhold i jorden, ikke mindst indholdet af kobber. De overlevende træer har til gengæld været i god vækst igennem hele projektperioden. Efter den 6 årige projektperiode er piletræerne 3-4 meter højde, mens poppeltræerne er 4-6 meter høje. En visuel vurdering af bladene viser dog, at der er flere træer, hvor bladene sidst på sæsonen er krøllede og har sorte pletter og således synes mindre resistente overfor sygdomsangreb. Dette synes dog ikke at have indflydelse på træernes vækst.
• Nivellering af området har vist, at der er sket en sænkning af arealet siden projektets start i 1999. Sænkningen er størst i plantefelterne, hvor jorden har sat sig med omkring 10 cm, mens jorden i referencefeltet har sat sig omkring 3 cm. Forskellen mellem plantefelterne og referencefeltet skyldes sandsynligvis den højere biologiske aktivitet i plantefelterne.
• Poreluftsmålinger i forskellige dybder igennem projektperioden viser, at iltindholdet i de øverste jordlag i alle 3 forsøgsfelter er steget igennem projektperioden. En sammenligning af de 2 plantefelter indikerer dog, at der opnås de mest aerobe forhold i poppelfeltet. Som det ses af de senere resultater er der ikke umiddelbart en sammenhæng mellem dette og udviklingen i rodtæthed samt omsætningen af de organiske forureningskomponenter.
• Udtagning af jordprofiler i alle 3 forsøgsfelter viser, at overgangen mellem aerob og anaerob zone har flyttet sig nedad i løbet af projektperioden.
• Der er i alle 3 forsøgsfelter sket et fald i løbet af projektperioden i gennemsnitskoncentrationen af kulbrinter i jorden (se kommentarer vedr. undladelse af anvendelse af data fra 1999 i kapitel 3.2). Det forholdsmæssigt største fald er sket i de 2 plantefelter (50 til 55 %), mens jordkoncentrationen af total kulbrinter i referencefeltet falder mindre (ca. 20 %). Dette indikerer, at beplantningen har øget fjernelsen af kulbrinter fra jorden.
• PAH-analyserne viser ingen tydelig trend hverken med hensyn til indhold eller reduktion i de 2 plantefelter i forhold til referencefeltet.
• For de slamrelaterede stoffer (DEHP, NPE og LAS) ses der ingen entydig effekt af træbeplantningen i forhold til referencefeltet.
• Analyserne af jordprøvernes indhold af næringsstoffer viser, at næringsstofindholdet generelt er højst i referencefeltet, hvilket demonstrerer, at træerne under vækst forbruger næringsstofferne i jorden.
• Generelt er der i alle 3 forsøgsfelter tale om betydelig tungmetalforurening, og jordkoncentrationerne ligger i alle 3 felter omkring kravværdierne til en klasse 4 jord, hvilket indikerer, at der er tale om en stærkt forurenet jord.
• Rodtællinger i de 2 plantefelter viste, at der i begge felter generelt er større rodtæthed og dermed rodudvikling i den aerobe zone end i den anaerobe zone. Samtidigt ses der en langsom men sikker udvikling af dybden af den aerobe zone, ligesom der sker en stigende rodudvikling også i den anaerobe zone fra år til år.
• Udtagning af grundvandsprøver fra alle 3 felter viste som forventet ingen umiddelbar effekt af beplantningen. En sammenligning med jordvæskeprøver taget i niveau med træernes rodnet viser dog en lavere koncentration i rodzonen end i selve grundvandet.
• Analyse af bladprøvers tungmetalindhold indikerer en sammenhæng mellem bladenes indhold af tungmetaller og deres generelle sundhedstilstand. For hovedparten af de undersøgte tungmetaller findes de højeste koncentrationer i de ”syge” blade.
• Undersøgelse af ukrudtsprøver (brændenælder) fra alle 3 forsøgsfelter viser, at de højeste koncentrationer af tungmetaller som forventet findes i rødderne. Sammenlignes tungmetalindholdet i ukrudt med det i træernes blade, ses det at ligge på samme niveau. Optaget af kobber er dog markant større i brændenælder end det er i nogen af træernes løv.
• Stofoptaget i de plantede træer blev vurderet ved at fælde neddele og analysere 2 træer fra hvert plantefelt. Disse analyser viste, at tungmetalindholdet typisk var højst i bladene, mindre i grenene og lavest i stammerne. Yderligere var tungmetalindholdet generelt højere i piletræerne end i poppeltræerne, men der blev konstateret store variationer mellem træer fra samme plantefelt. Indholdet af PAH’er var højst i bladene i forhold til de øvrige plantedele, og der var ingen entydig forskel mellem pile- og poppeltræer.
• En estimering af det samlede stofoptag i træerne viser, at træernes optag af de undersøgte forureningskomponenter ikke vil betyde en væsentlig reduktion i jordens indhold af de forurenende stoffer. Dog vil især pil som forventet optage cadmium (og til dels zink) i et omfang, der ideelt set vil kunne føre til en reduktion af cadmiumindholdet til under kvalitetskriteriet i løbet af i størrelsesordenen 30 år.
• Beplantningens positive effekt på indholdet af organiske forureningskomponenter skyldes sandsynligvis øget omsætning i den dannede rodzone, eventuelt kombineret med stofoptag i træerne.
• Der kan ikke med de meget høje koncentrationer, der var udgangspunktet på stedet gives et estimat over oprensningstid til acceptable niveauer. Hvor lave koncentrationer, der kan opnås, vil afhænge dels af udgangskoncentrationen, dels af sammensætningen af den organiske forurening samt tilstedeværelsen af evt. hæmmende koncentrationer af f.eks. tungmetaller.
• En oprensning med den anvendte teknik kan med en effektiv oprensningsperiode på 10 år skønnes at ligge på mellem 400 og 500 kr. pr ton.

Generelt viser de hidtil gennemførte undersøgelser, at plantningen af både pile- og poppeltræer har en effekt på koncentrationerne af organiske forurenings-stoffer i jorden, idet koncentrationerne som nævnt er blevet reduceret væsentligt mere i de beplantede arealer end i de ikke beplantede arealer. Det er endvidere vist, at meget høje metalkoncentrationer vil have en hæmmende effekt på udviklingen af en sund beplantning. I lyset af de vanskelige forhold for planterne i form af meget høje koncentrationer af både organisk og uorganisk forurening samt strengt anaerobe forhold forholdsvis terrænnært, hvilket er usædvanligt sammenlignet med de forhold, der typisk vil være på arealer, hvor man vil overveje at anvende phyto-oprensning, har beplantningen vist sig at have en overraskende stor effekt i forhold til de ubeplantede arealer.

9 Referencer

DHI (2001): Planteassisteret oprensning af organisk forurening. Forsøgslokaliteter i Valbyparken i Københavns Kommune. Statusrapport 2000. Sag 79200.

DHI (2002): Planteassisteret oprensning af organisk forurening. Forsøgslokaliteter i Valbyparken i Københavns Kommune. Statusrapport 2001. Sag 79200.

DHI (2004): Planteassisteret oprensning af organisk forurening. Forsøgslokaliteter i Valbyparken i Københavns Kommune. Statusrapport 2003. Sag 79200.

DHI (2005): Planteassisteret oprensning af organisk forurening. Forsøgslokaliteter i Valbyparken i Københavns Kommune. Statusrapport 2004. Sag 79200.

Sjællandsvejledningen (2001): Vejledning i håndtering af forurenet jord på Sjælland. Juli 2001. Udgivet af amterne på Sjælland og Lolland-Falster samt Københavns og Frederiksberg kommuner.

Schelde, K. (2000): Ændringer i vandbalancen ved plantning af pil og poppel i Valbyparken. Rapport. Danmarks JordbrugsForskning, Forskningscenter Foulum.

VKI (1999): Planteassisteret oprensning af organisk forurening. Forsøgslokaliteter i Valbyparken i Københavns Kommune. Sag 11973.

Bilag A

Beskrivelse af tilsyn med lokaliteterne, inkl. billeder fra tilsyn

Tilsyn med arealerne i 2005

I 2005 er arealerne løbende blevet tilset både ved egentlige tilsyn og i forbindelse med prøvetagnings- og opmålingsaktiviteter. Tilsynene i løbet af 2005 er opsummeret i det følgende:

Figur B 1        Pilefelt 29/6-2005

Figur B 2        Pilefelt 29/6-2005

Figur B 3       Poppelfelt 29/6-2005

Figur B 4        Poppelfelt 29/6-2005

Figur B 5        Referencefelt 29/6-2005

Figur B 6       Pilefelt 28/7-2005

Figur B 7        Pilefelt 28/7-2005

Figur B 8        Poppelfelt 28/7-2005

Figur B 9        Poppelfelt 28/7-2005

Figur B 10      Referencefelt 28/7-2005

Figur B 11       Pilefelt 27/9-2005

Figur B 12       Poppelfelt og referencefelt 27/9-2005

Bilag B

Skitse over forsøgsarealet med prøvetagningspunkter (1999 til 2004)

Figur B 13 Skitse over forsøgsarealerne i Valbyparken samt angivelse af prøvetagningspunkter for prøvetagningen i 1999 og 2000.

Figur B 14 Skitse over forsøgsarealerne i Valbyparken samt angivelse af prøvetagningspunkter for prøvetagningen i 2001.

Figur B 15 Skitse over forsøgsarealerne i Valbyparken samt angivelse af prøvetagningspunkter for prøvetagningen i 2003.

Figur B 16 Skitse over forsøgsarealerne i Valbyparken samt angivelse af punkter for poreluftsmålingen(K6, K8, D2, K12, K14) og nivellering(D1, D2, D3) i 2004.

Bilag C

Situationsplan nivellement 1999

Bilag D

Sammenligning af poreluftsmålinger i 2001, 2003, 2004 og 2005

Bilag E

Boringsprofiler for udtagne jordprøver

Bilag F

Analyseresultater fra Miljølaboratoriet Storkøbenhavn I/S Jordprøver – PAH’er, total kulbrinter (THC) og tungmetaller

Bilag G

1 Analyseresultater fra Eurofins A/S Jordprøver – slamrelaterede stoffer, næringssalte

Bilag H

Resultater fra rodtælling

Beskrivelse af rodtælling

Hver af de 6 jordprøver blev dispergeret ved omrøring i en spand vand, hvorefter rødderne blev dekanteret over på en 0,250 mm sigte og skyllet. For hver prøve blev dette gentaget, til der ikke længere var synlige rødder. Rødderne blev efterfølgende overført til en bakke med vand og større organiske partikler blev pillet fra med pincet. Rødderne blev derefter hældt tilbage på sigten, samlet og anbragt i et bægerglas til tælling. Ved tælling efter Newman's metode spredes rødderne jævnt ud på en 0,250 mm sigte. Stereoluppen blev fokuseret på sigten og indstillingen låst. Bredden af synsfeltet blev målt med 0,1 mm lineal. Antallet af skæringer med hårlinje blev talt i minimum 40 tilfældigt valgte synsfelter, evt. flere, således at der altid blev nået mindst 100 skæringer. Antal tællinger (synsfelter) og skæringer blev registreret med håndtæller.

Klik her for at se tabellen:"Rødder fra DHI 2005"

Klik her for at se tabellen:"Rødder fra DHI 2003"

Resultat af rodtællinger i 2001

Tabel 4  Resultater af rodtællinger på prøverne fra pilefeltet.

Tabel 5  Resultater af rodtællinger på prøverne fra poppelfeltet.

Prøvens indhold af diverse organisk og uorganisk materiale var for stort til, at der kunne foretages en tilfredsstillende bestemmelse.

Bilag I

Analyseresultater fra Eurofins A/S Grundvandsprøver – total kulbrinte, PAH’er, tungmetaller og slamrelaterede stoffer

Bilag J

Billeder af syge og raske blade

Figur B 17 Billeder af syge og raske blade i 2004 (pil øverst, poppel nederst).

Figur B 18 Billeder af syge og raske blade i 2001 (poppel øverst, pil nederst)

Bilag K

Analyseresultater (planteprøver) – Eurofins A/S

Prøvebetegnelse - ukrudtsprøver

Bilag L

Sammenligning af bladanalyser fra forskellige år

Klik her for at se tabellen "Sammenligning af bladanalyser fra forskellige år"

Bilag M

Optagning og analysering af pile- og poppeltræer