1 Sammenfatning

Fytoremediering af kulbrinte- og anden forurening på nedlagt slamdepot

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.