| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Fytoremediering af kulbrinte- og anden forurening på nedlagt slamdepot

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.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |

Version 1.0 april 2009, © Miljøstyrelsen.