| Til bund | | Forside |

Miljøprojekt nr. 1282, 2009

Fytoremediering af olie- og benzinforurening på nedlagt benzinstation

Indholdsfortegnelse

1 Indledning

2 Sammenfatning og konklusioner

• 2.1 Baggrund og formål
• 2.2 Undersøgelsen
• 2.3 Hovedkonklusioner
• 2.4 Projektresultater

3 Summary and conclusions

4 Aktiviteter i Driftsperioden

• 4.1 Anlæg
• 4.2 Plantevedligehold
• 4.3 Monitering
  • 4.3.1 Klima
  • 4.3.2 Jord
  • 4.3.3 Grundvand
  • 4.3.4 Beplantning

5 Resultater

• 5.1 Udbredelse/vækst af beplantning
• 5.2 Kemiske analyseresultater for jord
• 5.3 Kemiske analysedata for grundvand
  • 5.3.1 Kulbrinter
  • 5.3.2 Nitrogen, fosfor og kalium
  • 5.3.3 Jern
• 5.4 Klimadata
  • 5.4.1 Nedbør
  • 5.4.2 Temperatur
  • 5.4.3 Vindhastighed og -retning
  • 5.4.4 Luftfugtighed
  • 5.4.5 Indstråling
• 5.5 Hydrologiske data
  • 5.5.1 Manuelle pejlinger
  • 5.5.2 Automatiske pejlinger
• 5.6 Laboratoriestudie

6 Vurderinger

• 6.1 Anlæg og drift
• 6.2 Monitering/dokumentationsgrundlag
• 6.3 Risikovurdering
  • 6.3.1 Geologiske forhold
  • 6.3.2 Hydrogeologiske forhold
  • 6.3.3 Vandindvindingsforhold i området
  • 6.3.4 Risiko for grundvandsressourcen
  • 6.3.5 Risiko for overfladerecipienter
  • 6.3.6 Risiko for arealanvendelsen

7 Referencer

Bilag A Situationsplan

Bilag B Totalkulbrinter i jord i umættet zone

Bilag C Grundvandskemiske analyseresultater

Bilag D Vandspejlspejlinger

Bilag E Klimadata

Bilag F Træhøjde og PID-værdier i jordprøver 1,5 m u.t., august 2000

1 Indledning

På et nedlagt tankanlæg ved Rønnede, Sjælland, kendt som ”Axelved”, blev i april 1999 igangsat et in situ fytooprensningsprojekt af jord- og grundvandsforurening primært med dieselolie.

Anlægget havde været i drift fra 1956 til 1990. Arealet, bestående af 2 delarealer på hver sin side af en hovedvej, dækker i alt ca. 1400 m².

Forureningsundersøgelser blev påbegyndt i 1997 i Skude & Jacobsen, Rådgivende Ingeniørers regi.  Som resultat af disse undersøgelser er forureningen afgrænset horisontalt og vertikalt. Den væsentligste forurening er begrænset til påfyldningspladser og de områder, hvor tankene var placeret.

Det vurderes, at der på lokaliteten ved starten af afværgeprojektet i 1999 fandtes i alt ca. 3 tons kulbrinter i jorden /1/. Det skønnedes, at ca. 2000 m³ jord var forurenet med dieselolie med en maksimal dybde for forureningen på 3 meter.

En risikovurdering /1/ viste, at der – selv med meget konservative forudsætninger – ikke er risiko for det primære grundvandsmagasin, der træffes under et ca. 90 m tykt dække af overvejende fed moræneler.

Med henblik på at vurdere potentialet for fytooprensning af olie- og benzinforureninger på nedlagte tankstationer, blev det forurenede areal beplantet med i alt ca. 2.500 pile- og ca. 500 poppelstiklinger samt en randbeplantning af læplanter i foråret 1999.

Det vurderedes, at området var egnet til at udføre forsøg med fytooprensning, da der ikke var risiko for grundvandsressourcen og da der på arealet var en betydelig, overfladenær og velafgrænset forurening af både benzin og diesel således, at træernes rodsystem kom i god kontakt med forureningen.

Der var ikke forud for projektets igangsættelse fastsat succeskriterier for oprensningen indenfor projektperioden, men der var en forventning til, at den væsentligste forurening ville være fjernet indenfor projektets oprindeligt 5-årige løbetid.

Fytooprensningen er baseret på en simpel forceret afværge bestående i anlæggelse af en plantekultur af pil og poppel, som kan etablere et aktivt biologisk miljø i det forurenede jordvolumen (fytostimulering) og samtidig reducere nedsivningen fra de forurenede områder (hydraulisk barriere).

Oprensningen er finansieret af Oliebranchens Miljøpulje (OM). Miljøstyrelsens Teknologiudviklingsprogram for jord- og grundvandsforurening ydede tilskud til supplerende overvågning af projektet med Ulrich Karlsson, Danmarks Miljøundersøgelser (DMU), som faglig sekretær.

I denne rapport, beskrives feltaktiviteter og feltresultater i driftsperioden fra igangsættelsen i 1999 til udgangen af 2005.

Resultater af laboratorieforsøg er rapporteret separat /3/.

2 Sammenfatning og konklusioner

• 2.1 Baggrund og formål
• 2.2 Undersøgelsen
• 2.3 Hovedkonklusioner
• 2.4 Projektresultater

2.1 Baggrund og formål

Med henblik på at vurdere potentialet for fytooprensning af olie- og benzinforureninger på nedlagte tankstationer blev der i april 1999 igangsat et in situ fytooprensningsprojekt af jord- og grundvandsforurening primært med dieselolie på et nedlagt tankanlæg i Rønnede på Sjælland.

Det vurderedes, at området var egnet til at udføre forsøg med fytooprensning, da der på arealet var en betydelig, velafgrænset forurening af både benzin og diesel som var beliggende overfladenært.

I foråret 1999 blev det forurenede areal beplantet med i alt ca. 2.500 pilestiklinger og ca. 500 poppelstiklinger samt en randbeplantning af læplanter.

Oprensningen var finansieret af Oliebranchens Miljøpulje (OM). Miljøstyrelsens Teknologiudviklingsprogram for jord- og grundvandsforurening ydede tilskud til supplerende overvågning af projektet.

Formålet med supplerende overvågning var:

• at undersøge hvorledes det hydrologiske kredsløb påvirkes af beplantningen,
• at undersøge hvorledes beplantningen påvirker hastigheden af mikrobiel nedbrydning af olie og benzin,
• at undersøge hvor lave slutkoncentrationer af olie der kan opnås ved beplantningen,
• at dokumentere anlægs og driftsomkostningerne for en plantebaseret afværgemetode,
• at afgøre tidsbehovet for en plantebaseret afværgemetode.

2.2 Undersøgelsen

Der er fortaget monitering af følgende forhold:

Klima

På grund af lokalitetens særlige beliggenhed ca. i kote +100 og de særlige klimatiske forhold dette medfører og fordi der ikke fandtes egnede klimatiske data fra andre kilder, var der på lokaliteten opstillet en klimastation der indsamlede klimatiske data.

Jordforurening

I marts 2001 og december 2005 er udført screeninger af hot-spot områderne på arealet med henblik på at vurdere restforureningen i jorden. Ved begge lejligheder er der prøvetaget i 20 prøvepositioner.

Grundvand

Der er foretaget løbende registrering af grundvandsspejlet i 4 niveauer under lokaliteten, dels i det frie sekundære magasin der udgøres af de tidligere tankgrave, dels i 3 niveauer i sandslirer i morænen, endvidere er der foretaget pejlinger af alle øvrige filtersatte boringer i forbindelse med prøvetagning.

Grundvandsforurening

Fra 5 boringer i det forurenede, frie sekundære magasin er udtaget vandprøver til analyse for følgende komponenter:

• BTEX
• Total kulbrinter
• Total N
• Total P
• Kalium
• Total jern
• Ferro-jern

Fra dybere grundvand under lokaliteten er analyseret vand fra 6 filtre. Analysepakken var ens for alle filtre og bestod af følgende komponenter:

• BTEX
• Total kulbrinter

Plantevækst

Efter hver vækstsæson er foretaget en forstmæssig vurdering af beplantningen, med henblik på en vurdering af sygdomsangreb og eventuel væksthæmning som følge af påvirkningen fra forureningen.

I alt er gennemført 14 moniteringsrunder i perioden 07-10-1999 til 17-11-2005.

2.3 Hovedkonklusioner

De grundvandskemiske data antyder en generel reduktion af kulbrinteindholdet. Den største reduktion er sket i perioden 1999-2001. Årsagen til dette kan ikke tilskrives planternes effekt på jorden, da rodsystemet kun har været ringe udviklet men snarere en accelereret mikrobiel nedbrydning som følge af tilførslen af store mængder gødning inden plantningen.

De gentagne screeninger af indholdet af kulbrinter i jorden på lokaliteten viser en reduktion i perioden 2001-2005 på mellem 37 % og 50 % af det oprindelige kulbrinteindhold. Kun en ubetydelig del af restforureningen udgøres af BTEX-komponenter.

Beplantningen af arealet med pil ikke har været i stand til at sænke det terrænnære grundvandsspejl signifikant. Beplantningen har således ikke som forudset kunnet medføre en væsentligt øget tilførsel af elektronacceptorer (ilt) til den forurenede jord.

Igennem driftsperioden har beplantningen vist en betydelig højdetilvækst af piletræerne, således at beplantningen i 2005 har en højde på mellem 7 og 10 m. Tilvæksten synes ikke relateret til jordens forureningsgrad, men snarere betinget af læforhold.

2.4 Projektresultater

Projektet har vist:

• at på den aktuelle lokalitet har plantevæksten ikke væsentligt påvirket det hydrogeologiske kredsløb,
• Den væsentligste faktor for hastigheden af mikrobiel nedbrydning af olie og benzin har været den indledende tilførsel af gødningsstoffer til jorden,
• at der ved afslutningen af moniteringen er sket en væsentlig reduktion af forureningen, men at der stadig i begrænsede områder findes høje kulbrintekoncentrationer,
• De samlede anlægs og driftsomkostninger for en plantebaseret afværgemetode på den aktuelle lokalitet har været ca. 1.500.000 kr. inklusive de af Miljøstyrelsen afholdte udgifter,
• Det er ikke muligt på baggrund af moniteringsresultaterne fra den aktuelle lokalitet at afgøre tidsbehovet for en plantebaseret afværgemetode.
  

3 Summary and conclusions

I order to evaluate the potential of phytoremediation of gasoline and diesel spills at former gas stations, a full scale field test was undertaken at a former gas filling station in Axelved, Rønnede, Denmark.

The site was chosen primarily because the polluted area was well defined and the pollution was near the surface.

In spring 1999 an area of 1.400 m² was planted with 2.500 willow and 500 poplar cuttings, surrounded by a shelterbelt.

The test was financed by Oliebranchens Miljøpulje (Danish Oil Industries' Environmental Clean-up Association) and the Danish Environmental Protection Agency. The total cost was app. 200.000€.

The purpose of the test was:

• to examine how the hydrologic cycle was affected by the plantings,
• to what extend the microbial degradation of hydrocarbons was affected by the trees,
• to examine what end levels of contamination should be expected
• to document the cost of preparing, planting and monitoring similar phytoremediation projects,
• to establish a timescale of phytoremediation of gasoline and diesel.

The field test included:

• Screening of soil pollution
• Collecting climate data, such as precipitation, wind and sun radiation
• Monitoring groundwater levels at different depth in the subsoil
• Monitoring hydrocarbon concentrations and inorganic ions in the groundwater
• Plant growth

In the period from October 1999 to November 2005, 14 monitoring rounds were performed.

Groundwater chemical data suggest a reduction of hydrocarbons in the near surface groundwater, the main reduction being in the first two years where the rooting was poor. This is ascribed to the accelerated microbial activity due to the 40 tons of fertilizer that was applied.

Screenings suggests a substantial reduction of hydrocarbons in the soil to levels between 37 % and 50 % in the period from 2001 to 2005. However in some smaller areas the soil still contains very high concentrations of hydrocarbons and mobile free phase.

The trees were not able to lower the groundwater table significantly and thus not able to increase the oxygen level in the contaminated soil.

In the period from 1999 to 2005 the trees has grown from 50 cm cuttings to trees with a height of 7 to 10 meters. There is apparently no correlation between growth and the contamination level in the soil

4 Aktiviteter i Driftsperioden

• 4.1 Anlæg
• 4.2 Plantevedligehold
• 4.3 Monitering
  • 4.3.1 Klima
  • 4.3.2 Jord
  • 4.3.3 Grundvand
  • 4.3.4 Beplantning

4.1 Anlæg

Der er ikke udført anlægsaktiviteter i hele driftsperioden.

4.2 Plantevedligehold

Planterne er ikke blevet vandet på noget tidspunkt i driftsperioden. Lugning blev gennemført som håndarbejde og ved brug af en fræser mindst en gang om måneden i vækstsæsonen 2000.

Al pil blev klippet tilbage til 10 cm over overfladen i februar 2000. Samtidig blev delarealerne med dårlig tilvækst grubet og efterplantet med friske pilestiklinger, der blev høstet ved klipning af pil fra den samme række. Poppel blev efterplantet med friske stiklinger i uge 21, 2000.

På det vestlige areal er en del af pilen blevet høstet ved flere lejligheder af ukendte personer. Dette er sket vinteren 2001, 2002 og 2003.

I august 2000 er der med totalstation foretaget en nøjagtig indmåling af beplantningen og eksisterende boringer.

4.3 Monitering

4.3.1 Klima

Den automatiske klimastation på lokaliteten har indsamlet data i perioden 26. oktober 1999 til 12. august 2005. Stationen registrerer:

• Nedbør
• Vindretning og -hastighed
• Kortbølget og PAR lysindstråling
• Lufttryk
• Temperatur
• Relativ luftfugtighed

Klimastationen har været helt eller delvis ude af drift i perioderne:

• 23/11 til 1/12 1999 er der fejl på luftfugtighedssensor
• 28/10 til 6/10 2000 er der fejl på luftfugtighedssensor
• 15/10 til 31/10 2000 er der ikke er indsamlet data pga. en fejl i temperatur og luftfugtighedssensor
  
• 23/11 2000 til 1/1 2001 er der ikke er indsamlet data pga. en fejl i temperatur og luftfugtighedssensor
• 22/4 til 31/12 2003 er der ikke samlet lufttrykdata
• 7/8 til 31/12 er der fejl på luftfugtighedssensor
• 8/5 til 12/6 2004 er der ikke data pga. fejl i kommunikationsenhed
• 6/6 til 1/7 2005 er der ikke data pga. fejl i kommunikationsenhed

4.3.2 Jord

I marts 2001 og december 2005 er udført screeninger af hot-spot områderne på arealet med henblik på at vurdere restforureningen i jorden. Ved begge lejligheder er der prøvetaget i 20 prøvepositioner (HB1-5 på vestsiden af landevejen og HB6-20 på østsiden). Ved hver prøveposition, der er identiske for de to screeninger, er der udført 5 håndboringer til ca. 1 m under terræn (m u.t.) og udtaget en blandprøve til PID-måling og analyse for indhold af totalkulbrinter og BTEX. Prøvetagningspunkternes placering fremgår af bilagene B1-6.

4.3.3 Grundvand

Der er etableret i alt 9 boringer, filtersat i sekundære grundvandsmagasiner på lokaliteten og der foreligger pejledata for samtlige boringer fra 14 moniteringsrunder for perioden 7. oktober 1999 til 28. november 2003. Desuden foreligger der loggerdata for boringerne A21 og C1 (3 filterniveauer) for perioden.

Der foreligger analyseresultater for grundvandsprøver fra de 14 moniteringsrunder. Moniteringsprogrammet fremgår af tabel 2.1.

Tabel 2.1: Moniteringsprogram for grundvand /1/

1. Tallet angiver antallet af filtre
2. Feltmålinger. Redoxpotentialet er ikke målt.
3. MTBE er j.fr. programmet /1/ kun målt ved første analyserunde.

4.3.4 Beplantning

I august 2000 blev planterækkerne indmålt og højden på alle træer opmålt.

Da pilen var klippet ned februar, svarer de målte højder til den samlede vækst i 2000.

5 Resultater

• 5.1 Udbredelse/vækst af beplantning
• 5.2 Kemiske analyseresultater for jord
• 5.3 Kemiske analysedata for grundvand
  • 5.3.1 Kulbrinter
  • 5.3.2 Nitrogen, fosfor og kalium
  • 5.3.3 Jern
• 5.4 Klimadata
  • 5.4.1 Nedbør
  • 5.4.2 Temperatur
  • 5.4.3 Vindhastighed og -retning
  • 5.4.4 Luftfugtighed
  • 5.4.5 Indstråling
• 5.5 Hydrologiske data
  • 5.5.1 Manuelle pejlinger
  • 5.5.2 Automatiske pejlinger
• 5.6 Laboratoriestudie

5.1 Udbredelse/vækst af beplantning

I august 2000 blev højden på alle træer opmålt. Et kort der viser beplantningens højde findes som bilag F.

Der er ikke senere gennemført egentlige opmålinger af træhøjderne, men ved udgangen af 2005 er væksthøjden skønsmæssigt i størrelsesordenen 7-10 m, hvor de største højder er i den østlige del af beplantningen.

Ved sammenligning mellem væksthøjde og forureningsudbredelse, der på bilag F er angivet ved PID-værdier målt på jordprøver i 1,5 m’s dybde, fremgår det, at der ikke er en umiddelbar sammenhæng mellem forureningsstyrken og væksthøjden i 2000. Dette forhold vurderes også at gælde for de følgende vækstsæsoner.

5.2 Kemiske analyseresultater for jord

I marts 2001 og december 2005 er udført screeninger af hot-spot områderne på arealet for restforurening i jorden. Der er udført i alt 2x100 håndboringer på 20 positioner (HB1-20). Ved hver position er udført 5 håndboringer til 1,5 m under terræn (m u.t.) i hot-spot områderne og udtaget en blandingsjordprøve til PID-måling og analyse for indhold af totalkulbrinter og BTEX. Boringerne er ved de to screeninger udført på samme positioner. Resultaterne fremgår af Tabel 3.2 (totalkulbrinter) – 3.3 (PID og BTEX).

Tabel 3.2: Indhold af olieprodukter (totalkulbrinter) i jordprøver fra screening af hot-spot 9/3-2001 (øverste række) og 5/12 –2005 (nederste række).

HB1-5 repræsenterer hot-spot i området vest for hovedvejen, jf. bilag A. Jordprøverne indeholder delvis til kraftig nedbrudt dieselolie (= gasolie) i betydelig mængde samt et mindre indhold af motor/smøreolie i 2 af boringerne.

Indholdet af BTEX er ubetydeligt og udgøres alene af xylener, som er detekteret i 2 af de 5 boringer. De ret høje indhold af dieselolie indikerer tilstedeværelse af residual oliefase i jorden.

Tabel 3.3: PID-udslag og indhold af BTEX i jordprøver fra screening af hot-spot 9/3-2001 (øverste række) og 5/12 –2005 (nederste række).

HB6-20 repræsenterer hot-spot området øst for hovedvejen. I hovedparten af prøverne herfra består forureningen også af delvis til kraftig nedbrudt dieselolie. Særligt høje indhold observeres i prøverne fra den nordøstlige del af hot-spot området (HB12, 16 og 17). I disse prøver observeres således også et indhold af xylener fra dieselolien. Disse meget høje indhold af diesel indikerer, at det er sandsynligt, at der er ikke blot er residual oliefase men også en mobil (fri) oliefase (på vandspejlet) i jorden. Det stemmer overens med observationer fra boring A22. I HB15 (sydvestlige del af hot-spot området) er konstateret indhold af benzin. Indhold af benzin er tillige indikeret ved komponentsammensætningen for de nærliggende boringer HB10 og HB20.

PID-udslag repræsenterer indholdet af flygtige ioniserbare organiske forbindelser i luften over jordprøverne. BTEX giver et meget stort bidrag, idet detektoren er særlig følsom overfor dobbeltbindinger i stoffer. I figur 3.1 er BTEX koncentrationen i jord plottet mod PID-udslag. Andre flygtige kulbrinter bidrager også, men langt mindre relativt til koncentration i luftfasen. I figur 3.1 er BTEX koncentrationen + 1/10 af koncentrationen af andre flygtige kulbrinter (C5-C10) i jord derfor tillige plottet mod PID-udslag. Der ses en ret god sammenhæng. De højeste PID-udslag (> 400) afspejler den kraftigste jordforurening med dieselolie samt jordforurening med benzin, mens middel PID-udslag afspejler mindre kraftig men betydelig jordforurening med diesel.

Figur 3.1: Indhold af BTEX (fyldt symbol) hhv. indhold af BTEX + 1/10 (åbent symbol)af indhold af øvrige flygtige kulbrinter plottet mod PID-udslag for jordprøverne ved screeningen 2001.

Da der er tale om kraftige forureninger i hot-spot området vil effekten af nedbrydning i vandfase (porevand) på totalindhold være relativt begrænset og svær at bedømme, hvorimod nedbrydning muligvis vil være afspejlet i udviklingen i det relative indhold af let nedbrydelige stoffer i forhold til mindre nedbrydelige stoffer med sammenlignelig opløselighed, etc., over tid.

I bilagene B1 og B4 er indholdet af kulbrinter i de to områder ved screeningen i 2001 vist grafisk. Det vestlige prøveområde udgør et areal på ca. 60 m² og det østlige prøveområde et areal på ca. 120 m². Mens det vestlige prøveområde synes placeret i udkanten af et hot-spot område med de højeste indhold i prøvepunkt ”1” nær ved boring A24, synes det østlige område i det væsentligste at dække hot-spot omkring boring A22 med et maksimum omkring prøvepunkt 12.

Baseret på volumenberegninger af de konturerede jordkoncentrationerne i bilagene B1 og B4 og under den forsætning at jordkoncentrationerne repræsenterer et dybdeinterval på 1 m, fås at den samlede masse af totalkulbrinter i marts 2001 udgør ca. 160 kg i det vestlige område og ca. 1000 kg i det østlige område, hvilket er i god overensstemmelse med det oprindelige skøn over restforureningen forud for afværgen på ca. 3000 kg /1/.

Bilagene B2 og B5 viser grafisk indholdet af totalkulbrinter ved screeningen i 2005. Ved at sammenligne screeningsresultaterne fra 2001 og 2005, som er vist på bilagene B1 og B2, ses det, at der er en tydelig reduktion af kulbrinteindholdet i hele det vestlige prøveområde. På basis af volumenberegninger jf. forrige afsnit, kan det beregnes, at der indenfor det ca. 60 m² store prøveområde er sket en reduktion af det samlede kulbrinteindhold på ca. 80 kg, svarende til at kulbrinteindholdet er halveret. Bilag B3 viser grafisk reduktionen af koncentrationerne af totalkulbrinter i det vestlige område.

I det østlige område (bilag B4 og B5) ses ikke en tilsvarende reduktion af kulbrinteindholdet. Området med de moderate til høje indhold af kulbrinter er væsentligt større i 2005, mens koncentrationerne i selve hot-spot er reduceret. Ved at foretage volumenberegninger tilsvarende dem der er udført for det vestlige område, se kun en ubetydelig reduktion af kulbrinteindholdet på 30 kg fra 2001 til 2005. Bilag B6 viser grafisk reduktionen af koncentrationerne af totalkulbrinter i det østlige prøveområde.

5.3 Kemiske analysedata for grundvand

Der foreligger analyseresultater for grundvandsprøver fra de 14 moniteringsrunder. Drænet har ved nogle runder været tørt, hvorfor der i flere tilfælde ikke foreligger analysedata for drænet.

5.3.1 Kulbrinter

Analyseresultaterne for totalkulbrinter og BTEX for de 14 moniteringsrunder samt for MTBE fra den første runde fremgår af tabel 3.4 til 3.10. Idet MTBE ved første runde kun blev detekteret på lavt µg/l niveau, er MTBE ikke medtaget i de følgende moniteringsrunder (i overensstemmelse med plan i /1/).

Resultaterne af moniteringen af kulbrinter i grundvandet er illustreret i bilag C1-7.

I boring A22 er der ved prøvetagningerne konstateret fri oliefase på vandspejlet i boringen. Analyseresultaterne fra denne boring er således ikke repræsentative for indholdet i grundvandet. Det relative indhold af de enkelte stoffer i prøven repræsenterer derimod sammensætningen af oliefasen.

Klik her for at se Tabel 3.4: Totalkulbrinter i grundvandsprøver (mg/l)

Klik her for at se Tabel 3.5: Benzen (mg/l)

Klik her for at se Tabel 3.6: Toluen (mg/l)

Klik her for at se Tabel 3.7: Ethylbenzen (mg/l)

Klik her for at se Tabel 3.8:m- ogp-Xylen (mg/l)

Klik her for at se Tabel 3.9:o-Xylen (mg/l)

Klik her for at se Tabel 3.10: BTEX total (mg/l)

Klik her for at se Tabel 3.11: MTBE (mg/l)

Koncentrationerne af totalkulbrinter i sekundært grundvand ligger i overkanten af opløselighederne for alifatiske kulbrinter i diesel for alle prøver, hvilket kan indikerer at der optræder oliefilm på eller emulgeret olie i vandfasen i flere prøver fra andre boringer end A22. Der ses en kraftig årstidsvariation i såvel indhold af BTEX som totalkulbrinter i vandprøverne. Den kraftige variation skyldes sandsynligvis årstidsvariation i vandspejlets beliggenhed og udvaskning med nedbør. Det største indhold af forureningskomponenter forventes da ved stigende eller højt vandspejl, som medfører eller øger kontakten med residual oliefase i jorden. Data for kulbrinter i boringerne varierer imidlertid ikke synkront, hvorfor sammenhængen med fluktuerende vandspejl ikke er entydig.

Der er en tendens til aftagende års-maksimalindhold af totalkulbrinter i vandprøverne fra det sekundære grundvand gennem perioden, dette afspejles også i indholdet af enkeltkomponenter. Dette skyldes formodentlig både et mindre indhold af oliefilm eller emulgeret oliefase i grundvandet og et mindre indhold af de mest opløselige stoffer i oliefasen. Effekten af fysiske forhold, som at oliefase fanges i jordens porer, udvaskning, og biologisk nedbrydning kan ikke umiddelbart adskilles. Toluen skiller sig ud ved i A22 at udvise et kraftigere fald i koncentration end de øvrige stoffer.

I de dybe boringer er enkelte gange konstateret mindre indhold af totalkulbrinter og BTEX, overvejende bestående af toluen og/eller ethylbenzen. I de dybeste filtre C1 nedre og C2 må indhold af totalkulbrinter nok tilskrives kontaminering af prøven. Ved et par prøvetagninger i 2001 og 2002 er imidlertid målt påvirkning med toluen og ethylbenzen og/eller xylener i de 2 dybeste filtre uden samtidig betydende påvirkning med totalkulbrinter. Maximalt målte koncentrationer af ∑BTEX på 0,74 og 1,63 µg/l er målt i C1 nedre hhv. C2 i november 2003. Sammenholdes resultaterne med resultaterne fra det sekundære grundvand fra de kortere boringer er det meget overraskende at det primært er toluen og ikke benzen som træffess i de dybere filtre. Dette må nok skyldes at påvirkningen af det primære magasin afspejler nedsivning af vand som tidligere har været i kontakt med mere frisk benzin- og olieforurening. Det kunne tyde på ringere forhold mht. nedbrydning i det dybereliggende grundvand.

Sammensætningen af stoffer i prøver fra A22 repræsenterer oliefasens såvel som vandfasens sammensætning, hvorfor effekten af nedbrydning af enkeltkomponenter i vandfase på oliefasens sammensætning over tid afspejles i prøverne. Udviklingen i forholdet mellem de individuelle BTEX’er og summen af TEX er illustreret i figur 3.2. Sum af TEX fremfor af totalkulbrinter eller BTEX er valgt, idet indholdet af totalkulbrinter er domineret mere af oliefilm eller emulgeret olie, hvorimod BTEX er domineret af vandopløste andel, henholdsvis at der for benzen er observeret store udsving i indhold for enkelte prøver.

Figur 3.2: Udvikling i forhold mellem de enkelte BTEX-komponenter og sum af TEX’er i grundvand fra A22.

Toluenindholdet i vandprøverne er generelt lavt i forhold til de øvrige BTEX’er. I frisk benzin dominerer toluen og i frisk olie er toluenindhold typisk højere end benzenindhold. Benzens opløselighed er 3-4 gange højere end toluens. Selvom der tages højde for dette, er toluenkoncentrationerne i vandfasen generelt lave også ved start af afværgeprojektet. Dette indikerer, at der ved start af projektet var sket nogen nedbrydning af toluen.

Den relative koncentration af toluen falder i modsætning til benzen kraftigt eksponentielt over tiden. Hvis der alene var tale om afspejling af faldet i indhold af enkeltkomponenter i oliefasen som følge af udvaskning, ville benzen forventes først at aftage. Dette er en kraftig indikation på nedbrydning af toluen. Ligeledes ses indikation på nedbrydning afo-Xylen. Derimod ses en om end svag eksponentiel stigning i benzen dog en kraftigere stigning end for andre BTEX’er, hvilket indikerer en stigning i fraktionen af benzen i oliefasen. Dette kan formodentlig kun skyldes, at der sker en vis nedbrydning af de øvrige BTEX’er. Dette er i overensstemmelse med at benzen anses for tungere nedbrydelig end de øvrige BTEX’er.

5.3.2 Nitrogen, fosfor og kalium

Analyseresultaterne for gødskningsparametrene; nitrogen, fosfor og kalium (NPK) for de 14 prøvetagningsrunder fremgår af tabel 3.11 til 3.13. Resultaterne er illustreret i bilag C8-10.

Tabel 3.11: Total N (mg/l)

Data er illustreret i bilag C8.

Tabel 3.12: Total P (mg/l)

Data er illustreret i bilag C9.

Tabel 3.13: Kalium (mg/l)

Data er illustreret i bilag C10.

De høje initielle koncentrationer af NPK i det sekundære grundvand tilskrives udvaskning fra gødning i form af hønsemøg anvendt til gødning af plantebeddet forud for plantningen. Nitrogen viser faldende koncentration gennem hele perioden, hvorimod koncentrationerne af phosphor og kalium, som tilbageholdes mere i jorden, er forholdsvis ensartede henholdsvis aftager langsommere frem til slutningen af 2001, hvorefter de aftager.

5.3.3 Jern

Analyseresultaterne for total-jern og ferro-jern for de 14 prøvetagningsrunder fremgår af tabel 3.14 til 3.15. Resultaterne er illustreret i bilag C11-12.

Der træffes indhold af jern(II) såvel som total-jern i flere boringer i det sekundære grundvand. Boring A22 adskiller sig fra de øvrige boringer ved et markant højere indhold af total jern og jern(II). Det sammenholdt med total-jern lave jern(II) indhold i prøver fra fortrinsvis de tidligste prøvetagninger formodes at skyldes problemer med oxidation og udfældning af jern(II) som jern(III) ved prøvetagningen af de lavtydende boringer i det sekundære grundvand. Indholdene af jern(II) i grundvandet skyldes antageligt reduktion af jern(III) i jorden til det lettere opløselige jern(II) under nedbrydningen af organisk stof fra gødning såvel som af kulbrinter fra dieselolie og benzin.

Den manglende eller i forhold til andre BTEX’er ringe nedbrydning af benzen er i god overensstemmelse med forventningerne under de reducerede forhold i grundvandet.

Tabel 3.14: Total jern (mg/l)

Data er illustreret i bilag C11.

Tabel 3.15: Jern (II) (mg/l)

Data er illustreret i bilag C12.

5.4 Klimadata

Klimastationen på lokaliteten har indsamlet data siden 26. oktober 1999, dog har der i periode ikke været indsamlet dat fra enkelte eller alle sensorer på grund af programfejl i dataloggeren.

Data er indsamlet dagligt ca. kl. 7:00 via GSM-telefonforbindelse og er overført til Hedeselskabets database.

De indsamlede data er:

• Temperatur
• Relativ luftfugtighed
• Vindhastighed som middel i 10 minutter
• Vindretning
• Lufttryk
• Nedbør
• PAR-indstråling
• Kortbølget indstråling

De indsamlede data i perioden 26. oktober 1999 til 12. august 2005 er præsenteret grafisk i bilag E1-7.

5.4.1 Nedbør

I kalenderårene 2000-2004 er der på lokaliteten registreret en akkumuleret årsnedbør:

2000: 623 mm
2001: 638 mm
2002: 840 mm
2003: 501 mm indtil 8/11 – herefter ingen data
2004: 792 mm – der mangler data for perioden 8/5 til 12/6

Denne nedbørsmænge falder ret jævnt over året, idet dog februar og marts har været særlig nedbørsrige i 2000 og der typisk falder mere nedbør i perioden juni-august. Den akkumulerede nedbør og de daglige nedbørsmængder fremgår af bilag E1.

5.4.2 Temperatur

Døgnets middel-, gennemsnits- og maksimumtemperatur fremgår af bilag E2. Laveste temperatur blev registreret 6. januar 2003 og var –12,4^oC, højeste temperatur blev registreret 16. august 2001 og var 31,2^oC.

5.4.3 Vindhastighed og -retning

Døgnets middel-, gennemsnits- og maksimumvindhastigheder fremgår af bilag E3. Den højeste vindhastighed der blev registreret var 22,9 meter/sekund målt 3. december 1999.

5.4.4 Luftfugtighed

Døgnets middel-, gennemsnits- og maksimumluftfugtighed fremgår af bilag E4. Det skal bemærkes, at data fra oktober 2000 og fremefter er usikre på grund af en fejl i sensoren som følge af et lynnedslag.

5.4.5 Indstråling

På bilag E5 og E6 er afbildet døgnets maksimum og gennemsnit for henholdsvis kortbølget indstråling og PAR-indstråling ("Photosynthetic Available Radiation").

5.5 Hydrologiske data

5.5.1 Manuelle pejlinger

Pejleresultater for manuelle pejlinger udført i perioden siden start af afværgeprojektet fremgår i form af vandspejlskoter af tabel 3.19.

Klik her for at se Tabel 3.19: Vandspejlskoter (meter over DNN).

Der er generelt observeret nedadrettet gradient mellem det øvre sekundære grundvand og grundvand i dybere filtre.

De laveste vandspejl er observeret om sommeren, de højeste vandspejl er observeret efterår og vinter. Årstidsvariationen er typisk 1 til 2 m. Vandspejl er af og til observeret i/over terræn i de korteste boringer i efterårs/vintermånederne, hvor jordens markkapacitet er oversteget.

Tendensen over den samlede perioder indikerer stabilt til stigende vandspejl i alle boringer. Der er således ikke tegn på nogen lokal sænkning af vandspejlet i det øvre grundvand som resultat af beplantningen.

5.5.2 Automatiske pejlinger

Der er installeret dataloggere i fire filtre på lokaliteten:

• C1 øvre
• C1 mellemste
• C1 nedre
• A20

Der er indsamlet data hver 3. time siden 6. oktober 1999. Pejleresultaterne fra de loggede filtre er vedlagt som bilag D2.

Ændringerne i potentialet i de 4 filtre følger stort set samme mønster hvert år. Vandspejlet stige frem til februar, hvorefter det er faldende indtil omkring 1. august, hvorefter det stiger indtil nytår. I de 3 dybere filtre i boring er der sket en generel stigning af vandspejlet fra 1999 til 2005 på omkring 0,5 m. I det terrænnære filter er vandspejlet meget nær terræn (0-0,2 m u.t.) i hele vinterhalvåret. I april, når piletræerne får blade, begynder vandspejlet at falde frem til omkring 1. oktober. På det tidspunkt er vandspejlet sænket til omkring 1,7 m u.t., herefter stiger vandspejlet til nær terræn i løbet af oktober-november.

5.6 Laboratoriestudie

Der er i foråret 2000 afsluttet laboratorieforsøg ved DTU, disse forsøg er tidligere afrapporteret i særskilt rapport 2000 /3/ og internationale publikationer /6, 7, 8/.

Laboratorieforsøgene bestod i en undersøgelse af toksiciteten af  frisk og nedbrudt dieselolie overfor pil og poppeltræer gennem anvendelse af transpirations toksicitetstest.

Korrelationen mellem dieselindholdet i jord og transpirationen fra træerne  (Salix viminalis x schwerinii) var meget signifikant (r2=0.81, n=19). EC50 (50% inhibition af transpiration) for totalkulbrinter blev bestemt til 3910 mg/kg (95% C.I. 2900 til 5270 mg/kg). EC10 var 810 mg/kg (95% C.I. 396 til 1660 mg/kg). Resultaterne blev verificeret med jord der var kunstigt kontamineret med diesel og benzin.

Nedbrydningen af radiomærket m-xylen blev undersøgt, dels i næringsopløsninger, dels i naturlige jordprøver fra Axelved – med og uden piletræer. Resultaterne viste, at piletræerne accelererede nedbrydningen/fjernelsen, dog overvejende pga. fordampning afm-xylen.

Modelstudier viste at den væsentligste faktor ved nedbrydning af kulbrinterne var bionedbrydning i jorden. Den begrænsende faktor var tilgængeligheden af elektron acceptorer.

Under grundvandsspejlet sker stort set ingen nedbrydning af kulbrinterne, mens der i den umættede zone er potentiale for nedbrydning af 10.000 mg kulbrinter/kg jord i løbet af 13 år.

Modelstudierne viste, at den væsentligste effekt som pilebeplantningen har på nedbrydningen af kulbrinter, er den forøgede fordampning, som beplantningen giver anledning til og som medfører en sænkning af grundvandsspejlet og dermed en forøgelse af dybden af den umættede zone.

6 Vurderinger

• 6.1 Anlæg og drift
• 6.2 Monitering/dokumentationsgrundlag
• 6.3 Risikovurdering
  • 6.3.1 Geologiske forhold
  • 6.3.2 Hydrogeologiske forhold
  • 6.3.3 Vandindvindingsforhold i området
  • 6.3.4 Risiko for grundvandsressourcen
  • 6.3.5 Risiko for overfladerecipienter
  • 6.3.6 Risiko for arealanvendelsen

6.1 Anlæg og drift

I gennem driftsperioden har beplantningen vist en betydelig højdetilvækst af piletræerne, således at beplantningen i 2005 har en højde på mellem 7 og 10 m, højest i den østligste del af området, det har kun i mindre omfang været nødvendigt at genplante pil. Tilvæksten synes ikke relateret til jordens forureningsgrad, men snarere betinget af læforhold. I et større område i den vestlige beplantning, har der ved flere lejligheder været høstet pil af ukendte personer, formentlig til pileflet. Dette har medført, at plantevæksten i et område omkring det vestlige hot-spot nær boring B24 har lidt betydelig skade.

6.2 Monitering/dokumentationsgrundlag

De grundvandskemiske data antyder en generel reduktion af kulbrinteindholdet. Den største reduktion er sket i perioden 1999-2001. Årsagen til dette kan ikke tilskrives planternes effekt på jorden, da rodsystemet kun har været ringe udviklet. Faldet skyldes snarere en accelereret mikrobiel nedbrydning som følge af tilførslen af store mængder gødning inden plantningen i foråret 1999, hvilket er i overensstemmelse med resultaterne af de gennemførte modelberegninger der viste, at den begrænsende faktor for nedbrydningen, var tilstedeværelsen af elektronacceptorer.

De gentagne screeninger af indholdet af kulbrinter i jorden på lokaliteten viser en reduktion af indholdet. På den vestligste del af ejendommen, hvor forureningsmassen i /1/ vurderedes til ca. 270 kg kulbrinter viser beregninger en reduktion på 50% i perioden 2001-2005. Da det vestlige screeningsområde ikke dækker hot-spot området fuldstændigt, kan restforureningen her konservativt sættes til omkring 140 kg, hvoraf kun en ubetydelig del udgøres af BTEX-komponenter.

På den østlige del vurderedes restforureningen i /1/ at udgøre ca. 2.700 kg kulbrinter. I dette område dækker screeningområdet den væsentligste del af hot-spot området. Den beregnede forureningsmasse i 2005 på omkring 1000 kg vurderes derfor at være tæt på den reelle restforurening i dette område.

Moniteringen af grundvandspotentialerne har vist, at beplantningen af arealet med pil ikke har været i stand til at sænke det terrænnære grundvandsspejl signifikant. Beplantningen har således ikke som forudset i modelberegningerne kunnet medføre en væsentligt øget tilførsel af elektron acceptorer (ilt) til den forurenede jord. Årsagen til dette kan være, at overfladevand fra store befæstede arealer omkring beplantningen i vinterhalvåret er løbet ind i det beplantede område og således har reduceret effekten af fordampningen fra planterne.

6.3 Risikovurdering

Der er i /1/ gennemført en risikovurdering for lokaliteten der viste, at forureningen ikke udgjorde en risiko for det primære grundvandmagasin. Der er efterfølgende i forbindelse med etableringen af fytoafværgen etableret to dybe boringer C1 og C2, filtersat i lokale sandmagasiner/sandslirer ned til 6 og 31 m under lokaliteten. På intet tidspunkt som i de 5 år moniteringen har forløbet er der truffet væsentlige indhold af kulbrinter i disse dybe filtre. Der er således ikke i løbet af driften af fytoafværgen på lokaliteten fremkommet data, der er i modstrid med denne vurdering.

6.3.1 Geologiske forhold

I området omkring Axelved er de kvartære aflejringer karakteriseret ved morænelersaflejringer med få lag af smeltevandsaflejringer fra terræn til ca. kote +0 m, hvorunder træffes bryozokalk.

Den nærmestliggende dybe boring: GEUS nr. 222.473, beliggende ca. 150 m syd for lokaliteten, viser en lagserie med vekslende lag af moræneler og smeltevandssand gennem hele den kvartære lagserie, der her er ca. 90 m mægtig. Det højestliggende sandlag af væsentlig mægtighed træffes på 22 m’s dybde, men på grund af istidens gletcherpåvirkninger, må det forventes, at lagserien er stærkt forstyrret i området.

På lokaliteten er der truffet lerede fyldlag ned til mellem 0,5 og 1,5 m u.t., dog ned til 3,5 m u.t. for boringer udført i tankgrave, hvor fyldmaterialet er sand.

Under fyldlagene træffes overvejende moræneler, der er forvitret ned til ca. 5 m u.t.

På vestsiden af landevejen er der under fyldlaget truffet op til ca. 1 meter mægtige postglaciale ferskvandsaflejringer af ler, silt, sand og gytje.

Belastningen af de postglaciale lag har medført ret store sætninger af overfladen og kan have været årsag til eventuelle utætheder i rørsystemerne på det tidligere detailsalgsanlæg.

Øst for landevejen er ikke mødt egentlige vandførende lag i moræneleret, men derimod fed smeltevandsler, der synes at udgøre et større sammenhængende, skråtstillet lag i flere boringer. I de to dybe boringer på lokaliteten, C1 og C2, der er henholdsvis 28 og 31 m dybe, er der ikke truffet egentlige sandlag. Filtrene i disse boringer er placeret i sandede partier i moræneleren.

6.3.2 Hydrogeologiske forhold

Umiddelbart omkring Axelved er der registreret vandførende lag i den kvartære lagserie i boringerne med GEUS nr.: 222.288, 222.337, 222.381 og 222.473. Disse lag udgør lokalt det primære grundvandsmagasin. Det kan ikke udelukkes, at der er hydraulisk kontakt mellem de enkelte vandførende lag.

Regionalt udgøres det primære magasin af bryozokalken. Vandrejsningen i bryozokalken når ca. kote +75 m (ca. 25 m u.t.), mens den står 10-15 m højere i sandmagasinerne i morænen.

Der synes således ikke at være hydraulisk kontakt mellem de spredte sandmagasiner og kalken.

Det terrænnære vandspejl på lokaliteten ligger i vinterhalvåret mindre end 0,5 m u.t. svarende til omkring kote +100 m, der er således en nedadrettet gradient gennem hele den kvartære lagpakke på omtrent 25 m VS.

6.3.3 Vandindvindingsforhold i området

Lokaliteten er beliggende i et område, der er udpeget som et område med “særlige vandindvindingsinteresser”, men udenfor indvindingsopland for eksisterende almene vandforsyninger.

Nærmeste registrerede vandindvindingsboringer findes i en afstand af ca. 750 m fra ejendommen, der er tale om boringerne GEUS-nr. 222.337 mod nord og 222.381 mod syd, hvor indvindingen i første tilfælde sker fra bryozokalken og i sidste fra et sandlag ca. 35 m u.t.

Herudover findes indenfor en radius af 1 km boringen: GEUS-nr. 222.198, der tilsyneladende indvinder fra kalken.

I alle tilfælde er tale om små indvindinger.

6.3.4 Risiko for grundvandsressourcen

Lokaliteten er beliggende centralt i et område med særlige drikkevandsinteresser.

I grundvand/porevand med til ca. 30 m u.t. er der spor af den overliggende forurening.

Den store vertikale spredning af kulbrinter opløst i grundvandet, skyldes med stor sandsynlighed store variationer i grundvandsspejlet i det højtliggende område nær vandskellet.

Det svagt forurenede grundvand, der er konstateret i de dybe (C1 og C2) boringer, er transporteret i sprækker og mindre sandlinser og udgør derfor en forsvindende andel af den samlede porevæske.

I den nærmestliggende vandforsyningsboring er egnede vandførende sandlag truffet i 35 m’s dybde og bryozokalken der udgør det regionale, primære magasin på 100 m’s dybde.

Der er i /1/ beregnet en masseflux til det primære magasin på under 10 g totalkulbrinter/år, heraf BTEX: 25 µg/år.

Disse værdier er så små, at der med en betydelig sikkerhedsmargen kan konkluderes, at der ikke eksisterer en trussel for grundvandet under forureningen.

6.3.5 Risiko for overfladerecipienter

Der foreligger en potentiel risiko for at restforureningen kan medføre forurening af et større vandhul ca. 200 m syd for grunden, idet det formodes, at spildevandsafløbet fra den østlige plads er sket til markdræn, der har sit afløb til vandhullet tæt ved boring 222.473. Imidlertid synes dette dræn kun at være vandførende i mindre perioder om året og i de tilfælde, hvor det har været muligt at prøvetage drænet, har indholdet af kulbrinter være ubetydeligt. Risikoen for forurening af vandhullet anses derfor at være usandsynlig.

6.3.6 Risiko for arealanvendelsen

Arealet henligger ubenyttet, men på længere sigt kan det eventuelt genudlægges som landbrugsareal.  Restforureningen udgør ingen risiko for evt. anvendelse som landbrugsareal.

Ved gravearbejder i mindre områder omkring de to hot-spot, kan der være behov for anvendelse af personlige værnemidler.

7 Referencer

1. Rønnedevej 1+2b, Axelved, Indledende forureningsundersøgelse, Skude & Jacobsen, 1998.
2. Axelved, Rønnedevej 1+2b, Projektbeskrivelse – Phyto oprensning, Teknologiudviklingsprojekt, Skude & Jacobsen, 1999.
3. Laboratory Studies and Model Calculations to the Axelved Phytoremediation Site – Stefan Trap et. al., Institut for Miljøteknologi, DTU, 2000.
4. Phytoremediering - Teknologiudviklingsprojekt – Datarapport 1. år, Hedeselskabet, august 2000.
5. Phyto-oprensningsforsøg på Axelved tankstation: Statusrapport for perioden 1/1999 – 6/2000, Ulrich Karlson, Danmarks Miljøundersøgelser, september 2000.
6. Trapp, S., A. Köhler, L.C. Larsen, K.C. Zambrano and U. Karlson. 2001.  Phytotoxicity of fresh and weathered diesel and gasoline to willow and poplar trees.  J. Soils & Sediments, 1:71-76. DOI:http://dx.doi.org/10.1065/jss2001.07.018
7. Larsen, Lars C.; Zambrano, Kim C.; Christiansen, Helle; Köhler, Almut; Karlson, Ulrich; Trapp, Stefan. 2001. Bepflanzung einer Tankstelle mit Weiden. Umweltwissenschaften & Schadstoff-Forschung 13:227-236. DOI:http://dx.doi.org/10.1065/uwsf2001.07.061
8. S. Trapp, K.C. Zambrano, K.O. Kusk, U. Karlson. 2000.  A Phytotoxicity Test Using Transpiration of Willows. Arch. Env. Contam. Toxicol., 39:154-160.
9. Rønnedevej 1+2b, ”Axelved”, Tappernøje, Phytoremediering - Afsluttende statusrapport, Hedeselskabet 1. april 2006.

Bilag A Situationsplan

Klik her for at se Bilag A Situationsplan

Bilag B Totalkulbrinter i jord i umættet zone

Klik her for at se Bilag B

Bilag C Grundvandskemiske analyseresultater

Klik her for at se Bilag C Grundvandskemiske analyseresultater

Bilag D Vandspejlspejlinger

Klik her for at se Bilag D Vandspejlspejlinger

Bilag E Klimadata

Klik her for at se Bilag E Klimadata

Bilag F Træhøjde og PID-værdier i jordprøver 1,5 m u.t., august 2000

Klik her for at se Bilag F Træhøjde og PID-værdier i jordprøver 1,5 m u.t., august 2000

| Til Top | | Forside |

Version 1.0 April 2009 • © Miljøstyrelsen.