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

Fytoremediering af olie- og benzinforurening på nedlagt benzinstation

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.

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

Version 1.0 April 2009, © Miljøstyrelsen.