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

Danske pileanlæg

10. Metaller

De metaller, der tilføres anlægget, vil enten ophobes i jorden eller optages i pilen og således blive fjernet. Der er gennemført omfattende forskning omkring forskellige pilekloners evne til at bioakkumulere metaller, idet det er kendt, at pil kan have denne egenskab, men at akkumuleringens omfang varierer fra klon til klon (eks: Jensen et al. 2000).

Niveauerne af Cu og Zn i pileblade på ikke forurenet jord er vurderet til hhv. ca. 8 og 40 mg/g ts (Allen 1989). Værdierne er i samme størrelsesorden som værdier for koncentrationerne i blade af klonerne Bjørn, Jorr og Thora i anlæg 2 i 1998, da pilen var 1 år gammel. Der var hhv. 2, 3 og 3 mg Cu/g ts og 18, 23 og 21 mg/Zn g ts.

De to metaller, der oftest forekommer i tilstrækkelige mængder i spildevand til at kunne hæmme planters vækst er Cu og Zn (Alloway 1995).

Hvis koncentrationen af Cu overstiger 30 mg/kg tørvægt hæmmes væksten (Riddell-Black 1997) i 20 undersøgte varieteter. Cu opkoncentreres dog ikke i 2 undersøgelser af 8 arter pil (Severson et al. 1992; Nissen og Lepp 1997).

Pilens vækst hæmmes ikke af så høje optag af Zn og Cd, som normalt regnes for toksisk (Riddell-Black 1997). 20 undersøgte varieteter af Pil optager mere Zn og Cd end afgrøder normalt gør (Riddell-Black 1997). Zn opkoncentreres i 9 undersøgte arters bark og blade (Nissen og Lepp 1997; Jensen et al. 2000). Koncentrationerne af Zn i planterne er som i jorden (Riddell-Black 1997; Morsing og Nielsen 1995). Salix Repens L. er dog fundet at kunne opkoncentrere Zn fra 3,0 mg/g ts jord til 130 mg/g ts blade (Severson et al. 1992). Pil har evnen til at opkoncentrere Cd op til en størrelsesorden højere end koncentrationen i jorden (Riddell-Black 1997; Jensen et al. 2000).

Optagelsen af Pb og Cr er lav (Riddell-Black 1997).

Flere nævner dog muligheden for, at ekskludering og akkumulering kan afhænge af koncentrationerne i jorden (Nissen og Lepp 1997; Riddell-Black 1994). Derfor er der en mulihed for, at pilens optagelse i anlægget vil øges med stigende koncentration af metaller.

13 ud af 20 undersøgte varieteter viste et større høstudbytte end Tora, Jorr og Bjørn ved dyrkning på stærkt metalforurenet jord. Der findes således alternativer til de i dag anvendte kloner (Riddell-Black 1997), hvis akkumuleringen af metaller i pileanlæg viser sig at være betydelig.

Alle data i de nævnte forsøg, undtagen data for anlæg 2, adskiller sig fra pil i pileanlæg ved at analyserne er foretaget på pil i plantager eller lysimetre, altså under mere eller mindre begrænset tilgang af vand. Flere data er desuden på små stiklinger, der får lov til at gro i 20 eller 30 dage. Dertil kommer, at koncentrationerne i jorden varierer mellem undersøgelserne. Resultaterne af denne forskning er således kun indikativ på pileanlæg, fordi pilen i pileanlæg vokser under andre betingelser.

Der er foretaget en enkelt analyseserie af metalindholdet i de 3 kloner, Bjørn, Jorr og Thora, der gror i anlæg nr. 2. Resultaterne kan sammenholdes med en anden undersøgelse af optaget i de samme kloner, der var plantet i stærkt forurenet jord. Det bør nævnes, at de 3 nævnte kloner også er plantet i anlæg 1, 2 og 5.

I sammenligningen anvendes gennemsnitsværdier for spildevandsproduktionen og indhold i 3 boligområder i Danmark. Det antages, at pileproduktionen er 10 tons/ha., og at der er 100 m² pileanlæg/person. Således kan klonernes optag relateres til udslip af metaller via husholdningsspildevandet, se Tabel 10.1 og Tabel 10.2.

Tabel 10.1:
Beregninger af optag af metaller, relateret til udslip. Antagelserne er 120 liter spildevand og 100m² pileanlæg/person. **: MST projekt nr. 357 1997. #: Analyseresultater af anlæg 2 i 1998. Værdier er angivet i mg/år*person.

Tabel 10.2:
Beregninger af optag af metaller, relateret til udslip. Antagelserne er 120 liter spildevand og 100m² pileanlæg/person. **: MST projekt nr. 357 1997. #: Riddell-Black 1997. Værdier er angivet i mg/år.

Det ses af Tabel 10.1 og Tabel 10.2, at der er flere størrelsesordners forskel på optagelsen af metaller i 2. års planter i anlæg 2 og i pilen i Riddell-Blacks undersøgelse. Det ses desuden, at evnen til optagelse i forurenet jord i Tabel 10.2 er flere gange højere end udslippet i pileanlæg. Prøvematerialet til Riddell-Blacks undersøgelse er 1. års stiklinger på meget forurenet jord. Kun de overlevende stiklinger indgår i analysen. Resultaterne indikerer, at optagelsen af metaller afhænger af koncentrationen i jorden, og at optagelsen således vil stige med koncentrationen i jorden.

På baggrund af disse vurderinger er det ikke afklaret, om jorden i pileanlæggene langsomt glider ind under begrebet "forurenet jord", der på et tidspunkt skal behandles eller deponeres med store udgifter til følge.

Med henblik på at beregne den teoretisk sandsynlige ophobning af metaller i pileanlæg, er værdier for middelbelastningen med metaller pr. person via husholdningsspildevand sammenholdt med baggrundsværdier for metaller i jord og jordkvalitetskriterier. Jordkvalitetskriterierne forudsætter, at jorden skal kunne anvendes til meget følsom arealanvendelse (fx villahaver og børneinstitutioner). Middelbelastningen per person pr. dag er beregnet på grundlag af spildevandsproduktionen og indhold i 3 boligområder i Danmark (MST projekt nr. 357 1997). Baggrundsværdierne og jordkvalitetskriterierne for metaller i jord er taget fra Miljøstyrelsens vejledning nr. 6 1998, hvor en række baggrundsundersøgelser er sammenfattet. Baggrundsniveauer og middelbealstning er samlet i Tabel 10.3

Tabel 10.3:
Middelbelastning af metal i husholdningsspildevand, samt jordkvalitetskriterier og baggrundsniveau i ikke forurenet jord.

Øgningen af koncentrationen fra baggrundsværdiniveau til jordkvalitetskriterieniveau er sammenholdt middelbelastningen og med indholdet af jord i hvert pileanlæg, hhv. ca. 178, 68, 264 og 96 tons tørstof i anlæg 1-3, 4 5 og 6. Derved kan det antal år, et pileanlæg skal belastes med husholdningsspildevand for at overskride jordkvalitetskriterierne, beregnes.

Tabel 10.4:
Antal år før jorden i de i projektet undersøgte pileanlæg overskrider jordkvalitetskriterierne. "Max." betyder maximalt antal år. "Min" betyder minimum antal år.

Det ses af Tabel 10.4, at et pileanlæg skal belastes med spildevand mellem 98 og 17560 år, langt ud over anlæggets levetid, før jorden overskrider jordkvalitetskriterierne. Det maximale antal år er beregnet på grundlag af minimums baggrundsniveauerne, mens minimum antal er er beregnet på baggrund af max. baggrundsværdier. I de felter, hvor der forekommer nuller, svarer jordkvalitetskriteriet til den maksimale baggrundsværdi. I de felter, hvor der forekommer negative værdier, overstiger den maksimale baggrundsværdi jordkvalitetskriterierne. Som det ses af de øvrige felter, er belastning pr. vægtenhed så lav, at selv i jorde, hvor baggrundsværdien er relativt høj, vil anvendelse af jorden til pileanlæg i f.eks. 30 år ikke have betydelig indflydelse på jordens indhold af metaller. Dette skyldes pileanlæggenes størrelse i forhold til spildevandsbelastningen.

Bemærk, at der i beregningerne ikke er taget højde for, at større mængder metaller vil bundfældes i bundfældningstanken, samt at pilene vil optage endnu ukendte mængder. Disse kendsgerninger underbygger den antagelse, at forureningen med metaller er ubetydelig i forhold til pileanlæggenes levetid.

På baggrund af de forventet lave koncentrationer af metal i pileanlægs jord er det usandsynligt at pilestokke, der er gødet og vandet med spildevand i et pileanlæg fra en eller få husstande, vil give anledning til betydelig forurening, hvad enten stokkene anvendes som flis til ukrudtsforebyggelse i haver eller som flis til brændsel. Som det ses af værdierne i Tabel 10.3 og Tabel 10.4, er det sandsynligvis kun baggrundsværdierne, der kan nå at have betydelig indflydelse på indholdet af metaller i pilestokke fra et pileanlæg med 30 års levetid.

Det er vigtigt at få afklaret metallernes skæbne i pileanlæg. Dette indebærer analyser af det tilførte vand, af pilens ved og blade, samt af jorden. Hvis jorden skal analyseres for metaller, bør der analyseres i forskellige afstande fra udledningspunkterne pga. risiko for hurtig udfældning i jord. Der er i projektet indsamlet repræsentative jordprøver fra alle de nye anlæg, der er besøgt, med henblik på evt. fremtidige undersøgelser af jordens udvikling, bl.a. mht. metalindhold.

Det bør bemærkes, at der til rodzone- og nedsivningsanlæg, samt biologiske sandfiltre, tilledes overvejende samme mængder spildevand til et mindre volumen anlæg. Skæbnen for spildevandets indhold af metaller vil afhænge af jordtype og pH i anlæggene m.m. Det har sandsynligvis også betydning for opkoncentreringen af metaller, at rodzone- og nedsivningsanlæg, samt biologiske sandfiltre er gennemsivningsanlæg. Opkoncentreringen af metaller vil således variere fra én anlægstype til en anden, men spørgsmålet med akkumulering af metaller er ikke enestående for pileanlæg, hvis der viser sig at være et problem i pileanlæg