Erfaringer fra og undersøgelser af pilerenseanlæg i Tappernøje

11. Tilførsel (ophobning) af andre stoffer

11.1 Tilførsel af andre stoffer
11.2 Pilenes evne til at optage miljøfremmede stoffer
11.3 Undersøgelse af indholdet af miljøfremmede stoffer i Pilehusets anlæg
11.3.1 Sammenligning af analyserne fra de to dybder i anlægget
11.3.2 Ophobning af miljøfremmede stoffer i anlægget
11.4 Ophobning af salt


Pileanlægget er et lukket anlæg uden afløb. Det betyder, at de stoffer, som tilføres anlægget, og som ikke enten optages af pilene eller omsættes i jorden, ophobes i anlægget. I dette afsnit gøres der rede for nogle af de problemer, en eventuel ophobning af uønskede stoffer kan have, dels for anlæggets funktion på længere sigt, dels for jordens genanvendelse/bortskaffelse, hvis anlægget nedlægges, og for anvendelsen af den høstede pil.

11.1 Tilførsel af andre stoffer

Spildevandet tilledes stoffer, som ikke er næringsstoffer, via beboernes føde, via rengøringsmidler og via brug af andre stoffer (kemikalier/maling osv.) i husførelsen. Da institutionen som en del af sit værdigrundlag har hensyntagen til naturen/miljøet, herunder bevidstheden om, at mennesket er en del af naturens kredsløb, benytter man ikke de såkaldte "skrappe" husholdningskemikalier. Der benyttes miljøvenlige og til dels Svanemærkede rengøringsmidler (afsnit 5.7.2). Alligevel kan der som i andet husholdningsspildevand forventes et vist indhold i spildevandet dels af tungmetaller, dels af miljøfremmede organiske stoffer. Endvidere kan brugen af husholdningssalt i madlavningen give anledning til ophobning af salt i anlægget.

11.2 Pilenes evne til at optage miljøfremmede stoffer

De undersøgelser, der er foretaget med hensyn til pilekulturers evne til at optage tungmetaller, viser meget forskellige resultater. Riddell-Black (1994) har således i deres undersøgelser fundet langt større optagne mængder, end hvad Anneke Stubsgaard (2001) har fundet i en analyseserie fra et enkelt pileanlæg. Dertil kommer, at de enkelte pilekloners evne til at optage tungmetaller er forskellige. Endvidere tyder Riddell-Blacks undersøgelser på, at pilene optager større mængder tungmetaller, hvis de gror i et højt belastet medie end ved vækst i et lavt belastet medie. Dog er Riddell-Blacks undersøgelser baseret på vækstforsøg med stiklinger, som vokser ved så høje koncentrationer af tungmetaller, at en del af stiklingerne går ud. Der registreres så indhold af tungmetaller i de overlevende planter. Det er utænkeligt, at koncentrationerne kan komme på så høje niveauer i et pileanlæg. Dog skal det bemærkes, at nogle pilekloner kan opkoncentrere cadmium i veddet til et højere niveau, end der er i jorden (Riddell-Black, 1994 og 1997).

Ifølge Pär Aronsson (personlig meddelelse) foreligger der en opgørelse over tungmetaller i pil fra 20 plantager, hvoraf nogle er gødet med spildevand. Hvad indholdet af cadmium angår var spændvidden fra 1,1 mg/kg TS pileved til 5,1 mg/kg TS med et snit på 2,4 mg/kg TS. Der er store forskelle fra klon til klon, forskelle på grund af koncentrationer i jorden samt forskelle betinget af binding til jorden. F.eks. sker der et mindre optag fra kalkholdig lerjord med høj pH.

Peder Gregersen oplyser, at han har lavet analyser af tungmetalindholdet på 2-årige skud på 3-årige rødder i et pileanlæg. Der måltes 1,645 g/ha ved en produktion på 9,4 tons TS/ha, svarende til 0,175 mg cadmium/kg TS. Disse tal svarer til Anneke Stubsgaards analyseresultater og er måske mere repræsentative for i hvert fald unge pileanlæg end Riddell-Blacks resultater ved meget høje tungmetalkoncentrationer.

På baggrund af Peder Gregersens og Anneke Stubsgaards resultater vurderes der ikke umiddelbart at være problemer forbundet med at udsprede flis af høstet pil fra et pilerenseanlæg i sin have. Dette forudsat, at slambekendtgørelsens (Miljøstyrelsen, 2000) grænseværdierne kan betragtes som retningsgivende. Ifølge denne er grænseværdien for cadmium 0,8 mg/kg TS. Hvis der tages udgangspunkt i P. Aronssons opgivne værdier, kan denne grænseværdi derimod godt blive overskredet.

For at dette spørgsmål kan blive afklaret, bør der foretages yderligere analyser af tungmetalindholdet i ved fra pilerenseanlæg.

11.3 Undersøgelse af indholdet af miljøfremmede stoffer i Pilehusets anlæg

I sommeren 1999 blev der udtaget jordprøver til analyse for indholdet af miljøfremmede stoffer. Der er ikke tidligere foretaget sådanne analyser. Der blev analyseret på blandingsprøver af 6 prøver udtaget forskellige steder i anlægget. En blandingsprøve fra 75 cm’s dybde i anlægget, hvor der står spildevand en stor del af året, og en blandingsprøve fra 45 cm’s dybde, hvor der kun står spildevand i vintermånederne.

Da stofniveauet i anlægget på etableringstidspunktet ikke kendes, sammenlignes med en blandingsprøve fra havejorden ved siden af anlægget. Det er samme jord, som anlægget i sin tid blev etableret af. Græsplænen har ikke været tilført gødning eller andet i de mellemliggende år. Prøverne er analyseret for de tungmetaller og miljøfremmede organiske stoffer (samleparametre), som er angivet i slambekendtgørelsen (Miljøstyrelsen, 2000). Prøverne er også analyseret for indholdet af kvælstof og fosfor. Slambekendtgørelsen angiver grænse- og afskæringsværdier for indhold af miljøfremmede stoffer, dels i forhold til indholdet af tørstof, dels i forhold til indholdet af fosfor.

Analyseresultaterne fremgår af tabel 11.1. I tabellen er tillige angivet slambekendtgørelsens grænse- og afskæringsværdier gældende fra juli 2000, de gældende jordkvalitetskriterier (Miljøstyrelsens Vejledning 6/1998) samt baggrundsniveauerne for stofferne anført i samme vejledning.

Hvis pileanlægget skal nedlægges, og jorden udspredes, skal den formentlig enten kunne karakteriseres som ren jord i henhold til jordkvalitetskriterierne eller vurderes at have en jordbrugsmæssig værdi og så kunne overholde grænseværdierne i slambekendtgørelsen. Der er ikke i denne sammenhæng taget hensyn til eventuelle hygiejniske problemer i forbindelse med en eventuel udspredning.

11.3.1 Sammenligning af analyserne fra de to dybder i anlægget

Bortset fra enkelte parametre er der ingen forskel på indholdet af miljøfremmede stoffer i prøverne fra de to dybder i anlægget (tabel 11.1). Indholdet af nikkel er dog større i 75 cm’s dybde end i 45cm’s dybde. Indholdet af LAS og nonylphenol er under detektionsgrænsen. Det registrerede indhold af DEHP må tilskrives afsmitning fra prøveudstyr. Det kan ikke forklares, at der er konstateret PAH i jordprøven fra 45cm’s dybde, da PAH ikke bør forekomme i spildevandet. Der har ligget et teglværk i området, og i jorden i pileanlægget og haven finder man mange stumper teglsten. Om der i den forbindelse også har været noget andet affaldsjord fra det tidligere teglværk, som kunne indeholde PAH, vides ikke.

Spildevandets indhold af tungmetaller kan eventuelt flyttes med spildevandet op i anlæggets øvre del om vinteren og blive der, når vandstanden falder igen, afhængigt af i hvilken grad det enkelte tungmetal er tilbøjeligt til enten at bindes til lerpartiklerne eller opløses i væskefasen. Bortset fra nikkel tyder resultaterne i tabel 11.1 ikke på, at der er sket en ændring i stoffernes fordeling i anlægget efter 9 år.

Tabel 11.1
Indholdet af miljøfremmede stoffer i Pilehusets anlæg samt i den tilstødende havejord.

Se her!

11.3.2 Ophobning af miljøfremmede stoffer i anlægget

En sammenligning af indholdet af miljøfremmede stoffer i pileanlægget med indholdet i den tilstødende havejord kan give et fingerpeg om, hvorvidt der er sket en ophobning af miljøfremmede stoffer i anlægget. Indholdet i havejorden sammenlignes med gennemsnitsværdien for indholdet i henholdsvis 45cm’s og 75 cm’s dybde, en værdi, som vurderes at være repræsentativ for pileanlægsjordens gennemsnitlige indhold af tungmetaller. Det fremgår af tabel 11.1, at det kun er relevant at se på indholdet af tungmetaller. Der forekommer højere koncentrationer af cadmium, kviksølv, nikkel og zink i anlægget end i havejorden. Indholdet af zink er uden betydning, da indholdet i anlægget ligger langt under afskæringsværdierne. Det fremgår endvidere af tabellen, at koncentrationerne af tungmetaller ligger inden for baggrundsniveauet, kviksølvindholdet dog ved den øvre grænse.

Under forudsætning af, at indholdet inden og uden for anlægget var det samme, da anlægget blev etableret i 1992/93, og at ophobningen af tungmetaller i anlægget fortsat sker med samme hastighed, kan det beregnes, hvornår indholdet i jorden vil svare til grænseværdierne eller jordkvalitetskriterierne. Det fremgår af tabel 11.2.

Tabel 11.2
Antallet af år til indholdet af tungemetaller i pileanlægget svarende til afskæringsværdier eller jordkvalitetskriterier.

Parameter

Forøgelse
1993-1999

Antal år til indhold
= afskæringsværdi i slambekendtgørelsen

Antal år til indhold
=jordkvalitetskriterier

Cadmium

3 x

29 år (2028)

39 år (2038)

Kviksølv

3 x

52 år (2051)

68 år (2067)

Nikkel

0,9 x

16 år (2015)

16 år (2015)


Den afgørende parameter for levetiden for anlægget ved Pilehuset er på baggrund af disse resultater tilsyneladende nikkel. Denne parameter levner kun anlægget en yderligere levetid på yderligere 16 år, dvs. en levetid i alt på 25 år, uanset hvilke af de to kriteriesystemer, der benyttes.

Det er imidlertidig spørgsmålet, om indholdet af nikkel i pileanlægget kan være øget så meget i løbet af anlæggets levetid, som tabellerne indikerer, dvs. om indholdet i havejorden kan bruges som mål for indholdet i pileanlægget ved dets etablering. Ifølge Miljøprojekt 357 (Miljøstyrelsen, 1997) tilskrives tilledningen af nikkel til renseanlæg generelt andre kilder end boligområderne. Der kan dog også forekomme nikkel i husspildevand på grund af afsmitning fra armaturer, stålvaske og lignende installationer. Derimod kan en tredjedel af cadmiumtilledningen til renseanlæg tilskrives boligområderne.

Tilledningen af nikkel med husspildevandet fra Pilehuset kan beregnes på baggrund af undersøgelsene af husspildevands indhold af miljøfremmede stoffer, som præsenteres i Miljøprojekt 357. Udledningen af nikkel i spildevandet er her opgjort til 1.800 µg/dg. pr. PE. Antages det, at udledningen pr. PE er den samme fra Pilehuset, er pileanlægget tilført 7.227 mg nikkel pr. år (ved 11 PE) og på 7 år 50,6 g. Ved en fordeling heraf i anlæggets volumen af jord på 690 m³ (excl. sand- og rallaget) vil der være tilført 0,06 mg/kg TS (beregnet ud fra et polevolumen på 32% og en vægtfylde på 1,7) og ikke 6 mg, som tabel 11.1 indikerer.

Den samme beregning er lavet på baggrund af K. Sundbergs rapport (1995) over indholdet af tungmetaller i husspildevand. Han har generelt målt et højere indhold af tungmetaller end det, der er angivet i Miljøprojekt 357. Benyttelsen af disse tal sker ud fra et forsigtighedsprincip. Resultaterne af denne beregning fremgår af tabel 11.3.

Tabel 11.3
Teoretisk beregning af ophobning af tungmetaller.

Parameter

Indhold i spildevand
mg/l

Tilførsel pr. år
mg

Tilførsel pr. år
mg/kg TS

Tilførsel på 7 år
mg/kg TS

Restlevetid
år*

Nikkel

< 3,1

< 12.446,5

0,013

0,09

> 1000

Kviksølv

< 0,07

< 281,0

0,0003

0,002

> 2000

Cadmium

< 0,6

< 2.409

0,0025

0,02

280

*Det er forudsat, at ophobningen foregår ved en konstant rate.

På baggrund af disse beregninger synes ophobningen af tungmetaller i pileanlægget ikke at blive et problem inden for anlæggets forventede levetid. Beregningerne rejser endvidere tvivl om, hvorvidt resultaterne fra analyserne af indholdet i havejorden kan betragtes som repræsentative for jordens indhold i pileanlægget før tilledningen af spildevand. Graden af ophobning af tungmetaller i pileanlægget kan dog først endeligt belyses ved at gentage en analysering af jordens indhold efter yderligere nogle års tilførsel af spildevand.

Hvad angår tilledningen af organiske miljøfremmede stoffer, er der ingen grund til at tro, at indholdet af disse vil blive et problem. Dels er der målt et lavt indhold af disse (tabel 11.1), dels forventes de at blive omsat. Der er skiftevis aerobe og anaerobe forhold i anlægget/dele af anlægget, der tilledes rigeligt med letomsætteligt organisk stof, så der er fine forhold for en mikrobiel omsætning af stofferne. Man må formode, at omsætningen er endnu bedre i de anlæg, hvor spildevandet tilledes højere oppe i anlægget, da spildevandet generelt vil opholde sig i længere tid i aerobe dele af anlægget.

11.4 Ophobning af salt

Pileanlæg tilledes salt med husspildevandet. Dette optages ikke af pilene og omsættes ikke i jorden, hvorfor koncentrationen vil stige med tiden. Upublicerede resultater af laboratorieforsøg med pil på SLU, Uppsala, har for to undersøgte kloner vist, at forhøjede saltkoncentrationer af henholdsvis natrium og klorid kan hæmme pilens vækst. En begyndende hæmning kunne registreres for selv en begrænset koncentration af natrium. (Pär Aronsson, personlig meddelelse 2000 og 2001).

Det er i anlæg med tilledning i bunden et problem, at saltkoncentrationen om sommeren kan blive meget høj. Der er kun lidt vand i anlægget, og saltet vil følge med vandet ned i bunden i takt med, at vandspejlet sænkes. Det kan derfor blive aktuelt i denne type anlæg med års mellemrum at pumpe noget af dette saltholdige vand af og transportere det til et renseanlæg. Denne problematik behandles også af Anneke Stubsgaard (2001) på baggrund af målinger af ledningsevnen i jordvæsken i flere pileanlæg.

Hvis det vand, som står i fordelerlaget sidst på sommeren i Pilehusets anlæg, skal fjernes, vil det dreje sig om ca. 50 m³. Det er en stor portion vand, men ikke en umulig opgave. Det er heller ikke sikkert, at hele vandmængden behøver at blive fjernet. På det foreliggende grundlag kan det imidlertid ikke vurderes, om dette vil blive aktuelt efter 10, 15 eller 20 års drift.