Strategier overfor pesticidtruslen mod grundvandet fra punktkilder – forprojekt

6 Indgreb ved forureningskilden – afværgeteknologier (delprojekt D)

6.1 Beskrivelse og definering af formål

De afværgeteknikker for pesticider, der er erfaringer med i Danmark i dag, er typisk rettet mod beskyttelse af enkelte kildepladser og boringer i stedet for en målrettet fjernelse af kilderne til forureningen. På en del kildepladser i Danmark foregår der afværgepumpning og kildepladsstyring, som i en del tilfælde kan være en anvendelig løsning på pesticidproblemerne.

Når der ses på deciderede afværgemuligheder, er der dog en række muligheder som kan overvejes i forbindelse med pesticider. I forbindelse med et PhD-projekt på Miljø & Ressourcer DTU (Tuxen 2002) blev der lavet et review over pesticidafværgeteknologier, som det følgende er baseret på. Erfaringsgrundlaget hidtil for pesticidafværgeprojekter er meget spinkelt også internationalt og kun ganske få teknologier er blevet implementeret (mest i USA). Der er gjort en del erfaringer i laboratoriet – dog ofte med spildevand og ikke grundvand. Da pesticider er en meget heterogen gruppe (mange forskellige fysisk-kemiske egenskaber) afhænger potentialet for den enkelte afværgeteknologi i høj grad af pesticidtypen. Erfaringerne hidtil tyder på, at især biologiske afværgeteknologier, reaktive barrierer og kemisk oxidation vil kunne anvendes på pesticidpunktkilder, se tabel 6.1.

Tabel 6.1 Afværgemuligheder for pesticidpunktkilder (modificeret efter Tuxen, 2002).

Teknologi Er teknologien anvendelig? Vandtype Er teknologien anvendt?
Faseoverførsel      
Pump & treat Ja Grundvand Ja
Aktivt kul i væg Ja Grundvand Ja
Termiske teknikker Nej   Nej
Kemiske teknikker      
Oxidation Ja
(giver dog stabile nedbrydnings-produkter)
spildevand, kunstigt drikkevand Nej
Reduktion Ja
(giver dog stabile nedbrydnings-produkter)
spildevand, kunstigt drikkevand Nej
Biologiske teknikker      
Stimuleret biologisk nedbrydning Ja/Nej Grundvand Nej
Phytoremediering ? Grundvand Ja

Umiddelbart er det mest oplagt at initiere udvikling af teknologier, som er rettet mod et bredt spektrum af pesticider. Ifølge tabel 6.1 kunne biologiske afværgeteknologier, reaktive barrierer og kemisk oxidation anvendes på pesticidpunktkilder. De biologiske teknikker kan fx tænkes anvendt i form af stimuleret biologisk nedbrydning ved hjælp af forskellige tilsætninger. Her synes det oplagt at arbejde med tilsætning af ilt, da en række pesticider udviser langt større nedbrydelighed under aerobe end under anaerobe forhold.

Formålet med delprojektet er:

  • Vurdere state of the art for afværgeteknologier for pesticider (litteraturundersøgelse).
  • Identificere afværgeteknologier med størst potentiale på baggrund af litteraturundersøgelse og supplerende undersøgelser i delprojekt C.
  • Udvikle og/eller forbedre afværgeteknologier til pesticider
    (laboratorietest og/eller pilottest).
  • Afprøve udvalgt(e) afværgeteknologi(er) under feltforhold (pilotskala og/eller fuldskala).
  • Økonomisk vurdering af de forskellige metoder

6.2 Projektindhold

Projektet skal dels indeholde en litteraturundersøgelse, der skal munde ud i et forslag til hvilke(n) afværgeteknologi(er) der skal afprøves på feltskala, hvilken lokalitet der er egnet til en sådan afprøvning, samt på hvilket niveau afprøvningen skal foregå. Hvis der er tale om en teknologi, som kræver eksperimentelt arbejde for at blive optimeret, vælges en model med laboratorietests efterfulgt af pilotskala afprøvning; hvis der er tale om en teknologi, der er mere færdigudviklet, vælges en model med pilotskala afprøvning efterfulgt af fuldskala afprøvning.

6.2.1 Litteraturundersøgelse

Et udgangspunkt for at vurdere muligheder for afværgeteknologier for ”nye” stofgrupper er et basalt kendskab til de fysisk-kemiske egenskaber og pesticidernes opførsel i jord og grundvand. Her kan litteraturundersøgelsen i høj grad basere sig på aktiviteterne omkring opbygning af pesticiddatabasen og erfaringer i delprojekt C (kapitel 5).

Denne viden skal sammenkobles med state of the art for afværgeteknologier for pesticider, men i ligeså høj grad fra lignende stofgrupper. Der er helt oplagt et kolossalt potentiale i at overføre teknologier, som er anvendt til oprensning af andre stofgrupper. Det er dog vigtigt at have for øje, at der kan være specielle forhold omkring forureningskilderne (fysisk placering, afgrænsning, størrelse, koncentrationsniveauer), som skal med i vurderingerne. Umiddelbart er forventningen, at koncentrationerne er lave, og selve pesticidkilden er svær at lokalisere, men det er ikke veldokumenteret i øjeblikket. Hvis det er korrekt, skal der måske tænkes i lavteknologiske løsninger, som mere fokuserer på at forhindre udvaskning fx phytoremediering end på at foretage en hurtig, fuldstændig oprensning fx kemisk oxidation.

På baggrund af litteraturstudiet udpeges de mest lovende afværgeteknologier. Vidensniveauet vurderes, så det kan afklares, om der er behov for at  foretage laboratorieundersøgelser, inden der udføres pilotforsøg i felten. Manglende viden understreges i denne fase, så man ikke senere bliver fanget i en urealistisk optimisme omkring afværgeteknologiernes potentiale.

6.2.2 Laboratorieforsøg, pilot- og fuldskalaoprensninger

Litteraturstudiet har identificeret en række anvendelige teknikker. I næste fase kobles denne viden med de aktuelle pesticidpunktkilder i værkstedsområdet. Hvis der er punktkilder, hvor en oprensning vurderes at være hensigtsmæssig udvælges disse og der gennemføres et projekt som enten består af

  • Model A: Laboratorieforsøg efterfulgt af pilotforsøg eller
  • Model B: Pilotforsøg efterfulgt af fuldskalaforsøg

Valget mellem de to modeller afhænger som tidligere diskuteret af teknologiernes stade på det aktuelle tidspunkt. Model A kan selvfølgelig lede frem til fuldskalaimplementering, men så ligger det udenfor rammerne for dette projekt. Hvis model A vælges vil det være oplagt at afprøve flere teknologier eller afprøve den samme teknologi på flere lokaliteter.

Elementerne som skal indgå i Model A og Model B er listet herunder, men det skal understreges, at de konkrete elementer er meget afhængige af pesticidet/pesticiderne som skal oprenses, den valgte afværgeteknologi og ikke mindste lokale forhold på punktkilden.

Model A - Projektelementer

  • Laboratorieundersøgelser (flere lokaliteter, flere teknologier)
  • Procesforståelse
  • Ratebestemmelser
  • Metodeoptimering
  • Dimensionering
  • Valg af teknologi og lokalitet.
  • Pilotskala (1 lokalitet, 1 teknologi)
  • Afprøvning under naturlige forhold på en udvalgt lokalitet
  • Design
  • Monitering
  • Revidere dimensionering
  • Endelig vurdering af implementeringsmuligheder
  • Økonomi

Model B – Projektelementer

  • Pilotskala (1 lokalitet, 1 teknologi)
  • Valg af teknologi og lokalitet
  • Afprøvning under naturlige forhold på en udvalgt lokalitet
  • Virker det?
  • Revidere dimensionering
  • Endelig vurdering af implementeringsmuligheder
  • Fuldskala implementering (1 lokalitet, 1 teknologi)
  • Afprøvning under naturlige forhold på en udvalgt lokalitet
  • Design
  • Monitering
  • Endelig vurdering af implementeringsmuligheder
  • Økonomi

 



Version 1.0 Marts 2007, © Miljøstyrelsen.