Kildesporing af miljøfremmede stoffer i kloaknet
Bilag 5
Sammenligning af slam, vand og SPMD
Eksponering af SPMD
Forskellige indsamlingsmetoder har været anvendt på kildesporingsundersøgelserne
i Danmark. Her præsenteres en vurdering af fordele og ulemper ved "semipermeable
membrane devices" (SPMD) i forhold til de søgte stoffers karakteristika,
udledningsmønster og kilde, behovet for tilsyn af prøveoptagerne, analytiske-kemisk og
praktiske forhold.
Metoden, der er baseret på passiv prøveindsamling, er velundersøgt i løbet af de
sidste 10 år, og er begyndt at vinde indpas til vandovervågning især i USA, hvor den er
udviklet. Den anvendte type er et lukket fladt polyethylenrør fyldt med et fedtstof, og
kaldes SPMD (semipermeable membrane devices). Passive indsamlere, især SPMD, som på
dansk kunne hedde "fedtfisk", kan bruges som delvis erstatning for konventionel
vandovervågning.
SPMD'er er tynde polyethylenmembraner som omslutter en lipidopløsning bestående af
triolein. Membranerne tillader samme molekylstørrelser at passere som en biologisk
membran (< ca. 600 Dalton), og lipidet er et typisk neutralt lipid i fisk - SPMD'er er
udviklet til anvendelse i overfladevand, men der er en række fordele især ved vurdering
af episodiske udledninger og biotilgængelighed af miljøfremmede stoffer i matricer med
højt partikelindhold.
Dimensionerne for en standard SPMD er 2,54 x 91,4 cm (ca. 400 cm2), og 0,915
g (1 mL) af vægten er triolein (20%). Membranen er ca. 70-80 m m tyk.
Alle fedtopløselige stoffer (logKow > 200) kan optages over membranen,
men generelt optages stoffer som ikke er ioner. Man skal derfor være opmærksom på om de
stoffer som er relevante for et projekt, er ioniseret ved miljøets pH. Her gælder det
LAS, som muligvis ikke kan optages.
SPMD'er af ensartede dimensioner og sammensætning, de er simplere at håndtere i
laboratoriet end organismer og kræver ofte mindre oprensning, da en del interfererende
stoffer ikke passerer membranen.
SPMD'er kræver ingen strøm eller mekanisk påvirkning, og tidsintegreret indsamling
af prøver vil derfor være billig og simpel med stor sikkerhed for indhentning af intakte
prøver
Afprøvning af SPMD som passiv indsamler af miljøfremmede stoffer i vandfasen viste
- at SPMD'er indsamler reproducérbart. Eksponering af to SPMD'er i samme prøve viste
relative standard afvigelser for PAH'er mellem 6 og 12%. For trichlorbenzen,
tributylphosphat, og nonylphenol m.m. lå RSD dog fra 24 til 39%.
- at SPMD indsamler hurtigt. Eksponering på 24 timer medførte optagelse af detektérbare
mængder af alle analyserede stoffer undtagen indeno(1,2,3 cd)pyren og trichlorbenzen.
- at SPMD'er forøger antallet af detektérbare stoffer sammenlignet med vandprøver. I en
stikprøve måltes 9 stoffer ved vandanalyse og 13 i SPMD'en efter 24 timers eksponering.
- i dette pilot forsøg er der en for høj blindværdi for DEHP i SPMD og kun i én
eksponering er der sikker akkumulering af DEHP.
- SPMD er særligt velegnede til hydrofobe stoffer, f.eks. PAH, NPE m.m. Der er derfor
ikke analyseret på LAS i SPMD'er.
Ved hjælp af en karakteristisk parameter (Rs) for de optagne stoffer kan
koncentrationen i vand beregnes ud fra SPMD'ens koncentration, ligesom koncentrationen i
vand kan beregnes fra koncentrationen på den organiske fase af slammet. De to beregnede
og en målt vandkoncentration af PAH er vist nedenfor. For PAH'er beregnes en estimeret
SumPAH på 0,26 m g/L, mens den målte er 0,39 m g/L. Denne tilsyneladende
overensstemmelse dækker dog over, at SPMD'en næsten konsekvent underestimerer
koncentrationen af PAH'er i vandet. Dette kan dog skyldes at eksponeringstiden kun var 24
timer. Det vil dog også spille ind, at vandprøven ikke er filtreret og derfor vil
indeholde en del PAH bundet til svævestof. Det ses også af at PAH profilen i vandprøven
er parallel med profilen i slamprøven. SPMD.

Detektionsgrænse og blindværdier
Stof |
Blank m g/L |
Det. grænse m g/L |
PAH: |
0,0012 |
0,001 |
Acenapthen |
0,0013 |
0,001 |
Fluoren |
0,0065 |
0,001 |
Phenanthren |
0,0051 |
0,001 |
Fluoranthen |
0,0054 |
0,001 |
Pyren |
- |
|
Benz(b+j+k)flouranthener |
- |
0,002 |
Benz(a)pyren |
- |
0,002 |
Indeno (1.2.3-cd) pyren |
0,003 |
0,002 |
Benz(ghi)perylen |
0,02 |
0,01 |
Sum af PAH |
|
|
DEHP (di(2-ethylhexyl)phtalat) |
15 |
0,5 |
Trichlorbenzen |
- |
0,002 |
Tributylphosphat |
0,025 |
0,005 |
Nonylphenoler: |
|
|
Nonylphenol (NP) |
0,19 |
0,01 |
Nonylphenol-monoethoxylat (NP1EO) |
- |
0,2 |
Nonylphenol-diethoxylat(NP2EO) |
- |
0,2 |
Sum af nonylphenoler (NPE) |
0,19 |
0,41 |
Reproducérbarhed
Stof |
Sdr. Ringvej 11 (SPMD1) |
Sdr. Ringvej 11 (SPMD2) |
Mean value
(m g/L) |
Std. dev. |
Relative
std. dev. |
PAH: |
|
|
|
|
|
Acenapthen |
0,052 |
0,044 |
0,048 |
0,006 |
12% |
Fluoren |
0,034 |
0,031 |
0,033 |
0,002 |
7% |
Phenanthren |
0,11 |
0,13 |
0,12 |
0,014 |
12% |
Fluoranthen |
0,056 |
0,047 |
0,052 |
0,006 |
12% |
Pyren |
0,047 |
0,043 |
0,045 |
0,003 |
6% |
Benz(b+j+k)
flouranthener |
0,0090 |
0,0077 |
0,0084 |
0,001 |
11% |
Benz(a)pyren |
- |
- |
- |
- |
- |
Indeno
(1.2.3-cd)
pyren |
- |
- |
- |
- |
- |
Benz(ghi)
perylen |
0,0055 |
0,0035 |
0,0045 |
0,0014 |
31% |
Sum af PAH |
0,31 |
0,31 |
0,31 |
0,005 |
2% |
DEHP (di(2-ethyl-
hexyl)
phtalat) |
49 |
7,7 |
28 |
29,2 |
103% |
Trichlorbenzen |
0,003 |
0,002 |
0,003 |
0,001 |
28% |
Tributyl-
phosphat |
0,055 |
0,033 |
0,044 |
0,016 |
35% |
Nonyl-
phenoler: |
|
|
|
|
|
Nonylphenol (NP) |
0,7 |
0,5 |
0,6 |
0,14 |
24% |
Nonylphenol-
monoethoxylat (NP1EO) |
4,6 |
2,9 |
3,7 |
1,20 |
32% |
Nonylphenol-
diethoxylat
(NP2EO) |
2,4 |
1,0 |
1,7 |
0,99 |
58% |
Sum af nonylphenoler (NPE) |
7,7 |
4,4 |
6,1 |
2,33 |
39% |
Detektion ved 24 timers eksponering
Stof |
Ejboparken 1
SPMD (m g/L) |
Ejboparken 1
Vand (m g/L) |
Beregnet
Vand (m g/L) |
PAH: |
|
|
|
Acenapthen |
0,046 |
- |
0,060 |
Fluoren |
0,097 |
- |
0,077 |
Phenanthren |
0,25 |
0,082 |
0,084 |
Fluoranthen |
0,052 |
0,083 |
0,012 |
Pyren |
0,068 |
0,17 |
0,013 |
Benz(b+j+k)flouranthener |
0,011 |
0,051 |
0,004 |
Benz(a)pyren |
0,0049 |
- |
0,001 |
Indeno (1.2.3-cd) pyren |
- |
- |
- |
Benz(ghi)perylen |
0,0097 |
- |
0,004 |
Sum af PAH |
0,53 |
0,39 |
0,26 |
DEHP (di(2-ethylhexyl)phtalat) |
15 |
100 |
|
Trichlorbenzen |
- |
- |
|
Tributylphosphat |
0,021 |
- |
|
Nonylphenoler: |
|
|
|
Nonylphenol (NP) |
8,7 |
140 |
|
Nonylphenol-monoethoxylat (NP1EO) |
9,3 |
78 |
|
Nonylphenol-
diethoxylat(NP2EO) |
34 |
700 |
|
Sum af nonylphenoler (NPE) |
52 |
918 |
|
Sammenligning i to oplande
Stof |
Ejboparken 1 |
Sdr. Ringvej 11
(gennemsnit) |
PAH: |
|
|
Acenapthen |
0,16 |
0,048 |
Fluoren |
0,25 |
0,033 |
Phenanthren |
0,66 |
0,12 |
Fluoranthen |
0,25 |
0,052 |
Pyren |
0,39 |
0,045 |
Benz(b+j+k)flouranthener |
0,052 |
0,0084 |
Benz(a)pyren |
0,016 |
- |
Indeno (1.2.3-cd) pyren |
0,0063 |
- |
Benz(ghi)perylen |
0,022 |
0,0045 |
Sum af PAH |
1,81 |
0,31 |
DEHP (di(2-ethylhexyl)phtalat) |
14 |
28 |
Trichlorbenzen |
0,003 |
0,003 |
Tributylphosphat |
0,075 |
0,044 |
Nonylphenoler: |
|
|
Nonylphenol (NP) |
57 |
0,6 |
Nonylphenol-
monoethoxylat (NP1EO) |
150 |
3,8 |
Nonylphenol-
diethoxylat(NP2EO) |
110 |
1,7 |
Sum af nonylphenoler (NPE) |
317 |
6,1 |
Vand og slamprøver
Vand fra OC19 og OC20
Stof |
Ejboparken 1
m g/L |
Sdr. Ringvej 11
m g/L |
PAH: |
|
|
Acenapthen |
0,042 |
0,086 |
Fluoren |
0,037 |
0,066 |
Phenanthren |
0,042 |
0,026 |
Fluoranthen |
0,039 |
0,021 |
Pyren |
0,16 |
0,022 |
Benz(b+j+k)flouranthener |
- |
- |
Benz(a)pyren |
- |
- |
Indeno (1.2.3-cd) pyren |
- |
- |
Benz(ghi)perylen |
0,039 |
- |
Sum af PAH |
0,36 |
0,22 |
DEHP (di(2-ethylhexyl)phtalat) |
16 |
34 |
Trichlorbenzen |
- |
- |
Tributylphosphat |
- |
0,37 |
Nonylphenoler: |
|
|
Nonylphenol (NP) |
470 |
5,1 |
Nonylphenol-
monoethoxylat (NP1EO) |
470 |
14 |
Nonylphenol-
diethoxylat(NP2EO) |
64 |
3,4 |
Sum af nonylphenoler (NPE) |
1.000 |
22,5 |
Lineære alkylbenzen
sulfonater (LAS) |
940 |
1.200 |
|
|
|
TOC |
63 |
160 |
Tørvægt |
0,20 |
0,17 |
Slam fra OC19 og OC20
Stof |
Ejboparken 1
mg/kg tørstof |
Sdr. Ringvej 11
mg/kg tørstof |
PAH: |
|
|
Acenapthen |
0,05 |
0,17 |
Fluoren |
0,37 |
0,53 |
Phenanthren |
0,21 |
0,11 |
Fluoranthen |
0,11 |
0,18 |
Pyren |
0,22 |
0,18 |
Benz(b+j+k)flouranthener |
0,06 |
0,10 |
Benz(a)pyren |
0,06 |
0,07 |
Indeno (1.2.3-cd) pyren |
0,06 |
0,04 |
Benz(ghi)perylen |
0,11 |
0,10 |
Sum af PAH |
1,24 |
1,48 |
DEHP (di(2-ethylhexyl)phtalat) |
48 |
24 |
Trichlorbenzen |
<0,2* |
- |
Tributylphosphat |
- |
- |
Nonylphenoler: |
|
|
Nonylphenol (NP) |
2.100 |
9,4 |
Nonylphenol-monoethoxylat (NP1EO) |
190 |
14 |
Nonylphenol-diethoxylat(NP2EO) |
24 |
2,1 |
Sum af nonylphenoler (NPE) |
2.314 |
25,5 |
Lineære alkylbenzen
sulfonater (LAS) |
1.100 |
2.400 |
|
|
|
TOC |
396.000 |
316.000 |
Tørvægt |
1,94 |
2,82 |
|