Planteoptag af miljøfremmede, organiske stoffer fra slam

7. Konklusioner

Metoder etableret
Der er etableret metoder til gennemførelse af kontrollerede forsøg i væksthus med optag af miljøfremmede stoffer (DEHP og LAS) i unge bygplanter og gulerødder fra jord/slam blandinger. I metoderne indgår bestemmelse af stoffernes nedbrydning og restkoncentrationer, samt tilvejebringelse af en række af de parametre for vækstbetingelser, udbytter og udbyttekvalitet, der er nødvendige i modellering af planteoptag af miljøfremmede stoffer.

Forsøg med byg og gulerod
Der er gennemført to forsøgsserier med dyrkning af unge bygplanter og én serie med dyrkning af gulerødder, hvor vækstparametre, udbytter og udbyttekvalitetsparametre, samt koncentrationer af DEHP, total LAS og andre miljøfremmede stoffer er fulgt. Doseringen af slam blev varieret, svarende til fra 1/15 til 15 gange den "realistisk højeste" dosering ved anvendelse i jordbrug på 6 t slamtørstof per ha.

LAS i planter
Der er fundet LAS i koncentrationer under 0,5 mg/kg TS i prøver af unge bygplanter fra dyrkningsforsøgene. Afsætning fra luften og ikke optag via rødderne vurderes at være kilden. Der er fundet LAS op til 19 mg/kg TS i prøver af bygrødder for de højere doseringer af slam. Hvorvidt der er tale om stof i rødderne eller ikke fjernede slamrester fra jord/slam blandingen kan ikke afgøres. I prøver af gulerodskerne, -skræl og -top kunne ikke påvises LAS over analysedetektionsgrænsen på 0,5 mg LAS/kg TS, undtagen for to prøver, hvor 0,5-0,6 mg LAS/kg TS blev fundet.

DEHP i planter
Der er fundet DEHP i koncentrationer under 1 mg/kg TS i prøver af unge bygplanter fra dyrkningsforsøgene. Afsætning fra luften og ikke optag via rødder vurderes at være kilden, undtagen muligvis for den højeste dosering af slam (90 t TS/ha). Der er fundet svagt forhøjede indhold af DEHP (op til 1,3 mg DEHP/kg TS) i planterødder dyrkede i de højeste slamdoseringer. Der er påvist DEHP i gulerodskerne, -skræl og –top i koncentrationer under 10 mg/kg TS, men kun for den højeste slamdosering ses en antydning af optag i kerne af DEHP fra doseret slam (ikke statistisk signifikant). Gulerodsskræl indeholdt højere koncentrationer af DEHP end kerne og top. Der er ikke tegn på optag i gulerodstop via rødderne.

Nedbrydning i jorden
Under dyrkningsforsøgene blev LAS nedbrudt delvist i jorden, men der var betydelige restkoncentrationer i de højeste slamdoseringer. DEHP blev nedbrudt i ringere grad end LAS. Når optag af LAS og DEHP ikke kan påvises, skyldes det derfor ikke, at stofferne var elimineret fra jord/slam blandingerne ved nedbrydning, inden planternes vækstperiode var slut. For såvel LAS som for DEHP var nedbrydningen mest effektiv af stofferne tilsat som spiking uden slamtilsætning, samt når der groede planter i jord/slam blandingerne. For LAS kunne konstateres en mindre effektiv nedbrydning, når slammet var tilsat som klumper, sammenlignet med den ellers anvendte tilsætning af findelt slam.

Optag meget begrænset
Samlet kan det konkluderes, at LAS i forsøgene med sikkerhed ikke blev optaget til koncentrationer over 1 mg total LAS/kg TS i unge bygplanter og i gulerodsplanter, mens der sås adsorption til/optag i bygplanters rødder (under 20 mg total LAS/kg TS). DEHP blev med sikkerhed ikke optaget til koncentrationer over 1 mg/kg TS i unge bygplanter, ikke til koncentrationer over 10 mg/kg TS i gulerodsplanter, og adsorberedes/optoges kun begrænset i bygplanters rødder (med sikkerhed mindre end 2 mg/kg TS).

Modelberegninger
PlantX og Paterson & Mackays model giver sammenlignelige resultater. En-kompartmentmodellen giver endvidere sammenlignelige resulater for stoffet DEHP i blade + stængel mens modellen generelt angiver lavere koncentrationer af LAS i blade + stængel end de øvrige to modeller.

LAS overestimeret
Samtlige modeller beregner for høje koncentrationer af LAS i både rødder og overjordiske plantedele. En væsentlig årsager hertil kan være, at røddernes biologiske barriere er mere effektiv overfor optag af ladede stoffer end antaget i beregningerne. Endvidere kan de faktiske koncentrationer i jorden i umiddelbar nærhed af planterødderne være væsentligt lavere end de gennemsnitskoncentrationer, der anvendes i modellerne. Endelig kan det ikke udelukkes, at LAS rent faktisk er optaget i planterne, men metaboliseret til andre stoffer, der ikke er analyseret for. Det kan på baggrund af forsøgsresultaterne ikke vurderes, hvilken vægt disse forhold skal tillægges.

DEHP underestimeret
Koncentrationen af DEHP i rødder undervurderes af de tre egentlige modeller. Den i TGD (EU, 1996) anbefalede beregning undervurderer koncentrationen med en faktor 10. Under antagelse af, at de målte koncentrationer i rodprøver afspejler indholdet i plantevævet, kan de "for lave" koncentrationer fra modellerne tænkes at skyldes, at der er benyttet for høje K_D-værdier for bindingen til jordpartikler, eller at den ved Briggs udtryk beregnede TSCF-værdi er for lav. I begge tilfælde skyldes afvigelsen i givet fald, at de parametre for stoffets fysisk/kemiske egenskaber, der er anvendt, er ukorrekte, hvilket illustrerer betydningen af tilgængeligheden af højkvalitetsdata for stofegenskaber.

Koncentrationen af DEHP i blade undervurderes ved beregninger, der ikke omfatter optag af stof fra luften, hvorimod beregninger med de tre egentlige modeller støtter antagelsen om, at det i bladene fundne DEHP stammer fra optag fra luften.

Resultaterne af forsøgene og de gennemførte modelberegninger viser, at hvis modellernes forudsigelser skal forbedres, er der behov for, at stoffernes biotilgængelighed i jord, slam og/eller jord/slamblandinger undersøges separat og at hastigheden af bionedbrydningen sættes i relation til hastigheden af frigørelse af stofferne fra slampartikler. Endvidere er der behov for laboratorieforsøg til fastlæggelse af parametre, der er karakteristiske for planterne, nemlig hvor meget stof, der faktisk kan passere endodermis og bliver optaget i ledningsvævet, hvorvidt eventuelt optaget stof metaboliseres i planterne, og i hvor høj grad stofferne sorberes i rodens ydre lag.