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

Optagelse af metaller og PAH-forbindelser i grøntsager og frugt

7. Grøntsagsundersøgelsen - metoder

I dette afsnit opsummeres forsøgsplanlægningen og gennemførelsen af grøntsagsundersøgelsen. For en mere detaljeret beskrivelse af forsøgsplanlægningen henvises til bilag 5.

7.1 Jorde

Til forsøget valgtes tre jorde, hvis forureningsniveau – men ikke jordbundsparametre - var kendt på forhånd: En reference-jord (landbrugsjord fra Roskildeegnen), der karakteriseres som "ikke-forurenet", en "stærkt forurenet" jord fra en tidligere losseplads ("Valbyparkjord") og en jord, der var "mellem-forurenet", afgravet fra en grund i København i forbindelse med anlæggelse af en metrostation ("Cometjord"). Valbyparkjorden bar tydeligt præg af at stamme fra en losseplads, idet der var mange affaldsstykker (porcelæn, metal, murbrokker m.v.), dens struktur var fiberagtig, og farven var rødlig som af rust. Cometjorden og Referencejorden var som normale jorde.

7.2 Afgrøder

Følgende kriterier blev lagt til grund for udvælgelsen af afgrøder:

På denne baggrund blev der udvalgt repræsentanter for rodfrugter, bladafgrøder samt frugter fra enårige afgrøder. Tabel 7.1 viser de udvalgte afgrøder til analyse for de to typer forureningskomponenter.

Tabel 7.1
Afgrøder, der blev anvendt i grøntsagsundersøgelsen

Radise blev sået på et senere tidspunkt end de øvrige afgrøder (se afsnit 8.1).

7.3 Parametre og analysemetoder

Jord- og planteprøver, der blev udtaget i forbindelse med undersøgelsen, blev analyseret for indhold af metaller og PAH-forbindelser. Jordprøverne blev endvidere analyseret for jordbundsparametre, der kan have betydning for binding af organiske stoffer og metaller. I alle analyseserier blev der som kvalitetskontrol analyseret en prøve af referencemateriale samt en blindprøve, og der blev gennemført en dobbeltbestemmelse for hver tiende prøve. Ved afvigende analyseresultater blev analyseserien eller prøven målt om.

7.3.1 Metaller

Der foreligger jordkvalitetskriterier for arsen, cadmium, bly, krom, kobber, kviksølv, nikkel og zink, og det er dem, der almindeligvis indgår i analyser af forurenet jord.

På baggrund af resultaterne af de tidligere (1996-98) undersøgelser i København og de i litteraturen forekommende oplysninger om kviksølvs tilgængelighed for optagelse i planter i forurenet jord, blev det ikke anset for relevant at analysere for kviksølv. Der blev analyseret for cadmium, bly, nikkel, krom, kobber, zink og arsen.

Følgende analysemetoder blev anvendt:

Jordprøver:

Oplukning af prøver: Opvarmning med salpetersyre ved 120°C.

Analyser:
	As: AAS-hydrid. Cd, Cr, Cu, Ni, Pb og Zn: ICP-AES (axialt plasma).

Analyserne blev udført af AnalyCen.

Grøntsagsprøver:

Oplukning af prøver: Opvarmning med salpetersyre i trykforaskningsbomber ved 160°C. Analyser:
	As, Cd, Pb, Ni, Cr: Atomabsorptionsspektrometri med grafitovnsteknik og Zeeman baggrundskorrektion. Cu og Zn: ICP-OES (axialt plasma).
Analyserne blev udført af Levnedsmiddelkontrollen i København.

7.3.2 PAH-forbindelser

Jordprøverne blev analyseret for 16 PAH-forbindelser (US-EPAs udvalgte PAH-forbindelser). Udover de forbindelser, for hvilke der er fastsat jordkvalitetskriterier og afskæringskriterier (fluoranthen, benzo(b+j+k)fluoranthen, benzo(a)pyren, dibenzo(a,h)anthracen og indeno(1,2,3-cd)pyren) omfattede analyserne naphthalen, acenaphthylen, acenaphthen, fluoren, phenanthren, anthracen, chrysen, dibenzo(a,h)anthracen, og benzo(g,h,i)perylen.

I planter vides optagelse og eventuel transport af PAH-forbindelser helt overvejende at være bestemt af oktanol-vand fordelingskoefficienten (K_OW), der for denne gruppe stoffer afhænger af molekylernes størrelse. Det er derfor muligt at ekstrapolere, hvis der foreligger resultater af analyser for stoffer med forskelligt ringantal. Baseret på forekomst i de forurenede jorde, der indgik i undersøgelsen, blev der valgt 6 PAH-forbindelser med forskellig størrelse: Acenaphthylen (3 ringe), fluoranthen (4 ringe), benzo(b+j+k)fluoranthen (5 ringe), benzo(a)pyren (5 ringe) og indeno(1,2,3-cd)pyren (6 ringe).

Jordprøver:

	Oplukning af prøver: Natriumpyrofosfat og toluen, omrystning i 16 timer.
	Analyse: gaschromatografi med masse specifik detektor (GC-MSD).

Analyserne blev udført af AnalyCen.

Grøntsagsprøver og frugtprøver:
Der foreligger ikke standardiserede metodebeskrivelser for PAH-analyse af planteprøver.

Ekstraktion: Ca. 10 gram homogeniseret plantemateriale ekstraheres med hexan:acetone (1:1) i Soxwave-udstyr (en kombination af Soxhlet og mikrobølgeteknik). Ekstraktet overføres til centrifugeglas, idet plantematerialet skylles 3 gange med hexan:acetone (1:1). Ekstraktet centrifugeres og oprenses derefter på SPE / NH2-SAX-kolonne. (solid phase extraction). Derefter inddampes.

Analyser: HPLC med fluorescens detektor og verifikation af udvalgte prøver med GC/MS.

Analyserne blev udført af Forskningscenter Risø.

7.3.3 Jordbundsparametre

For de organiske stoffers binding er jordens indhold af organisk stof/humus, ler/silt og eventuelt pH de parametre, der oftest er påvist at have betydning.

Litteraturen vedrørende binding og tilgængelighed af metaller i jord er som omtalt meget omfattende, og viser, at der er tale om højst komplekse problemstillinger (Green & Karickhoff 1990). Betydningen af en lang række parametre er undersøgt, og mange undersøgelser viser, at vekselvirkninger mellem forskellige parametre kan have afgørende betydning, ligesom forskellige metaller reagerer forskelligt på forskellige ændringer i de enkelte parametre.

Følgende parametre blev målt: pH (målt i CaCl₂ og H₂O), kationbytningsevne, organisk kulstof, total kulstof, humus, CaCO₃, samt tekstur (ler, silt, grovsilt og forskellige sandfraktioner (bestemt med 50, 63, 125, 200, 500 µm sigter)).

Jordbundsparametrene blev undersøgt ved Centrallaboratoriet, Forskningscenter Foulum med Danmarks Jordbrugsforsknings standardiserede analysemetoder.

7.4 Forsøgsdesign

7.4.1 Randomiseret, komplet blokdesign

Som følge af den stramme tidsplan for projektets gennemførelse var der ikke mulighed for at afvente resultater af analyser af de anvendte jorde inden anlæggelse af forsøget. Der blev derfor taget udgangspunkt i, at en vis variation i koncentrationerne af de undersøgte forureningskomponenter samt jordbundsparametrene måtte forventes over forsøgsarealet med den enkelte jord og i planterne, dyrket herpå.

Forsøgene blev anlagt efter et såkaldt "randomiseret, komplet blokdesign". For hver jordtype blev arealet opdelt i et antal parceller af ens størrelse, der lå ved siden af hinanden. Hver af disse parceller blev derefter opdelt i et antal delparceller, der blev tilsået med hver sin afgrøde. På denne måde fik man med den enkelte afgrøde et antal gentagelser, der var spredt forskellige steder over arealet frem for at have det hele i ét hjørne.

7.4.2 Antal gentagelser

Forsøget blev anlagt med 10 gentagelser af hver afgrøde i hver jordtype (se figur 7.1) og analyserne blev delt i to omgange: Først skulle 5 prøver af hver afgrøde fra hver jordtype (med tilhørende jordprøver) analyseres, hvorefter resultaterne skulle vurderes med henblik på, hvor meget en analyse af yderligere 5 prøver af hver afgrøde ville forøge mulighederne for at drage konklusioner på grundlag af resultaterne.

Figur 7.1
Forsøgsoversigt med 10 gentagelser med 5 afgrøder i hver. Anlagt med hver af de tre jorde.

7.5 Anlæg og pasning af forsøg samt prøvetagning og -forberedelse

De tre jorde (Referencejord, Cometjord og Valbyparkjord) blev opgravet på de lokaliteter, de stammede fra og udlagt i "højbede" af ca. ½ meters højde på ca. 12 m x 12 m ved siden af hinanden på et areal i Valbypark-området. Herved blev det opnået, at eventuelle bidrag fra atmosfærisk deposition blev ens i de tre delforsøg. Der blev tilsat gødning til et ensartet niveau, og jorden blev fræset.

De tre højbede blev anlagt, så indstrålings- og vindforholdene var ens. Delparcellerne blev anlagt med en afstand på 25 cm for enden af parcellerne. Grøntsagerne blev sået i rækker med en afstand på ca. 60 cm, med den første række ca. 30 cm fra kanten af delparcellen. Herved tilstræbtes det dels, at de enkelte arter ikke påvirkede hinanden, dels at maskinel ukrudtsbekæmpelse var mulig. Der var således 2 rækker à ca. 1,5 meters længde i hver delparcel.

Plantebestandene blev om nødvendigt udtyndet efter fremspiring, og ukrudtsbekæmpelse blev i fornødent omfang gennemført mekanisk. Parcellerne blev vandet i tørre perioder.

Forsøget blev anlagt og passet af Parkafdelingen, Drift & Natur, Københavns Kommune.

7.5.1 Prøvetagning

Der blev udtaget jord- og planteprøver fra forsøgene til analyse for indhold af metaller og PAH-forbindelser samt jordbundsparametre.

Jordprøverne blev udtaget efter anlæggelse af bedene. Prøvetagningen fulgte den vejledning, der anvendes i Københavns kommune: Inden for et felt på 1 m² blev der taget en prøve i hvert hjørne samt en i centrum, der alle blev sammenstukket til en blandeprøve. Prøverne blev taget, så de indholdt jord fra 0-0,5 m dybde. Der blev udtaget én blandeprøve per delparcel i de to forurenede jorde og én blandeprøve per parcel i Referencejorden. Hver jordprøve blev blandet grundigt og opdelt i tre delprøver til analyse for henholdsvis jordbundsparametre, metaller og PAH-forbindelser.

Planteprøverne blev taget på det tidspunkt, hvor afgrøderne normalt ville blive høstet. Kartoffel blev dog ikke høstet før i oktober måned, så der blev ikke høstet "nye" kartofler. Der blev udtaget 2 sæt prøver parallelt (til metal- og PAH-analyser). Af gulerødder og kartofler blev der så vidt muligt udtaget 4 prøver, så halvdelen kunne skrælles før analyse. Hvis der var overskud af den pågældende afgrøde, blev prøverne udtaget systematisk, således at f.eks. kartofler fra hver femte plante blev høstet. Hver prøve (om muligt på hver 1 kg) blev om muligt sammenstukket af mindst 5 enkelte høst-enheder (f.eks. salathoveder, gulerødder). Prøverne blev anbragt i plastikposer (polyethylen), der blev lukket og opbevaret køligt indtil ankomst til analyselaboratoriet, hvor de blev opbevaret på køl (+ 4°C) indtil prøveforberedelse. Prøver til PAH-analyse blev højst opbevaret en uge inden prøveforberedelse.

7.5.2 Prøveforberedelse af planteprøver

Prøverne blev i princippet renset, som de normalt vil blive det inden anvendelse i husholdningen. For at sikre, at eventuelle jordrester ikke skulle indgå i analyserresultaterne, hvor de ville kunne resultere i forøget variation og forhøjede værdier blev rensningen dog gennemført grundigt - sandsynligvis lidt grundigere end en "hverdags-rensning".

Der blev anvendt flere hold vand, og rensningen blev fortsat med nyt vand, indtil der ikke var mere "jord" i vandet efter rensning, og prøverne så ud til at være helt rene. Gulerødder og kartofler blev skrubbet grundigt; salathoveder blev skilt, så bladene kunne skylles enkeltvis, og bønner og squash blev gnedet (forsigtigt).

Ekstra prøver af gulerødder og kartofler blev skrællet efter vask. Skræl og kød blev frosset ned hver for sig.

Prøverne blev opbevaret nedfrosset ved -20° C indtil analyse. Inden vejning blev prøverne aftørret med køkkenrulle, så eventuelt overskydende vand blev fjernet.

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