Optagelse af metaller og PAH-forbindelser i grøntsager og frugt

9. Metaller i frugt, København - metoder

9.1 Formål
9.2 Baggrund
9.3 Områder, der indgik i undersøgelsen
9.4 Afgrøder, der indgik i undersøgelsen
9.5 Prøvetagnings- og analysestrategi
9.6 Gennemførte prøvetagninger og analyser
9.6.1 Prøvetagning
9.6.2 Kemiske analyser
9.6.3 Beregninger


Baggrunden for tilrettelæggelsen af denne undersøgelse er beskrevet i detaljer i bilag 6.

9.1 Formål

Formålet med undersøgelserne var det samme som beskrevet i kapitel 2, nemlig at tilvejebringe et datamateriale, der kan anvendes som grundlag for vejledning i forbindelse med anvendelse af jordarealer, der er forurenet med et eller flere metaller eller PAH-forbindelser i en sådan grad, at den falder inden for "rådgivningsintervallet" som beskrevet af Miljøstyrelsen (2000). Resultaterne skulle endvidere sammenholdes med de overvågnings- og/eller grænseværdier, der er fastsat af Ministeriet for fødevarer, landbrug og fiskeri (1999) samt med resultaterne af det overvågningssystem for levnedsmidler, som Fødevaredirektoratet har etableret (Jørgensen et al. 2000).

Ved undersøgelserne skulle der frembringes data til belysning af sammenhængen mellem indhold af metaller og PAH-forbindelser i jord og koncentrationer af stofferne i grøntsager og frugt. Herunder skulle der inddrages forsøgsled, der gav mulighed for vurdering af betydningen af atmosfærisk deposition.

Resultaterne af undersøgelserne skulle endvidere anvendes som grundlag for humantoksikologiske vurderinger af et eventuelt merindtag af de undersøgte stoffer som følge af indtagelse af afgrøder, som er dyrket på forurenet jord.

Den i dette afsnit beskrevne undersøgelse omfattede udelukkende metaller. En supplerende undersøgelse, der omfattede PAH-forbindelser er beskrevet i afsnit 10.

9.2 Baggrund

Udgangspunktet for undersøgelsen var resultater af analyser af prøver af frugt og bær fra stærkt forurenet jord, der tydede på, at metaller fra jorden ikke optages og opkoncentreres i væsentlig grad i frugt og bær (se afsnit 3).

Undersøgelsen blev anlagt med henblik på at belyse, hvorvidt dette var tilfældet - selv i stærkt forurenet jord. Den blev derfor baseret på indsamling af et stort antal prøver fra stærkt forurenede grunde og et mindre antal fra (næsten) rene grunde og "middelforurenede" grunde.

Prøverne fra de (næsten) rene grunde blev medtaget for at give et mål for eventuelt bidrag fra atmosfærisk belastning.

9.3 Områder, der indgik i undersøgelsen

Indsamlingen af frugt, bær og nødder til analyse for metaller foregik i kolonihaver, der var anlagt på forurenet jord i Københavns Kommune.

Udvælgelsen blev baseret på Københavns Kommunes kortlægning af jordforureningen i 41 haveforeninger, hvor metallerne bly, cadmium, kobber, krom, kviksølv, nikkel og zink var målt.

Blandt disse blev der udvalgt 9 haveforeninger ud fra forureningsgraden i jorden, så der var syv stærkt forurenede (heriblandt Kalvebod), én "mellem-forurenet" og én meget lavt forurenet (Brønshøjholm). Ved udvælgelsen blev der lagt vægt på koncentrationerne af bly og cadmium. Koncentrationerne af metaller i de udvalgte haveforeninger er samlet i bilag 2, tabel B2.1.

Denne oprindelige gruppering af haveforeningerne, der var baseret på bly og cadmium, var ikke gældende for alle metaller, idet forekomsten af de enkelte metaller varierede inden for de oprindelige grupper.

Ved databehandlingen blev haveforeningerne derfor sorteret forskelligt for hvert metal, så deres placering i hver af de tre grupper "lavt forurenet", "mellemforurenet" og "stærkt forurenet" var forskellig for forskellige metaller. Grupperingen er angivet i bilag 2, tabel B2.1.

Haveforeningen Kalvebod, hvorfra der tidligere var indsamlet prøver af frugt, var oprindelig udvalgt blandt de stærkt forurenede haveforeninger, der indgik i undersøgelsen.

9.4 Afgrøder, der indgik i undersøgelsen

Følgende kriterier blev lagt til grund for udvælgelse af frugt (inkl. bær og nødder):

1. Forekomst i kolonihaver.
  
2. Frugter m.v., der er udsat for eksponering fra jorden ad forskellige eksponeringsveje (via vandoptagelse, via vandoptagelse + jordstænk), og som er udsat for eksponering fra atmosfærisk deposition i forskellig grad.
  
3. Systematisk slægtskab mellem arterne, så der ikke blev valgt mere end én repræsentant fra hver familie – med mindre der var tale om forskellig eksponering.
  
4. Endvidere måtte der tages hensyn til, at undersøgelsen blev igangsat i slutningen af august måned, hvilket indebar, at der kun kunne indsamles prøver af frugt og bær, for hvilke høstsæsonen ligger efter august måned.
 

På denne baggrund blev der udvalgt repræsentanter for en række plantefamilier med forskellig frugttype som vist i tabel 9.1.

Tabel 9.1
Oversigt over afgrøder, der var udvalgt til undersøgelsen i København 1999.

Familie

Hassel

Ribs

Rosen

Kernefrugt

Stenfrugt

Gedeblad

Art

Hasselnød

-

Brombær

Pære

Blomme

Hyldebær


Jordbær, ribs, solbær, stikkelsbær og jostybær, der alle er eksponeret direkte for jorden i betydelig grad, kunne ikke indsamles systematisk på grund af tidspunktet for undersøgelsens igangsættelse, og var derfor ikke udvalgt. Der blev dog indsamlet prøver af ribs, solbær, stikkelsbær og jostybær i det omfang, de fandtes på indsamlingstidspunktet.

9.5 Prøvetagnings- og analysestrategi

Frugtundersøgelsens tilrettelæggelse tog udgangspunkt i en prøvetagnings- og analysestrategi, der var udviklet i samarbejde med biostatistiker Jørgen Hilden fra Biostatistisk Afdeling, Københavns Universitet.

Prøvetagnings-strategien var baseret på, at der skulle udtages et relativt stort antal prøver fra grunde, der var stærkt forurenede, og et mindre antal fra grunde, der var "mellem-forurenede" og ikke-forurenede.

I princippet skulle der indsamles prøver fra fire haveforeninger på stærkt forurenede grunde og fra én på hver af de andre typer jord. (I praksis blev det til syv stærkt forurenede haveforeninger.) Hver haveforening skulle om muligt opdeles i to halvdele, der igen opdeltes i kvadranter. Herved afgrænsedes 8 områder i hver haveforening, hvorfra der skulle udtages en prøve af hver type frugt og bær. Der skulle således udtages 32 prøver af hver afgrøde fra stærkt forurenet jord og 8 prøver fra hver af de to andre forureningsgrader, i alt 48 prøver af hver type frugt og bær.

Analyserne skulle herefter gennemføres i to runder: Første runde, hvor prøverne fra fire kvadranter i en halv haveforening blev sammenstukket til én samleprøve (dvs. to samleprøver af hver afgrøde = 10 prøver/haveforening), eventuelt efterfulgt af en anden runde, hvor enkeltprøverne fra eventuelle samleprøver med høje koncentrationer skulle analyseres (i alt op til 240 enkeltprøver).

Frugtundersøgelsen adskilte sig fra grøntsagsundersøgelsen ved at den tog sigte på at undersøge metalkoncentrationer i afgrøder, dyrket på stærkt forurenet jord. Hvor grøntsagsundersøgelsen var baseret på samhørende prøver af jord og afgrøder, blev et estimat for metalkoncentrationerne i jorden baseret på middelværdien fra grundene i en hel haveforening i frugtundersøgelsen.

Da frugtundersøgelsen således var tilrettelagt med henblik på at identificere sammenhænge mellem forureningsniveauet i et større område og eventuelt forhøjede koncentrationer af metaller i de dér høstede afgrøder, blev der ikke udtaget jordprøver i forbindelse med prøveindsamlingen.

9.6 Gennemførte prøvetagninger og analyser

9.6.1 Prøvetagning

Prøvetagningen af frugt, bær og nødder til metalanalyser fra Københavnsområdet blev tilnærmet den beskrevne prøvetagningsstrategi så meget som muligt. Afvigelser skyldtes den faktiske forekomst af frugt, bær og nødder i området. Specielt var der ikke så mange træer og buske som ønskeligt i de oprindeligt udvalgte haveforeninger, hvorfor et større antal haveforeninger (i alt syv) blev inddraget.

De indsamlede prøver fordelte sig som vist i tabel 9.2.

Tabel 9.2
Oversigt over antal prøver af frugt, bær og nødder, indsamlet i København 1999.

 

Pære

Blomme

Hylde-
bær

Brom-
bær

Hassel-
nød

Ribs, solbær, stikkelsbær, jostybær

Forurenet

57

43

44

31

13

20

Lavt forurenet

8

11

8

7

7

2


9.6.2 Kemiske analyser

Analysemetode:
Oplukning af prøver: Opvarmning med salpetersyre under tryk i mikrobølgeovn.
Analyser:
Ni: Atomabsorptionsspektrometri med grafitovnsteknik, baggrundskorrektion og standardadditionsteknik.
As, Cd, Cr, Cu, Pb og Zn: Højtopløselig induktiv koblet plasma massespektrometri (HR-ICPMS) med anvendelse af standardadditions- og rentrumsteknik.

Analyserne blev udført af DHI – Institut for Vand og Miljø.

Frugtprøverne blev fordelt i enkeltprøver og samleprøver til første analyserunde for metaller, så der blev analyseret i alt 142 prøver, fordelt som vist i tabel 9.3.

Tabel 9.3
Oversigt over analyserede prøver af frugt, bær og nødder fra København 1999.

 

Pære

Blomme

Hylde-
bær

Brom-
bær

Hassel-
nød

Ribs, solbær, stikkelsbær, jostybær

Enkelt-
prøver

18

17

19

17

11

22

Samle-
prøver

11

8

8

8

2

0


Prøverne fra haveforeningerne Brønshøjholm og Kalvebod blev analyseret enkeltvis allerede i første analyserunde. Prøverne i 1999 fra Haveforeningen Kalvebod blev så vidt muligt taget fra de samme haver (planter) som prøverne i 1998.

9.6.3 Beregninger

Koncentrationsniveauerne af de enkelte metaller i afgrøderne blev sammenlignet mellem haveforeningerne indbyrdes og med data fra Overvågningssystemet (Jørgensen et al. 2000) for bly, cadmium og nikkel ved hjælp af Tukey’s t-test.

Til sammenligningerne blev resultaterne fra de enkelte haveforeninger samlet i de tre grupper "lavt forurenet", "mellemforurenet" og "stærkt forurenet". Som omtalt i afsnit 9.3 var grupperingen forskellig for de enkelte metaller.

Resultater fra prøver fra haveforeningerne Brønshøjholm (udvalgt som "ikke-forurenet") og Kalvebod (udvalgt som "stærkt forurenet") blev beregnet for sig, dels fordi der var et større antal enkeltprøver herfra, dels for at kunne sammenligne resultaterne fra prøver, indsamlet i 1999 i Kalvebod med resultaterne af den indledende undersøgelse fra 1998.

Da prøveantallene for ribs, solbær, jostybær og stikkelsbær var meget lave, blev disse samlet i to grupper til de statistiske analyser. Endvidere blev tendenser i det begrænsede datamateriale for bær vurderet kvalitativt.