| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |
Nedbrydning og sorption af dichlobenil og BAM-litteraturopsamling samt
laboratorieforsøg
Gennemgangen af litteraturen har vist, at sorptionen af chlorthiamid er begrænset,
samtidig med at nedbrydningspotentialet er højt. Da det er mere end 20 år siden,
chlorthiamid har været brugt i Danmark, er det derfor ikke længere sandsynligt at finde
stoffet i jord og grundvand, hvorfor det er valgt ikke at medtage chlorthiamid i det
videre eksperimentelle arbejde.
Dichlobenil, som er det andet moderstof til BAM, sorberer væsentligt kraftigere end
chlorthiamid. Dog er de publicerede sorptionskoefficienter for dichlobenil bestemt ved en
høj initialkoncentration, hvorfor data ved grundvandsrelevante koncentrationer mangler. I
litteraturen er der indikationer af, at nedbrydning af dichlobenil primært foregår i de
overfladenære sedimenter, og at nedbrydningen går langsommere, jo større sorptionen er,
men flere undersøgelser er nødvendige, for at klarlægge hvor og hvordan nedbrydningen
foregår. Studier af dichlobenils persistens har vist, at stoffes ikke akkumuleres i
overfladenære sedimenter. Idet salg af dichlobenil blev forbudt per 1.1. 1997, forventes
fund af dichlobenil i jord således ikke udfra data fra litteraturen. I forbindelse med
kildeopsporingen udført i nærværende projekt "Pesticider og Vandværker" er
dichlobenil imidlertid ofte detekteret i danske sedimenter (jf. Delrapport nr. 2. Kilder
til BAM-forurening og forureningsudbredelse), og spørgsmålet om i hvor stort omfang
dichlobenil akkumuleres i jordens organiske stoffraktion er derfor stadig uafklaret.
I litteraturen er data om BAM generelt begrænset, men de data, som foreligger, tyder
på en begrænset sorption og nedbrydning. Modelsimuleringer har imidlertid vist, at selv
meget langsomme nedbrydningsrater vil afkorte forureningsvarigheden væsentligt i forhold
til situationer, hvor der ikke sker nedbrydning (jf. Delrapport nr. 4.Varighed af
BAM-forurening). Det er derfor vigtigt at få fastlagt, om der foregår en langsom
nedbrydning af BAM. I de tilfælde, hvor der kun er en begrænset eller ingen nedbrydning
af BAM, er det endvidere vigtigt at få bestemt sorptionen af BAM, idet denne, i en
vurdering af varigheden af BAM-forureningen, vil være afgørende for transporten af BAM.
For således at kunne præcisere forudsigelserne af langtidseffekter af forureninger
med BAM er der i dette projekt udført laboratorieforsøg med dichlobenil og BAM.
Forsøgene er alle udført som batchforsøg med sediment fra forskellige dybdeintervaller,
således at der i projektet både arbejdes med sediment fra muldlaget, den umættede zone
samt fra grundvandszonen. Formålet med de korresponderende sorptions- og
nedbrydningsforsøg med dichlobenil og BAM er:
 | at bestemme sorptionskoefficienter for BAM og dichlobenil ved grundvandsrelevante
koncentrationer samt sorptionens afhængighed af sedimentsammensætningen, således at
transporten af stofferne i et givent sediment kan vurderes. |
 | at bestemme hvor hurtigt dichlobenil nedbrydes til BAM samt nedbrydningens afhængighed
af sorption, sedimentsammensætning og vandkemi, således at det kan vurderes, hvor
nedbrydningen af dichlobenil foregår, og hvorvidt dichlobenil akkumuleres i
overfladenære sedimenter. |
 | at vurdere i hvor stort omfang BAM nedbrydes ved grundvandsrelevante koncentrationer. |
Ved udvælgelsen af lokaliteter, hvorfra sediment og vand er udtaget, er der lagt vægt
på at få repræsenteret forskellige danske sedimenttyper, så nedbrydning og sorption af
BAM og dichlobenil undersøges i sedimenter med forskellige indhold af ler og organisk
stof og under varierende vandkemiske forhold. I alt er der udtaget sediment og vand fra
seks lokaliteter i Danmark (figur 2).

Figur 2.
Udvalgte lokaliteter, hvorfra der er udtaget sediment og vand til
laboratorieforsøg.
I projektet er der udtaget sediment og vand fra indvindingsoplande til Staurbyskov
Vandværk, Eskærhøj Vandværk og Hvidovre Vandværk. For alle tre vandværker er der i
nærværende projekt endvidere udført en kildeopsporing (jf. Delrapport nr. 2. Kilder til
BAM-forurening og forureningsudbredelse). Staurbyskov er beliggende nord for Middelfart og
valgt, idet lokaliteten repræsenterer et typisk dansk oxideret smeltevandssand- og
grusmagasin. Eskærhøj er beliggende på den sydlige dalside ved Haderslev Fjord og
repræsenterer vekslende moræneler- og smeltevandssandaflejringer. Hvidovre er valgt,
idet vandindvindingen her foregår fra bryozokalk og skrivekridt. Kalken overlejres af
5-15 m moræneler, og Hvidovre repræsenterer derfor dels et kalkmagasin og dels en
moræneleraflejring. Idet moræneler kan være forskellig fra lokalitet til lokalitet, er
der desuden medtaget tre øvrige lokaliteter: Avedøre ved København, Kirke Syv syd for
Roskilde og Strøby Egede syd for Køge, hvorfra der alle steder er udtaget
sedimentprøver fra den aerobe og anaerobe moræneler.

Figur 3.
Boreprofiler fra de seks udvalgte lokaliteter med indtegning af
grundvandsspejl og udvalgte kerner.
Ved Staurbyskov Vandværk og ved Eskærhøjværket er der udtaget sedimentkerner fra
terræn og ned til ca. 15 mut. (figur 3). Umiddelbart ved siden af kerneboringen er der
udført en rammeboring, hvorfra grundvandsprøver er udtaget fra grundvandsspejlet (5-5,25
mut.) og til ca. 15 mut. med 0,5 m intervaller. Efterfølgende er den geologiske lagfølge
på de to lokaliteter beskrevet, og dybdeintervaller til forsøg er udvalgt (figur 3).
Forsøg med sediment fra den umættede zone er opsat med grundvand udtaget lige under
grundvandsspejlet. Ved lokaliteten i Hvidovre er der udtaget tre kerner, som
repræsenterer hhv. en aerob og en anaerob, umættet moræneler samt et mættet
kalkmagasin (figur 3). Grundvand til forsøgene med kalk er udtaget fra den
indvindingsboring, som ligger nærmest sedimenternes prøvetagningssted. Til forsøgene
med moræneler fra Hvidovre er der anvendt porevand udtaget fra en sugecelle installeret i
moræneler 3,5 mut. under et gartneri beliggende ca. 1,5 km fra lokaliteten, hvor kernerne
er udtaget. Ved Strøby Egede, Avedøre og Kirke Syv er der på hver lokalitet udtaget
prøver fra hhv. den aerobe og anaerobe moræneler, og på de nævnte tre lokaliteter blev
der fra borehullet opsamlet porevand til forsøgene.
De udvalgte sedimenter er karakteriseret mht. BET-overfladeareal, total indhold af
organisk kulstof og kornstørrelse (tabel 5). I alt er der undersøgt 22 sedimenter, og
heraf er 10 sedimenter karakteriseret ved et højt lerindhold (> 20 wt.%), og et
sediment er karakteriseret ved et højt kalkindhold.
Tabel 5.
Karakterisering af sediment anvendt til sorptions- og nedbrydningsforsøg.
Lokalitet/dybdeinterval |
BETa
(m2/g) |
TOCb
(wt %) |
Grusc
(wt %) |
Sandc
(wt %) |
Siltc
(wt %) |
Lerc
(wt %) |
Staurbyskov |
|
|
|
|
|
|
0 0,25 mut. (muld, sandblandet) |
2,71 |
2,12 ±
0,18 |
0,3 |
75,6 |
15,0 |
9,1 |
0,25 0,50 mut. (DS, oxideret) |
4,60 |
1,04 ±
0,09 |
0,4 |
77,2 |
12,5 |
9,8 |
0,50 0,75 mut. (DS, oxideret) |
2,50 |
0,30 ±
0,03 |
0,1 |
88,0 |
7,2 |
4,8 |
2,52 3,70 mut. (DS, oxideret) |
6,12 |
0,043 ±
0,009 |
0,0 |
94,5 |
0,9 |
4,6 |
4,96 6,18 mut. (DS, oxideret) |
1,85 |
0,037 ±
0,020 |
2,7 |
93,6 |
2,1 |
1,6 |
7,40 8,62 mut. (DS, oxideret) |
1,84 |
0,023 ±
0,005 |
2,7 |
88,2 |
4,3 |
4,8 |
13,62 14,84 mut. (DS, reduceret) |
0,42 |
0,022 ±
0,009 |
1,1 |
97,2 |
0,4 |
1,4 |
Eskærhøj |
|
|
|
|
|
|
0 0,25 mut. (muld, sandblandet) |
2,32 |
0,97 ±
0,26 |
11,8 |
70,1 |
11,0 |
7,1 |
0,25 0,50 mut. (DS, oxideret) |
1,61 |
0,25 ±
0,02 |
3,6 |
88,4 |
5,4 |
2,6 |
0,50 0,75 mut. (DS, oxideret) |
1,18 |
0,13 ±
0,02 |
7,5 |
83,5 |
6,1 |
3,0 |
3,74 4,05 mut. (DL, oxideret) |
12,04 |
0,18 ±
0,05 |
1,8 |
49,5 |
27,2 |
21,5 |
14,72 15,94 mut. (DS, reduceret) |
0,46 |
0,083 ±
0,052 |
0,7 |
97,6 |
0,4 |
1,3 |
15,94 17,16 mut. (ML, reduceret) |
16,2 |
0,55 ±
0,09 |
3,2 |
31,9 |
36,5 |
28,5 |
Hvidovre |
|
|
|
|
|
|
2,25 2,50 mut.(ML, oxideret) |
15,1 |
0,39 ±
0,16 |
47,7 |
29,5 |
22,7 |
5,50 5,70 mut.(ML, reduceret) |
29,2 |
0,84 ±
0,29 |
9,54 |
44,51 |
46,0 |
9,60 9,80 mut.(kalk) |
2,8 |
- |
18,5 |
53,7 |
27,8 |
Strøby Egede |
|
|
|
|
|
|
2,90 - 3,10 mut. (ML, oxideret). |
11,6 |
0,28 ±
0,14 |
3,0 |
41,7 |
31,1 |
24,1 |
6,90 7,10 mut. (ML, reduceret). |
6,7 |
1,65 ±
0,28 |
3,0 |
36,5 |
33,8 |
26,8 |
Kirke Syv |
|
|
|
|
|
|
1,65-1,75 mut. (ML, oxideret). |
17,3 |
0,17 ±
0,02 |
7,0 |
25,7 |
37,6 |
29,7 |
5,35-5,5 mut. (ML, reduceret). |
9,9 |
0,41 ±
0,05 |
7,2 |
35,8 |
32,3 |
24,7 |
Avedøre |
|
|
|
|
|
|
2,40 2,50 mut.(ML, oxideret) |
14,6 |
0,21 ±
0,04 |
5,5 |
40,7 |
29,6 |
24,2 |
3,40 3,50 mut.(ML, reduceret) |
13,3 |
0,49 ±
0,03 |
5,6 |
37,7 |
29,3 |
27,4 |
aBET er overfladeareal bestemt ved N2-BET metoden ved brug af
en Gemini III 2375 Surface area analyzer (Micromeritics Instrument). Inden målingerne er
prøverne afgasset ved stuetemperatur i 24 timer som anbefalet i Clausen og Fabricius
(2000).
bTOC er totalt indhold af organisk kulstof. Målingerne er udført på en LECO
CS-225 Elemental Carbon Analyzer. Inden målingerne er prøverne decarbonatiseret med
svovlsyrling.
cGrus-, sand-, silt- og ler-fraktioner er bestemt ud fra sigteanalyser efter
følgende definition: Grus (> 2 mm), Sand (0,063 2 mm), Silt (0,002 0,063
mm) og ler (< 0,002 mm).
DS: Smeltevandssand; DL: Smeltevandsler; ML: Moræneler.
Grundvand og porevand til forsøgene er analyseret for opløst organisk kulstof (DOC),
ilt, pH, elektrisk ledningsevne (EC), alkalinitet og uorganiske kationer og anioner (Fe
(total), Na+, K+, Ca2+, Mg2+ og Mn (total)
samt Cl-, NO3-, og SO42-), således
at vandkemien ned gennem de vandførende lag er fastlagt (tabel 6). Endvidere er grundvand
og porevand til forsøgene analyseret for BAM, for at undersøge om vandet fra
lokaliteterne er forurenet med BAM, men stoffet er ikke blevet detekteret.
Tabel 6.
Karakterisering af vand anvendt til sorptions- og nedbrydningsforsøg.
Lokalitet |
Staurbyskov |
Eskærhøj |
Hvidovre |
Strøby Egede |
Kirke Syv |
Avedøre |
Dybde (mut.) |
6 |
8 |
14 |
6 |
15 |
3 |
12-50 |
1,5 |
1,5 |
1,4 |
pH |
7,0 |
7,7 |
7,4 |
7,6 |
7,4 |
7,4 |
7,2 |
7,2 |
8,1 |
7,4 |
EC (µS/cm) |
556 |
648 |
621 |
635 |
771 |
2235 |
1128 |
1095 |
771 |
702 |
DOCa (mg/l) |
8,1 |
3,4 |
4,1 |
21,4 |
2,3 |
5,0 |
3,1 |
2,7 |
6,9 |
4,1 |
O2b (mg/l) |
5,6 |
0,7 |
< 0,1 |
0,5 |
< 0,1 |
1,7 |
1,3g |
aerobh |
aerobh |
aerobh |
Kationer (mg/l)c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Na+ |
21 |
15 |
21 |
19 |
15 |
86 |
62 |
52 |
66 |
11 |
K+ |
12 |
1,6 |
2,3 |
0,5 |
2 |
6,5 |
6,8 |
12 |
1,9 |
15 |
Ca2+ |
88 |
116 |
113 |
98 |
116 |
288 |
90 |
138 |
89 |
97 |
Mg2+ |
3,0 |
4,9 |
6,8 |
4,7 |
7,5 |
47 |
32 |
11 |
1,9 |
17 |
Fe(total) |
0,04 |
1,1 |
1,8 |
0,63 |
0,92 |
0,03 |
0 |
- |
- |
- |
Fe2+ |
0 |
0,01 |
1,87 |
0 |
0,93 |
- |
- |
- |
- |
- |
Mn (total) |
0,14 |
0,16 |
0,35 |
0,06 |
0,22 |
- |
- |
- |
- |
- |
Anioner (mg/l)d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cl- |
35 |
42 |
38 |
26 |
32 |
76 |
111 |
113 |
86 |
40 |
NO3- |
4,4 |
51 |
0 |
9,8 |
0 |
631 |
3,1 |
11 |
22,1 |
1,4 |
SO42- |
82 |
36 |
39 |
36 |
90 |
212 |
63 |
82 |
24 |
45 |
Alk (meq/l)e |
3,2 |
4,1 |
5,4 |
4,3 |
4,6 |
4,5 |
5,5f |
5,3f |
4,2f |
5,0f |
aDOC er opløst organisk kulstof målt på en Total Organic Carbon
Analyzer (TOC-5000 A, Shimadzu).
bIlt-koncentrationen er målt i flowcelle med iltelektrode (WTW).
cKoncentration af kationer er bestemt ved Atom Absorptions Spektroskopi
(Perkin-Elmer 5000).
dKoncentration af anioner er målt ved ion kromatografi (VYDAC-kolonne).
eAlkaliniteten er bestemt ved Gran-titrering.
fAlkaliniteten er estimeret ud fra ladningsbalancen.
gData fra analyserapport nr. 2552/99 fra Fælleskommunal Levnedsmiddelkontrol.
hFlowcellemålinger kunne ikke udføres, idet vandprøverne er udtaget aerobt
direkte fra borehul.
- Ikke analyseret
Der er for alle vandtyperne tale om Ca-HCO3-vand med relativt høj
alkalinitet og dermed stabile pH-forhold. Ingen af grundvandstyperne bærer præg af
saltvandspåvirkning. Generelt er de udvalgte grundvandsmagasiner aerobe, men opløst ilt
ligger dog under detektionsgrænsen (0,2 mg/l) for det dybest liggende grundvand fra både
Staurbyskov og Eskærhøj. Begge steder er det øvre grundvand nitratpåvirket, mens
nitrat ikke detekteres i 14-15 meters dybde. Indholdet af opløst organisk kulstof (DOC)
er relativt højt i grundvandet fra Staurbyskov fra 6 mut. og særdeles højt i
grundvandet fra Eskærhøj fra 6 mut. Begge grundvandsmagasiner bærer derfor præg af at
være påvirkede af infiltrerende organisk stof fra overjorden, og der er således tale om
sårbare reservoirer. Det må desuden bemærkes, at grundvand fra Hvidovre 3 mut. har en
høj koncentration af nitrat, hvilket skyldes, at dette porevand er udtaget fra en
sugecelle installeret under et gartneri, hvor der med stor sandsynlighed anvendes
kunstgødning.
| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top
| |
|