Diffus jordforurening og kulturlag
9 Testareal F - Sct. Knudsgade
9.1 Historisk redegørelse og arealafgrænsning
Testareal F er placeret i den historiske bykerne i Ringsted. I testarealet findes ældre sammenbyggede murstenshuse eller malede murstensvillaer med tegl- eller eternittag bygget fra 1880’erne. Husene er med haver. Afstanden til asfaltvej med lokaltrafik (hastighedsbegrænsning 30 - 50 km/h) er typisk ca. 5 – 20 m. Husene i Sct. Knudsgade er beliggende tæt på Sct. Knuds kirke. Det er kontrolleret, at der ikke forekommer prøvetagningslokaliteter, hvor der er oplysninger eller mistanke om punktkilder/7, 14/. Testarealerne F og G er tilstødende områder.
Testarealet omfatter ejendomme langs Sct. Knudsgade, Schandorphsvej og Dagmarsgade, og udgør i alt ca. 0,06 km², jf. figur 9.1.
Figur 9.1 Oversigtsareal over testareal F – Sct. Knudsgade
Overview of test area F – Sct. Knudsgade
9.2 Prøvetagning og resultater
Jordbunden er beskrevet sammen med feltobservationer i forbindelse med prøvetagningen. Prøverne er udtaget januar 2003. Prøvetagningspunkterne er indtegnet på figur 9.1.
Der er udtaget prøver fra 15 prøvetagningspunkter fordelt på 8 felter.
Jordbunden er hovedsagelig beskrevet som fyld, ler, muldet. Fyldlaget er kun gennemboret i én af tre boringer til 1 m u. t., hvor der er truffet ler med kalksten i 1 m’s dybde. Terrænkoten varierer fra +54 m DNN til +59 m DNN.
Resultaterne for de kemiske analyser er samlet i et Excel regneark på en CD-ROM. En oversigt over resultaterne er gengivet i tabellerne 9.1, 9.2 og 9.8. Resultaterne er behandlet og evalueret i afsnit 9.3, 9.4 og 9.5.
Feltobservationerne har ikke indikeret, at der er andre kilder til jordforurening end de diffuse belastninger fra bymæssige aktiviteter, herunder arealanvendelsen.
9.3 Deskriptiv statistik
I tabel 9.1, 9.2 og 9.8 angives en oversigt over resultaterne. I henhold til beskrivelsen i afsnit 2.11 angives kun en gennemsnitsværdi, såfremt 85% af resultaterne er over detektionsgrænsen. Ved beregning af gennemsnit, hvor mindre end 15% af dataene er under detektionsgrænsen, anvendes - hvor intet er påvist - en værdi svarende til det halve af detektionsgrænsen. Gennemsnittet vises, selv om forudsætningen om en normalfordeling ikke nødvendigvis er opfyldt. Ved mindre end 7 data er der kun vist minimum, medianværdi og maksimum, samt eventuelt gennemsnit. Ved fraktilværdier under detektionsgrænsen anvendes betegnelsen i.p. (ikke påvist).
Tabel 9.1 Oversigt over metalresultater. Testareal - F Sct. Knudsgade (mg/kg TS)
Overview of metal results. Test area - F Sct. Knudsgade (mg/kg dw)
Tabel 9.2 Oversigt over resultater - organiske parametre Testareal F – Sct. Knudsgade (mg/kg TS)
Overview of results – organics. Test area F – Sct. Knudsgade (mg/kg dw)
Som det ses af tabel 9.1 og 9.2, er der i op til 50% af prøverne konstateret overskridelser af jordkvalitetskriterierne (JKK) for bly og cadmium (se 0,5 fraktil – medianværdi i tabellerne). Desuden ses det, at indholdet af PAH, herunder benzo(a)pyren (BaP), er højt og overskrider JKK i alle prøver. Forureningen fortsætter til mindst 0,5 m’s dybde. Medianværdierne er dog mindre end afskæringskriterierne (ASK), men flere prøver overskrider ASK.
Datafordelingen
Af hensyn til forudsætningerne for den efterfølgende statistiske databehandling, er der foretaget forskellige tests for at vurdere, hvorvidt resultaterne for de forurenede prøver er normalfordelte. En mere detaljeret beskrivelse af teknikker til vurdering af datafordeling er angivet i afsnit 2.11 og bilag A.
I tabel 9.3 angives en oversigt over de statistiske analyser af fordelingerne. Resultaterne for bly, cadmium, kobber, kviksølv og zink fra 10 og 30 cm’s dybde er normalfordelte, men fra 30 cm’s dybde er det kun BaP-data, der er normalfordelte. Ved sammenligning af medianværdier fra forskellige dybder anvendes en t-test.
| Dybde, m |
Antal observationer |
Shapiro-Wilk p-værdi |
Topstejlhed (Kurtosis)* |
Skævhed (Skewness)* | |
| Bly | 0,1 | 15 | 0,10 | 2,45 | 1,27 |
| 0,3 | 7 | 0,63 | -0,1 | 0,04 | |
| Cadmium | 0,1 | 15 | 0,64 | -0,61 | -0,45 |
| 0,3 | 7 | 0,20 | 2,89 | 1,53 | |
| Kobber | 0,1 | 15 | 0,74 | -0,71 | 0,08 |
| 0,3 | 7 | 0,9 | -0,08 | 1,14 | |
| Kviksølv | 0,1 | 6 | 0,14 | 1,78 | 1,47 |
| Zink | 0,1 | 15 | 0,82 | -0,34 | 0,22 |
| 0,3 | 7 | 0,16 | 1,72 | 1,28 | |
| BaP | 0,1 | 15 | 0,02 | -0,78 | 0,84 |
| 0,3 | 7 | 0,25 | -1,54 | 0,6 | |
| * | for en normalfordeling er værdien 0 |
| signifikant (p<0,05). Nulhypotesen forkastes. Fordelingen er ikke en normalfordeling |
Tabel 9.3 Oversigt over den statistiske analyse af fordelinger. Testareal F – Sct. Knudsgade
Overview of the statistical analysis. Test area F- Sct. Knudsgade
Korrelation imellem parametre
I tabel 9.4 vises Pearsons korrelation imellem flere af parametrene i 2 - 10 cm’s dybde. Bemærk, at beregningen af korrelationen forudsætter, at dataene er normalfordelte.
Der ses rimelig korrelation imellem de fleste parametre på nær Cd. Der ses også rimelig korrelation imellem organisk indhold (glødetab)og Pb og Cu.
| Glødetab | Pb | Cd | Cu | Hg | Zn | BaP | PAH | |
| Glødetab | 1,00 | |||||||
| Pb | 0,76 | 1,00 | ||||||
| Cd | 0,58 | 0,59 | 1,00 | |||||
| Cu | 0,76 | 0,80 | 0,59 | 1,00 | ||||
| Hg | 0,57 | 0,88 | 0,42 | 0,82 | 1,00 | |||
| Zn | 0,69 | 0,85 | 0,67 | 0,75 | 0,82 | 1,00 | ||
| BaP | 0,69 | 0,87 | 0,37 | 0,82 | 0,75 | 0,77 | 1,00 | |
| PAH | 0,68 | 0,88 | 0,38 | 0,82 | 0,76 | 0,78 | 1,0 | 1,00 |
| - ikke beregnet | |||
| Positiv værdi (begge parametre vokser) | Negativ værdi (en parameter aftager, en vokser) | ||
| > 0,87 | God korrelation | 0,5 - 0,71 | Tvivlsom korrelation |
| 0,71 - 0,87 | Rimelig korrelation | < 0,5 | Ingen korrelation |
Tabel 9.4 Korrelation imellem organisk indhold, Pb, Cd, Cu, Hg, Zn, BaP og PAH i 10 cm’s dybde
Correlation between organic content, Pb, Cd, Cu, Hg, Zn, BaP and PAH in 10 cm’s depth
Arsen
Arsen ligger omkring baggrundsniveauet for landområder (3 – 4 mg/kg TS, jf. tabel 2.1). Ingen prøver overskrider JKK.
Bly
Blyniveauet er væsentligt højere end baggrundsniveauet for landområder (10 – 12 mg/kg TS, jf. tabel 2.1). Som det fremgår af tabel 9.1 og figur 9.2, overskrides JKK i de fleste prøver ned til 30 cm’s dybde. Blydata er normalfordelte, og koncentrationsniveauerne i de fire forskellige dybder er sammenlignet ved en t-test. Ved et signifikansniveau (p) på 0,05 er koncentrationsniveauet i 1,05 m u. t. forskelligt fra koncentrationsniveauet i 0,1 m u. t. jf. tabel 9.5.
| Nulhypotesen: Fordelingen er den samme | t-test |
| Pb data sammenlignes i følgende to dybder, m | P-værdi |
| 0,1 og 0,3 m | 0,39 |
| 0,3 og 0,55 m | 0,40 |
| 0,55 og 1,05 m | 0,13 |
| 0,1 og 1,05 m | 0,00003 |
| Signifikant ved en en-halet test (p<0,05). Nulhypotesen forkastes. Fordeling 1 er højere end fordeling 2. |
Tabel 9.5 t-test for Pb i forskellige dybde
T-test for Pb in different depths
På figur 9.2 ses en tendens til, at blyindholdet falder i henholdsvis 0,5 og 1 m’s dybde, dog er der kun målt i få punkter.
Figur 9.2 Fraktilplot for bly – Testareal F – Sct. Knudsgade
Quantile plot for lead – Test area F – Sct. Knudsgade
Cadmium
Koncentrationsniveauet ligger over baggrundsniveauet for landområder (0,13 - 0,22 mg/kg TS, jf. tabel 2.1), og JKK er overskredet i ca. 50% af jordprøverne. (Der er tilsyneladende en tendens til, at cadmiumindholdet stiger med dybden, jf. figur 9.3. DMU har tidligere konstateret regionale forskelle i tungmetalniveauerne, ligesom der er observeret et højere cadmiumniveau i Ringstedområdet /21,22/. I øvelsesterrænet på Ringsted Kaserne, se figur 10.1, er der tidligere fundet et forhøjet niveau med cadmium. Der er fundet en middelværdi på 0,56 mg Cd/kg TS (79 prøver) på øvelsesterrænet og 0,93 mg Cd/kg TS på et referenceområde på en nærliggende mark. Der er desuden ved undersøgelsen på Ringsted Kaserne konstateret en tendens til stigende Cd-koncentrationer ved højere jord-pH-værdier (pH 7-8) /23/, se afsnit 15.5. Der er i testareal F målt pH-værdier på 7,3 – 8,5, med en median på 8,0.
Figur 9.3 Fraktilplot for cadmium – Testareal F – Sct. Knudsgade
Quantile plot for cadmium – Test area F – Sct. Knudsgade
Chrom
Chromniveauet er omkring 8 mg/kg TS, hvilket svarer til baggrundsniveauet for landområder (6,4 - 17 mg/kg TS, jf. tabel 2.1). Ingen jordprøver overskrider JKK.
Kobber
Kobberniveauet er højere end baggrundsniveauet for landområder (5,6 - 9 mg/kg TS, jf. tabel 2.1), men ingen jordprøver overskrider JKK. Der ses højere værdier i henholdsvis 30 og 55 cm’s dybde, jf. figur 9.4.
Figur 9.4 Fraktilplot for kobber – Testareal F – Sct. Knudsgade
Quantile plot for copper – Test area F - Sct. Knudsgade
Kviksølv
Kviksølvniveauet er relativt lavt, men højere end baggrundsniveauet for landområder (0,03 - 0,06 mg/kg TS, jf. tabel 2.1). Ingen jordprøver overskrider JKK, jf. tabel 9.1.
Nikkel
Nikkelniveauet er omkring 8 mg/kg TS, hvilket svarer til baggrundsniveauet for landområder (2,9 - 9,6 mg/kg TS, jf. tabel 2.1). Ingen jordprøver overskrider JKK.
Zink
Zinkniveauet er væsentligt højere end baggrundsniveauet for landområder (18 - 45 mg/kg TS, jf. tabel 2.1). Som det fremgår af tabel 9.1 og figur 9.5, er indholdet af Zn i alle prøver mindre end JKK. Zinkdata er normalfordelte, og koncentrationsniveauerne i de fire dybder er sammenlignet ved en t-test. Koncentrationsniveauet i 0,1 m u. t. er højere end 1,05 m u. t. Derimod er forskellene mellem niveauerne i 0,1, 0,3 og 0,55 m u. t. ikke signifikant (der ses også stor spredning i værdier) ved et signifikansniveau (p) på 0,05, jf. tabel 9.6.
| Nulhypotesen: Fordelingen er den samme | T-test |
| Zn data sammenlignes i følgende to dybder, m | P-værdi |
| 0,1 og 0,3 m | 0,33 |
| 0,3 og 0,55 m | 0,075 |
| 0,55 og 1,05 m | 0,10 |
| 0,1 og 1,05 m | 0,00003 |
| Signifikant ved en en-halet test (p<0,05). Nulhypotesen forkastes. Fordeling 1 er højere end fordeling 2. |
Tabel 9.6 t-test for Zn i forskellige dybde
T-test for Zn in different depths
Figur 9.5 illustrerer den faldende tendens med dybden.
Figur 9.5 Fraktilplot for zink – Testareal F – Sct. Knudsgade
Quantile plot for zinc – Test area F - Sct. Knudsgade
Totalkulbrinter
Som det fremgår af tabel 9.2, ses mindre overskridelser af JKK, og medianværdien er 100 mg/kg TS. De forurenede prøver er beskrevet som indeholdende kulbrinter med et kogepunktsinterval som tjære/asfalt. Ingen af prøverne har vist udslag ved måling med en Photoionisationsdetektor, som måler flygtige kulbrinter.
PAH
Som det fremgår af tabel 9.2 og figur 9.6, overskrider BaP JKK i alle prøver. Indhold af BaP, DiBahA og sum af PAH er direkte korreleret, jf. tabel 9.4 og afsnit 15.5. Det ses tydeligt i figur 9.6, at der er en to-toppet fordeling –
én top med værdier omkring 1 mg/kg og én top med høje værdier og stor spredning.
BaP-dataene er ikke normalfordelte, og koncentrationsniveauerne i de fire dybder er sammenlignet ved Wilcoxon Rank Sum test, jf. tabel 9.7. BaP-koncentrationerne ligger på samme niveau i henholdsvis 10, 30 og 55 cm’s dybde, men er signifikant lavere (p<=0,05) i 105 cm’s dybde (dog er der kun målt i får prøver).
| Nulhypotesen: Fordelingen er den samme | Wilcoxon Rank Sum test |
| BaP data sammenlignes i følgende to dybder, m | P-værdi |
| 0,1 og 0,3 m | 0,35 |
| 0,3 og 0,55 m | 0,38 |
| 0,55 og 1,05 m | 0,24 |
| 0,1 og 1,05 m | 0,02 |
| Signifikant ved en en-halet test (p<0,05). Nulhypotesen forkastes. Fordeling 1 er højere end fordeling 2. |
Tabel 9.7 Wilcoxon Rank test for BaP i forskellige dybder
Wilcoxon Rank test for BaP in different depths
Figur 9.6 Fraktilplot for BaP – Testareal F – Sct. Knudsgade
Quantile plot for BaP – Test area F - Sct. Knudsgade
Andre bemærkninger
De høje målinger for BaP er fundet i flere forskellige felter.
9.4 Deskriptiv statistik for øvrige organiske parametre
I tabel 9.8 angives resultaterne for de øvrige organiske parametre.
Tabel 9.8 Oversigt over resultater - øvrige organiske forureninger. Testareal F – Sct. Knudsgade
Overview of results - other organic parameters. Test area F – Sct. Knudsgade
Som det ses af tabel 9.8, viser analyserne for et udvidet antal PAH samme forureningsniveau for PAH, som i tabel 9.2. Analyserne anvendes til at vurdere PAH-sammensætningen, jf. tabel 9.9.
Der er ikke fundet PCB i de to analyserede prøver, og kun et lavt indhold af phthalater. Dioxinindholdet, målt som internationale toksicitetsækvivalenter, defineret af NATO/CCMS – ITE (NATO/CCMS), er lavt, svarende til det tyske baggrundsniveau for landbrugsjord (omkring 1- 5 ng ITE /kg TS) /25/.
PAH- og dioxinsammensætning
I tabel 9.9 er beregnet er række forhold mellem udvalgte enkeltparametre, som indgår i PAH- og dioxinsammensætningen. Disse forhold er anvendt til at vurdere, om forureningen har forskellig karakter (sammensætning) i forskellige byområder, se afsnit 15.3.
Tabel 9.9 Vurdering af PAH- og dioxinsammensætning. Testareal F – Sct. Knudsgade
Assessment of PAH and dioxin composition. Test area F - Sct. Knudsgade
9.5 Geostatistisk vurdering
Der er foretaget en geostatistisk analyse af parametrene bly, cadmium, kobber, zink, benzo(a)pyren, dibenz(a,h)anthracen og sum af PAH i 0,1 mut.
Den geostatistiske analyse forudsætter, at parametrene er normalfordelte (eller lognormalfordelte) eller at det i det mindste kan godtgøres, at de er regionaliserede normalfordelte variabler. Fordelingen af parametrene er beskrevet i det foregående afsnit. Generelt er metallerne tilnærmelsesvist normalfordelte, og ingen af disse adskiller sig signifikant fra en normalfordeling i en Shapiro-Wilk test, jf. tabel 9.3. Der er dog en tendens til en vis skævhed i fordelingerne, og PAH er signifikant forskellige fra en normalfordeling, jf. Q-Q-plots i figur 9.7. Der er derfor anvendt logaritme-transformerede værdier for de analyserede parametre. Resultaterne for Shapiro-Wilk test for de logaritmetransformerede parametre er vist i tabel 9.10.
| Dybde, m | Shapiro-Wilk(p) | |
| Bly | 0,1 | 0,10 |
| Cadmium | 0,1 | 0,64 |
| Benzo(a)pyren | 0,1 | 0,18 |
| Dibenz(a,h)anthracen | 0,1 | 0,11 |
| Sum af PAH | 0,1 | 0,31 |
| Signifikant (p<0,05). Nulhypotesen forkastes. Fordelingen er ikke en normalfordeling |
Tabel 9.10 Shapiro-Wilk testudfald for logaritme–transformerede parametre
Shapiro Wilk test result for log transformed parameters
Scatterplot af afstanden imellem de undersøgte punkter og de kvadrerede differencer imellem de transformerede værdier er vist i figur 9.8. Af disse plot kan det ses, at der generelt er en voksende relation imellem afstanden og de kvadrerede differencer, dog måske undtagen for cadmium. Test af denne antagelse – en voksende relation mellem afstanden og de kvadrerede differencer - ved hjælp af Spearmans Rank korrelation viser en signifikant sammenhæng for bly (p=<0,0001), kobber (p=<0,0001), zink (p=<0,05), benzo(a)pyren (p=<0,01) og sum af PAH (p=<0,01).
Figur 9.7 Q-Q-plot af de analyserede parametre. Ingen af de viste parametre er signifikant forskellige fra en normalfordeling
Q-Q plot of the analysed parameters showing no significant deviation from a normal distribution
Figur 9.8 Scatterplot af afstande versus de kvadrerede differencer imellem logaritmetransformerede værdier
Scatter plot of distance and squared differences between the log-transformed values
Figur 9.9 Semivariogrammer og krydsvariogrammer for Pb, Cd, Cu, Zn, BaP, dibenz(ah)anthracen og PAH
Semivariogram and cross-variogram for Pb, Cd, Cu, Zn, BaP, dibenz(ah)anthracene and PAH
I figur 9.9 er vist variogrammer og krydsvariogrammer for Pb, Cd, Cu, Zn, BaP, dibenz(ah)anthracen og PAH. Variogrammer og krydsvariogrammer for bly, kobber og BaP, dibenz(a,h)anthracen (DiBahA) og sum af PAH antyder, at der kan være en spatiel korrelation med en range på omkring 200 m. Datamaterialet er imidlertid meget spinkelt, og det næsten endimensionale undersøgelsesdesign, der er en uundgåelig konsekvens af boligkvarterets planmæssige udformning, betyder, at tolkningen kan afhænge af tilfældige ekstreme værdier i yderområderne. Den videre geostatistiske analyse er derfor udført ved at analysere datamaterialet sammen med datamaterialet fra det tilstødende nordlige testareal G, området omkring Bøllingsvej, Teglovnsvej, Skolegade og Valdemarsgade (se næstfølgende kapitel 10). Der kan herved fastlægges en mere entydig spatiel relation for kobber, zink, BaP, DiBahA, og sum af PAH.
For det undersøgte område er koncentrationsniveauet og konfidensintervaller for bly og cadmium estimeret under ét på basis af den deskriptive analyse og angivet i nedenstående tabel 9.11.
Koncentrationsniveauet og konfidensintervaller for bly, cadmium, benzo(a)pyren, dibenz(a,h)anthracen og sum af PAH er ligeledes på basis af de normalfordelte logaritmetransformerede værdier i nedenstående tabel 9.11 estimeret under ét – dvs. der beregnes en fælles værdi for arealet som helhed.
| Dybde, m |
Estimat mg/kg TS |
95% konfidensinterval mg/kg TS |
Sandsynlighed for at niveauerne i området er højre
end JKK >JKK |
Sandsynlighed for at niveauerne i området er mindre end
ASK <ASK |
|
| Bly. | 0,1 | 60 | 42 – 79 | 0,72 | 1,00 |
| Cadmium. | 0,1 | 0,46 | 0,41 – 0,50 | 0,32 | 1,00 |
| Benzo(a)pyren | 0,1 | 1,5 | 0,53 – 4,7 | 0,99 | 0,33 |
| Dibenz(a,h)anthracen | 0,1 | 0,27 | 0,10 – 0,89 | 0,89 | 0,94 |
| Sum af PAH | 0,1 | 7,4 | 2,7 – 24 | 0,98 | 0,81 |
Tabel 9.11 Estimat og 95% konfidensinterval samt sandsynlighed for forureningsniveauerne i området i forhold til JKK og ASK. Testareal F- Sct. Knudsgade
Estimate and 95 % confidence limits for concentrations as well as estimate for probability that the area has a concentration level higher than soil quality and lower than the soil intervention limit. Test area F- Sct. Knudsgade
I figur 9.10 og 9.11 vises kort over de aktuelle målinger for henholdsvis bly og BaP.
Figur 9.10 Kort over blymålinger i 0,1 m’s dybde. testareal F - Sct. Knudsgade
Map of lead levels in 0.1 m’s depth. Test area F - Sct. Knudsgade
Figur 9.11 Kort over BaPmålinger i 0,1 m’s dybde. testareal F- Sct. Knudsgade
Map of BaP levels in 0.1 m’s depth. Test area F - Sct. Knudsgade
9.6 Konklusion vedrørende databehandling
I figur 9.12 opsummeres databehandlingen, jf. flowdiagram i figur 2.9.
Figur 9.12 Sammenfatning over databehandling Testareal F – Sct. Knudsgade
Summary concerning data treatment Test area F – Sct. Knudsgade
Version 1.0 April 2004, © Miljøstyrelsen.