|
Test for human bioopløselighed af jordforureninger 6 Test af jord fra forurenede, danske lokaliteter
I forbindelse med afprøvningen af testene er medtaget 2 jordprøver, hvor der ikke er indsamlet yderligere oplysninger om prøvetagningssted, forureningskilde og –alder. Resultaterne herfra er opsummerede i tabel 6.1. Det skal bemærkes, at metoderne benyttet til test af disse jordprøver har været under udvikling, hvorfor resultaterne alene kan betragtes som orienterende. Tabel 6.1 Resultater af test for bioopløselighed i forbindelse med testafprøvningen (gennemsnit ± standardafvigelsen)
6.1 AfprøvningslokaliteterEfter afsluttet indarbejdning og afprøvning af testene er gennemført prøvetagning til test for bioopløselighed af jordforureninger på 7 lokaliteter i Danmark. Tabel 6.2 Beskrivelse af forurenede grunde i afprøvningen af test for human bioopløselighed af forureninger fra jord
Hver lokalitet repræsenterer forskellige kilder til jordforurening, tabel 6.2. Det skal bemærkes, at resultaterne for disse jordprøver er opnået med en testmetode, der for bly har vist sig i en række tilfælde at give for lav bioopløselighed, se kapitel 7 og 8. 6.2 Prøvetagning og forbehandlingPrøvetagningen er gennemført ved udtagning af prøver med håndbor i den udfra tidligere gennemførte undersøgelser mest forurenede dybde. Der er på hver lokalitet udtaget i alt 4 jordprøver fordelt med 2 prøver på 2 positioner, og for én prøve fra én position på hver lokalitet er i laboratoriet udtaget dobbeltprøver til test, se figur 6.1. Der testes på denne måde 5 jordprøver fra hver lokalitet. Figur 6.1 Princip for udtagning af prøver på forurenede lokaliteter
I laboratoriet er med hver serie testet mindst 2 blindprøver og 2 doseringsreferencer. For to lokaliteter er udover selve jorden testet formodede forureningspartikler (slagge- og tjærepartikler). Prøvetagningsdybder og afstand imellem positioner og prøver, samt karakterisering af jorden er samlet i henholdsvis tabel 6.3 og tabel 6.4, se figur 6.1 for forklaring af ”positioner” og ”prøver”. Tabel 6.3 Beskrivelse af prøvetagning på forurenede grunde
Området med generel bybelastning er et område med en godt 100 år gammel rækkehusbebyggelse. De to positioner er placeret i græsplænerne i to haver på hver sin side af den samme vej. Lokaliteten er tidligere fundet forurenet med bly og PAH over jordkvalitetskriterierne. Trafikbelastet byjord, figur 6.2, er prøvetaget langs én af de 4 vigtigste udfaldsveje fra København med en maksimal afstand til motorvejen på 20 m. Lokaliteten er tidligere fundet forurenet med bly og PAH over jordkvalitetskriterierne, men med stor variation i koncentrationer indenfor kort afstand. Figur 6.2 Lokalitet med trafikbelastet byjord
Byjord diffust belastet fra metaloparbejdende virksomhed, se nedenfor, er udtaget fra græsplænerne i to haver i et villakvarter fra sidste halvdel af sidste århundrede. Det antages, at jorden på grund af lille afstand til den metalforarbejdende virksomhed er diffust forurenet fra virksomhedens afkast til luften, men det kan ikke afvises, at der i området også har fundet opfyld med slagger sted. Lokaliteten er tidligere fundet forurenet med cadmium og bly over jordkvalitetskriterierne. Der blev under prøvetagning fundet partikler, der kunne være slagge. Tjæreforurenet jord fra en nettjæreplads, figur 6.3, er udtaget fra et lyngklædt område, hvor der er foretaget tjæring af fiskenet. I området er tidligere fundet PAH over jordkvalitetskriterierne. På den ene position var jorden primært dækket af lav, mens den anden position var lyngdækket. Der blev under prøvetagning fundet partikler, der kunne være indtørret tjære. Figur 6.3 Lokalitet med tjæreforurenet jord
Byjord forurenet med slagger fra metalforarbejdning er udtaget fra en industrigrund fra sidste århundrede, hvor der på grunden igennem en lang årrække er foregået smeltning og oparbejdning af metalaffald. Lokaliteten er tidligere fundet stærkt forurenet, blandt andet med bly og cadmium. Prøver til denne undersøgelse er udtaget i et delområde, der dels er oprindeligt terræn, dels kan være omplaceret jord udlagt i forbindelse med etablering af niveauforskel til en vej og af en ny indkørsel. Der er under prøveudtagning fundet fyld og metalslagger i jorden. Byjord forurenet fra metalstøberi er prøvetaget i et nyere industriområde, hvor der på grunden i mindst 50 år er drevet metalstøberi. På lokaliteten er tidligere fundet forurening med cadmium, nikkel og bly over jordkvalitetskriterierne. Der er i forbindelse med prøvetagningen fundet lag af gråt sand, der kunne være støbesand, samt trækulslignende partikler i jorden. Byjord forurenet med aske og affald fra en porcelænsfabrik er udtaget fra græsplænerne i to haver i et ældre villakvarter, hvor der antages tidligere at have fundet opfyld med affald fra en porcelænsfabrik sted. Der er tidligere fundet bly, cadmium og PAH over jordkvalitetskriterierne. I forbindelse med prøvetagningen blev fundet lag med lyst sandet materiale, der kunne være aske. I forbindelse med prøvetagning er udtaget blandeprøver for alle positioner fra hver lokalitet til analyse for de forureninger, for hvilke der påtænktes foretaget test for bioopløselighed. Inden igangsætning af test er således sikret, at de pågældende prøver var forurenede som forventet. Jordprøverne er derefter forbehandlet som beskrevet i afsnit 4.4, og der er udtaget delprøver til test og analyser. Fra hver lokalitet er 3 jordprøver (1 for den ene position, 2 for den anden position) analyseret for tekstur og humusindhold /71/, og jordtypen er klassificeret /72/, se tabel 6.4. Tabel 6.4 Karakterisering og klassificering af jord fra forurenede grunde (gennemsnit ± standardafvigelsen)
Der er betydelig variation i tekstur og humusindhold indenfor hver lokalitet. Imellem lokaliteterne noteres særligt et højt humusindhold i prøverne af byjord forurenet fra metalstøberi, samt et højt indhold af grovsand i den tjæreforurenede jord og i nogen grad i jorden med generel bybelastning. 6.3 Totalindhold af jordforureningerFra hver lokalitet er 4 jordprøver analyseret for indhold af forureningskomponenterne (én delprøve af hver prøve), tabel 6.5. Tabel 6.5 Totalkoncentrationer af jordforureninger i jord fra forurenede grunde (gennemsnit ± standardafvigelsen)
Der er som tidligere nævnt endvidere analyseret en prøve af tjærelignende partikler fra lokaliteten med tjæreforurening fra nettjæring og af slaggelignende partikler fra jordprøverne fra lokaliteten med byjord diffust belastet fra metaloparbejdning. Partikler er i begge tilfælde knust og sigtede inden analyse og test. 6.4 Bioopløselighed af jordforureningerI tabel 6.6 er vist den relative bioopløselighed af jordforureningerne ved test svarende til fastende forhold (metaller) og efter måltid (PAH). Relativ bioopløselighed er for denne gruppe af jorde udregnet fra målt bioopløselighed af toksikologiske referenceprøver. Det skal bemærkes, at der i forbindelse med testen for bioopløselighed af PAH i jordprøverne optrådte en prøveforurening under testen (”carry over”), formodentlig forårsaget af de meget store koncentrationsforskelle prøverne imellem. Der er derfor i denne serie fortaget blindkorrektion udfra den foregående series blindværdier. Tabel 6.6 Relative bioopløseligheder af jordforureninger i jord fra forurenede grunde (gennemsnit ± standardafvigelsen)
For 2 positioner på lokaliteten forurenet fra metalstøberi, samt for en position på lokaliteten med slaggeforurening fra metaloparbejdning har pH efter mave segment i testen været over 2 og efter tarm segment over 7. Den målte relative bioopløselighed af bly er her fundet konsistent lavere end for andre prøver fra samme lokalitet, og antydningsvis for cadmium og nikkel. For prøve fra den slaggeforurenede lokalitet er efterfølgende ved simpel syretilsætning kontrolleret, at denne jord har en større neutraliseringsevne end andre prøver testet i samme serie. Der skal derfor i udførelsen af testen foretages kontrol af pH efter hvert segment, og hvis pH ligger udenfor det i testforskriften angivne interval, se afsnit 5.3, bør testen ikke anvendes direkte. De fejlbehæftede data er ikke taget ud af databehandlingen i denne rapport, da de bidrager til den samlede vurdering af metoderne som afprøvet. Plot af relativ bioopløselighed af metaller imod pH af mave eller tarm segment (4 lokaliteter, ikke vist) tyder dog ikke på, at der er en generel sammenhæng imellem test pH værdier og opnået relativ bioopløselighed, se dog også afsnit 5.3. Bioopløseligheden af bly i jord formodentlig påvirket fra diffus forurening via luften fra en metaloparbejdende virksomhed blev fundet væsentligt højere (107%) end fra den jord, som er direkte påvirket med slagger og andet affald fra den samme virksomhed. Dette er i overensstemmelse med en intuitiv opfattelse af, at den luftbårne forurening må forventes at være i form af mindre partikler og dermed mere tilgængelig end slagge forureningen. Resultaterne viser for næsten alle forureninger og alle lokaliteter relative bioopløseligheder under 100%. Særligt for nikkel og PAH var de relative bioopløseligheder væsentligt under 100%, mens variationen fra lokalitet til lokalitet var særligt stor for bly og PAH. Intervallet for gennemsnitsmålingerne på tværs af lokaliteter var bredest for bly, faktor 4, og PAH, faktor 7-8, mens intervallet var mindst for cadmium, faktor 2, og nikkel, faktor 3. Variationen i totalkoncentration er i tabel 6.7 sammenholdt med variationen i bioopløselig koncentration og i relativ bioopløselighed for hver lokalitet i form af variationskoefficienten (den relative standardafvigelse) på målingerne. Bemærk, at der for bioopløselig koncentration og relativ bioopløselighed kun er medtaget én af de 2 gennemførte dobbelt test på samme jordprøve for at sikre sammenlignelighed imellem de 2 datasæt. Tabel 6.7 Variationskoefficienter for total koncentrationer, for bioopløselige koncentrationer og for relative bioopløseligheder af jordforureningerne
Det fremgår af tabel 6.7, at variationen i relativ bioopløselighed i næsten alle tilfælde var lavere eller meget lavere end variationen i forureningsindholdet. Dette er i overensstemmelse med en intuitiv forståelse af, at forureningens koncentration let varierer som følge af forskellig påvirkning fra kilden, mens forureningens egenskab er mindre variabel ved at komme fra samme kilde og have samme ”historie”. Højere variabilitet for relativ bioopløselighed end for totalkoncentration kan ses for bly og nikkel fra generel bybelastning og fra den slaggeforurenede industrigrund. I begge tilfælde vurderedes jorden at indeholde forurening af forskellig art, f.eks. slagge, affaldsstumper m.v., altså reelt at være påvirket fra forskellige ”kilder”. Oprindelsen til variationen i relativ bioopløselighed er søgt vurderet udfra den relative standardafvigelse beregnet udfra test af dobbeltprøver (laboratorieusikkerhed), prøver fra samme position (variation på positionen) og prøver fra to positioner fra samme lokalitet (variation på lokaliteten), tabel 6.8. Variationen er som ventet større på selve den forurenede grund, både på positionen og på lokaliteten, end ved delprøveudtagning og test i laboratoriet. Det skal bemærkes, at variabiliteten på lokaliteten i denne undersøgelse kan være overvurderet, idet der i design af prøvetagning er søgt en stor variabilitet imellem positionerne på hver lokalitet. Tabel 6.8 Opdeling af variabilitet som gennemsnitlig relativ standardafvigelse for relative bioopløseligheder af jordforureningerne
Lineær regression af relativ bioopløselighed imod tekstur (ler og humus) viste ingen generel sammenhæng. Antydningsvis kunne ses på en stigende bioopløselighed af BaP med lerindholdet (R²=0.52), samt en faldende bioopløselighed af cadmium med humusindholdet (R²=0.32). Oplysninger om tekstur synes dermed ikke i sig selv at kunne indikere den relative bioopløselighed. De målte totalkoncentrationer, Cj, og relative bioopløseligheder (RAF) er benyttet til at beregne jordens indhold af bioopløselig forurening, Cbo, efter formlen: Cbo = Cj × RAF og de gennemsnitlige værdier af bioopløselig forurening er vist i tabel 6.9 sammen med usikkerheden beregnet som 1 x standardafvigelsen. Til sammenligning er i tabellen også vist gennemsnitlige resultater og usikkerhed for måling af totalindhold. Beregning af bioopløselig koncentration af jordforureninger gav for alle parametre og lokaliteter værdier under total koncentrationen, undtagen for bly på lokaliteten med diffus belastning fra metaloparbejdende industri. Usikkerheden angivet som standardafvigelsen på den bioopløselige koncentration er følgelig for alle parametre og lokaliteter lavere end for total koncentrationerne, undtagen for bly på lokaliteterne med generel bymæssig belastning, diffus belastning fra metaloparbejdende industri og slaggeforurening fra metaloparbejdende industri. Det skal bemærkes, at såvel total som bioopløselige koncentrationer for hver lokalitet må forventes at være højere end gennemsnitligt på lokaliteten, idet der ved udvælgelse af positioner til prøvetagning er søgt delområder med kendt eller forventet høje koncentrationer. I tabel 6.7 er vist variabiliteten som variationskoefficienten for bioopløselige koncentrationer sammen med variabiliteten af totale koncentrationer. Som forventet for en størrelse beregnet udfra flere målte værdier er den relative usikkerhed på den bioopløselige koncentration som hovedregel lidt større end på den totale koncentration, men de to usikkerheder er af samme størrelsesorden. Tabel 6.9 Bioopløselige og totale koncentrationer af jordforureninger i jord fra forurenede grunde (gennemsnit ± standardafvigelsen)
Fodnoter [8] De bioopløselige koncentrationer var mindre end testens detektionsgrænse: 0.005 mg/kg TS [9] m under terræn [10] Kun resultater for én position, idet indholdet for begge prøver fra den anden position var under analysedetektionsgrænsen [11] Kun resultater for én position, idet indholdet i testopløsninger for begge prøver fra den anden position var under analysedetektionsgrænsen [12] Kun resultater for én position, idet indholdet i jord og testopløsninger for begge prøver fra den anden position var under analysedetektionsgrænserne [13] Kun resultater for én position, idet indholdet for begge prøver fra den anden position var under analysedetektionsgrænsen
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
