Forord

Vurdering af naturlig nedbrydning af PCE i grundvandsmagasin ved isotopfraktionering

Isotopfraktionering kan anvendes til dokumentation af naturlig nedbrydning af miljøfremmede organiske stoffer i grundvand ved forurenede lokaliteter. Ved nedbrydning af perchlorethylen (PCE) og andre organiske stoffer sker en ændring i forholdet mellem stabile kulstofisotoper i molekylet. Ændring i isotopforholdet (isotopfraktionering) af et stof langs en strømlinie fra forureningskilden kan anvendes som dokumentation for, at stoffet nedbrydes i forureningsfanen.

Fra en PCE forurening ved det tidligere centralrenseri i Rødekro har en lang forureningsfane med PCE og dannede nedbrydningsprodukter udbredt sig i et grundvandsmagasin. Der er tale om en meget velafgrænset fane fra en enkeltstående kilde. Der er således tale om gunstige forhold for anvendelse af isotopfraktionering til dokumentation af nedbrydningen af PCE.

Projektet har til formål: (1) at vurdere anvendeligheden af isotopfraktionering til dokumentation af naturlig nedbrydning under danske forhold, (2) at vurdere anvendeligheden af isotopfraktionering til bestemmelse af lokal specifikke nedbrydningsrater, og (3) at vurdere den naturlige nedbrydning i forureningsfanen på basis af isotopfraktionering.

Undersøgelserne på lokaliteten har omfattet prøvetagning af eksisterende boringer langs en strømlinie centralt ud gennem forureningsfanen til analyser for PCE og dets nedbrydningsprodukter, redox parametre og isotopfraktionering for kulstof.

Nedbrydning af DCE og VC kan ske ved reduktiv dechlorering eller direkte anaerob oxidation, som bliver undersøgt ved kulstof-isotopfraktionering. Nedbrydning ved reduktiv dechlorering giver også anledning til chlor-isotopfrak-tionering og kræver for DCE og VC tilstedeværelse af specifikke nedbrydere. Med henblik på vurdering af nedbrydningsvej/-type er undersøgelserne udvidet med analyser for chlor-isotopfraktionering af DCE samt analyser for specifikke nedbrydere.

Som led i projektet er med henblik på vurdering af omfanget af nedbrydning på lokaliteten foretaget en litteraturgennemgang med fokus på berigelseskoefficienter for isotopfraktionering af PCE og nedbrydningsprodukter ved naturlig nedbrydning.

Undersøgelserne er tilrettelagt i samarbejde mellem Orbicon og Institut for Miljø & Ressourcer ved Danmarks Tekniske Universitet (M&R, DTU). Orbicon har forestået prøvetagningen. Litteraturstudie, databehandling, vurdering og rapportering er foretaget af M&R, DTU. University of Neuchatel, Schweiz, har i samarbejde med University of Waterloo, Canada, udført isotopanalyserne og bidraget aktivt ved tolkningen af resultaterne af undersøgelsen. Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelse (GEUS) har udført analyserne for specifikke nedbrydere og bidraget ved tolkningen af disse resultater. De øvrige analyser er udført af Eurofins, University of Neuchatel, M&R DTU, og University of Waterloo.

Sideløbende med projektet er i et Ph.D.-projekt ved University of Neuchatel og University of Waterloo, hvor analyser for isotopfraktionering af kulstof og chlor i lave koncentrationer er udviklet. Dette har muliggjort analyser af kulstof-isotopfraktionering for VC og chlor-isotopfraktionering for DCE i dette projekt. Ligeledes er sideløbende udført et M.Sc.-projekt ved University of Neuchatel, hvor nedbrydningsraterne for PCE og nedbrydningsprodukterne er modelleret med udgangspunkt i isotopfraktioneringsresultaterne (resume i denne rapport).

Projektet er finansieret af Miljøstyrelsen. Projektet har haft en Styregruppe med deltagelse af følgende personer:

Niels Just, Region Syddanmark, formand
Lone Dissing, Region Syddanmark
Mette Christophersen, Region Syddanmark
Arne Rokkjær, Miljøstyrelsen.

Alle deltagere i styregruppen takkes for bidrag til diskussioner og kommentering af oplæg og rapport.

Endelig påskønner forfatterne bistand med feltprøvetagning fra Henning S. Jensen, Orbicon, med illustrationer fra Torben Dolin, M&R, DTU, med analysearbejde for Dhc og Vcr fra Mette Munch, GEUS, og med diverse assistance fra teknikere og studerende ved Neuchatel og M&R, DTU.