1 Indledning

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. Ændring i isotop-forholdet (isotop-fraktioneringen) af et stof langs en strømlinie fra forureningskilden er dokumentation for, at stoffet nedbrydes i forureningsfanen. På baggrund af udenlandske erfaringer vurderes metoden at være et stærkt værktøj til at vurdere omfanget af naturlig eller stimuleret nedbrydning af organiske stoffer, ikke mindst chlorerede opløsningsmidler. I Danmark er metoden kun anvendt på ganske få lokaliteter.

Fra en PCE forurening ved det tidligere centralrenseri i Rødekro har en lang og dyb 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.

Forureningsudbredelsen på og nedstrøms lokaliteten er undersøgt af Hedeselskabet/Orbicon for Sønderjyllands Amt/Region Syddanmark i perioden 2002-2007. Undersøgelsesdata for PCE og nedbrydningsprodukter i grundvandsmagasinet viser nedbrydning af PCE via TCE til DCE ved reduktiv dechlorering. Yderst i fanen aftager DCE koncentrationerne, men koncentrationsniveauet af VC i fanen er yderst beskedent. På det foreliggende grundlag kunne det ikke vurderes, om DCE og evt. dannet VC nedbrydes. Om DCE (og evt. dannet VC) nedbrydes eller alene fortyndes er helt afgørende for den fremtidige udbredelse af DCE (og VC) i grundvandsmagasinet. En afklaring af nedbrydningsforholdene er således afgørende for vurdering af forureningsfanens fremtidige spredning i magasinet og dermed for risikovurderingen. Isotopfraktionering anvendes til at belyse, om DCE og VC nedbrydes i magasinet.

1.1 Formål

Projektet har til formål at:

Vurdere anvendeligheden af isotopfraktionering til dokumentation af naturlig nedbrydning under danske forhold
Vurdere anvendeligheden af isotopfraktionering til bestemmelse af lokal specifikke nedbrydningsrater
Vurdere den naturlige nedbrydning i forureningsfanen på basis af isotopfraktionering

1.2 Læsevejledning

I kapitel 2 er lokaliteten og forureningsudbredelsen kort beskrevet. I kapitel 3 beskrives nedbrydning af PCE under forskellige forhold i grundvand. Herunder beskrives betydning af specifikke nedbrydere.

I kapitel 4 beskrives metoden isotopfraktionering som dokumentation for nedbrydning af organiske forureninger i grundvandsmagasiner og teorien bag metoden. Sidst i kapitlet er givet en opsamling med fokus på chlorerede ethener. Kapitlet indeholder desuden et litteratur review over berigelsesfaktorer for isotopfraktionering af chlorerede ethener samt en beskrivelse af metoder til beregning af nedbrydningsandele og –rater på basis af berigelsesfaktorer. De mellemliggende delafsnit i dette kapitel henvender sig fortrinsvis til brugere, som selv skal foretage en vurdering af isotopdata. Rapportens øvrige kapitler kan læses med udbytte uden indgående kendskab til teorien fra kapitel 4.

I kapitel 5 beskrives de i dette projekt udførte undersøgelser og den udførte databehandling. I kapitel 6 præsenteres og diskuteres resultaterne af undersøgelserne. I kapitel 7 er givet et resume af et sideløbende MSc-projekt omfattende modellering af nedbrydningen med udgangspunkt i data for isotopfraktionering fra fanen.

I kapitel 8 er foretaget en vurdering af nedbrydningen af PCE og nedbrydningsprodukterne i grundvandsmagasinet ved lokaliteten på basis af undersøgelsens resultater. Desuden er betydningen af resultaterne opnået med metoden for risikovurderingen beskrevet, og der er givet anbefalinger vedrørende kommende undersøgelser og tiltag afledt af dette projekt. I kapitel 9 er metodens anvendelighed til dokumentation af nedbrydning i grundvandsmagasiner på lokaliteten og i Danmark generelt samt anvendeligheden af isotopfraktionering for bestemmelse af nedbrydningsrater vurderet.