8 Vurdering af naturlig nedbrydning i forureningsfanen ved RTA

Vurdering af naturlig nedbrydning af tjærestoffer i grundvand. Ringe Tjære- og Asfaltfabrik, Ringe, Fyn

Der er på RTA sket nedsivning af tjære som NAPL såvel som opløste tjærestoffer gennem morælerslag til det primære sandmagasin. Fra NAPL fasen opløses tjærestoffer i grundvandet. Dette har ledt til kraftig grundvandsforurening under og nedstrøms lokaliteten.

Undersøgelsen viser både tilbageholdelse ved sorption og nedbrydning af tjærestoffer i/nær kildeområdet. Flere tjærestoffer ses - ved sammenligning af andelene af enkeltstoffer indenfor en stofgruppe i grundvandet sammenholdt med den teoretiske sammensætning i porevand i kontakt med tjærefasen og ved sammenligning mellem boringer i og umiddelbart nedstrøms kildeområdet – at nedbrydes allerede i kildeområdet. Der er god overensstemmelse mellem de stoffer, som aftager i andel, og den på basis af litteraturstudie forventede nedbrydelighed af stofferne.

Blandt de stoffer, som aftager i andel er toluen, ethylbenzen og xylener i gruppen af BTEX’er. Analyser for specifikke anaerobe nedbrydningsprodukter fra disse dokumenterer anaerob nedbrydning af toluen og o- og m-xylen i og umiddelbart nedstrøms kildeområdet. Ligeledes dokumenterer analyser for isotopfraktioneringen af disse stoffer at toluen, ethylbenzen og m-xylen nedbrydes i kildeområdet og forureningsfanen.

Blandt de stoffer som tiltager i andel er benzen fra gruppen af BTEX’er, hvilket er i overensstemmelse med, at benzen er det forventet tungest nedbrydelige stof i gruppen under anaerobe forhold. Analyser af isotopfraktioneringen af benzen i kildeområdet og fanen indikerer i overenstemmelse hermed, at benzen er persistent i kildeområdet og den del af fanen, hvor koncentrationerne er tilstrækkelige for udførelse af isotopanalyse.

En stor del af de opløste tjærestoffer tilbageholdes eller nedbrydes i kildeområdet og den første del af forureningsfanen, men de udpegede problemstoffer benzen fra gruppen af BTEX’er, 2,6-xylenol fra gruppen af phenoler, og thiophen, benzothiophen og methylbenzofuraner (primært 2-methylbenzofuran) fra gruppen af NSO-forbindelser optræder i tiltagende andel ud gennem den første del af fanen og optræder langt ud i denne.

Potentialet for naturlig og stimuleret nedbrydning af disse problemstoffer er belyst i laboratoriet i nedbrydningsforsøg med materiale og grundvand fra magasinet ved RTA.

Forsøgene viste et godt potentiale for nedbrydning af problemstofferne i grundvandsmagasinet under jernreducerende såvel som nitratreducerende forhold, men et ringere potentiale for nedbrydning af 2,6-xylenol, benzothiophen og 2-methylbenzofuran i den mest koncentrerede del af fanen, hvor forholdene er stærkt jernreducerende. Resultaterne af feltundersøgelserne viser imidlertid, at benzen og thiophen heller ikke nedbrydes i den mest koncentrerede del af fanen. Modsætningsforholdet kan skyldes hændelser under nedbrydningsforsøgene og/eller, at tilgængeligheden af mindre reducerede mineraler øges ved opsætning af forsøgene. Disse forhold kan også have haft betydning for nedbrydningsrater for de øvrige stoffer bestemt ved nedbrydningsforsøgene, hvorfor anvendte nedbrydningsrater er baseret på gennemsnit, hvor særligt høje enkeltbestemmelser er udeladt. Resultaterne viste den længste adaptationstid for 2,6-xylenol, hvilket potentielt kan skyldes en inhiberende effekt af tilstedeværelse af NSO-forbindelser.

Mellem ca. 90 og ca. 130 m nedstrøms bliver forholdene i fanen knap så reducerede og andelen af benzen og thiophen aftager, mens de øvrige problemstoffer tiltager i andel. Dette indikerer, at benzen og thiophen nedbrydes i fanen. Nedbrydningsforsøgene viste som omtalt, at der under de mindre reducerede forhold også er et godt potentiale for nedbrydning af de øvrige problemstoffer.

Sammenligning af den ved hjælp af stoftransportmodelering simulerede udbredelse af benzothiophen og 2,6-xylenol ved de på basis af nedbrydningsforsøgene forventet mest realistiske nedbrydningsrater og ved lavere forventet ”worst-case” nedbrydningsrater med de målte koncentrationer i grundvandet, viste at der var meget stor forskel på forureningsudbredelsen ved scenarier, som var i overensstemmelse med observationerne. Simuleringerne var meget følsomme overfor beliggenheden af skiftet i redoxforhold mellem 90 og 130 m nedstrøms lokaliteten. For at opnå en bedre vurdering af den sandsynlige udbredelse, var der behov for supplerende data fra fanen nedstrøms redoxgrænsen.

De igangværende undersøgelser viser, at fanen presses op i en zone med nitratreducerende forhold. Nedbrydningsforsøgene viste et øget potentiale for nedbrydning under nitratreducerende forhold. Resultaterne af den igangværende undersøgelse viser desuden at andelen af benzothiophen og methylbenzofuraner aftager 130-150 m nedstrøms, og at koncentrationsniveauet for 2,6-xylenol (eneste tilbageværende problemstof) aftager. Der ses en fin overensstemmelse med den simulerede udbredelse af 2,6-xylenol med den forventet mest realistiske nedbrydningsrate. Den igangværende undersøgelse har således givet en langt bedre vurdering af forureningsudbredelsen og dermed af størrelsen af den påvirkede grundvandsressource.

Samlet set har metoden med ”line of evidence”, hvor forskellige traditionelle og nyere metoder til vurdering af naturlig nedbrydning, vist at der sker en betydelig naturlig nedbrydning af tjærestoffer, herunder de under anaerobe forhold tungest nedbrydelige enkeltstoffer, i grundvandsmagasinet.

Aftagende udvaskning af problemstofferne fra kildeområdet vil på sigt føre til at forureningsfanens udbredelse aftager.