| Til bund | | Forside |

Miljøprojekt nr. 1286, 2009

Håndtering af lettere forurenet jord - Supplerende data for udvaskning af uorganiske og organiske stoffer fra jord

Indholdsfortegnelse

Forord

Sammenfatning og konklusioner

Summary and conclusions

1 Indledning

2 Materialer og metoder

• 2.1 Indhentning af jordprøver til analyse og test
• 2.2 Opbevaring og forbehandling af jordprøver
• 2.3 Bestemmelse af faststofindhold
• 2.4 Udvaskningstests
  • 2.4.1 Batchtest (EN 12457-1)
  • 2.4.2 Ligevægtskolonnetest
• 2.5 Program for kemiske analyser
• 2.6 Kvalitetskontrol
  • 2.6.1 Uorganiske stoffer
  • 2.6.2 Organiske stoffer
• 2.7 Data fra Københavns Miljøcenter

3 Resultater og vurdering

• 3.1 Resumé af genanvendelsesscenarier
• 3.2 Uorganiske stoffer
  • 3.2.1 Resultater for uorganiske stoffer
  • 3.2.2 Diskussion af resultater for uorganiske stoffer
  • 3.2.3 Opsummering og vurdering for uorganiske stoffer
• 3.3 TOC og DOC
• 3.4 Organiske stoffer
  • 3.4.1 Kulbrinter
  • 3.4.2 Polycyckliske aromatiske hydrocarboner (PAH)
  • 3.4.3 Opsummering

4 Referencer

Bilag A Resultater af faststofanalyse og udvaskningstest for uorganiske stoffer

Bilag B Resultater af faststofanalyse og udvaskningstest for organiske stoffer

Forord

Der skal udarbejdes et nyt regelsæt for genanvendelse af lettere forurenet jord som for jords vedkommende vil afløse den eksisterende restproduktbekendtgørelse (Miljøministeriet, 2006).

Til de nye regler om genanvendelse af lettere forurenet jord skal der udarbejdes et bilag, som angiver, hvilke stoffer jorden må indeholde, og hvilke maksimalkoncentrationer (i jord eller eluat fra en udvaskningstest) de må forekomme i.

I et tidligere projekt, som DHI har udarbejdet for Miljøstyrelsen, blev mulighederne for at opstille kriterier til maksimalt faststofindhold vurderet, idet det skulle sikres, at grundvandskvaliteten på tilstrækkelig vis blev beskyttet (DHI, 2007a). For en række stoffer viste datamaterialet sig imidlertid at være for spinkelt til med rimelighed at kunne danne grundlag for en vurdering. Med nærværende projekt er datagrundlaget for vurderingen forbedret. Denne rapport skal derfor ses som et supplement til rapport for projektet ”Håndtering af lettere forurenet jord” (DHI, 2007a).

Rapporten indeholder resultater og vurderinger fra to projekter:

J.nr. MST-792-00069
Arbejdet er for de uorganiske stoffer udført af Anke Oberender (projektleder), Ole Hjelmar, Jette Bjerre Hansen, Olaf Asmussen og Susanne Klem, DHI.

J.nr. MST-792-00068
Arbejdet er for de organiske stoffer udført af Jette Bjerre Hansen (projektleder), Anke Oberender, Olaf Asmussen og Ole Hjelmar, DHI.

Projektet har været fulgt af en styregruppe med følgende medlemmer:

Ulla Højsholt, Miljøstyrelsen (kontaktperson)
Jørgen G. Hansen, Miljøstyrelsen
Kim Dahlstrøm, Miljøstyrelsen
Arne Rokkjær, Miljøstyrelsen
Karsten Ludvigsen, RGS 90
René Møller Rosendal, RenoSam
Per Brask, Oliebranchens Miljøpulje
Eric Farley, Herning Kommune
Jette Bjerre Hansen, DHI (kontaktperson)
Ole Hjelmar, DHI
Anke Oberender, DHI

Sammenfatning og konklusioner

Baggrund

Til støtte for udarbejdelsen af nye regler om genanvendelse af lettere forurenet jord er der tidligere gennemført en undersøgelse af, om der ved opstilling af grænseværdier for faststofindholdet af en række forureningsstoffer i jorden – kombineret med kriterier for den måde, hvorpå anvendelsen finder sted – kan opnås en tilstrækkelig sikkerhed for, at grundvandskvaliteten i en given afstand nedstrøms for et genanvendelsesprojekt ikke vil blive påvirket i et uacceptabelt omfang. For en række af disse forureningsstoffer viste datagrundlaget for undersøgelsen sig imidlertid at være for spinkelt til, at der med rimelighed kunne gennemføres en vurdering. Miljøstyrelsen besluttede derfor at igangsætte to undersøgelser, der havde til formål at forbedre datagrundlaget, for henholdsvis de uorganiske og de organiske stoffer.

Der blev indsamlet 38 jordprøver af lettere forurenet jord, hvoraf de 12 var forurenet med både uorganiske og organiske stoffer. De resterende jordprøver var enten forurenet med uorganiske stoffer (13 prøver) eller organiske stoffer (13 prøver). Det blev tilstræbt, at jordprøverne repræsenterede et bredt udsnit af danske jordtyper, og at forskellige forureningstyper var repræsenteret. Faststofindholdet af forureningsstoffer i jordprøverne blev analyseret, og der blev gennemført udvaskningstests for henholdsvis uorganiske stoffer (EN 12457-1) og organiske stoffer (DHI 2003).

Resultaterne af undersøgelserne præsenteres i denne rapport ved hjælp af de metoder og principper, der tidligere er lagt til grund for en vurdering. For en nærmere beskrivelse heraf henvises til DHI (2007a). I nærværende rapport er data, der tidligere er indhentet, medtaget i datapræsentationen sammen med de nye data. Vurderinger er baseret på det samlede datamateriale.

Uorganiske stoffer

For As, Cd, Cu, Hg, Ni, Pb eksisterer der et omfattende datamateriale, og de nye datasæt bekræfter konklusionerne i rapporten ”Håndtering af lettere forurenet jord” (DHI, 2007a). Dataene viser, at udvaskningskriterierne, som sættes ved scenarierne 3 og 4 (anvendelsesscenarie med 100 m længde i grundvandets strømningsretning, 1 m tykkelse og henholdsvis 100 m og 30 m til POC) samt EU’s grænseværdier for modtagelse af affald på et deponi for inert affald, sandsynligvis i langt de fleste tilfælde ville kunne overholdes, hvis de af Miljøstyrelsen foreslåede grænseværdier for faststofindholdet anvendes, især hvis de kombineres med et krav om, at jordens pH i opslæmning med vand skal ligge mellem 6 og 9.

Datagrundlaget for Cr og Zn er ligeledes omfattende. For disse stoffer synes risikoen for overskridelse af udvaskningskriterierne dog at være større, også når der indføres et krav til pH på 6<pH<9. Både for Cr og for Zn kunne det overvejes at fastsætte grænseværdien noget lavere (f.eks. 100 mg/kg TS) end den foreslåede grænseværdi på 1.000 mg/kg TS, hvilket ville kunne mindske risikoen for overskridelse af udvaskningskriterierne. Det skulle samtidig kombineres med et forbud mod anvendelse af jord fra grunde, hvor der har ligget træimprægneringsvirksomheder (risiko for kromforurening). Samtidig må der nok (især for Zn) accepteres en vis risiko for overskridelse af udvaskningskravene svarende til scenarierne 6 og 7.

For Ba, Mo, Sb, og Se har Miljøstyrelsen p.t. ikke foreslået nogen grænseværdier for faststofindhold i forbindelse med genanvendelse af lettere forurenet jord. For Ba findes der et betydeligt datagrundlag, og på baggrund af datamaterialet vil det på de samme betingelser som for de øvrige stoffer være muligt at fastsætte en grænseværdi, f.eks. 500 mg/kg TS, for faststofindhold ved genanvendelse af lettere forurenet jord. For Mo, Sb, og Se er datagrundlaget blevet styrket, og vurderingen baseres på henholdsvis 38, 42 og 36 datasæt. For Mo og Sb synes fastsættelsen af en grænseværdi dog at udgøre et potentielt problem. For Mo skulle det i givet fald overvejes at sætte en grænseværdi, som er lavere end 1 mg/kg TS, for at sandsynliggøre, at udvaskningskriterierne for scenarierne 5, 6 og 7 overholdes. Dette kunne dog være problematisk for uforurenede jordprøver, hvor det naturlige indhold af Mo angives typisk at ligge på 0,2-5 mg/kg. For Sb bør grænseværdien for faststofindhold nok ligge endnu lavere, f.eks. på < 0,1 mg/kg TS, hvis risikoen for, at de mest restriktive udvaskningskriterier overskrides, skal minimeres. Hvis der for Se accepteres en vis risiko for at overskride udvaskningsgrænseværdien defineret af scenarium 7 og måske også af scenarium 5, synes en grænseværdi på f.eks. 2 mg/kg TS for faststofindholdet på det foreliggende grundlag og de givne betingelser at kunne sikre en rimelig beskyttelse af grundvandet. Jordens naturlige baggrundsindhold af Se angives typisk at ligge på 0,02-2 mg/kg.

En oversigt over foreslåede grænseværdier er givet i tabel 0.1.

Tabel 0.1
Forslag til grænseværdier for uorganiske stoffer.

Forslag i parentes anses for i praksis at være problematiske.

Organiske stoffer

For de organiske stoffer er datagrundlaget for vurdering af de grænseværdier, som Miljøstyrelsen har foreslået, væsentligt forbedret i forhold til tidligere (DHI, 2007a). For de organiske stoffer er datagrundlaget dog stadig mindre end for de uorganiske stoffer (højest 56 datasæt), Det er i projektet tilstræbt at indsamle jordprøver, der repræsenterer de forskellige jordtyper, som forekommer i Danmark, i kombination med forskellige typer af forurening samt alder af forureningen.

På baggrund af det foreliggende datamateriale og med de anvendte vurderingsprincipper er det ikke er muligt for større genanvendelsesscenarier (med dimensioner i størrelsesordenen 100 m lang og 1 m høj svarende til scenarierne 3 og 4) at opstille grænseværdier baseret på faststofindholdet af kulbrinter, som i tilstrækkelig grad sikrer grundvandskvaliteten. Dette gælder for sum af kulbrinter samt fraktionerne C₆-C₁₀, C₁₀-C₂₅og delvist for C₂₅-C₃₅. Dette skyldes, at udvaskningen fra et betydeligt antal af jordprøverne overstiger udvaskningskriterierne selv ved meget lave faststofindhold. Dog er udvaskningskriterierne så lave, at de ligger på niveau med testdetektionsgrænsen.

For naphthalen samt sum af 7 PAH’er vil det for tilsvarende genanvendelsesscenarier (3 og 4) være nødvendigt at skærpe kravet til faststofindhold væsentligt, hvis udvaskningskriterierne skal kunne overholdes for alle prøverne. For benz(a)pyren og dibenz(a,h)anthracen vil de grænseværdier, som Miljøstyrelsen har foreslået, formentlig udgøre en tilstrækkelig grundvandsbeskyttelse.

For mindre genanvendelsesscenarier, med dimensioner på 10 m lang i grundvandets strømningsretning og 1 m høj (svarende til scenarierne 1 og 2) er der i tabel 0.2 vist de forslag til grænseværdier, som er fremsat af Miljøstyrelsen. Grænseværdierne er for hvert stof kommenteret i tabellen. Såfremt det kan accepteres, at udvaskningen fra enkelte jordprøver overskrider udvaskningskriterierne, tyder data på, at grænseværdierne yder en tilstrækkelig beskyttelse af grundvandet, når genanvendelsen overholder scenariedimensionerne.

Tabel 0.2
Kommentarer til grænseværdier for faststofindhold ved genanvendelser med udbredelser begrænset til maksimalt 10 m lang i grundvandets strømningsretning og 1 m høj.

Summary and conclusions

Background

In order to support the preparation of new regulations on reuse of lightly polluted soil, a study has been carried out to investigate the feasibility of setting limit values based on solid content that, in combination with certain restrictions on the reuse conditions, would ensure sufficient protection of the groundwater downstream of the utilisation application. The study considered both inorganic and organic contaminants, but for a number of these the data available (corresponding results of analyses of solid content in and testing of leachability from soil samples) were too limited to allow a proper evaluation. To improve this situation, the Danish EPA has initiated a supplementary study aimed at providing new data on total content and leachability for both inorganic and organic contaminants for a number of lightly polluted soil samples.

As part of the new study, 38 lightly polluted soil samples were collected, 12 of which were polluted with both inorganic and organic substances. The remaining soil samples were either polluted with inorganic (13 samples) or organic substances (13 samples). The soil samples collected were intended to represent a range of Danish soil types as well as different types of pollution. The samples were analysed for solid content of inorganic and organic substances and leaching tests were carried out for inorganic (EN 12457-1) as well as organic substances (DHI, 2003).

The results of the study are presented in this report. The same methods and principles that were used to evaluate the results in the previous study have also been used in this study. A detailed description of the methodology applied may be found in DHI (2007a). In this report the previously collected data have been included, and the evaluation is based on both new and “old” data.

Inorganic substances

A considerable amount of data exists for As, Cd, Cu, Hg, Ni, and Pb, and the new data confirms the conclusions drawn in the report “Management of slightly polluted soil” (DHI, 2007a). The data show that leaching criteria set in scenarios 3 and 4 (scenario with a length of 100 m in direction of the groundwater flow, 1 m in height and distances of 100 m and 30 m, respectively, to the point of compliance (POC)) and the EU waste acceptance criteria (WAC) for landfilling of waste at a landfill for inert waste, will be met in most cases, if the limit values for solid content suggested by the Danish EPA for these substances are applied, especially if a further requirement that the pH in the soil-water-slurry is to be between 6 and 9 is enforced.

A considerable amount of data also exists for Cr and Zn. However, for these two pollutants there seems to be a higher risk of the leaching criteria being exceeded, even if the solid content limit values suggested by the Danish EPA are combined with a requirement that 6<pH<9. For both Cr and Zn, the risk of exceeding the leaching criteria would be considerably reduced if the suggested total content limit value was lowered from 1,000 mg/kg to e.g. 100 mg/kg. The limit value should be combined with a ban on the use of soil from wood preservation sites that may potentially have a high Cr contamination. Even under these conditions the leaching criteria corresponding to scenarios 6 and 7 may still be exceeded, particularly in the case of Zn.

The Danish EPA has currently not suggested any limit values for solid content in soil for Ba, Mo, Sb and Se in connection with the reuse of lightly polluted soil. For Ba, a considerable amount of data exists, based on which it should be possible to set a safe soil reuse limit value for solid content of e.g. 500 mg/kg which would ensure sufficient protection of the groundwater. For Mo, Sb and Se the amount of data points have been increased, and the evaluation is now based on 38, 42 and 36 sets of data, respectively. Nonetheless, it seems rather problematic to set a limit value for solid content for Mo and Sb. For Mo, a solid content limit value lower than 1 mg/kg would be required to ensure with a reasonable certainty that the leaching criteria for scenarios 5, 6 and 7 can be met. Still, this could be problematic in relation to unpolluted soil, since the natural content of Mo typically is 0.2-5 mg/kg. For Sb, the limit value for total content should be even lower (e.g. < 0.1 mg/kg) to ensure that the risk of exceeding the leaching criteria for the most restrictive scenarios is minimised. If a certain risk that the leaching of Se may exceed the leaching criteria defined by scenario 7, and possibly by scenario 5, is acceptable, it seems reasonable to set a limit value of e.g. 2 mg/kg for Se. Based on the present data and conditions, this should guarantee reasonable groundwater protection. The natural soil content of Se is typically 0.02-2 mg/kg.

An overview of the suggested limit values can be seen in table 0.1.

Table 0.1
Suggestions for limit values for inorganic substances.

Suggestions in parentheses are considered to be problematic in practice.

Organic substances

For the organic substances the data for the evaluation of criteria for solid content has been improved considerably, compared to the previous study (DHI, 2007a). Nevertheless, the amount of data points is still relatively limited (maximum 56 sets of data) compared to the amount of data available for the inorganic compounds.

Collecting soil samples for testing a range of the different soil types that exist in Denmark was represented in combination with different types of pollution and age of pollution.

Based on the existing data and the applied evaluation principles it is not possible to set up criteria for solid content, neither for total hydrocarbons (THC), nor for fraction of hydrocarbons (C₆-C₁₀, C₁₀-C₂₅ and C_25-C₃₅), which to a sufficient degree would guarantee groundwater quality for reuse scenarios 100 m long in the direction of groundwater flow, and 1 m or more high (corresponding to scenario 3 and 4). A considerable amount of the soil samples shows leaching of the hydrocarbons that exceed the leaching criteria set up for scenarios 3 and 4, even for very low solid contents. The leaching criteria for scenario 3 and 4 are however very low and at the same level as the test detection limit for the hydrocarbon.

For similar reuse scenarios it would be necessary to tighten the requirements for naphthalene and sum of 7 PAHs substantially, if the leaching criteria are to be fulfilled for all soil samples. The limit values that the Danish EPA has suggested for benzo(a)pyrene and dibenz(a,h)anthracene, are presumably sufficient to guarantee groundwater protection.

For smaller reuse scenarios (e.g. scenario 1 and 2 at 10 m long and 1 m high) table 0.2 shows the suggestions for limit values as set up by the Danish EPA. The limit values are for each compound discussed in the table. Provided that it can be accepted that a few soil samples show leaching characteristics that exceed the leaching criteria, the data suggests that the limit values are sufficient to guarantee groundwater protection, but only for reuse scenarios that do not exceed the dimensions used in scenarios 1 and 2.

Table 0.2
Comments for limit value of solid content for reuse projects with dimensions limited to maximum 10 m in length in direction of groundwater flow, and 1 m in height.

1 Indledning

Projektet ”Håndtering af lettere forurenet jord”, hvis resultater har givet anledning til nærværende projekt, havde bl.a. til formål at vurdere, om Miljøstyrelsens forslag til grænseværdier for faststofindhold i lettere forurenet jord kunne risikere at give anledning til, at grundvandskvalitetskriterier i en given afstand nedstrøms blev overskredet (DHI, 2007a). Vurderingen blev foretaget på grundlag af eksisterende data for både faststofindhold og udvaskning. Det blev konkluderet, at datagrundlaget for sammenhængen mellem faststofindhold og udvaskning af visse uorganiske forureningsstoffer (Hg, Mo, Sb, Se, Cr og Zn) samt kulbrinter og PAH’er var for spinkelt til, at der med rimelig sikkerhed kunne sættes en grænseværdi baseret på bestemmelse af faststofindhold. I rapporten over projektet blev det anbefalet at forbedre det ovennævnte datagrundlag. På basis heraf besluttede Miljøstyrelsen derfor i forsommeren 2007 at igangsætte to undersøgelser til styrkelse af datagrundlaget.

DHI har for Miljøstyrelsen gennemført de to undersøgelser, som har omfattet indsamling, analysering og testning af 25 jordprøver for indhold og udvaskning af henholdsvis uorganiske og organiske stoffer. I denne rapport beskrives de gennemførte aktiviteter og de opnåede resultater. Resultaterne er vurderet på baggrund af de principper, der tidligere er beskrevet i projektet ”Håndtering af lettere forurenet jord” (DHI, 2007a). For en nærmere beskrivelse af vurderingsprincipper henvises der af praktiske årsager til slutrapporten for dette projekt.

2 Materialer og metoder

• 2.1 Indhentning af jordprøver til analyse og test
• 2.2 Opbevaring og forbehandling af jordprøver
• 2.3 Bestemmelse af faststofindhold
• 2.4 Udvaskningstests
  • 2.4.1 Batchtest (EN 12457-1)
  • 2.4.2 Ligevægtskolonnetest
• 2.5 Program for kemiske analyser
• 2.6 Kvalitetskontrol
  • 2.6.1 Uorganiske stoffer
  • 2.6.2 Organiske stoffer
• 2.7 Data fra Københavns Miljøcenter

2.1 Indhentning af jordprøver til analyse og test

Der blev indhentet 25 lettere forurenede jordprøver til testning for udvaskning af organiske stoffer. Det var oprindeligt hensigten, at de samme jordprøver skulle kunne anvendes til testning for udvaskning af uorganiske stoffer. Det viste sig imidlertid, at det var nødvendigt at indhente supplerende jordprøver til testning for de uorganiske stoffer.

Ved udvælgelsen af egnede jordprøver blev det tilstræbt, at jordprøverne dels var forurenet med både uorganiske og organiske stoffer, dels repræsenterede forskellige jordtyper (grus, muld, sand og ler). Endelig blev der lagt vægt på, at jordprøverne var nyligt opgravet og ikke havde ligget i bunke over en længere periode.

Al tilgængelig baggrundsinformation om jordprøvernes forureningsniveau blev samlet sammen, og ud fra disse oplysninger blev potentielt egnede jordprøver udvalgt.

Efter modtagelse og forbehandling af prøverne på DHI blev det aktuelle forureningsniveau i de udtagne jordprøver bestemt ved en analyse af faststofindholdet, og på den baggrund blev egnede jordprøver udvalgt.

Der blev i alt indhentet 38 lettere forurenede jordprøver, hvoraf 12 prøver var forurenet med både uorganiske stoffer (metaller/sporstoffer), olie og PAH’er. Tabel 2.1 viser en oversigt over jordprøverne, deres oprindelse og jordtype, samt hvilken type testning, der blev anvendt.

I forbindelse med indhentningen af jordprøverne takker DHI for hjælp fra DSV/RGS 90 A/S, Dansk Jordrens, Københavns Miljøcenter, Arkil A/S Miljøteknik, Thomas Jull Olsen, Birch & Krogboe, Meldgaard Miljø A/S, Orbicon A/S, COWI A/S, Region Midtjylland og Sten & Grus, Prøvestenen A/S.

Derudover indgår der data fra Københavns Miljøcenter for to jordprøver, som stammer fra et forsøgsfelt for fytooprensning samt en referencejord.

Tabel 2.1
Oversigt over jordprøver anvendt til bestemmelse af udvaskningsegenskaber for henholdsvis uorganiske stoffer og organiske stoffer.

* Der er gennemført dobbeltbestemmelse af udvaskningstest for prøver markeret med stjerne.

2.2 Opbevaring og forbehandling af jordprøver

Jordprøverne blev transporteret til DHI i tætlukkede rilsanposer. Enkelte prøver, som kun indgik i bestemmelsen af udvaskning af uorganiske stoffer, blev opbevaret i plastspand. Alle prøver blev opbevaret ved mindre end 4°C.

Prøverne blev bedømt visuelt. Store sten og andet inert materiale blev sorteret fra, vejet og registreret. For jordprøver, som blev undersøgt ved både test for uorganiske og organiske stoffer, blev der udtaget separate testprøver fra laboratorieprøven til de enkelte tests.

Jordprøver til udvaskningstest for uorganiske stoffer blev sigtet til mindre end 4 mm. Materialet større end 4 mm blev frasorteret. Hvis jorden var for fugtig til at blive sigtet, blev prøven tørret ved 40°C forud for forbehandling. Efter sigtning blev prøven neddelt repræsentativt ved hjælp af en riffelneddeler. En delprøve blev taget fra til udvaskningstest, og en delprøve blev yderligere sigtet til mindre end 1 mm og sendt til analyse af faststofindholdet af uorganiske stoffer samt total organisk kulstof (TOC).

Forbehandling og håndtering af jordprøver til udvaskningstest for organiske stoffer blev foretaget for at minimere tab af flygtige forbindelser. Al forbehandling foregik på nedkølede jordprøver (4ºC). Jordprøverne er sigtet til mindre end 10 mm. Materiale større end 10 mm blev frasorteret. Repræsentative delprøver til udvaskningstest og faststofanalysen blev udtaget. Prøverne blev ikke yderligere forbehandlet før testning. En delprøve til TOC-analyse blev tørret og sigtet til mindre end 1 mm.

2.3 Bestemmelse af faststofindhold

Fra hver jordprøve blev der udtaget repræsentative delprøver til analyse for faststofindhold af uorganiske eller organiske stoffer samt TOC. I alt er 25 prøver analyseret for indholdet af uorganiske stoffer, 25 prøver for indholdet af organiske stoffer, og 38 prøver er analyseret for indhold af TOC.

Det specifikke analyseprogram for faststofindholdet af såvel uorganiske som organiske stoffer kan ses i afsnit 2.5.

2.4 Udvaskningstests

Der er gennemført 25 udvaskningstests for henholdsvis uorganiske og organiske stoffer. I tabel 2.2 ses antallet af jordprøver opdelt i kategorierne grus, muld, sand og ler.

Tabel 2.2
Antal og fordeling af jordprøver i udvaskningstest på forskellige jordtyper.

2.4.1 Batchtest (EN 12457-1)

Til undersøgelse af udvaskningen af uorganiske stoffer blev der gennemført batchudvaskningstests i henhold til standarden EN 12457-1. Udvaskningstesten gennemførtes ved et væske/faststofforhold (L/S-forhold) på 2,0 l/kg og med en kontakttid på 24 timer. Som udvaskningsmedium anvendtes en 0,001 M CaCl₂-opløsning. Væsken blev adskilt fra faststoffasen ved filtrering gennem et 0,45 µm filter. Efter filtrering måltes pH og ledningsevne i eluaterne. Eluaterne blev herefter sendt til analyse af indhold af uorganiske stoffer og DOC.

Jordprøverne blev undersøgt i fire testrunder med maksimalt otte jordprøver pr. runde. Der er gennemført dobbeltbestemmelse samt blindtest for hver tiende prøve.

Detaljerede laboratoriedata og en akkrediteret afrapportering af de gennemførte udvaskningstests findes i Bilag A.

2.4.2 Ligevægtskolonnetest

Der blev gennemført ligevægtskolonneudvaskningstests for ikke-flygtige organiske stoffer. Metoden, der blev anvendt, er udviklet i et projekt for Miljøstyrelsen (DHI 2003). Testen gennemførtes i glas- eller stålkolonner. Som udvaskningsmedie anvendtes 0,005 M CaCl₂-opløsning tilsat NaN_3.NaN₃ blev tilsat for at forhindre biologisk nedbrydning af de organiske stoffer under testningen. Gennemstrømningen af udvaskningsmediet i kolonnen er opadrettet for at minimere risikoen for præferentielt flow og luftbobler i testmaterialet. Flowhastigheden var ca. 0,02 l h^-1. Eluatet recirkuleredes gennem kolonnen over en periode på syv døgn. Recirkulationen af eluatet sikrede god kontakt mellem eluat og jordpartiklerne. Figur 2.1 viser en principskitse af testopstillingen.

Figur 2.1
Principskitse og billede af ligevægtskolonnetest for ikke-flygtige organiske stoffer.

Eluaterne fra udvaskningstesten blev analyseret for pH, ledningsevne, turbiditet samt indhold af organiske stoffer og DOC.

En akkrediteret afrapportering af de gennemførte udvaskningstest findes i Bilag B.

2.5 Program for kemiske analyser

Kemiske analyser af faststofprøver og eluater fra udvaskningstest er gennemført af DHI’s godkendte underleverandører. Tabel 2.3 giver en oversigt over, hvilke underleverandører der er anvendt til de forskellige parametre. Tabellen viser endvidere, hvilke specifikke stoffer der er bestemt under kategorierne uorganiske og organiske stoffer.

Tabel 2.3
Oversigt over program for kemiske analyser, analysemetode samt analyselaboratorium.

* Turbiditet måles kun i udvaskningstest for organiske stoffer.

I forbindelse med gennemførelsen af dette projekt blev der indgået en aftale mellem Miljøstyrelsen og DHI om, at eluater fra udvaskningstest for organiske stoffer også skulle analyseres for NSO-forbindelser samt, at analysen for sum af kulbrinter skulle opdeles i 6-fraktioner (C₆-C₁₀, C₁₀-C₁₅, C₁₅-C₂₀, C₂₀-C₂₅, C₂₅-C₃₅, C₃₅-C₄₀). Denne aftale er en tillægsaftale til et tidligere projekt (”Olie i jord”), som DHI har gennemført for Miljøstyrelsen (DHI, 2007b). Resultaterne af de ekstra analyser behandles ikke i denne rapport, men fremgår af de akkrediterede rapporter, som findes i Bilag B.

2.6 Kvalitetskontrol

2.6.1 Uorganiske stoffer

Til kvalitetskontrol er der gennemført tre blindprøvninger og to dobbeltbestemmelser. Blindprøverne er analyseret i henhold til analyseprogrammet for de øvrige prøver (se tabel 2.3), og analyseresultater for eluat af blindprøven er sammenlignet med DHI’s interne krav til blindværdier for uorganiske stoffer. Den første blindtest overholdt alle krav til blindværdien på nær kravet til blindværdien for Hg på < 0,02 µg/l, hvor der blev målt en koncentration på 0,028 µg/l Hg. Dette betyder, at detektionsgrænsen for Hg er hævet til 0,03 µg/l for prøverne undersøgt i samme testrunde (gælder prøverne R-031-07, R-036-07, R-037-07, R-038-07). De to resterende blindprøver overholdt alle krav til blindværdien for uorganiske stoffer samt DOC.

Til kontrol af dobbeltbestemmelser har DHI opstillet et r-kort (et kontrolkort over den relative variationsbredde) for klorid og natrium. Det er kontrolleret, at kontrolgrænserne ikke overskrides.

2.6.2 Organiske stoffer

Til kvalitetskontrol i forbindelse med udvaskningstest for organiske stoffer er der gennemført tre blindtests. Resultater af blindtestning viste for én runde, at der kunne være forurening med C₆-C₁₀ kulbrinter på niveau 20 µg/l, for en anden runde kun resultater under analysedetektionsgrænserne, og for en tredje runde 35 µg/l C₁₀-C₂₅kulbrinter. En nærmere analyse af resultaterne for tests indeholdende jordprøver i samme testrunder viste prøver med resultater under analysedetektionsgrænserne samt prøver med høje indhold. Samlet vurderes det, at en risiko for tilfældig prøveforurening af de gennemførte tests ikke kan afvises, og der er derfor i den efterfølgende vurdering af data taget hensyn til en beregnet testdetektionsgrænse for sum og fraktioner af kulbrinter som vist i tabel 2.4. Der blev ikke påvist PAH’er ved blindtestningen (dog med én undtagelse for phenanthren, som for en blindtest blev påvist med en koncentration på 0,016 µg/l). Testdetektionsgrænsen er for alle undersøgte PAH sat lig den analytiske detektionsgrænse på 0,01 µg/l.

Tabel 2.4
Testdetektionsgrænse for sum og fraktioner af kulbrinter ved udvaskningstest.

For at tillade en vurdering af udvaskningen af kulbrinter fra jord er udvaskningsdata lavere end testdetektionsgrænsen inkluderet i datasættet, og hvor det er nødvendigt, tages der i vurderingerne forbehold for den forhøjede detektionsgrænse.

2.7 Data fra Københavns Miljøcenter

Dataene fra Københavns Miljøcenter omfatter resultater fra faststofanalyser af tre jordprøver samt resultater af analysering af eluat fra udvaskningstest, som er gennemført i henhold til EN 12457-3 (to-trins batchudvaskningstest, første trin ved L/S= 2 l/kg og andet trin ved L/S= 10 l/kg). Kun resultaterne for L/S = 2 l/kg er anvendt i denne sammenhæng.

3 Resultater og vurdering

• 3.1 Resumé af genanvendelsesscenarier
• 3.2 Uorganiske stoffer
  • 3.2.1 Resultater for uorganiske stoffer
  • 3.2.2 Diskussion af resultater for uorganiske stoffer
  • 3.2.3 Opsummering og vurdering for uorganiske stoffer
• 3.3 TOC og DOC
• 3.4 Organiske stoffer
  • 3.4.1 Kulbrinter
  • 3.4.2 Polycyckliske aromatiske hydrocarboner (PAH)
  • 3.4.3 Opsummering

3.1 Resumé af genanvendelsesscenarier

Beskrivelsen af de tidligere anvendte scenarier er repeteret i tabel 3.1. For en nærmere beskrivelse af scenarierne henvises der til rapport om ”Håndtering af lettere forurenet jord”, kapitel 2 (DHI, 2007a).

Tabel 3.1
Scenarier anvendt til beregning af grænseværdier for stofudvaskning.

3.2 Uorganiske stoffer

Miljøstyrelsens forslag til grænseværdier for faststofindholdet af de enkelte uorganiske stoffer ses i tabel 3.2.

Tabel 3.2
Grænseværdier for uorganiske forbindelser, foreslået af Miljøstyrelsen.

- = For disse parametre er der ikke fremsat et forslag til grænseværdi i forbindelse med dette arbejde. Det skal bemærkes, at Rådsbeslutningen af 19. december 2002 indeholder udvaskningskriterier for disse parametre i forbindelse med modtagelse til deponering.

3.2.1 Resultater for uorganiske stoffer

Med de gennemførte batchudvaskningstest foreligger der nu 27 nye datasæt (25 prøver, for hvilke der er gennemført en dobbeltbestemmelse af udvaskningstesten på to prøver) til brug i vurderingen af forslaget til grænseværdier for faststofindhold. Derudover har Københavns Miljøcenter stillet yderligere tre datasæt til rådighed. På figur 3.1 ses pH i eluaterne fra udvaskningstestene på de 28 prøver. På de følgende sider (fra figur 3.2 til figur 3.7) er data afbildet på samme måde som i rapporten ”Håndtering af lettere forurenet jord” (DHI, 2007a), dvs. de udvaskede stofmængder er afbildet som funktion af faststofindholdet for hvert stof. Figurerne indeholder også tidligere indsamlede data. Beregnede grænseværdier svarende til de tidligere definerede genanvendelsesscenarier er angivet som vandrette linjer, og Miljøstyrelsens forslag til grænseværdi for faststofindholdet er angivet som en lodret, stiplet linje. De nye data fra denne undersøgelse er i figurerne mærket med ”DK-nye data”.

Figur 3.1
pH i eluaterne fra udvaskningstestene på de 28 jordprøver.

Figur 3.2
Udvasket mængde af As og Ba ved L/S = 2 l/kg som funktion af faststofindhold. De vandrette linjer er grænseværdier for stofudvaskning baseret på forskellige scenarier for genanvendelse. Den stiplede, lodrette linje angiver Miljøstyrelsens forslag til grænseværdi for faststofindhold.

Figur 3.3
Udvasket mængde af Cd og Cr ved L/S = 2 l/kg som funktion af faststofindhold. De vandrette linjer er grænseværdier for stofudvaskning baseret på forskellige scenarier for genanvendelse. Den stiplede, lodrette linje angiver Miljøstyrelsens forslag til grænseværdi for faststofindhold.

Figur 3.4
Udvasket mængde af Cu og Hg ved L/S = 2 l/kg som funktion af faststofindhold. De vandrette linjer er grænseværdier for stofudvaskning baseret på forskellige scenarier for genanvendelse. Den stiplede, lodrette linje angiver Miljøstyrelsens forslag til grænseværdi for faststofindhold.

Figur 3.5
Udvasket mængde af Mo og Ni ved L/S = 2 l/kg som funktion af faststofindhold. De vandrette linjer er grænseværdier for stofudvaskning baseret på forskellige scenarier for genanvendelse. Den stiplede, lodrette linje angiver Miljøstyrelsens forslag til grænseværdi for faststofindhold.

Figur 3.6
Udvasket mængde af Pb og Sb ved L/S = 2 l/kg som funktion af faststofindhold. De vandrette linjer er grænseværdier for stofudvaskning baseret på forskellige scenarier for genanvendelse. Den stiplede, lodrette linje angiver Miljøstyrelsens forslag til grænseværdi for faststofindhold.

Figur 3.7
Udvasket mængde af Se og Zn ved L/S = 2 l/kg som funktion af faststofindhold. De vandrette linjer er grænseværdier for stofudvaskning baseret på forskellige scenarier for genanvendelse. Den stiplede, lodrette linje angiver Miljøstyrelsens forslag til grænseværdi for faststofindhold.

3.2.2 Diskussion af resultater for uorganiske stoffer

I det følgende gennemgås resultaterne for de enkelte sporelementer på grundlag af figurerne i afsnit 3.2.1. Diskussionen fokuserer på de nye datasæt, og en samlet opsummering og vurdering af både tidligere og nye datasæt kan ses i afsnit 3.2.3. Det skal bemærkes, at der ikke er nogen indikation af eller garanti for, at de undersøgte prøver udgør et repræsentativt udsnit af lettere forurenet jord i Danmark.

For As ligger udvaskningen for alle prøver med et faststofindhold mindre end den foreslåede grænseværdi på 20 mg/kg ts under de udvaskningsgrænser, som sættes af scenarierne 1, 2, 3 og 4 samt EU’s udvaskningsgrænseværdi for deponering af inert affald. Dog med en enkelt undtagelse, hvor udvaskningskriteriet for scenarium 4 overskrides. Dette datasæt har en pH i eluat fra udvaskningstest på 9,0 og ville blive udelukket, hvis der sættes et krav om, at 6<pH<9. Med kravet til pH-værdien ville yderligere en prøve, der ikke overholder udvaskningskriteriet for scenarium 6, blive fjernet. De nye resultater understøtter den konklusion for As, som blev draget i rapporten ”Håndtering af lettere forurenet jord (DHI, 2007a), og fastsættelsen af en grænseværdi til faststofindhold synes på det foreliggende grundlag og de givne betingelser ikke at være problematisk for As.

For Ba ligger alle udvaskningsresultater lavere end de udvaskningsgrænser, som sættes af scenarierne 1 til 7 samt EU’s udvaskningsgrænseværdi for deponering af inert affald. For faststofindholdet af Ba har Miljøstyrelsen pt. ikke foreslået nogen grænseværdi. Baseret på de foreliggende data og vurderingsprincipper ser det ud til at være muligt at fastsætte en grænseværdi til faststofindholdet af Ba (f.eks. 500 mg/kg TS), som i tilstrækkelig grad vil kunne sikre grundvandskvaliteten.

For Cd er udvaskningen for alle prøver med et faststofindhold mindre end den foreslåede grænseværdi på 5 mg/kg TS under de udvaskningsgrænser, som sættes af scenarierne 1 til 7 samt EU’s udvaskningsgrænseværdi for deponering af inert affald. De nye datasæt støtter den tidligere konklusion, at det synes at være muligt at sætte en grænseværdi for stofudvaskning af Cd fra lettere forurenet jord.

For Cr bekræfter de nye datasæt tendensen i de tidligere resultater. Alle prøver overholder udvaskningskriterierne for alle scenarierne, men prøverne har alle forholdsvis lave faststofindhold af Cr. Jordprøverne stammer formentlig ikke fra egentlige kromforureninger, som således ikke er repræsenteret i de nye datasæt. Med udgangspunkt i de nye data synes det ikke at være problematisk at fastsætte en grænseværdi for udvaskning af Cr fra lettere forurenet jord baseret på faststofindhold, men de tidligere data viser, at en sådan grænseværdi ikke bør overstige 100 mg/kg TS (og at 6<pH<9).

For Cu ligger udvaskningen for alle prøver med et faststofindhold mindre end den foreslåede grænseværdi på 1.000 mg/kg TS under de udvaskningsgrænser, som sættes af scenarierne 1 til 7 samt EU’s udvaskningsgrænseværdi for deponering af inert affald. For Cu synes det – på det foreliggende grundlag og de givne betingelser – at være muligt at sætte en grænseværdi for stofudvaskning fra lettere forurenet jord, som ønskes genanvendt, baseret på en surrogatmåling af faststofindhold.

For Hg ligger udvaskningen af alle nye prøver under de udvaskningsgrænser, som sættes af scenarierne 1 til 7 samt EU’s udvaskningsgrænseværdi for deponering af inert affald. For en stor del af prøverne er udvaskningen så lav, at koncentrationen i eluatet ligger under den analytiske detektionsgrænse. Det synes derfor næppe at være problematisk at sætte en grænseværdi for stofudvaskning af Hg fra lettere forurenet jord.

De nye resultater for Mobekræfter de få tidligere resultater.For Mo ligger udvaskningen fra alle data med faststofindhold på under 2 mg/kg TS under udvaskningskriterierne defineret af scenarierne 1, 2, 3 og 4 samt EU’s udvaskningsgrænseværdi for deponering af inert affald. For faststofindhold på under 10 mg/kg TS overskrider ét datasæt grænseværdien svarende til scenarium 4. EU’s udvaskningsværdi for deponering af inert affald overholdes af de resterende datasæt med faststofindhold mindre end 10 mg/kg TS. De nye datasæt bekræfter formodningen om, at der muligvis er en tendens til, at der for stigende faststofindhold er stigende udvaskning, dog med betydelig variation i udvaskning ved samme faststofindhold (se figur 3.5). Miljøstyrelsen har p.t. ikke foreslået nogen grænseværdi for faststofindholdet af Mo. For at sandsynliggøre, at udvaskningen ikke overskrider udvaskningskriterierne for scenarierne 5, 6 og 7 skal en eventuel grænseværdi for faststofindhold formentlig sættes noget lavere end 1 mg/kg. Dette kunne dog være problematisk for uforurenede prøver, hvis naturlige indhold af Mo ifølge litteraturen typisk ligger på 0,2-5 mg/kg (Scheffer, 1998).

For Ni ligger udvaskningen for alle de nye prøver med et faststofindhold mindre end den foreslåede grænseværdi på 30 mg/kg TS under de udvaskningsgrænser, som defineres af scenarierne 1 til 7 samt EU’s udvaskningsgrænseværdi for deponering af inert affald. De nye data bekræfter således, at det også for Ni burde være muligt at sætte en grænseværdi for faststofindhold (under hensyntagen til resultaterne fra den forudgående undersøgelse).

For Pb ligger udvaskningen for alle de nye prøver med et faststofindhold mindre end den foreslåede grænseværdi på 400 mg/kg TS under de udvaskningsgrænser, som sættes af scenarierne 1 til 7 samt EU’s udvaskningsgrænseværdi for deponering af inert affald. De nye data bekræfter således konklusionen draget i rapporten ”Håndtering af lettere forurenet jord” (DHI, 2007a), at det for Pb på det foreliggende grundlag og på de givne betingelser næppe synes at være problematisk at sætte en grænseværdi baseret på faststofindhold.

For Sb overskrider mange af de nye prøver grænseværdierne for udvaskning for scenarierne 4, 5, 6 og 7, enkelte også for scenarium 3 og EU’s udvaskningsgrænseværdi for deponering af inert affald. Ved et faststofindhold mindre end 1 mg/kg TS ligger udvaskningen for alle prøver under de udvaskningsgrænser, som sættes af scenarierne 1, 2 og 3, samt EU’s udvaskningsgrænseværdi for deponering af inert affald.. Miljøstyrelsen har p.t. ikke foreslået nogen grænseværdi for faststofindholdet af Sb. Dataene tyder på, at fastsættelsen af en grænseværdi vil være problematisk, da grænseværdien for faststofindholdet formentlig skal være omkring 0,1 mg/kg TS for at synliggøre, at de mest restriktive krav til udvaskning kan overholdes.

For Se viser de nye data, at de udvaskningsgrænser, som er sat ved scenarierne 1 til 7, samt EU’s udvaskningsgrænseværdi for deponering af inert affald overholdes af alle prøver, dog med undtagelse af et datasæt, som overskrider de mest restriktive krav, sat for scenarium 7. Jordens naturlige indhold af Se angives af Scheffer (1998) til typisk at være 0,02-2 mg/kg. Hvis man accepterer en vis risiko for at overskride udvaskningsgrænseværdien defineret af scenarium 7 og måske også af scenarium 5, synes en grænseværdi på f.eks. 2 mg/kg TS for faststofindholdet på det foreliggende grundlag og de givne betingelser at kunne sikre en rimelig beskyttelse af grundvandet.

For Zn ligger udvaskningen for alle nye prøver med et faststofindhold mindre end den foreslåede grænseværdi på 1.000 mg/kg TS under de udvaskningsgrænser, som sættes af scenarierne 1 til 7, samt EU’s udvaskningsgrænseværdi for deponering af inert affald. Der er dog en stor spredning på resultaterne med et faststofindhold mindre end den forslåede grænseværdi på 1.000 mg/kg TS. Under hensyntagen til de tidligere indsamlede data (DHI, 2007a) bør det overvejes at sætte et faststofkriterium, som er mindre end den forslåede værdi på 1000 mg/kg TS, f.eks. < 100 mg/kg TS. Uforurenede prøver ser ud til oftest at have et faststofindhold under 100 mg/kg TS.

3.2.3 Opsummering og vurdering for uorganiske stoffer

Opsummeringen og vurdering tager udgangspunkt i tabel 4.2 fra DHI (2007a), hvor sammenhængen mellem faststofkoncentrationer (maksimumværdi for faststofindhold) og stofudvaskning blev vurderet på det tidligere eksisterende grundlag. I tabel 3.3 er opsummeringen for de tidligere datasæt således suppleret med de nye data.

For de nye data kan det indledningsvis bemærkes, at Ba, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, og Pb overholder alle udvaskningsgrænseværdier for alle de undersøgte scenarier.

På baggrund af det samlede datasæt for uorganiske stoffer, kan der gives følgende anbefalinger, som bør indgå i overvejelserne ved fastsættelse af grænseværdier for faststofindhold:

For As, Cd, Cu, Hg, Ni, Pb eksisterer der et omfattende datamateriale, og de nye datasæt bekræfter konklusionerne i rapporten ”Håndtering af lettere forurenet jord” (DHI, 2007a). Dataene viser, at udvaskningskriterierne, som sættes ved scenarierne 3 og 4 (anvendelsesscenarie med 100 m længde i grundvandets strømningsretning, 1 m tykkelse og henholdsvis 100 m og 30 m til POC) samt EU’s grænseværdier for modtagelse af affald på et deponi for inert affald, sandsynligvis i langt de fleste tilfælde ville kunne overholdes, hvis de af Miljøstyrelsen foreslåede grænseværdier for faststofindholdet anvendes, især hvis de kombineres med et krav om, at jordens pH i opslæmning med vand skal ligge mellem 6 og 9.

Datagrundlaget for Cr og Zn er ligeledes omfattende. For disse stoffer synes risikoen for overskridelse af udvaskningskriterierne dog at være større, også når der indføres et krav til pH på 6<pH<9. Både for Cr og for Zn kunne det overvejes at fastsætte grænseværdien noget lavere (f.eks. 100 mg/kg TS) end den foreslåede grænseværdi på 1.000 mg/kg TS, hvilket ville kunne mindske risikoen for overskridelse af udvaskningskriterierne. Det skulle samtidig kombineres med et forbud mod anvendelse af jord fra grunde, hvor der har ligget træimprægneringsvirksomheder (risiko for kromforurening). Samtidig må man nok (især for Zn) acceptere en vis risiko for overskridelse af udvaskningskravene svarende til scenarierne 6 og 7.

For Ba, Mo, Sb, og Se har Miljøstyrelsen p.t. ikke foreslået nogen grænseværdier for faststofindhold i forbindelse med genanvendelse af lettere forurenet jord. For Ba findes der et betydeligt datagrundlag, og på baggrund af datamaterialet vil det på de samme betingelser som for de øvrige stoffer være muligt at fastsætte en grænseværdi, f.eks. 500 mg/kg TS, for faststofindhold ved genanvendelse af forurenet jord. For Mo, Sb, og Se er datagrundlaget blevet styrket og vurderingen baseres på henholdsvis 38, 42 og 36 datasæt. For Mo og Sb synes fastsættelsen af en grænseværdi dog at udgøre et potentielt problem. For Mo skulle det i givet fald overvejes at sætte en grænseværdi, som er lavere end 1 mg/kg TS, for at sandsynliggøre, at udvaskningskriterierne for scenarierne 5, 6 og 7 overholdes. Dette kunne dog være problematisk for uforurenede jordprøver, hvor det naturlige indhold af Mo angives typisk at ligge på 0,2-5 mg/kg. For Sb bør grænseværdien for faststofindhold nok ligge endnu laver, f.eks. på < 0,1 mg/kg TS, hvis risikoen for, at de mest restriktive udvaskningskrav overskrides, skal minimeres. Hvis der for Se accepteres en vis risiko for at overskride udvaskningsgrænseværdien defineret af scenarium 7 og måske også af scenarium 5, synes en grænseværdi på f.eks. 2 mg/kg TS for faststofindholdet på det foreliggende grundlag og de givne betingelser at kunne sikre en rimelig beskyttelse af grundvandet. Jordens naturlige baggrundsindhold af Se angives typisk at ligge på 0,02-2 mg/kg.

En oversigt over foreslåede grænseværdier er givet i tabel 3.4.

Tabel 3.3
Opsummering af resultater af undersøgelsen af sammenhængen mellem faststofkoncentrationer og stofudvaskning for uorganiske forureningsstoffer i jord. For hver komponent ses først det tidligere datagrundlag og den vurdering, som blev foretaget på basis heraf, derefter ses det supplerende datagrundlag og den vurdering, som dette giver anledning til.

Tabel 3.4
Grænseværdier for uorganiske stoffer.

Forslag i parentes anses for i praksis at være problematiske.

3.3 TOC og DOC

Total organiske kulstof (TOC) i jord består hovedsageligt af nedbrudt organisk materiale (blade, kviste osv.) i form af humusstoffer, men for jord forurenet med organiske stoffer vil en mindre af TOC-indholdet også skyldes selve forureningen.

Opløst organisk kulstof (DOC), som måles i eluatet fra en udvaskningstest udført på jord, består primært af opløste humusstoffer. Det gælder også for DOC, at en mindre del af DOC-indholdet vil kunne skyldes en forurening med organiske stoffer, men det er ikke muligt alene ud fra DOC-analysen at skelne imellem naturligt opløst organisk stof (i form af humusstoffer) og opløst organisk stof af forureningsoprindelse. På baggrund af det høje indhold af organisk stof både i jorden og i eluater fra udvaskningstests/i porevand kan TOC i jord og DOC i eluat/porevand kun bruges som indikator for forurening i tilfælde af svær forurening. Omvendt er det velkendt, at TOC/DOC er nøgleparametre i forhold til tilbageholdelse og frigivelse af både uorganiske og organiske stoffer.

Figur 3.8 viser TOC bestemt i jordprøverne sammenholdt med DOC bestemt i eluaterne fra udvaskningstest gennemført på jordprøverne. Figuren indeholder i alt 48 datasæt, hvoraf 10 af datasættene dog er overlappende (dvs. resultater for 38 forskellige jordprøver), idet der for disse jordprøver er gennemført udvaskningstests både ved L/S = 2 l/kg (for uorganiske komponenter) og ved L/S = ca. 1 l/kg (for organiske komponenter). Grænseværdierne for de viste scenarier svarer til testning ved L/S = 2 l/kg. Det ses, at alle resultaterne overholder udvaskningsgrænserne svarende til scenarierne 1 og 2 samt EU’s udvaskningsgrænser for modtagelse på et deponi for inert affald, men at de fleste datasæt samtidig overskrider udvaskningsgrænserne for de øvrige scenarier. Udvaskningskriterierne for DOC er for scenarierne 3 til 7 lave og nede på et niveau, som er et naturligt forekommende niveau for DOC i porevand (GEUS 2007).

Det fremgår endvidere af figur 3.8, at der ikke er nogen entydig sammenhæng mellem TOC i jorden og DOC i eluatet, idet der er stor spredning i udvaskningen af DOC fra jordprøver med samme TOC.

På det foreliggende grundlag er det vanskeligt at sætte en meningsfyldt og anvendelig grænseværdi for faststofindholdet af TOC.

Figur 3.8
udvasket mængde af DOC ved L/S = 2 l/kg og L/S = ca. 1 for de nye jordprøver som funktion af faststofindhold (TOC). De vandrette linjer er grænseværdier for stofudvaskning baseret på forskellige scenarier for genanvendelse.

3.4 Organiske stoffer

Miljøstyrelsen har foreslået grænseværdier for faststofindhold af en række organiske stoffer, som er vist i tabel 3.5. Grænseværdierne er vist i resultatfigurerne som den stiplede lodrette linie.

Resultaterne af de supplerende udvaskningstest vises i de følgende afsnit i figur 3.9 til figur 3.16. De udvaskede stofmængder er afbildet som funktion af faststofindholdet. Figurerne er opbygget på samme måde som for de uorganiske stoffer, og de indeholder også de data, der blev indhentet i forbindelse med det forudgående projekt ”Håndtering af lettere forurenet jord” (DHI, 2007a). Data opnået i dette projekt er mærket (DK-nye data). Bilag B indeholder en akkrediteret afrapportering af alle udvaskningsdata samt en tabel med resultater af faststofanalyserne. Antallet af datasæt, der er til rådighed for vurdering af Miljøstyrelsens forslag til grænseværdier baseret på faststofindhold, er for de organiske stoffer mellem 47 og 57.

Tabel 3.5
Grænseværdier for organiske forbindelser, som foreslået af Miljøstyrelsen.

* Sum af følgende enkeltstoffer: fluoranthen, benz(b+k+j)fluoranthen, benz(a)pyren, dibenz(a,h)anthracen og indeno(1,2,3-cd)pyren.

3.4.1 Kulbrinter

Resultaterne for kulbrinter er vist i figur 3.9 til figur 3.12, dels opdelt i tre fraktioner (C₆-C₁₀, C₁₀-C₂₅ og C_25-C₃₅), dels som sum af kulbrinter. Ved vurdering af data skal testdetektionsgrænserne, som opnået gennem blindtests udført i dette projekt, inddrages (se afsnit 2.6.2).

Grænseværdierne for kulbrinter skal opfattes som ”både og”-grænseværdier, hvilket betyder, at både grænseværdierne for fraktionerne og for sum af kulbrinter skal være opfyldt samtidig. I det følgende vurderes Miljøstyrelsens forslag til grænseværdier for kulbrintefraktionerne, og på baggrund heraf fastsættes grænseværdien for sum af kulbrinter. Grænseværdien for sum af kulbrinter kan således højest sættes lig summen af grænseværdierne for fraktionerne. Forslaget til grænseværdi for sum af kulbrinter, vurderes derfor ikke som for øvrige stoffer på baggrund af indsamlede data.

For kulbrinter i fraktionen (C₆-C₁₀) ses en tendens til stigende udvaskning med stigende faststofkoncentration (figur 3.9). Billedet forstyrres dog af, at detektionsgrænsen i faststofanalysen er 2,5 mg/kg TS. For tre ud af 47 jordprøver med et faststofindhold mindre end 35 mg/kg TS er udvaskningskriterierne, som er baseret på de mindst restriktive scenarier, overskredet (scenarierne 1 og 2: 10 m lang og 1 m høj anvendelse). For scenarierne 3 og 4 overskrider yderligere enkelte prøver udvaskningskriterierne. Det er ikke muligt at fastsætte en grænseværdi baseret på faststofindholdet, der overholder udvaskningskriterierne, med mindre det kan accepteres, at enkelte prøver overskrider kriterierne.

Figur 3.9
Udvaskede mængder kulbrinter (C₆-C₁₀) som funktion af faststofindhold i jord. Scenarieberegnede grænseværdier for den udvaskede mængde er givet som vandrette linier. Miljøstyrelsens forslag til grænseværdi for faststofindhold ses som den røde stiplede lodrette linie.

For kulbrinter i fraktionen (C₁₀-C₂₅) ses de indsamlede data i figur 3.10. Som det fremgår af figur 3.10 vil en grænseværdi for denne fraktion af kulbrinter på 75 mg/kg TS ikke kunne sikre mod en overskridelse af de udvaskningskriterier, der er beregnet på baggrund af de fire scenarier (scenarierne 1 til 4). Dog vil kriterierne for scenarierne 1 og 2 være overholdt, såfremt enkelte overskridelser kan accepteres. En vurdering af data i forhold til udvaskningskriterierne for scenarierne 3 og 4 er vanskelig, idet testdetektionsgrænsen ligger på niveau med udvaskningskriterierne. Data tyder dog på, at det vil være vanskeligt at fastsætte et kriterium til faststofindholdet, som vil kunne sikre grundvandskvaliteten i scenarierne 3 og 4. Anvendelsen af dekan som modelstof er en konservativ tilgang til at bestemme udvaskningskriterier, som betyder, at kriterierne for C₁₀– C₂₅er baseret på den mest vandopløselige del af fraktionen. For yderligere diskussion af valget af modelstoffer henvises der til DHI 2007a.

Figur 3.10
Udvaskede mængder af lette kulbrinter (C₁₀-C₂₅) som funktion af faststofindhold i jord. Scenarieberegnede grænseværdier for den udvaskede mængde er givet som vandrette linier. Miljøstyrelsens forslag til grænseværdi for faststofindhold ses som den røde stiplede lodrette linie.

For kulbrinter i fraktionen (C_25-C₃₅) ses af figur 3.11, at mobiliteten af de tunge stoffer i denne fraktion er meget lav. Kun i otte ud af 56 tilfælde er udvaskningen af denne fraktion højere end testdetektionsgrænsen. Miljøstyrelsens forslag til grænseværdi for den tunge fraktion på 200 mg/kg TS vil i langt de fleste tilfælde kunne sikre overholdelse af udvaskningskriterierne for de mest restriktive genanvendelsesscenarier (10 m lang, 1 m høj anvendelse, scenarierne 1 og 2) samt for scenarium 3 (100 m lang, 1 m høj anvendelse og POC 100 m). Udvaskningskriteriet for scenarium 4 ligger på samme niveau, som testdetektionsgrænsen, hvorfor en vurdering ikke er mulig.

For sum af kulbrinter (C₆-C₃₅) ses af figur 3.12, at billedet meget ligner det billede, der ses for kulbrintefraktionen C₁₀-C₂₅ (se figur 3.10). Det betyder ikke uventet, at det er fraktionen af lettere kulbrinter (C₁₀-C₂₅), som er mobil og dermed tilgængelig for udvaskning. Som forventet er der ikke en entydig sammenhæng mellem faststofindhold og udvasket mængde, idet udvaskningen ved et givent faststofindhold varierer op til flere dekader.

Figur 3.11
Udvaskede mængder af tunge kulbrinter (C₂₅-C₃₅) som funktion af faststofindhold i jord. Scenarieberegnede grænseværdier for den udvaskede mængde er givet som vandrette linier. Miljøstyrelsens forslag til grænseværdi for faststofindhold ses som den røde stiplede lodrette linie.

Figur 3.12
Udvaskede mængder af total-kulbrinter (C₆-C₃₅/C₄₀) som funktion af faststofindhold i jord. Scenarieberegnede grænseværdier for den udvaskede mængde er givet som vandrette linier. Miljøstyrelsens forslag til grænseværdi for faststofindhold ses som den røde stiplede lodrette linie.

Miljøstyrelsens forslag til grænseværdi for sum af kulbrinter på 200 mg/kg TS kan accepteres for scenarierne 1 og 2 (10 m lang, 1 m høj anvendelse, scenarierne 1 og 2) samt for scenarium 3 (100 m lang, 1 m høj anvendelse og POC 100 m), idet grænseværdien for sum af kulbrinter højest kan sættes lig summen af grænseværdierne for de enkelte fraktioner.

Sammenfattende må det konkluderes, at de nye data bekræfter de tendenser, der tidligere er observeret for kulbrinter. Dog må det nævnes, at mængden af data, der ligger til grund for vurderingerne – på trods af tilgangen af de nye data i denne undersøgelse – fortsat er relativt begrænset, set i forhold til omfanget af de data, der er indsamlet for de uorganiske stoffer.

Vurderingen af forslag til grænseværdier, som foreslået af Miljøstyrelsen, giver anledning til følgende konklusioner:

• Udvaskningskriterierne for de mindst restriktive scenarier (scenarierne 1 og 2: 10 m lang og 1 m høj anvendelse) er overskredet for enkelte prøver. For scenarierne 3 og 4 overskrider yderligere prøver udvaskningskriterierne. Miljøstyrelsens forslag til grænseværdi kan kun anvendes såfremt det kan accepteres at der forekommer enkelte overskridelser.
• For de lettere kulbrinter i fraktionen C₁₀-C_25,tyder resultaterne på, at udvaskningskriterierne for scenarierne 1 og 2 (10 m lang og 1 m høj anvendelse) i de fleste tilfælde vil kunne overholdes, hvorimod kriterierne for scenarierne 3 og 4 (100 m lang og 1 m høj anvendelse) overskrides i en række tilfælde ved den foreslåede grænseværdi på 75 mg/kg TS.
• For de tunge kulbrinter vurderes det, at et kriterium på 200 mg/kg TS formentlig vil kunne sikre, at udvaskningskriterierne for de mest restriktive genanvendelsesscenarier (10 m lang og 1 m høj anvendelse, scenarierne 1 og 2) samt for scenarium 3 (100 m lang, 1 m høj anvendelse og POC 100 m) overholdes. Data tyder endvidere på, at udvaskningen af de tunge kulbrinter ikke stiger med stigende faststofindhold. Det kunne derfor overvejes, om kriteriet på den baggrund kan hæves. Dette vil dog kræve yderligere dokumentation.
• En grænseværdi for sum af kulbrinter på 200 mg/kg TS, som foreslået af Miljøstyrelsen, vil være acceptabel for scenarierne 1, 2 og 3 men en vurdering for scenarium er ikke mulig på grund af at niveauet for udvaskningskriteriet ligger på samme niveau som testdetektionsgrænsen.

3.4.2 Polycyckliske aromatiske hydrocarboner (PAH)

Resultaterne for udvalgte PAH’er og for sum af 7 PAH’er (fluoranthen, benz(b+k+j)fluoranthen, benz(a)pyren, dibenz(a,h)anthracen og indeno(1,2,3-cd)pyren) er vist i figur 3.14 til figur 3.17. Med de nye datasæt for udvaskning af PAH fra jord er datamaterialet til vurdering af de grænseværdier baseret på faststofindhold, som Miljøstyrelsen har foreslået, væsentligt forbedret.

For sum af de 7 PAH’er overskrider kun én prøve ud af 56 grænseværdierne for udvaskning ved de mest restriktive genanvendelsesscenarier (10 m lang og 1 m høj anvendelse, scenarierne 1 og 2). Derimod vil det ikke med en grænseværdi på 40 mg/kg TS for sum af de 7 PAH’er kunne sikres, at udvaskningskriterierne for genanvendelsesscenarierne, hvor længden er 100 m og højden 1 m (scenarierne 3 og 4), overholdes. Beregningerne af grænseværdierne for udvaskning er foretaget med fluoranthen som modelstof, som er den mest vandopløselige af de stoffer, der indgår i sum af PAH.

For naphthalen ses af figur 3.15, at udvaskningskriterierne for de mest restriktive anvendelsesscenarier (10 m lang, 1 m høj anvendelse, scenarierne 1 og 2) overskrides i tre ud af 57 tilfælde. For scenarierne 3 og 4 svarende til 100 m lang og 1 m høj anvendelse overskrides udvaskningskriterierne i otte ud af 57 tilfælde. Det skal bemærkes, at ingen af de undersøgte jorde har et faststofindhold større end det af Miljøstyrelsen foreslåede kriterium på 5 mg/kg ts. Beregningerne af grænseværdierne for udvaskning er foretaget med naphthalen som modelstof.

For benz(a)pyren ses af figur 3.16, at for alle prøver overholdes udvaskningskriterierne for de fire scenarier. Dette indikerer, at benz(a)pyren ved de anvendte genanvendelsesscenarier formentlig ikke vil udgøre et udvaskningsmæssigt problem. Beregningerne af grænseværdierne for udvaskning er foretaget med fluoranthen som modelstof, hvilket er en konservativ tilgang til fastsættelse af et udvaskningskriterium for benz(a)pyren, da fluoranthen har en højere vandopløselighed end benz(a)pyren. For ydereligere diskussion af forudsætninger ved modelberegninger henvises der til DHI (2007a)

For dibenz(a,h)anthracen ses af figur 3.17 samme billede som for benz(a)pyren, idet alle udvaskningsresultater ligger en dekade eller mere lavere end udvaskningskriterierne for de mindst restriktive scenarier (100 m lang, 1 m høj anvendelse, scenarierne 3 og 4)). Ligesom for benz(a)pyren indikerer dette, at dibenz(a,h)anthracen formentlig ikke vil udgøre et udvaskningsmæssigt problem ved de anvendte genanvendelsesscenarier. Beregningerne af grænseværdierne for udvaskning er foretaget med fluoranthen som modelstof, hvilket giver konservative udvaskningskriterier for scenarierne (se DHI 2007a).

Det må konkluderes, at for sum af PAH’er og naphthalen kan de grænseværdier, som Miljøstyrelsen har foreslået til faststofindholdet, ikke sikre mod en overskridelse af udvaskningskriterierne for de mindst restriktive genanvendelsesscenarier (100 m lang, 1 m høj anvendelse, scenarierne 3 og 4). Udvaskningskriterierne for de mest restriktive scenarier (10 m lang, 1 m høj anvendelse, scenarierne 1 og 2) er generelt overholdt (overskrides kun i enkelte tilfælde).

Benz(a)pyren og dibenz(a,h)anthracen vil i de anvendte genanvendelsesscenarier og med de faststofkriterier, som Miljøstyrelsen har foreslået, formentlig ikke udgøre et udvaskningsproblem i forbindelse med genanvendelse.

Figur 3.14
Udvaskede mængder af sum af PAH (7 MST PAH) som funktion af faststofindhold i jord. Scenarieberegnede grænseværdier for den udvaskede mængde er givet som vandrette linier. Miljøstyrelsens forslag til grænseværdi for faststofindhold ses som den røde stiplede lodrette linie.

Figur 3.15
Udvaskede mængder af naphthalen som funktion af faststofindhold i jord. Scenarieberegnede grænseværdier for den udvaskede mængde er givet som vandrette linier. Miljøstyrelsens forslag til grænseværdi for faststofindhold ses som den røde stiplede lodrette linie.

Figur 3.16
Udvaskede mængder af benz(a)pyren som funktion af faststofindhold i jord. Scenarieberegnede grænseværdier for den udvaskede mængde er givet som vandrette linier. Miljøstyrelsens forslag til grænseværdi for faststofindhold ses som den røde stiplede lodrette linie.

Figur 3.17
Udvaskede mængder af dibenz(a,h)anthracen som funktion af faststofindhold i jord. Scenarieberegnede grænseværdier for den udvaskede mængde er givet som vandrette linier. Miljøstyrelsens forslag til grænseværdi for faststofindhold ses som den røde stiplede lodrette linie.

3.4.3 Opsummering

For de organiske stoffer er datagrundlaget for vurdering af de grænseværdier for faststofindhold, som Miljøstyrelsen har foreslået, væsentligt forbedret i forhold til tidligere (DHI, 2007a). Det er så vidt muligt tilstræbt, at de indsamlede jordprøver repræsenterer dels de forskellige jordtyper, som forekommer i Danmark, dels forskellige typer af forurening samt alder af forureningen, men med 25 jordprøver er det ikke muligt at dække alle aspekter heraf lige godt.

Tabel 3.6 giver en skematisk opsummering af vurderingen af datamaterialet i forhold til de grænseværdier for faststofindhold, som Miljøstyrelsen har foreslået.

For de større genanvendelsesscenarier (dimensioner 100 m lang og 1 m høj anvendelse, scenarierne 3 og 4) er det ikke muligt på baggrund af data for kulbrinter at opstille grænseværdier baseret på faststofindhold. Dette skyldes dels, at udvaskningskriterierne er så lave, at de ligger på niveau med testdetektionsgrænsen, dels at udvaskningskriterierne selv ved meget lave faststofindhold overskrides. For PAH’erne (sum af 7) og naphthalen indeholder tabel 3.7 et forslag til mere restriktive kriterier for faststofindhold, som på grundlag af resultaterne forventes at kunne beskytte grundvandet ved de større genanvendelser (scenarier 3 og 4).

Miljøstyrelsens forslag til grænseværdier for såvel kulbrinter og PAH vil formentlig være tilstrækkelig til at sikre grundvandet ved genanvendelse af kategori 2-jord ved genanvendelsesscenarierne 1 og 2 (med en længde på 10 m og en højde på 1 m). Dog forudsætter disse grænseværdier for enkelte parametre, at det er acceptabelt, at enkelte prøver overskrider udvaskningskriterierne.

Tabel 3.6
Opsummering af resultater for organiske forureningsstoffer i jord. Resultaterne vurderes i forhold til udvaskningskriterier baseret på 4 forskellige scenarieberegninger og sammenholdes med Miljøstyrelsens forslag til faststofkriterier.

Tabel 3.7
Forslag til faststofkriterier, hvor data tyder på, at udvaskningskriterierne, beregnet på baggrund af scenarierne 3 og 4, overholdes.

Tabel 3.8
Forslag til kriterier, hvor data tyder på, at udvaskningskriterierne, beregnet på baggrund af scenarierne 1 til 4, overholdes.

4 Referencer

CEC (2003) Rådets beslutning 2003/33/EF af 19. december 2002 om opstilling af kriterier og procedurer for modtagelse af affald på deponeringsanlæg i henhold til artikel 16 og bilag II i direktiv 1999/31/EF (berigtigelse bragt i Den Europæiske Unions Tidende 20.05.2003)

DHI (2007a) Håndtering af lettere forurenet jord. Slutrapport juni 2007

DHI (2007b) Olie i jord – forslag til analysemetode og justering af jordkvalitetskriterier, samt grundlag for afskæringskriterier. Udkast til slutrapport, oktober 2007

DHI (2003) Udvaskning af organiske stoffer fra jord: Udvikling og afprøvning af testmetoder. Slutrapport januar 2003

DS 259: 2003 Bestemmelse af metaller i vand, jord, slam og sediment.

Almene principper og retningslinjer for bestemmelse ved atomabsorptionsspektrofotometri i flamme

DS 287:1978 Vandundersøgelser pH

EN 12457-1:2002 Karakterisering af affald - Stofudvaskning – Overensstemmelsestest til undersøgelse af stofudvaskning fra granulære affaldsmaterialer og slam - Del 1: Et-trins batch-test ved et væske-faststof-forhold på 2 l/kg

EN 13137:2001 Karakterisering af affald - Bestemmelse af TOC i affald, slam og sedimenter

EN 27888:2003 Vandundersøgelse - Måling af elektrisk konduktivitet

GEUS (2007) Grundvand – Status og udvikling 1989 – 2006. www.grundvandsovervaagning.dk

Miljøministeriet (2006) Bekendtgørelse nr. 1635 af 13. december 2006 om genanvendelse af restprodukter og jord til bygge- og anlægsarbejder

Scheffer, F. (1998) Lehrbuch der Bodenkunde, 14., neu bearbb. und erw. Aufl., Stuttgart, Enke

Bilag A Resultater af faststofanalyse og udvaskningstest for uorganiske stoffer

Bilaget omfatter resultater af faststofanalyser, akkrediteret laboratoriedata samt resultater fra udvaskningstest for uorganiske stoffer

Klik her for at se billede af tabellen: "Resultater for faststofanalyse for uorganiske stoffer"

Bilag B Resultater af faststofanalyse og udvaskningstest for organiske stoffer

Bilaget omfatter resultater af faststofanalyser, akkrediteret laboratoriedata samt resultater fra udvaskningstest for organiske stoffer

Resultater for faststofanalyse for organiske stoffer – del 1 af 5

”-” – ikke analyseret

Resultater for faststofanalyse for organiske stoffer – del 2 af 5

”-” – ikke analyseret

Resultater for faststofanalyse for organiske stoffer – del 3 af 5

Resultater for faststofanalyse for organiske stoffer – del 4 af 5

”-” – ikke analyseret

Resultater for faststofanalyse for organiske stoffer – del 5 af 5

”-” – ikke analyseret

Akkrediteret laboratoriedata samt resultater fra udvaskningstest for organiske stoffer

| Til Top | | Forside |

Version 1.0 Maj 2009 • © Miljøstyrelsen.