Branchevejledning for forurenede træimprægneringsgrunde (Miljøstyrelsens vejledning nr. 8 1998)

6. Erfaringsopsamling

Status 1997

I alt skønnes der at findes omkring 227 lokaliteter i Danmark, hvor der ligger eller har ligget træimprægneringsvirksomheder. I oktober 1996 er der gennemført registreringsundersøgelser på 87 ejendomme, hvor der har været træimprægneringsvirksomheder.

Grundlaget for erfaringsopsamlingen

Der er anvendt erfaringer fra undersøgelser af 14 pladser, hvor der på 1 plads har været anvendt stenkulstjæreolie som imprægneringsmiddel /16/ og på 1 plads har været imprægneret med penta-chlorphenol, hovedsagelig dyppeimprægneret, /17, 18/. På de øvrige pladser har der været imprægneret med kobber, krom, arsen og fluorid, heraf 6 pladser med Boucherieimprægnering og saft-fortrængning /19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 28, 29, 37, 41/ og 6 pladser ved trykimprægnering /30, 31, 32, 33, 34, 35, 36/. Desuden er der inddraget supplerende erfaringer fra enkelte nyere undersøgelser /42, 43, 44, 45, 46, 47/.

Resultater fra undersøgelser før 1988 er samlet i en oversigtsrapport, /18/. Den følgende gennemgang er i vid udstrækning en sammenfatning af denne rapport. Sammenfatningen omfatter alene de pladser, hvor der har været imprægneret med kobber, krom, arsen eller fluorid, idet der foreligger for få undersøgelser med tjæreolie og pentachlorphenolimprægnering til, at det er muligt at uddrage generelle træk.

Eksemplerne kan derfor kun påregnes at være repræsentative for træimpræneringsgrunde, hvor imprægnering er foretaget efter Boucheriemetoden.

I alle undersøgelser er den terrænnære jordforurening belyst, i dybder mellem 1-6 m under terræn (u.t.). Analyseprogrammet har oftest omfattet alle de metaller, der har været anvendt på pladsen, men i 3 tilfælde har arsen helt eller delvist været anvendt som indikator /21, 22, 33, 34/. Dinitrophenol, som på en del pladser i en periode har været anvendt i kombination med metallerne, er kun undersøgt i 2 tilfælde /27, 42/ ligesom forurening med fluorid i jord kun er undersøgt på 2 pladser /41/.

Undersøgelser af eventuel grundvandsforurening er udført på et mindre antal af pladserne /19, 21, 22, 39, 40/ og omfatter analyser af en eller flere af de uorganiske komponenter: Arsen, kobber, krom og fluorid. Kun i to tilfælde er der analyseret for dinitrophenol, der blev ikke detekteret noget indhold. På de sammen to grunde er der analyseret for organiske parametre.

På den ene blev der konstateret små indhold af tjærekomponenter /42/.

Forurening af jord

Generelt for undersøgelserne ses det, at metallerne tilbageholdes kraftigt i de øverste jordlag. Kobber trænger noget dybere ned end krom, mens forhøjede koncentrationer af arsen ses i endnu større dybde.

Figur 6.1

Fordelingen af kobber (Cu), krom (Cr) og arsen (As) i et leret morænejordsprofil /38/.

Figur 6.2

Fordelingen af kobber (Cu), krom (Cr) og arsen (As) i et sandjords-profil /29/.

På figur 6.1 og 6.2 er vist to eksempler på forureningsarsenprofiler fra træimprægneringsgrunde på henholdsvis en kalkholdig, leret morænejord og på en hedeslettejord med vekslende sandlag. De viste profiler er begge moderat forurenede, idet forskellene i forureningen udviskes, når forureningen er kraftigere. Typisk ses en dårligere tilbageholdelse af forureningskomponenterne i den sandede jord.

Koncentrationerne af metallerne er generelt faldende med dybden, men der kan ske ophobning i særlige lag i jordprofilet, for eksempel i allaget, i podzoljord, overgangszonen mellem en sur udvasket overjord og den mere kalkholdige jord, samt omkring grundvandsspejlet.

Et eksempel på arsen-udfældning i allaget fra et hedeslette profil ses i figur 6.3. Endvidere kan der undertiden ses ophobning af kobber og arsen omkring grundvandsspejlet. Dette kan ses på figur 6.2 i ca. 3,6 meters dybde, og på figur 6.3 i 3 meters dybde.

Der er ved overgangen mellem kalkudvaskede og kalkholdige jordlag observeret en meget markant ophobning af kobber ved udfældning som malakit (kobber-hydroxicarbonat) (se figur 6.4). Udfældningen kan være så kraftig, at den kan ses som irgrønne bånd og partier.

Figur 6.3

Arsen (As) i et sandjordsprofil med ophobning i udfældningshorisonten beliggende mellem 0,3 og 0,6 m u.t.

Figur 6.4

Kobber (Cu) i et morænejordsprofil med udfældning ved overgangen til kalkholdige lag.

På træimprægneringsanlæggene, særlig de ældre, har forure-ningsbelastningen stedvist oversteget jordenes sorbtionskapaciteter. Der er dermed eksempler på forurening, særlig med kobber og arsen, som er trængt ned til største boredybde, hvilket her vil sige op til 6 m u.t. Krom findes derimod sjældent i forhøjede koncentrationer i dybder større end 1 m u.t.

Angående den horisontale forureningsfordeling er det generelt sjældent at finde målepunkter helt uden forurening inden for træimprægneringsanlæggets areal. På steder med stor forureningsbelastning, for eksempel på afdrypningspladser, er det ikke usædvanligt at finde koncentrationer af størrelsesordenen 100 mg/kg tørstof for hver af de tre metaller. Dette medfører, at der på visse arealer ikke findes plantevækst. Ved lavere koncentrationer ses misvækst. Ved metalkoncentrationer lavere end i størrelsesorden 100 mg/kg kan der generelt ikke umiddelbart registreres misvækst.

Tabel 6.1

Størrelsesorden af forureningskoncentrationer i terrænnær jord (dybde: 0-10 cm) /29/

mg/kg tørstof	Kobber	Krom	Arsen
Afdrypningsplads (saftfortrængnings-imprægnering)	1.000	1.500	50
Område for Boucherieimprægnering	2.500	100	10
Diffust belastet område	2.000	300	100

De højeste forureningskoncentrationer findes generelt ved afdrypningspladsen for saftfortrængningsimprægnering og trykimprægnering. Desuden findes høje koncentrationer på områder, hvor der har været foretaget Boucherieimprægnering. I tabel 6.1 er fundne gennemnitskoncentrationer for terrænnær jord (sandet muld) på forskellige områder på en træimprægneringsvirksomhed /29/ vist.

Analyseresultaterne afspejler, at der ved Boucherieimprægnering primært blev anvendt kobbersulfat, mens der ved saftfortrængningsmetoden blev anvendt midler indeholdende henholdsvis krom/arsen og kobber/krom/arsen.

I tilfælde, hvor forureningen er undersøgt uden for imprægneringsanlæggets areal /21, 22/. Det blev her fundet nødvendigt at udskifte jord i nabolaget i op til 18 m's afstand fra skellet. Terrænet skråner kraftigt i dette tilfælde, hvor forureningsspredningen formentlig er sket ved overfladeafstrømning. Ved en anden undersøgelse er der konstateret spredning af forurening til 9 omkringliggende nabogrunde /42/. I dette tilfælde er der forurening med kobber, krom og arsen over kvalitetskriterierne i en afstand op til 30 m fra imprægneringsanstaltens matrikelskel. Ved den samme undersøgelse er der konstateret meget høje indhold af krom(VI) på arealet. Meget overraskende er der høje indhold af organisk materiale i flere af de prøver, hvor indholdene af krom(VI) er målt. Normalt vil krom(VI) reduceres ved at modtage elektroner fra det organiske materiale. Det uheldige ved den manglende reducering er, at krom(VI) er meget mere giftigt end krom(III).

Forurening af grundvand

Der er foretaget et antal målinger af forureningskoncentrationen i grundvand (se tabel 6.2). For hver plads findes generelt kun en enkelt eller få målinger, og resultaterne giver således kun en indikation af potentialet for grundvandsforurening. I en enkelt undersøgelse er der dog foretaget 14 analyser /50/.

En samlet vurdering af resultaterne tyder på, at det er muligt at finde de målte parametre i forhøjede koncentrationer i grundvandet under pladserne. Der ses overskridelser af kvalitetskriterierne for drikkevand for alle parametre, men i særlig høj grad ses det for arsen.

For to træimprægneringsgrunde er spredning af arsen med grundvand i horisontal retning fra grunden undersøgt. Ved begge undersøgelser er der kun fundet en mindre spredning af arsen med grundvandet. Forhøjede indhold af arsen i grundvandet har i begge tilfælde kunnet påvises i en afstand af ca. 100 m nedstrøms grunden /41, 43/.

Tabel 6.2

Størrelsesorden af analyseresultater for grundvandsprøver

Ref. nr.	Grundvandsspejl m u.t.	Krom µg/l	Kobber µg/l	Arsen µg/l	Fluorid mg/l
/42/	1,5	100	20	<10	0,05
/34/	3,5	60	200	500	4
/24/	7	5	10	4	1
/47/	2-10	i.m.	i.m.	0,2	i.m.
/46/	15-20a)	<1	20-40	<0,2-20	i.m.
/50/	15B)	10*)<br>50-100*)<br>0,43-140	150<br>2-10<br><0,05-200	800<br>0-100<br>0,11-38	20<br>0,5-5<br>0,064-7,6

i.m. : ikke målt

*) : identificeret som krom(VI)

a) : enkelt prøve

b) : måleserie

Afværgeforanstaltninger

Inden for afværge af tungmetalforurenet jord er bortgravning og efterfølgende deponering stadig den eneste løsning. I et enkelt tilfælde er der foretaget deponering af tungmetalforurenet jord i et specialdepot indbygget i en vejdæmning til en ny omfartsvej ved en tidligere træimprægneringsvirksomhed /43/. Efter etablering af depotet har der dog vist sig behov for oprensning af nedsivende perkolat. Det arsen- og fluorid-holdige perkolat opsamles i en tank og ledes igennem en rensekolonne med aktiveret alumina, hvor metallerne ved adsorption fjernes fra perkolatet. Fordelen ved denne rensemetode er, at der ikke tilsættes stoffer i forbindelse med rensning af vandet, men kun fjernes stoffer. De første resultater af forsøget viser en ca. 90 % rensning af perkolatet /47/.

Erfaringen viser, at der ofte forekommer meget høje indhold af tungmetaller i den forurenede jord, og at deponering hos Kommune Kemi derfor ofte er nødvendigt. I forbindelse med bortgravning af tungmetalforurenet jord er der i et tilfælde fundet ca. 300 nedgravede tønder med imprægneringsslam med et tungmetalindhold på omkring 50 % /44/.

Efter bortgravning af hot spot er der på samme lokalitet udført testforsøg med oprensning af forurenet grundvand ved hjælp af en adsorptionskollonne. Testkørslerne har vist, at behandling af vandet er mulig, men at indhold af NVOC i grundvandet medfører behandlingsmæssige problemer, der i væsentlig grad forøger procesomfang og kemikalieforbrug. Ved reduktion i mængden af tilsat ferrojern falder arsenfjernelsen samtidig med, at der ses et betydeligt gennembrud af ferrihydroxidflokke og andre suspenderede komplexbundne ferriforbindelser. Dette skyldes reaktion med det opløste organiske stof. Øges koncentrationen af ferrojern øges rensningen af opløst arsen til over 99 %, men samtidig ses et stigende indhold af ferrihydroxid forårsaget dels af en forøget nedbrydning af NVOC, og nedbrydning af de kompleksbundne ferriioner og dels en forøget reaktionsbelastning pr. volumenenhed i kolonnerne. Indholdet af fluorid opløst i vandet påvirkes ikke af processen, men kræver at der etableres et specielt anlæg hertil /45/.

I de seneste år er der udført forsøg med elektrokinetisk jordrensning. I 1995 var der på verdensplan 12 grupper, som arbejdede med metoden. Tre patenter er udtaget omhandlende elektrokinetic remidiation, og endnu et er søgt, omhandlende en ny processtyring i forbindelse med elektroderne, som er blevet udviklet på Danmarks Tekniske Universitet (DTU) /46/.

Den elektrokinetiske metode afprøvet på DTU i laboratoriet, er afprøvet på tre jorde, hvorpå der har ligget træimprægneringsanlæg fra før 1955, og hvor jorden er stærkt forurenet med kobber, krom og arsen. Det blev fundet, at strømmen mobiliserede alle tre tungmetaller. Kobber var mest mobil, og blev renset ned til 20 mg/kg tør jord. Arsen var mobil indtil et vist niveau, som sandsynligvis hænger sammen med den forsuring, der sker af jorden under processen, idet arsen ikke forventes at være mobil under sure forhold. Et tillægsforsøg viste, at når jordens pH var justeret op til 10 inden rensningen, så var arsen meget mobil. Her var kobber dog mindre mobil. Kun en lille mængde krom var flyttet ud af jorden i begge tilfælde /46/.

Det konkluderes på baggrund af forsøgene, at det sandsynligvis er muligt at rense træimprægneringsgrunde, men på grund af de tre på grund af de tre forureningskomponenters meget forskellige kemi, er det nødvendigt at optimere forholdene i jorden før strømmen tilsluttes /46/.