DOKUMENTATION AF NATURLIG NEDBRYDNING AF PESTICIDFORURENEDE LOSSEPLADSER Nina Tuxen, Orbicon Trine Skov Jepsen, Orbicon Poul L. Bjerg, DTU Miljø ATV møde 28. januar 2015 Indhold • Pesticider og lossepladser • MNA (moniteret naturlig nedbrydning) • Cases • Dokumentationsmetoder • Opsamling Pesticider og lossepladser • Fra Bjerg et al., 2009 Stoffer nedstrøms lossepladser • ”perkolat”-stoffer (ammonium, jern, organisk stof osv.) • Miljøfremmede organiske stoffer (BTEX’er, chlorerede opløsningsmidler, pesticider, phenoler, m.m.) • Tungmetaller (ref: MST projekt nr. 16, 2014) Dichlorprop MCPP Phenoxysyrer • I 19 ud af 22 undersøgte • MCPP, dichlorprop og 4-CPP • Op til 800 mg/l • (ref: MST projekt nr. 1502, 2013) 4-CPP Nedbrydning af phenoxysyrer • Phenoxysyrer nedbrydes ret hurtigt under aerobe forhold • Øgede iltkoncentrationer giver øgede nedbrydningsrater • Der sker evt. en vis reduktiv dechlorering under anaerobe forhold (dannelse af 4-CPP) • Specifikke bakterier kan vokse på phenoxysyrer Fra Tuxen et al., 2006 MCPP (mechlorprop), dichlorprop, 2,4-D, MCPA Moniteret Naturlig Nedbrydning (MNA) • Afværgeteknologi/strategi, der baserer sig på naturlige nedbrydningsprocesser, der mindsker forureningen til et acceptabelt niveau – Konceptuel model – serier af indicier/beviser – moniteringsplan Oliestoffer Radioaktive stoffer • Grøn, økonomisk attraktiv teknologi • Udbredt og anerkendt – USA, England, Holland m.m. • I Danmark – Ingen protokoller – Indgår i risikovurdering og prioritering Chl. opløsningsmidler Tungmetaller VOC’er MtBE MNA, pesticider og lossepladser • Afværge af lossepladser – ikke mange muligheder – Afværgepumpning er dyrt og langvarigt • Komplekse forhold – Mange stoffer – Komplekse nedbrydningsforhold (forskellige redoxzoner) – ”Mikro”-forurening og ”makro”-forurening • Attraktivt at overveje MNA • Kræver – Detaljeret forståelse af processer – Specielle dokumentationsmetoder Fra Bjerg et al., 2011 Cases Sjølund losseplads • Region Syddanmark • Indgået i EU projektet CORONA udført af DTU Miljø Stengården losseplads • Region Sjælland • Undersøgt i flere år af regionen Dokumentationsmetoder -transekter Fra Tuxen et al., 2003 Transekt Phenoxysyrer Chlorid Fra Region Sjælland., 2014 A B C (0 m) (50 m) (100 m) g/år 13 36 0,1 % 100 277 1 kg/år 284 299 83 % 100 105 29 Dokumentationsmetoder -Moder/datterstoffer + urenheder Men urenheder i produktionen! Stof Overskridelser af worst-case ratio 2,6-DCPP/dichlorprop 1/9 2-CPP/dichlorprop 6/8 4-CPP/dichlorprop 11/12 2,4-dichlorphenol/(dichlorprop+2,4-D) 0/1 6-chlor-2-MCPP/MCPP 2/7 4-chlor-2methylphenol/(MCPP+MCPA) 1/3 Fra Region Sjælland., 2014 Fra Reitzel et al., 2004 Dokumentationsmetoder -Moder/datterstoffer + urenheder Dokumentationsmetoder – enantiomerspecifikke analyser [R ] [R ] [ S] Abiotiske processer påvirker ikke EF 4-CPP EF=0,9 EF=0,2 Fra Reitzel et al., 2004 EF=0,7 MCPP Fra Region Sjælland., 2014 Enantiomerfraktion, EF Kildeområde ”Tungere” -24 -26 -28 -30 ”Lettere” -32 0% ca. 200 m nedstrøms Grad af nedbrydning 100 % Moderstof fuldt nedbrudt ca. 450 m nedstrøms -32 Fra Region Sjælland., 2014 Ved isotopanalyse måles et stofs isotopforhold (13C/12C). – Isotopforholdet beskrives ved en negativ delta notation (𝛿 13 𝐶) -22 R-MCPP S-MCPP R-DCPP S-DCPP R-4-CPP S-4-CPP R-MCPP S-MCPP R-DCPP S-DCPP R-4-CPP S-4-CPP R-MCPP S-MCPP R-DCPP S-DCPP R-4-CPP S-4-CPP • Mikroorganismer nedbryder 12C-molekyler hurtigere/lettere end 13C-molekyler ‰ • Tungere δ13C Dokumentationsmetoder -stabile isotopanalyser Kildeområde ”Tungere” -24 -26 -28 -30 ”Lettere” -32 0% ca. 200 m nedstrøms Grad af nedbrydning 100 % Moderstof fuldt nedbrudt ca. 450 m nedstrøms -32 Fra Region Sjælland., 2014 Ved isotopanalyse måles et stofs isotopforhold (13C/12C). – Isotopforholdet beskrives ved en negativ delta notation (𝛿 13 𝐶) -22 R-MCPP S-MCPP R-DCPP S-DCPP R-4-CPP S-4-CPP R-MCPP S-MCPP R-DCPP S-DCPP R-4-CPP S-4-CPP R-MCPP S-MCPP R-DCPP S-DCPP R-4-CPP S-4-CPP • Mikroorganismer nedbryder 12C-molekyler hurtigere/lettere end 13C-molekyler ‰ • Tungere δ13C Dokumentationsmetoder -stabile isotopanalyser Kildeområde ”Tungere” -24 -26 -28 -30 ”Lettere” -32 0% ca. 200 m nedstrøms Grad af nedbrydning 100 % Moderstof fuldt nedbrudt ca. 450 m nedstrøms -32 Fra Region Sjælland., 2014 Ved isotopanalyse måles et stofs isotopforhold (13C/12C). – Isotopforholdet beskrives ved en negativ delta notation (𝛿 13 𝐶) -22 R-MCPP S-MCPP R-DCPP S-DCPP R-4-CPP S-4-CPP R-MCPP S-MCPP R-DCPP S-DCPP R-4-CPP S-4-CPP R-MCPP S-MCPP R-DCPP S-DCPP R-4-CPP S-4-CPP • Mikroorganismer nedbryder 12C-molekyler hurtigere/lettere end 13C-molekyler ‰ • Tungere δ13C Dokumentationsmetoder -stabile isotopanalyser Fra Tuxen et al., , 2003 Dokumentationsmetoder -nedbrydningsforsøg Fra Tuxen et al., , 2005 Dokumentationsmetoder -specifikke nedbrydere Fra Tuxen et al., , 2005 Dokumentationsmetoder -specifikke nedbrydere Dokumentationsmetoder -modellering Reactive Transport Nonreactive Transport Fra Prommer et al., , 2006 Dokumentationsmetoder -modellering Nedbrydning kunne kvantificeres til 96 % massereduktion inden for 250 m Fra Prommer et al., , 2006 Opsamling • MNA af pesticidforurenede lossepladser er en attraktiv løsning – I hvert fald for phenoxysyrer…. • MNA på lossepladser kræver særlige metoder – Mange faldgruber – Mange muligheder – nye analyser er kommet til • MNA kræver – En ”investering” i undersøgelser (med risiko for at nedbrydningen alligevel ikke er tilstrækkelig) – En klar kommunikation – En moniterings- og aktionsplan Læsestof • Miljøprojekt nr. 1502, 2013. Skelnen mellem pesticidkilder, appendix 4, bilag 5. • Miljøprojekt nr. 16, 2014. Risikovurdering af lossepladsers påvirkning af overfladevand. • Region Sjælland, 2014. Udkast til ”Tilvejebringelse af beslutningsgrundlag for den fremtidige afværge på Stengårdens Losseplads”. • Prommer, H., Tuxen, N., & Bjerg, P.L., 2006. Fringe-controlled natural attenuation of phenoxy acids in a landfill plume: Integration of field-scale processes by reactive transport modelling. Environmental Science & Technology, 40, 4732-4738. • Tuxen,N., Albrechtsen,H.-J. & Bjerg,P.L., 2005. Identification of a reactive degradation zone at a landfill leachate plume fringe using high resolution sampling and incubation techniques. Journal of Contaminant Hydrology, 85, issue 3-4, 179-194. • Reitzel, L.A., Tuxen, N., Albrechtsen, H.-J., Ledin, A. & Bjerg, P.L., 2004. Can degradation products be used as lines of evidence of natural attenuation? Environmental Science and Technology, 38, 457-467. • de Lipthay, J.R., Tuxen, N., Johnsen, K., Hansen, L.H., Albrechtsen, H.-J., Bjerg, P.L. & Aamand, J., 2003. In situ exposure to low herbicide concentrations affects microbial population density and catabolic gene frequency in an aerobic shallow aquifer. Applied and Environmental Microbiology, vol. 69 issue 1, 461-467. • Tuxen, N., Ejlskov, P, Albrechtsen, H.-J., Reitzel, L.A., Pedersen, J.K. & Bjerg, P.L., 2003. Application of natural attenuation to ground water contaminated by phenoxy acid herbicides at an old landfill in Sjølund, Denmark. Ground water monitoring and remediation, 23, no. 4, 48-58. • Tuxen, N., de Lipthay, J.R., Albrechtsen, H.-J., Aamand, J. & Bjerg, P.L., 2001. Effect of exposure history on microbial herbicide degradation in an aerobic aquifer affected by a point source. Environmental Science and Technology, 36, 22052212. • Bjerg, P.L., Tuxen, N., Reitzel, L.A., Albrechtsen, H.-J og Kjeldsen, P., 2011. Natural attenuation processes in landfill leachate plumes at three Danish sites, Ground Water, vol. 49, issue 5, p. 688-705 • Tuxen,N., Reitzel,L.A., Albrechtsen,H.-J. & Bjerg,P.L., 2006 Oxygen-enhanced biodegradation of phenoxy acids in ground water at contaminated sites. Ground Water, vol. 44 no.2, pp. 256-265
© Copyright 2024