The power of POM att använda passiva provtagare vid platsspecifik riskbedömning av -förorenade områden Dan Berggren Kleja, Anja Enell, Pär-Erik Back, Michael Pettersson, Ola Wik På säker grund för hållbar utveckling
är en vanlig förorening -16 Pyrolytiska processer (koksverk, gasverk) Låg Medel Hög Impregnering (kreosot, koltjära) Renare marks vårmöte Malmö 2017-03-29 2
Generella riktvärden Styrande skyddsobjekt/exponeringsväg för de olika grupperna Ämnesgrupp KM MKM -L markmiljö markmiljö -M hälsa/ånga hälsa/ånga -H hälsa/växtintag markmiljö Människa och markmiljö viktiga skyddsobjekt Renare marks vårmöte Malmö 2017-03-29 3
NV:s modell Luft Mineral Organiskt material K lipid K oc a H w K DOC Porluft Mark Löst organiskt material (DOC) tot Porvatten Grundvatten / Ytvatten Renare marks vårmöte Malmö 2017-03-29 4
Metod för analys av porvattenkoncentration jämviktning med polyoxyetylen-membran (POM) Enkel metod! a) 10 g jord + POM + 35 ml 0.001 M CaCl 2 + 0.015 NaN 3 (biocid). b) Skaka i 28 dygn c) Extrahera POM (aceton/hexan) d) C w = C POM / K POM C w = porvattenkoncentration C POM = POM-koncentration K POM = POM-fördelningskoefficient Arp et al., 2014 Renare marks vårmöte Malmö 2017-03-29 5
Mätningar av K oc med POM-metoden visar ofta starkare bindning än den man får med NV:s riktvärdesmodell Mätt med POM log K oc RIVM=NV K ow = oktanol-vatten fördelningskoefficienten Arp et al., 2014 Renare marks vårmöte Malmö 2017-03-29 6
Gasavgång Mineral Organiskt material K lipid K oc a H w K DOC Porluft Löst organiskt material (DOC) tot Porvatten Grundvatten / Ytvatten Renare marks vårmöte Malmö 2017-03-29 7
Beräknad porgashalt jämfört med uppmätt halt Data från Wermlandskajen, Karlstad kommun Beräknad med NV:s riktvärdesmodell 95% CI medelvärde Back et al., 2016 Renare marks vårmöte Malmö 2017-03-29 8
Beräknad porgashalt jämfört med uppmätt halt Data från Wermlandskajen, Karlstad kommun Beräknad med POM-metoden 95% CI medelvärde Koncentrationen i porluft (C a ) beräknades med C a = H C w Back et al., 2016 Renare marks vårmöte Malmö 2017-03-29 9
Transport till grundvatten Mineral Organiskt material K lipid K oc a H w K DOC Porluft Löst organiskt material (DOC) tot Porvatten Grundvatten / Ytvatten Renare marks vårmöte Malmö 2017-03-29 10
POM-metoden kan inte direkt användas för att skatta utlakning utan måste korrigeras för DOC-bunden log K oc mätt med ER-H ER-H-metoden log K oc mätt med POM Enell et al., 2016 Renare marks vårmöte Malmö 2017-03-29 11
DOC-bunden kan skattas med ett K ow -samband log K DOC log K ow [] tot = [] w + K DOC [DOC] [] w Enell et al., 2016 Renare marks vårmöte Malmö 2017-03-29 12
Markmiljön Mineral Organiskt material K lipid K oc a H w K DOC Porluft Löst organiskt material (DOC) tot Porvatten Grundvatten / Ytvatten Renare marks vårmöte Malmö 2017-03-29 13
Bioackumulation kan skattas från porvattenhalter bestämda med POM-metoden Upptagsexperiment med Enchytraeus crypticus (4 veckors exponering) log K lipid mätt med POM Upptagsexperiment med 21 fältkontaminerade jordar visade på stark korrelation mellan mätt K lipid (C lipid /C w ) och K ow Arp et al., 2014 Renare marks vårmöte Malmö 2017-03-29 14
Organismer i olika livsmiljöer uppvisar samma känslighet om exponering uttrycks som koncentrationen i fettvävnad Andel påverkade arter HC5=0,39 mmol/kg HC50=4,7 mmol/kg NOEC-värden för 54 olika arter, medelvärde alla -föreningar 13 31 log (kritisk koncentration i fett), mmol/kg Verbruggen, 2012 Renare marks vårmöte Malmö 2017-03-29 15
Uppmätta porvattenkoncentrationer av :er kan räknas om till toxisk nivå i fettvävnad (TU-ansats) Verktyget IBRACS TU calculator kan laddas ner från http://projects.swedgeo.se/ibracs/ TU -i = C -i / Riktvärde -i Brand et al., 2012 Renare marks vårmöte Malmö 2017-03-29 16
Tillämpning av metodiken Riksten, Botkyrka kommun Rikstens Kol- och Tjärfabrik Stängdes för ca. 60 år sedan (idag ruin) Klassificerades av lst i Stockholms län som riskklass-1-objekt enligt MIFO Bysjön Tjärfabrik Renare marks vårmöte Malmö 2017-03-29 17
Provpunkt Tillämpning av metodiken Riksten, Botkyrka kommun Djup C jord (mg/kg dw) 95% skydd (cm) -16 -L* -M* -H* RIVM MPC RIVM SRC 1 0-30 277,7 23,5 100,4 153,7 4,47 0,08 2 0-20 40,8 5,6 13,6 21,7 4,68 0,08 3 0-20 5,1 1,4 1,3 2,4 0,04 0,00 6A 0-30 48,5 4 10,5 39,8 0,43 0,01 6B 30-70 3,5 0,3 0,5 2,7 0,19 0,00 7 0-20 11,6 3,5 3,1 5 0,07 0,00 8 0-20 3,7 1,5 1 1,2 0,05 0,00 9 0-15 0,3 0,1 0,1 0,1 0,06 0,00 10 0-25 1,6 0,2 0,4 1 0,07 0,00 11 0-35 49,9 3,7 6,6 40,5 0,31 0,01 TU 50% skydd >KM >MKM Renare marks vårmöte Malmö 2017-03-29 18
Slutsatser POM-metoden är ett användbart verktyg för att förbättra platsspecifika riskbedömningar för :er vad gäller gasavgång, lakbarhet, samt skydd av markmiljön. Platsspecifik information om K oc kan användas i NV:s riktvärdesmodell för att utvärdera effekter på gasavgång och lakbarhet. Platsspecifik information om porvattenkoncentrationer kräver däremot ett eget verktyg för att kunna användas i en ekologisk riskbedömning (t ex IBRACS TU calculator). För en meningfull tillämpning av POM-metoden krävs tillräckligt många mätningar för att täcka den rumsliga variationen på lokalen. Renare marks vårmöte Malmö 2017-03-29 19
Referenser Arp, H. P. H., S. Lundstedt, S. Josefsson, G. Cornelissen, A. Enell, A.-S. Allard & D. B. Kleja (2014). "Native Oxy-s, N-PACs, and s in Historically Contaminated Soils from Sweden, Belgium, and France: Their Soil-Porewater Partitioning Behavior, Bioaccumulation in Enchytraeus crypticus, and Bioavailability. Environ. Sci. Technol. 48, 11187 11195. Back, P.-E., Pettersson, M., Kleja, D.B., Ohlsson, Y., Carling, M. 2016. i porgas: provtagning, modellering och övergripande metodik vid riskbedömning. Statens geoteknisk institut. Enell, A., Lundstedt, S., Arp, H.P.H., Josefsson, S., Cornelissen, G., Wik, O. & Kleja, D.B. (2016). Combining Leaching and Passive Sampling To Measure the Mobility and Distribution between Porewater, DOC, and Colloids of Native Oxy-s, N-PACs, and s in Historically Contaminated Soil. Environ. Sci. Technol. 50, 11797 11805. Verbruggen, E.M.J., 2012. Environmental risk limits for polycyclic aromatic hydrocarbons (s). RIVM report 607711007/2012 Brand, E., Smedes, F., Jonker, M.T.O., Harmsen, J., Peijnenburg, W.J.G.M., Lijzen, J.P.A. 2012. Advice on implementing bioavailability in the Dutch soil policy framework. RIVM report 711701102/2012 Renare marks vårmöte Malmö 2017-03-29 20
Tack för uppmärksamheten! Foto: Helena Branzén, SGI Renare marks vårmöte Malmö 2017-03-29 21