Udvikling af en bedre konceptuel forståelse af pesticidernes transport under kildeområder - Erfaringer fra pesticidpunktkildeundersøgelser

I de seneste år er der udført flere hundrede forureningsundersøgelser ved pesticidpunktkilder, hvilket har givet et stort erfaringsgrundlag. På nogle lokaliteter ses der overraskende høj tilbageholdelse af stofferne i jordsøjlerne samtidigt med, at der er observeret gennembrud af pesticider i det underliggende grundvand. I flere tilfælde er det svært at forklare observationerne med baggrund i stoffernes forventede mobilitet og nedbrydelighed under de konkrete hydrogeologiske forhold. For eksempel ses de højeste koncentrationer af for længst forbudte pesticider/metabolitter som f.eks. DPC i de øverste 2 meter ved en tidligere vaskeplads, på trods af, at der på lokaliteten er en meget kraftig nedadrettet gradient. Andre pesticider, som først er blevet markedsført i 1990’erne, er omvendt påvist i større dybder, end hvad der teoretisk er mulighed for med baggrund i deres mobilitet, uden at der er tydeligt tegn af utætheder i boringer eller lignende.Formål med dette projekt var at:• Identificere transportveje og forekomst af specifikke pesticider i forskellige dybder i kilde-områder.• Afklare om der er generelle styrende processer og faktorer, som kan forklare eventuelle tendenser i datamaterialet.• Udvikle den eksisterende konceptuelle forståelse af pesticidernes spredningsveje til grundvandet under punktkilder.• Komme med anbefalinger til opmærksomhedspunkter ved ”Den gode pesticidundersøgelse”, som kan føre til troværdige og fremtidssikre risikovurderinger.Denne nye indsigt skal indgå som et element i planlægning af bedre og mere effektive undersøgelser ved pesticidpunktkilder, opstilling af troværdige konceptuelle modeller og efterfølgende mere robuste risikovurderinger.Målgruppen for projektet er regionerne, rådgivere og andre, der arbejder med undersøgelser af pesticidpunktkilder. Projektet har identificeret en række opmærksomhedspunkter vedr. vores konceptuelle forståelse af pesticiders spredning. Dette skal bruges til at sikre, at der fremadrettet undersøges i relevante dybder/afstand fra kilder.I projektet er der defineret tre overordnede typologier for pesticidpunktkilder (se nedenstående figur) og udpeget 9 fokusstoffer (Chloridazon, DPC og MDPC, MCPP, Dichlorprop 4-CPP, Clo-pyralid, Bentazon og DMS). Projektet har gennemgået 19 konkrete cases samt resultater fra alle regionernes punktkildeundersøgelser frem til 2021. Desuden er der modelleret et spænd af forskellige scenarier.Helt overordnet har det været en udfordring at finde data for centrale egenskaber for stoffernes transport og nedbrydning ved relevante koncentrationer og særligt i lerjorde. Der findes få data, og værdierne kan spænde bredt. I praksis anvendes der ofte empiriske værdier med baggrund i vand/jord koncentrationer, men disse antager ofte, at der er ligevægt mellem prøverne, og at de repræsenterer det samme jordvolumen, hvilket sjældent er tilfældet. Nedbrydningsraterne i modelsimuleringerne er i høj grad skønnede værdier, og her er der et betydeligt videnshul både i moræneler og i grundvandsmagasiner.Projektets vigtigste konklusioner er:• Stoffer som DMS og clopyralid anses for at være meget mobile og de er derfor ved at være udvasket fra de øverste lerlag. Derimod kan stoffer som DPC og bentazon forsat forventes at være til stede i de øverste lerlag.• Stoffernes anvendelsesperioder kan have en stor betydning for deres vertikale transport under en pesticidpunktkilde.• Infiltration er et af de mest betydende parametre og valg af en realistisk infiltrationsværdi er vigtig for forståelsen af den vertikale transport. Udover dens betydning for gennembrudstidspunktet har infiltrationen også proportional betydning for størrelsen af forureningsfluxen.• Det ses, at sprækker med en hydraulisk apertur på 20 μm og 1 m indbyrdes afstand kan forkorte transporten igennem et 10 meter tykt lerlag med 5-10 år for de mest mobile pesticider (f.eks. MCPP og DMS) og 15-20 år for de mindre mobile (DPC og bentazon).• Ved flere pesticidlokaliteter er der i moræneler indlejret sekundære sammenhængende grundvandsforekomster, hvor der kan ske horisontal vandtransport og dermed spredning af forurening. Der ses eksempelvis en forskydning på 10 meter ved en hastighed på blot 1 m/år. Desuden har den horisontale transport stor betydning for, hvordan den vertikale transport under denne vandførende horisont forløber, idet der kan forventes større forsinkelse i gennembrud til underliggende magasin. Under disse forhold vil der dermed være mulighed for stigende koncentrationer under kildeområdet i de kommende årtier.• Tilstedeværelse af en stor sandet umættet zone fører til en hurtig nedadrettet transport. Samtidigt er der dog gunstige forhold for nedbrydning, idet den umættede zone og den underliggende mættede zone ofte er aerobe, hvilket betyder, at pesticider som MCPP og clopyralid vil kunne ses i meget lave koncentrationer i det underliggende magasin.Implikationer for varighed af forurening fra pesticidpunktkilder:Gennemgang af data fra lokaliteter har vist, at der på flere lokaliteter forsat træffes høje indhold af DPC i de øvre jordlag, på trods af at brugen af chloridazon er ophørt i 1996. Desuden findes der i de øvre jordlag, særligt i moræneler, forsat høje koncentrationer af pesticider, der forsat anvendes, eller har været tilladt indtil for nyligt, som bentazon og clopyralid. Dette betyder, at der fortsat kan forventes en vedvarende udvaskning til de underliggende primære magasiner. For de mindre mobile pesticider som DPC og bentazon vurderes det, at påvirkningen af de primære magasiner vil foresætte i de samme niveauer i flere årtier (>30 år) endnu. På lokaliteter med sprækker forventes de mere mobile stoffer som DMS og clopyralid til gengæld at give en faldende påvirkning i de kommende årtier. På lokaliteter uden sprækker kan der forventes stigende niveauer af DPC og bentazon i de kommende år, samt en vedvarende tilførsel af stoffer som clopyralid frem til ca. 2035. Ovenstående vurderinger forudsætter en nettoinfiltration på 200 mm/år. Ved lavere infiltrationsrater vil ankomsttiden til magasinet udskydes og styrken af belastningen mindskes, men udvaskningstiden forlænges. For lokaliteter med et tyndt eller ingen dæklag (type 3) kan man forvente, at de højeste koncentrationsniveauer i grundvandsmagasinerne er til stede nu, og at man i perioden 2020-2040 vil kunne observere faldende niveauer. Det skal bemærkes, at ovenstående betragtninger antager ingen nedbrydning, ingen horisontal strømning, en infiltration på 200 mm/år, at stofferne har været anvendt i hele deres tilladte anvendelsesperiode, samt en bestemt tykkelse af dæklag som defineret ved de tre typologier. Det anbefales derfor at tilpasse ovenstående vurderinger til konkrete lokalite-ter og der henvises her til kapitel 5 og Appendiks 3.Anbefalinger til undersøgelser af pesticidpunktkilderVed fremtidige pesticidpunktkilde undersøgelser er der på baggrund af projektets resultater fremkommet en række konkrete anbefalinger:• En bedre forståelse af den vertikale transport på en given lokalitet og vurdering af forureningens varighed forudsætter viden om lokalitetens historik herunder anvendelsesperiode af de forskellige pesticidstoffer.• Der er behov for konkret viden om lokalitetens geologi. Et realistisk bud på infiltration er afgørende, men kan være svær at estimere. Det anbefales derfor at arbejde med et spænd af værdier. Endvidere bør sandsynligheden for tilstedeværelse af store sprækker vurderes. Tilstedeværelse af en umættet zone har også stor betydning for hastighed af den vertikale transport. Endvidere bør man vurdere om der er mulighed for horisontal transport i sekundære grundvandsforekomster, som fører til forskydning og forsinkelse af forureningsfanens spredning til dybereliggende magasiner.• I dette projekt er der udarbejdet et katalog af forskellige modelscenarier for de tre typologier, som med fordel kan bruges til at understøtte den konceptuelle forståelse for en given lokalitet samt vurderingen af fremtidig udvaskning til underliggende magasiner.• Da erfaringer fra flere lokaliteter viser en tilbageholdelse af pesticider i jord, har projektet også synliggjort værdien af jordanalyser, analyser af porevandet og niveauspecifikke vandprøver. Disse vurderes at bidrage væsentligt til den konceptuelle forståelse og sikrer en troværdig risikovurdering. Der er dog et behov for, at detektionsgrænserne for jordanalyserne sænkes til 0,1-1 μg/kg TS for at kunne påvise relevante koncentrationer i forhold til risikovurdering

Skelnen mellem pesticidkilder:Miljøprojekt nr. 2200

Pesticidfund i grundvandet kan enten stamme fra punkt- eller fladekilder, hvilket har stor betydning for hvilke handlemuligheder, der kan være relevante samt hvilke myndigheder der skal handle. Det er regionerne og kommunerne, der spiller den største rolle i forbindelse med opsporing og håndtering af pesticidkilder. Såfremt et fund kan henføres til en punktkilde, vil det være regionerne, der er ansvarlige for den videre indsats i forhold til den konstaterede pesticidforurening, medmindre der er påbudsmulighed, som kan håndteres af den relevante påbudsmyndighed. Regionerne er forpligtet til at iværksætte opsporingen af en mulig kilde, når der er konstateret grundvandsforurening fra ukendte forureningskilder, medmindre det er usandsynligt, at forureningen er omfattet af Jordforureningsloven. Det vil sige, at regionen som udgangspunkt skal varetage opsporingen medmindre, der er tydelig indikation på, at fund kan henføres til en fladekilde.Der blev i 2013 gennemført et projekt, hvor formålet var at udvikle/identificere metoder, som kan gøre det muligt at skelne mellem pesticidkilder (Miljøprojekt 1502, 2013). Dette resulterede i 11 indikatorer, til at vurdere, hvorvidt fund kan henføres til en punktkilde eller fladekilde.Siden 2013 har der været væsentlige ændringer i omfanget af analysepakkerne i forbindelse med regionernes forureningsundersøgelser, boringskontrollen og grundvandsovervågningen. Der er således nu resultater for en række pesticider og nedbrydningsprodukter (metabolitter), som ikke indgik i det tidligere arbejde med udvikling af indikatorerne. En del af disse pesticider, især nedbrydningsprodukter, konstateres nu hyppigere end nogen pesticider tidligere har gjort i vandværkernes boringskontrol. Formålet med nærværende projekt har således været en opdatering af metoden til skelnen mellem pesticidkilder, så metoden fremadrettet også vil kunne anvendes på de pesticider, som er dominerende i grundvandet i dag, og som ikke indgik i projektet fra 2013.Målgruppen er som udgangspunkt regionerne, som har brugt og fortsat gerne vil bruge indikatorerne i forbindelse med afklaring af, hvorvidt de skal gennemføre en indsats i forhold til potentielle pesticidpunktkilder, der kan være årsag til fund i indvindingsboringer. Derudover vil målgruppen også omfatte forsyninger, vandværker og kommuner.Indikatorerne kan som udgangspunkt anvendes på fund i indvindingsboringer, hvor der foregår en aktiv indvinding fra. De kan i visse situationer også anvendes på andre boringer med en overordnet jævn drift fra et betydende grundvandsmagasin, dvs. f.eks. afværgeboringer og i visse tilfælde markvandingsboringer. Der er enkelte indikatorer, som også kan anvendes på moniteringsboringer (eksempelvis pejleboringer ved kildepladser), hvilket er beskrevet under den enkelte indikator.Projektet bygger på en række delaktiviteter, som har bidraget med input til revurdering af de eksisterende indikatorer og udpegning af nye indikatorer:•Gennemgang af 23 stoffer med hensyn til salg af moderstofferne, udviklingen i anvendelsen af stofferne i landbruget, det private og det offentlige samt en gennemgang af fund i udvalgte europæiske lande. Tre af stofferne er gengangere fra 2013 projektet. Derudover er der foretaget en gennemgang af de fysisk-kemiske egenskaber for disse stoffer.•Statistisk bearbejdning af stoffer i de fire datasæt (GRUMO, LOOP, boringskontrol fra indvindingsboringer og regionens undersøgelsesboringer), som indeholdte tilstrækkelige data til at sikre et robust grundlag til den statistiske bearbejdning. Der har i alt inddraget 66 forskellige stoffer inkl. nedbrydningsprodukter.•Scenariemodelleringerne, hvor der er udvalgt repræsentative stoffer, herunder inputkoncentrationer og -funktioner. Dette har resulteret i, at 16 stoffer inkl. nedbrydningsprodukter er udvalgt til modelkørslerne, hvor der er taget udgangspunkt i to geologiske opsætninger, hhv. en model for en typisk sandet jysk geologi og en model for en typisk sjællandsk leret geologi.•Supplerende databearbejdning af fund i sammenholdt med indvindingsboringernes beliggenhed i forhold til områder med større andel af landbrug og områder med større andel af bebyggelse.•I projektet fra 2013 indgik data fra LOOP som repræsentant for et eventuelt forureningsniveau lige under dyrkede marker og dermed en potentiel fladekilde. Disse indtag er ikke prøvetaget siden 2006 og dermed var der ikke data for de stoffer, der nu er en del af analysepakkerne. Derfor blev der i forbindelse med nærværende projekt prøvetaget 51 LOOP-indtag, hvor resultaterne indgik i den statistiske bearbejdning og scenariemodelleringerne.•Til at understøtte de udpegede indikatorer, er der foretaget en detaljeret gennemgang af 13 forskellige cases, som repræsenterer fund, der kan henføres til punkt- og fladekilder.Der ligger således meget databearbejdning og scenariemodellering til grund for udpegning af indikatorerne. Grundlaget for dette er mere detaljeret beskrevet i appendiks 1-6. Det er vigtigt at understrege, at der er tale om indikatorer, som dermed ikke er det fulde svar på om et fund skyldes en flade- og/eller en punktkilde. Det har været målet at gøre indikatorerne simple at bruge, hvilket også betyder, at der i nogle situationer er truffet valg, hvor der er gået på kompromis med detaljerne i databearbejdningen og scenariemodelleringen. Dette har været nødvendigt for at gøre indikatorerne operationelle.Det har resulteret i alt 10 indikatorer, som kan anvendes til vurdering af, hvorvidt et fund kan henføres til en punktkilde og/eller en fladekilde. Situationen omkring nogle af de hyppigst fundne pesticidstoffer i bl.a. grundvandsovervågningen, DMS og DPC, viser, at der kan være særlig komplicerende faktorer, der bør overvejes, når fund med disse stoffer skal vurderes i forhold til, om de kan henføres til en punktkilde og/eller en fladekilde. Der er således ikke tale om egentlige indikatorer, men faktorer, som bør inddrages, når der er fund med DMS og DPC i landbrugsområder.Indikatorerne er listet nedenfor, hvor der er en henvisning til en gennemgang af baggrunden for indikatoren, og hvordan den skal vurderes. Til hver indikator er beskrevet cases, som kan hjælpe til tolkning af indikatoren. Der er også medtaget eksempler, som stammer fra f.eks. fund i en indvindingsboring, men som ikke bunder i en case beskrevet i nærværende projekt.Som afslutning på rapporten er der foretaget en opsamling på alle indikatorerne med angivelse af punktkilde/fladekilde samt opsamling på supplerende overvejelser i forbindelse med vurdering af fundene