Gandalf kaster sin magi over forurenet jord
Nuværende undersøgelser af forurenet jord er langtfra præcise nok. Ny metode er et ’fingeraftryk’ af jorden og opfanger mange flere stoffer.
forurenet jord jordarter stoffer forurenede ting fareklasse kategorisering klassificikation

Det kræver jord under neglene at udvikle en ny metode til at opspore uønskede stoffer i jorden. Her udgraver og sorterer deltagere i Gandalf-projektet jordprøver, der skal hjem i laboratoriet og analyseres. (Foto: Signe Vork Nissen (Eurofins))

Det kræver jord under neglene at udvikle en ny metode til at opspore uønskede stoffer i jorden. Her udgraver og sorterer deltagere i Gandalf-projektet jordprøver, der skal hjem i laboratoriet og analyseres. (Foto: Signe Vork Nissen (Eurofins))

Når vi udvikler vores byer og samfund, bygger vi ofte oven på jord, der tidligere har været brugt til andre ting. Tidligere fabriksgrunde bliver bebygget med eksempelvis boliger, kontorer og institutioner.

De danske kommuner håndterer i disse år derfor tusindvis af ton jord, der er forurenet eller kan være det. Når grunden skifter status, eksempelvis fra fabriks- til boliggrund, bliver jorden undersøgt.

Vi ønsker ikke at bygge en børnehave eller en boligblok på forurenet jord. Derfor fjerner bygherrer og kommuner forurenet jord, inden byggeriet går i gang. I andre tilfælde får jorden lov til at blive liggende, fordi analyser af jordprøverne viser, at den ikke indeholder sundhedsskadelige stoffer på et alarmerende niveau.

Men i min forskningsgruppe har vi fundet ud af, at kommunens metoder til at vurdere jorden har to alvorlige fejl.

Derfor har vi forsøgt at finde løsninger, så vi i fremtiden nemt og sikkert kan finde ud af, om jorden under byens næste børnehave er forurenet eller ej.

Fakta
Om Forskerzonen

Denne artikel er en del af Videnskab.dk’s Forskerzonen, hvor forskerne selv formidler deres forskning, viden og holdninger til et bredt publikum – med hjælp fra redaktionen.

Forskerzonen bliver udgivet takket være støtte fra vores partnere: Lundbeckfonden, Aalborg Universitet, Roskilde Universitet og Syddansk Universitet.

Forskerzonens redaktion prioriterer indholdet og styrer de redaktionelle processer, uafhængigt af partnerne. Læs mere om Forskerzonens mål, visioner og retningslinjer her.

Testmetoder af jordforurening har alvorlige fejl

I forbindelse med forskningsprojektet Gandalf har vi efterprøvet nogle af de metoder, som i dag er det normale inden for prøvetagning og analyser af jordprøver i Danmark.

Vores resultater viser, at den nuværende måde at gøre tingene på rummer flere mulige fejlkilder. Og det er ganske alvorlige fejl, vi kan påvise.

  1. Det net, vi så at sige kaster ud, når vi tager jordprøver, er langtfra finmasket nok. Det viser kontrolanalyser, som vi har udført på jord fra en tidligere industrigrund i København. I 50 procent af tilfældene giver den normale standardanalyse og vores kontrolanalyse et forskelligt resultat. Analysen afgør, i hvilken fareklasse jorden i et konkret vognlæs bliver placeret. Op til syv procent af jorden endte tre-fire fareklasser forkert.
     
  2. I jagten på miljøfremmede stoffer (stoffer, der findes steder og i mængder, der ikke findes naturligt) er vi hidtil gået frem efter nogle lister over en række problematiske stoffer, som er defineret i lovgivningen. Men både jord og vand kan være forurenet med stoffer, som ikke står på nogen lister.

En hjælp til kommunerne

I Gandalf har vi arbejdet med at udvikle løsninger, som kan give os et langt mere nøjagtigt billede af, hvor forurenet en given mængde jord er, og hvad den er forurenet med.

Det er redskaber, kommunerne kan bruge, så de ikke giver tilladelse til byggeri på forurenet jord. Eller i andre tilfælde bruger masser af penge på at håndtere jord, som i virkeligheden ikke er alvorligt forurenet.

Men før vi når til løsningerne, skal vi lige have uddybet, hvad der egentligt er galt med de nuværende metoder.

Hvorfor Gandalf?


Gandalf er for mange den grå troldmand i fiktionstrilogien ’Ringenes Herre’, og da fremgangsmåden med ’untargeted kemiske analyser’ ifølge forskerne også er lidt en form for magi, valgte de at navngive projektet Gandalf.

Projektet er et samarbejde mellem Københavns Universitet, kommuner og private virksomheder, og det er økonomisk støttet af Innovationsfonden.

Kilder: Jan H. Christensen og Københavns Universitet

En enkelt kop jord afgør skæbnen for et helt vognlæs

Én kaffekop jord ud af hvad der kan være på en lastbil.

Det er normalt størrelsen på den prøve, der afgør, hvad der skal ske med et vognlæs jord.

Konkret bliver en grund, hvor der er mistanke om mulig jordforurening, delt op i felter a syv gange syv meter. Midt i feltet borer man et sneglebor ned. Når det kommer op, skraber man jord af siderne og ned i en beholder på størrelse med en kaffekop.

En analyse af, hvilke stoffer jorden i beholderen indeholder, afgør, hvad der sker med den portion jord, som befinder sig inden for firkanten og i et dybdeinterval på cirka 33 centimeter.

Finder man miljøfremmede stoffer i store mængder i prøven, bliver jorden behandlet på én måde. Er prøven ’ren’, håndterer man den på en anden måde. Helt konkret afgør prøver i hvilken fareklasse, jorden skal placeres. Der findes fem fareklasser fra 0 (ren jord) til 4 (stærkt forurenet jord).

Er en kop jord repræsentativ? 

Spørgsmålet er så, om en enkelt kaffekop med jord virkelig er repræsentativ for et helt vognlæs?

Det valgte vi at efterprøve i forbindelse med Gandalf-projektet.

En bygherre stillede en tidligere industrigrund til rådighed som forsøgsmark for Gandalf. Vi delte grunden op i de sædvanlige felter på syv gange syv meter og tog de normale prøver i midten af hvert felt, men derudover tog vi et antal supplerende prøver i hvert felt.

Vi sammenlignede analysen af den prøve, som normalt ville afgøre jordens skæbne, med analysen af de ekstra prøver, vi tog.

Nej, en kop er ikke repræsentativ for et vognlæs

Resultatet var markant.

I cirka 50 procent af tilfældene fik vi ikke samme resultat af standardprøven og kontrolprøven, og resultatet kunne variere hele fire fareklasser på en skala fra 0 til 4.

Det er vigtigt at understrege, at vi ikke kun fandt eksempler på jord, som i virkeligheden hørte hjemme i en højere fareklasse end dér, hvor den ville være blevet placeret med standardmetoden.

Det modsatte var også tilfældet. Hvis vi tilfældigvis skruede snegleboret ned det eneste sted, hvor jorden var forurenet, kunne læsset komme til at fremstå langt mere belastet af farlige stoffer, end tilfældet egentlig var.

Når det sker, betyder det, at jorden bliver behandlet med mere omfattende sikkerhedsforanstaltninger end nødvendigt. Dermed bliver udgiften for samfundet langt større, end den burde.

Ny metode blander flere prøver fra samme grund

Vores konklusion er, at vi generelt bør tage langt flere delprøver fra et vognlæs jord, end vi gør nu. Delprøverne bør herefter blandes til en såkaldt ’blandingsprøve’, som vil være langt mere repræsentativ for gennemsnitsforureningen i et vognlæs.

Dette vil betyde, at vi vil få langt større sikkerhed for, at jord ender i den rigtige fareklasse og bliver håndteret korrekt. Flere prøver koster flere penge, men det er også dyrt at håndtere jorden forkert.

Og ikke mindst er der den sundhedsmæssige risiko, som det kan indebære, hvis forurenet jord fejlagtigt bliver frikendt og brugt til et formål, hvor mennesker kommer i kontakt med jorden.

Men det er ikke kun antallet af jordprøver, der skaber udfordringer. Vi overser også vigtige stoffer, som kan være skadelige. 

Vi leder efter for få stoffer

Den danske miljølovgivning er indrettet sådan, at man i jagten på miljøfremmede stoffer hidtil er gået frem efter nogle target-lister over en række problematiske stoffer, som er defineret i lovgivningen.

Det drejer sig om nogle tungmetaller, tjærestoffer og kulbrinter, men både jord og vand kan være forurenet med stoffer, som ikke står på nogen lister.

I Gandalf har vi arbejdet med såkaldte ’non-target-analyser’, hvor vi har set langt bredere på den forurening, der er i jorden.

Kun 12 stoffer i en gruppe på 6.000 måles

Perflourede alkylsulfonater (PFAS) er et eksempel på en gruppe stoffer, hvor kun en meget lille del står på den liste, som loven kræver en målrettet undersøgelse for. Industrien har brugt og bruger cirka 6.000 forskellige PFAS-forbindelser, men lovgivningen stiller kun krav om, at man undersøger for 12 af dem.

På nuværende tidspunkt er der altså 5.988 forbindelser, som vi ikke ser, hvis de skulle dukke op i en prøve – og det gør de. Det er bare ét eksempel på, at man havner i en blindgyde med den strategi, der ligger i den målrettede target-tilgang.

PFAS-forbindelserne er en gruppe syntetiske stoffer, der ikke forekommer naturligt. Stofferne har typisk vandafvisende og fedtafvisende egenskaber og anvendes i en lang række produkter som for eksempel tekstiler og fødevareemballage.

Kræftfremkaldende PFOS-køer

PFAS-forbindelser indgår også i brandskum, og derfor er de kommet højt på den aktuelle dagsorden i forbindelse med sagen om forurening fra brandskolen i Korsør.

På brandskolen har man i undervisningen brugt brandskum, som indeholdt PFAS-forbindelsen PFOS.

Store dele af skummet endte i en lokal bæk, som køer drak af, og det viser sig nu, at kødet fra køerne, som beboere i området i mange år har spist, indeholder store mængder af de potentielt kræftfremkaldende PFOS-forbindelser.

Ny metode afslører jordens ’kemiske fingeraftryk’

Vi har udviklet to konkrete redskaber, som kan bruges til at give et mere detaljeret billede af jordforureningen.

De kaldes ChemFingSoil og ChemFingSoil+, fordi de så at sige afslører forureningens kemiske fingeraftryk. Med de kemiske fingeraftryk kan vi gå mindre målrettet til værks og få et mere komplet billede af forureningen.

Vi fik mulighed for at prøve vores nye værktøjer - de kemiske fingeraftryk - af i praksis. På den grund, vi fik stillet til rådighed, havde der tidligere ligget håndværksvirksomheder og mindre industri. Kommunen vidste, at grunden var forurenet.

Kan afsløre stoffer, vi ikke kender endnu

I Gandalf arbejdede vi med analyser i tre niveauer:

  • Niveau 1: En fuldstændig målrettet analyse af et begrænset antal forudbestemte stoffer. Dette niveau er identisk med de nuværende metoder.
  • Niveau 2: Her anvender man ChemFing-metoderne og analyserer bredt for en lang række kendte forureninger og forureningsmønstre.
  • Niveau 3: Her åbner man så at sige vinduet helt og kigger efter både kendte og ukendte potentielle forureninger. Populært sagt svarer det til at tage et billede af en person med forskellige typer af kameraer fra forskellige vinkler.

På den måde går vi fra at analysere for 10 til 20 parametre på niveau 1 til at kigge efter flere tusinde forskellige stoffer i jordprøven på niveau 3. Mange af stofferne kender vi end ikke identiteten af i dag.

Gandalf handlede ikke kun om analytisk kemi, men i høj grad også om datavidenskab. Vi udviklede i løbet af projektet softwarepakker til analyse af de kemiske fingeraftryk.

Gandalf bliver til Vandalf

Ved at anvende de kemiske fingeraftryksmetoder er det lykkedes at skabe nogle langt mere detaljerede billeder af forureningen, end det indtil nu har været muligt.

Populært sagt svarer det til at gå fra sort-hvide billeder til billeder med 256 farver, men i virkeligheden er der jo mange flere farver.

I projektet har vi derfor indledt et arbejde, som i fremtiden gerne skulle give os mulighed for at se på endnu flere detaljer og dermed skabe en endnu bedre forståelse af det samlede billede af en forurening.

Forskningsprojektet Gandalf er nu afsluttet, men vi fortsætter med at forfine de kemiske fingeraftryk yderligere. Det sker gennem projektet Vandalf, som handler om kemiske fingeraftryksanalyse af spildevand på samme måde, som vi i Gandalf koncentrerede indsatsen om jordforurening.

Hvad stiller vi op med nyfundne stoffer?

Med brugen af det kemiske fingeraftryk går vi fra at undersøge målrettet for 15 stoffer til måske at finde flere tusind stoffer ved ’non-target’-analyse, hvor man ikke på forhånd har defineret, hvilke stoffer man leder efter.

Hele den danske miljølovgivning bygger på, at vi analyserer for nogle stoffer, men når vi nu gør det på en anden måde, giver det nogle lovgivningsmæssige udfordringer. Hvad gør vi, når vi finder noget, som ikke står på listen?

Svaret ligger hos politikerne og de miljømyndigheder, der skal forberede en eventuel ændring af miljølovgivningen.

Alle må bruge og viderebringe Forskerzonens artikler

På Forskerzonen skriver forskere selv om deres forskning. Vi mener, det er vigtigt, at alle får mulighed for at læse om forskning fra forskerens egen hånd.

Alle må derfor bruge, kopiere og viderebringe Forskerzonens artikler udfra følgende enkle krav:

  • Det skal krediteres: 'Artiklen er oprindelig bragt på Videnskab.dk’s Forskerzonen, hvor forskerne selv formidler'. Hvis artiklen bringes på web, skal der linkes til artiklen på Forskerzonen.
  • Artiklen må ikke redigeres og skal bringes i fuld længde (medmindre andet aftales med forskeren).
  • Du skal give forskeren besked om, at du genpublicerer.
  • Artikler, som er oversat fra The Conversation, skal have indsat en HTML-kode til indsamling af statistik i bunden. HTML-koden finder du i den originale artikel på The Conversations hjemmeside ved at klikke på knappen "Republish this article" ude til højre, derefter klikke på 'Advanced' og kopiere koden. Du finder linket til artiklen på The Conversation i bunden af Forskerzonens oversatte artikel. 

Det er ikke et krav, men vi sætter pris på, at du giver os besked, hvis du publicerer vores indhold (undtaget indhold fra The Conversation). Skriv til redaktør Anders Høeg Lammers på ahl@videnskab.dk.

Læs mere om Forskerzonen i Forskerzonens redaktionelle retningslinjer.

DOI - Digital Object Identifier

Artikler, produceret til Forskerzonen, får tildelt et DOI-nummer, som er et 'online fingeraftryk', der sikrer, at artiklerne altid kan findes, tilgås og citeres. Generelt får forskningsdata og andre forskningsobjekter typisk DOI-numre.

Nyhed: Lyt til artikler

Du kan nu lytte til udvalgte artikler herunder. Du kan også lytte til de oplæste artikler i din podcast-app, hvor du finder dem under navnet 'Videnskab.dk - Lyt til artikler'.

Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på vores Instagram-profil, og læs om de nedenstående prisvindende billeder af stjernetåger og stjernefabrikker her.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's videojournalister med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.

Hej! Vi vil gerne fortælle dig lidt om os selv

Nu hvor du er nået helt herned på vores hjemmeside, er det vist på tide, at vi introducerer os.

Vi hedder Videnskab.dk, kom til verden i 2008 og er siden vokset til at blive Danmarks største videnskabsmedie med omkring en million brugere om måneden.

Vores uafhængige redaktion leverer dagligt gratis forskningsnyheder og andet prisvindende indhold, der med solidt afsæt i videnskabens verden forsøger at give dig aha-oplevelser og væbne dig mod misinformation.

Vores journalister fortæller historier om både kultur, astronomi, sundhed, klima, filosofi og al anden god videnskab indimellem - i form af artikler, podcasts, YouTube-videoer og indhold på sociale medier.

Vi stiller meget høje krav til, hvordan vi finder og laver vores historier. Vi har lavet et manifest med gode råd til at finde troværdig information, og vi modtog i 2021 en fornem pris for vores guide til god, kritisk videnskabsjournalistik.

Vores redaktion gør en dyd ud af at få uafhængige forskere til at bedømme betydningen af nye studier, og alle interviewede forskere citat- og faktatjekker vores artikler før publicering.

Hvis du går rundt og undrer dig over stort eller småt, vil vi elske at høre fra dig og forsøge at give dig svar med forskernes hjælp. Send bare dit spørgsmål til vores brevkasse Spørg Videnskaben.

Vi håber, at du vil følge med i forskningens forunderlige opdagelser her på Videnskab.dk.

Få et af vores gratis nyhedsbreve sendt til din indbakke. Du kan også følge os på sociale medier: Facebook, Twitter, Instagram, YouTube eller LinkedIn.

Med venlig hilsen

Videnskab.dk