VÆRKTØJ TIL BEREGNING AF PLANTERS OPTAG AF ORGANISKE STOFFER FRA FORURENET JORD

Transkript

1 VÆRKTØJ TIL BEREGNING AF PLANTERS OPTAG AF ORGANISKE STOFFER FRA FORURENET JORD For Miljøstyrelsen

2 Agern Allé 5 DK-2970 Hørsholm Denmark Tel: Support: Fax:

3 Manual Værktøj til beregning af planters optag af organiske stoffer fra forurenet jord Indledning DHI har i samarbejdet med DTU udviklet et værktøj til beregning af, hvor meget organisk stof kan optages i afgrøder dyrket på en grund, der er forurenet med et eller flere organiske stoffer. Værktøjet kan ikke bruges til at beregne planteoptaget af tungmetaller og andre uorganiske stoffer. Værktøjet er programmeret i Excel (2003). De modeller, der er indbygget i værktøjet er beskrevet i Miljøstyrelsesrapporten (2012): Beslutningsstøtteværktøj til forurenet jord. Organiske stoffer i frugt og grønt af Lise Samsøe-Petersen, Dorte Rasmussen, Stefan Trapp, Elsa Nielsen og Ole Ladefoged. Dette dokument beskriver kort, hvorledes værktøjet kan anvendes. Opstart Værktøjet åbnes ved at åbne for Excel-filen Planteoptag.xls. Sørg for, at makroer er aktiveret ellers virker programmet ikke. Efter opstart vises hovedmenuen for programmet. Figur 1 Hovedmenu Hovedmenuen viser således 4 knapper: Ved aktivering af denne knap, nulstilles alle beregninger og input. Her defineres jordtypen, samt hvis der er dæklag. Her specificeres forureningen, dvs. hvilke stoffer, der er i jorden, og ved hvilke koncentrationer. Koncentrationerne kan angives som en fordeling (log-normal eller normal) eller som en kontant. Her specificeres hvilke afgrøder, der skal regnes på. Jordtype Ved at klikke på -knappen kommer der fokus på det ark, hvor jordtypen kan specificeres ligesom det kan angives, hvis der anvendes et rent dæklag. Figur 2 Jordtype Hvis der ikke er noget dæklag, udfyldes felterne Alder på dæklag (dage) (1), tykkelse på lag (m) (2) og Jordtype (3) ikke. Hvis der anvendes dæklag, eller man ønsker at undersøge, betydningen af et dæklag, skal værdierne for dæklaget angives. De jordtyper, der kan vælge i mellem, er lagt ind i værktøjet kan vælges fra rullegardinet. Jordtypen på forureningslaget skal angives (4). De jordtyper, der er lagt ind i værktøjet kan vælges fra rullegardinet. Endeligt kan tykkelsen på forureningslaget angives (5). Bemærk, at når jordtypen er udfyldt (Figur 2), vises jorddataene i det højre vindue Figur 3). Hvis brugerne ønsker andre jordtyper lagt ind gøres det fra regnearket Jorde, hvor der kan indsættes nye jorde fra række 6 (se Box 1). Figur 3 Jorddata (1) (2) (3) (4) (5) Når alle data er fyldt ind klikkes der på -knappen, og man vender tilbage til hovedmenuen. Bemærk, at hvis alle krævede data er inddateret, er hovedmenuen blevet grøn.

4 Brugeren skal her angive navn på jorden (kolonne A), %Humus indhold (kolonne B), indhold af organisk kulstof (kolonne C), volumenbrøk vand (brøk) (kolonne D), volumenbrøk luft (kolonne E), densiteten på den faste matrice (kg/l) (kolonne F), tørvægtsdensiten (kg/l) (kolonne G), tørstofindhold (brøk) (kolonne H). omregner automatisk fra den ene enhed til den anden. Box 1 Ny jordtype Forurening Ved at klicke på -knappen kommer der fokus på det ark, hvor forureningsstofferne, som er i jorden, skal specificeres: (1) (2) (3) (4) (5) (6) Da stoffernes reelle koncentrationer i jorden ofte vil variere, er det videre muligt at angive koncentrationen som en fordeling. Der er følgende tre muligheder: konstant koncentration, normalfordelt koncentration eller log-normalt fordelt koncentration (4): Figur 4 Angivelse af forureningen Man angiver, om der skal regnes på baggrundskoncentrationen i luft eller ej (1). Dette er kun relevant for bladafgrøderne. Man kan i rækkerne 5 og nedefter angive stofferne i jorden (2) ved at vælge fra rullegardinet : Figur 6 Angivelse af koncentrationstype Koncentrationen angives som en middelværdi (5) og en spredning (6). Sidstnævnte er ikke relevant at specificere, hvis koncentrationstypen er angivet som konstant. Når alle data er fyldt ind klikkes der på -knappen, og man vender tilbage til hovedmenuen. Bemærk, at hvis alle krævede data er inddateret, er hovedmenuen blevet grøn. Figur 5 Valg af forureningsstoffer. Hvis brugerne ønsker flere stoffer lagt ind gøres det fra regnearket Stoffer, hvor der kan indsættes nye stoffer fra række 44 (se Box 1). Man har mulighed for at angive koncentrationstypen fra et rullegardin (3) (jordkoncentration, porevandskoncentration eller poreluftskoncentration). Bemærk, at programmet Brugeren skal her angive CAS-RN (kolonne A), forkortelse på stoffet (kolonne B), navn på stoffet (kolonne C), molekylvægt (kolonne D), logaritmen til oktanol-vand fordelingskoefficient (kolonne E), logaritmen til organisk kulstof-vand fordelingskoefficient (kolonne F), luft-vand fordelingskoefficienten (dimensionløs Henrys konstant (kolonne G), damptryk (Pa) (kolonne H), vandløselighed (mg/l) (kolonne I), metabolismehastighed i planten (d -1 ) (kolonne J), baggrundskoncentration i luften (mg/m 3 ) (kolonne K), TDI (mg/kg lgv/d) (kolonne (L), DEV (mg/kg lgv/d) (kolonne M), Jordkvalitetskriterie (mg/kg) (kolonne N), Afskæringskriterie (mg/kg) (kolonne O), Grundvandskvalitetskriterie (µg/l) (kolonne P), Luftkvalitetskriterie, afdampning (mg/m 3 ) (kolonne Q), smagsgrænse i afgrøder (mg/kg) (kolonne R), F-faktor (kolonne W) se Miljøstyrelsesrapporten (2012) omkring denne faktor. Box 2 Nyt stof Page 4

5 Manual Værktøj til beregning af planters optag af organiske stoffer fra forurenet jord Afgrøder Ved at klicke på hovedmenuen kommer der fokus på det ark, hvor kostplanen for en voksen og et barn skal specificeres: Figur 7 Indtastning af afgrødedata Det er muligt at hente den kostplan for voksne og børn, som er beskrevet i Samsøe et al. (2011). Det gøres ved at klicke på. Men det er også muligt at opbygge en ny kostplan. Figur 8 Standard kostplan for voksne og børn E: model. Her specificeres den model, der skal anvendes til at estimeret optaget. De enkelte modeller er alle beskrevet i Samsøe et al. (2011). F: % af det daglige indtag, som stammer fra den forurenede grund. Som standard anvendes konservativt 100%, men den kan naturligvis godt være lavere. Det antages i beregningerne, at kun afgrøder fra den forurenede grund kan indeholde de betragtede stoffer. G: For især rodfrugterne kan det være relevant at angive om rodfrugten skrælles før brug og i givet fald tykkelsen på skrællen. Dette vælges fra et rullegardin Når alle data er fyldt ind klikkes der på -knappen, og man vender tilbage til hovedmenuen. Bemærk, at hvis alle krævede data er inddateret, er hovedmenuen blevet grøn. Brugeren skal her angive en række planteparametre. Bemærk, at de parametre, det er nødvendigt at specificere afhænger af plantetypen og den valgte model. Række 3 i regnearket beskriver, hvad parameteren bruges til, og hvilke modeller, den anvendes ved. Bemærk, at der er en række skjulte kolonner. Disse bruges ikke aktivt. Box 3 Ny afgrøde Beregninger Beregningsresultaterne opdateres ikke automatisk. Bemærk, at hovedmenuen viser en advarsel, hvis der er indtastet eller rettet data, som har betydning for resultaterne: Følgende forhold om de enkelte kolonner i arket er værd at bemærke: A: angiver type af grøntsag eller frugt. Den har ingen betydning for beregningerne B: Voksnes daglige indtag af afgrøden (g/d) C: Børns daglig indtag af afgrøden (g/d) D: Modelafgrøde, som kan vælges fra et rullegardin. Det er muligt at vælge mellem en række standardafgrøder, som er defineret i værktøjet. Værktøjet indeholder en række foruddefinerede afgrøder, som er karakteriseret i forhold med de parametre, som er nødvendige for at kunne beregne optaget. Nye afgrøder kan defineres i regnearket Planter se Box 3 fra række 19. Figur 9 Advarsel om at beregningerne skal opdateres Når de nødvendige data er indtastet, klikkes der på -knappen. Beregningsresultater Beregningsresultaterne er givet i en række separate regneark. Disse resultater beskrives kort i det følgende. Dagligt indtag I regnearket Dagligt indtag vises følgende: Resultaterne er angivet i rækker, en række for hvert betragtet stof For Miljøstyrelsen Page 5

6 Kolonne B: Stofnavnet Kolonne C: TDI-værdien (hvis den findes for stoffet). Værdien er angivet i mg/kg lgv/dag Kolonne D: Hvis TDI-værdien ikke findes for stoffet, og der er beregnet en såkaldt DEV (DagligEksponeringsværdi) for stoffet vises denne Kolonnerne E, F, G: Jordkoncentrationen (mg/kg tørvægt) angivet både ved 10% fraktilen, 50% fraktilen og 90% fraktilen. Hvis koncentrationstypen er angivet som en konstant værdi, vil fraktilerne have den samme værdi. Kolonne H: jordkvalitetskriteriet for stoffet, hvis det eksisterer Kolonne I: afskæringsskriteriet for stoffet, hvis det eksisterer Kolonne J: grundvandskriteriet for stoffet, hvis det eksisterer Kolonne K: afdampningskriteriet for stoffet, hvis det eksisterer Kolonne L: laveste værdi (omregnet til mg/kg tør jord) af de 4 kriterier (jordkvalitets-, afskærings-, grundvands- og afdampningskriteriet). Kolonne M: Den afgrødekritiske koncentration i jord (mg/kg tør jord). Kolonnerne N, O, P: Det beregnede daglige indtag af stoffet for voksne angivet som mg/g lvg/d Kolonnerne Q, R, S: Det beregnede daglige indtag af stoffet for børn angivet som mg/kg lvg/d sin kolonne indholdet i de afgrøder, der blev specificeret i afsnittet Afgrøder. Bidrag fra de enkelte afgrøder til det samlede indtag I den sidste resultatark Afgrødebidrag, er de enkelte afgrødetypers bidrag til det samlede indtag angivet (i % af det samlede indtag). Kolonnerne C-F for de voksne og kolonnerne G-J for børn. Ny beregninger Hvis et ny sæt af beregninger skal lavet, og man ønsker at nul-stille alle inddatering, kan man trykke på -knappen. Referencer Lise Samsøe-Petersen, Dorte Rasmussen, Stefan Trapp, Elsa Nielsen og Ole Ladefoged (2014): Værktøj til beregning af planters optag af organiske stoffer fra forurenet jord. Arbejdsrapport fra Miljøstyrelsen. Beregnede koncentrationer i afgrøder De beregnede koncentration i afgrøderne er beregnet for følgende jordkoncentrationer: 10% fraktilen, 50% fraktilen og 90% fraktilen. Bemærk, at hvis koncentrationstypen er angivet som konstant, er den samme værdi for fraktilerne anvendt. Resultaterne er givet i hvert sit regneark: Resultater_10 (10% fraktilen), Resultater_50 (50% fraktilen) og Resultater_90 (90% fraktilen). I hvert af disse regneark er resultaterne for de enkelte stoffer angivet i hvert sin række. Stofnavnet er angivet i kolonne B, den anvendte jordkoncentration i kolonne C, og derefter i hver Page 6

7 Manual Værktøj til beregning af planters optag af organiske stoffer fra forurenet jord For Miljøstyrelsen Page 7