Handledning Bedömningsgrunder för grundvatten

Grundvattnets kvalitet – organiska ämnesgrupper

I denna del presenteras beskrivningar, datasammanställningar och tillståndsklasser för flera grupper av organiska ämnen som kan utgöra föroreningar i grundvatten.

Organiska ämnen är byggstenarna till allt levande och innehåller alltid kol. Vanligtvis ingår även väte, ofta också syre och kväve, samt ibland halogener, fosfor eller svavel. I den naturliga vattenmiljön finns en oöverskådlig mängd organiska ämnen som bland annat bildas genom nedbrytning av växter. Även ämnen som petroleumkolväten och polycykliska aromatiska kolväten förekommer naturligt, men har fått nya spridningsvägar till mark- och vattenmiljön genom mänsklig aktivitet.

Människan har även tillverkat ett mycket stort antal organiska ämnen som inte funnits i naturen tidigare, till exempel för användning som bekämpningsmedel, läkemedel, industrikemikalier och tillsatser i olika produkter och varor. Genom utsläpp från hushåll och industri, läckage från jordbruksmark, urban bebyggelse och förorenade områden, atmosfärisk deposition med mera, kan sådana organiska ämnen spridas i miljön och även transporteras till och förorena grundvattnet. Ämnen som bildas oavsiktligt i industriella processer eller förbränning och nedbrytningsprodukter av de ursprungliga substanserna förekommer också i miljön. Många av dessa ämnen kan vara långlivade och skadliga för både människa och miljö, genom att orsaka exempelvis organskador, cancer och hormonstörningar.

Denna del av handledningen ger en genomgång av olika grupper av organiska ämnen som har analyserats i Sveriges grundvatten, och som kan förekomma som grundvattenföroreningar. Tillståndsklasser har endast tagits fram för vissa ämnesgrupper eller specifika ämnen. 

Eftersom underlaget omfattar väldigt många olika ämnen, datamängderna är förhållandevis begränsade för större delen av ämnena, och en väldigt stor andel av analyserna visar resultat under rapporteringsgräns, presenteras texter och datasammanställningar inte på samma sätt som för de oorganiska parametrarna. Interpolerade haltkartor och statistik uppdelat på geografiska regioner och typer av provtagningsplatser har till exempel inte tagits fram för de organiska föroreningarna. Data för organiska föroreningar presenteras i stället främst genom att visa antal analyser och fynd, fyndfrekvenser (andelen prover där ämnets halt överskrider rapporteringsgränsen) och percentil- och maxhalter för de många specifika ämnena inom respektive ämnesgrupp.

Om organiska föroreningar i grundvatten

Organiska föroreningar kan se mycket olika ut och kan ha vitt skilda egenskaper, vilket påverkar spridningsmöjligheter och persistens i mark och grundvatten. Många organiska föroreningar har relativt låg löslighet i vatten och tenderar att adsorberas och fastläggas till mark (med höga värden för fördelningskoefficienterna mellan oktanol och vatten (Kow) respektive organiskt kol och vatten (Koc)) vilket innebär en begränsad rörlighet i grundvattenmiljön. Molekylstorlek och polaritet är viktiga egenskaper som påverkar Kow- och Koc-värden. Trots detta är löslighet och rörlighet ofta tillräcklig för att föroreningar ska kunna lösa sig i problematiska halter, nå den mättade zonen och transporteras i grundvattnet. Organiska föroreningar kan även transporteras i mark- och grundvatten adsorberade till små partiklar [1]. Partikelbunden transport kan spela en särskilt viktig roll för starkt hydrofoba ämnen som annars har mycket begränsad rörlighet.

Markens egenskaper har en stor påverkan på transporten av organiska föroreningar i mark- och grundvatten. Finkorniga jordarter och jordar med mycket organiskt material har vanligen hög adsorptionsförmåga, som kan medföra betydande fastläggning av bland annat lösta organiska ämnen. Detta beror bland annat på att finkorniga mineralpartiklar och organiskt material ger betydligt större adsorptionsytor per volymenhet än till exempel sand och grus. Grova jordar innebär dessutom snabbare flöden av mark- och grundvatten, och även att organiska föroreningar snabbare kan transporteras genom den omättade zonen till grundvattnet. Dock kan även flödet genom makroporer (till exempel maskhål, sprickor och rotkanaler) leda till snabb transport av organiska föroreningar till grundvattnet i finkorniga jordar, särskilt i vissa typer av leror [2].

Vissa organiska föroreningar är flyktiga och kan avgå från mark till atmosfären innan de hinner transporteras till den mättade zonen, och vissa ämnen bryts ner snabbt i markmiljön. Andra organiska föroreningar kan vara mycket svårnedbrytbara och persistenta, och vissa föroreningar bryts i princip inte ner, utan kan finnas kvar i decennier i mark och grundvatten. Ofta är nedbrytningsprocesserna betydligt långsammare i den mättade zonen på grund av låg syretillgänglighet [1].

Många organiska föroreningar som påträffas i grundvatten är mänskligt tillverkade (syntetiska) och saknar naturliga bakgrundshalter i grundvatten. Fynd av organiska föroreningar i grundvatten tyder vanligen på att det finns lokala föroreningskällor. Vissa typer av organiska föroreningar kan dock tillföras diffust till mark och vatten genom atmosfärisk deposition. Polycykliska aromatiska kolväten (PAH) och vissa halogenerade kolväten kan till exempel spridas till luft vid antropogena förbrännings- och industriprocesser, samt i vissa fall även till följd av naturligt förekommande processer som skogsbränder, och därefter deponeras över mark- och vattenområden. De bakgrundshalter som denna typ av diffus påverkan eventuellt kan ge upphov till i grundvatten är dock så låga att de sällan är möjliga att kvantifiera. För de allra flesta organiska föroreningar som presenteras i Bedömningsgrunder för grundvatten visar större delen av analysresultaten på halter under rapporteringsgräns.

Avsnittet om organiska föroreningar i grundvatten i Bedömningsgrunder för grundvatten kan användas som referensmaterial i flera sammanhang, exempelvis vid utvärdering av analysresultat från provtagning av grundvatten inom miljöövervakning, infrastruktur- och byggnadsprojekt, egenkontroll av verksamheter som kan påverka grundvatten, råvattenkontroll och analys av grundvattenkvalitet i egen brunn.

Om dataunderlaget

SGU har tillgång till betydande mängder analysdata för organiska föroreningar i grundvatten, dels från regional och nationell miljöövervakning inklusive screeningar utförda av SGU (databasen GRVO), dels från kommunala grundvattentäkters råvattenkontroll (databasen Vattentäktsarkivet eller VTAK). Sammanställningarna i detta avsnitt bygger på alla tillgängliga analysdata från 2010 till och med april 2023, som har samlats i en referensdatabas för organiska föroreningar i grundvatten. Det finns förhållandevis få analyser av organiska föroreningar i grundvatten daterade före 2010 i SGU:s databaser, dessa har exkluderats dels eftersom analysmetoderna som användes innan 2010 generellt var mindre känsliga, dels eftersom fynd av vissa organiska föroreningar från denna period kan vara föråldrade och inte längre representativa för dagens problematik. Vad gäller råvattenkontroll i grundvattentäkter ingår endast analyser från grundvattenverk med naturlig grundvattenbildning. Analyser från vattenverk som använder konstgjord grundvattenbildning har alltså inte tagits med i sammanställningen.

SGU:s databaser lagrar inte analysdata från exempelvis efterbehandling av förorenade områden eller undersökningar och kontrollprogram inom infrastrukturprojekt och annan exploatering, som utförs utanför ramen för statlig miljöövervakning och råvattenkontroll i kommunala vattentäkter. Detta innebär att det finns betydande mängder analysdata kring organiska föroreningar i grundvatten hos andra aktörer, som inte täcks i Bedömningsgrunder för grundvatten.

Statlig miljöövervakning och statligt finansierade screeningar av grundvatten har generellt riktats mot referensmiljöer och diffusa föroreningskällor, snarare än kända eller misstänkta punktkällor. Även råvattenkontroll från grundvattentäkter kan anses representera grundvatten som kan påverkas diffust inom grundvattentäkternas tillrinningsområden, men som ofta omfattas av vattenskyddsområden där betydande förorenande punktkällor inte bör förekomma. Sammanställningen av data i Bedömningsgrunder för grundvatten visar alltså främst vilka ämnen och halter som påträffas i referensmiljöer och diffust påverkade grundvatten, och inte vilka ämnen och halter som påträffas i direkt anslutning till kraftigt förorenade områden och punktkällor. Gränsfall kan dock förekomma främst inom regional miljöövervakning och screeningar, där vissa prover kan ha tagits relativt nära kända eller misstänkta föroreningskällor.

Ungefär 1 000 olika organiska parametrar och ämnen finns med i sammanställningarna. Referensdatabasen innehåller ungefär 400 000 analysresultat från cirka 12 000 individuella grundvattenprover och cirka 3 300 provtagningsplatser. Vattentäktsarkivet på SGU står för större delen av analysresultaten (cirka 60 %) medan miljöövervakningen står för större delen av provtagningsplatserna (cirka 70 %), vilket beror på råvattenkontrollens högre provtagningsfrekvens. För vissa ämnen finns tusentals analysresultat och hundratals fynd, medan andra ämnen endast har analyserats vid enstaka tillfällen och aldrig hittats. Många av ämnena har analyserats av olika laboratorier, med olika analysmetoder och vid olika tillfällen. Kvantifieringsgränsen (LOQ), det vill säga den lägsta halt som kan bestämmas kvantitativt med en viss säkerhet, kan därför variera även för ett och samma ämne. Analyser som inte visar på en kvantifierbar halt av ett visst ämne rapporteras vanligen in som ”< X” där ”X” är kvantifieringsgränsen i fråga (då även kallad rapporteringsgräns). Överlag har analysmetoderna blivit känsligare med tiden, och för de flesta ämnena kan de halter som motsvarar hälso- och miljöbaserade gränsvärden kvantifieras med god marginal. Det förekommer dock fall där kvantifieringsgränserna är högre än de gränser som gäller för grundvatten och ytvatten inom vattenförvaltningen samt Livsmedelsverkets gränsvärden för dricksvatten. Mätosäkerheterna är vanligen större för organiska föroreningar, som ofta mäts med mycket känsliga metoder för att upptäcka relativt låga halter (pg/l, ng/l, µg/l), i jämförelse med många oorganiska ämnen som vanligen mäts i µg/l (många metaller) eller mg/l (klorid, sulfat, baskatjoner). Dessa aspekter är viktiga att känna till vid användning och tolkning av data.

SGU har valt att exkludera vissa analysresultat och parametrar från databaserna i sammanställningarna, däribland vissa summaparametrar som rapporterats in från laboratorier där det är otydligt vilka ämnen som har ingått vid summering och vilka analys- och summeringsmetoder som använts. SGU har också valt att exkludera samtliga summaparametrar av typen ”upper bound” och ”inklusive LOQ”, som inkluderar rapporteringsgränser för icke-kvantifierade ämnen vid beräkning av summahalter och därmed alltid resulterar i fynd.

Referenser

[1] Lapworth D.J, Baran N, Stuart M.E. & Ward R.S., 2012: Emerging organic contaminants in groundwater: A review of sources, fate and occurrence. Environmental Pollution. 163, 287–303, ScienceDirect. doi: 10.1016/j.envpol.2011.12.034.

[2] SLU Centrum för kemiska bekämpningsmedel i miljön, 2019: Växtskyddsmedlens spridningsvägar i miljön, SLU. <slu.se/centrumbildningar-och-projekt/SLU-Centrum-for-kemiska-bekampningsmedel-i-miljon/information-om-bekampningsmedel-i-miljon1/vaxtskyddsmedlens-spridningsvagar-i-miljon/> åtkommen den 30 juni 2023.

Senast ändrad 2024-02-19

Skriv ut