RIJKSINSTITUUT VOOR VOLKSGEZONDHEID EN MILIEUHYGIËNE ... · In opdracht van de Hoofdafdeling...
65
RIJKSINSTITUUT VOOR VOLKSGEZONDHEID EN MILIEUHYGIËNE BILTHOVEN Rapport 728603004 GEDRAG VAN CHLOORFENOLEN IN DE BODEM Resultaten van het biodegradatieonderzoek R. van den Berg maart 1989 Dit onderzoek werd verricht in opdracht van het Directoraat Generaal Milieubeheer; Directie Drinkwater, Water en Bodem; Hoofdafdeling Bodem.
Transcript of RIJKSINSTITUUT VOOR VOLKSGEZONDHEID EN MILIEUHYGIËNE ... · In opdracht van de Hoofdafdeling...
RIJKSINSTITUUT VOOR VOLKSGEZONDHEID EN MILIEUHYGIËNE
BILTHOVEN
Rapport 728603004
GEDRAG VAN CHLOORFENOLEN IN DE BODEM
Resultaten van het biodegradatieonderzoek
R. van den Berg
maart 1989
Dit onderzoek werd verricht in opdracht van het Directoraat Generaal
Milieubeheer; Directie Drinkwater, Water en Bodem; Hoofdafdeling Bodem.
- 1 1 -
VERZENDLIJST
I ' - 3 Hoofd van de Hoofdafdeling Bodem van het Directoraat-Generaal
Milieubeheer, Directie Drinkwater, Water en Bodem
4 Directie RIVM
5 Dr.Ir.T.Schneider
6 Ir.N.D.van Egmond
7 Ir.W.Cramer
8 Dr.Ir.C.van den Akker
9 Projectcoördinator DGM/DWB/Bo Dr.J.Willems
10 Projectleider Dr.Ir.J.P.G.Loch
II Auteur
12 - 18 Leden van de projectgroep
19 - 37 Medewerkers LBG
38 - 39 LBG/SGO
40 - 41 f/Bureau (Rapporten- en p ro jec tenreg i s t ra t i e
4 2 - 7 2 Réserve
-ii-
VERZENDLIJST
- 1 - 3 Hoofd van de Hoofdafdeling Bodem van het- Directoraat-Generaal
Milieubeheer, Directie Drinkwater, Water en Bodem.
4 Secretaris-Generaal van ' het Ministerie van Welzijn,
Volksgezondheid en Cultuur.
5 Directeur-Generaal Milieubeheer. van het Ministerie van
Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer.
6 Plv. .'Directeur-Generaal -Milieubeheer van het Ministerie van
Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer.
7 Directie RIVM.
8 Dr. Ir. T. Schneider.
9 Ir. N.D. van Egmond.
10 Ir. W. Cramer.
11 Dr, Ir. C. van den Akker.
-12 - ^Projectcoördinator DGM/DWB/Bo^Dr. J. Willems.
•13 - .-Projectleider Dr.. Ir. -J.P.G: Loch
14 Auteur.
15-21 Leden van de projectgroep.
22-40 Medewerkers LBG.
41-42 LBG/SGO.
43-44 Bureau Rapporten- en projectenregistratie.
45-75 Reserve.
• -iii-
INHOUDSOPGAVE
blz, Verzendlijst ii 'Inhoudsopgave iii Summary iv Samenvatting v
1 Inleiding 1 1.1 Algemeen 1 1.2 Probleemstelling 1 1.3 Literatuur 2
2 Materiaal en methoden 8 2.1 Grondsoorten 8 2.2 Chloorfenolen 8 2.3 Biodegradatie-experimenten •, . - 9
2.3.1 Het eerste biodegradatie-experiment 10 2.3.2 Het tweede biodegradatie-experiment 11
2.4 Analysemethode chloorfenolen 12 2.5 Afbraakkinetiek 12 2.6 Statistische analyse van de resultaten 14
3 Resultaten en discussie 18 3.1 Incubatieomstandigheden 18
3.1.1 Mate van (an)aerobie 18 3.1.2 Mineralisatie 18 3.1.3 Steriliteit 20 3.1.4 Vervluchtiging 20
3.2 Omzetting van chloorfenolen 21 ' 3.2.1 Gebonden residu en chemische afbraak 21 3.2.2 Microbiologische afbraak 28 3.2.3 Omzettingspercentages 28 3.2.4 Afbraakkinetiek -30 3.2.5 Lagfasen 31 3 .2 .6 Hal fwaardet i jden 32
4 Conclus ies en aanbevel ingen 38
L i t e r a t u u r r e f e r e n t i e s 41
B i j l a g e n 1 t/m 6 45
-iv-
SUMMARY
' I n two experiments the degradation has been studied of a number of •• chlorophenol congeners, differing-in the' .ntjmber of chlorine -atoms",' in ^
:~ four soils with differences in acidity.and organic matter content. , .The.,^ " • ' degradation has'been " studied for topsoil .material -and under, aerobic asj .i-
well as anaerobic, or rather microaerophilic conditions. • • The experiments offered information about (micro)biological and chemical _,
degradation as well as the formation of bound residues. - -- Bound residue formation, defined by ' the unextractable part with the.
applied -extraction method, appeared -to-occur-.. immediately-within the. _.. first few hours, but not during the incubation. Poor recoveries were
-determined for 4-chlorophenol, pentachlorophenol and 3-chlorophenol. •--'; Bound residue formation hardly occurred for the 3,4-di, 2,4,5-tri ,and .. 2,3,4,6-tetrachlorophenol. Considering the soil type the-• recovery
':*''*'-* /"• decreased dn'. the order Duinzand (DZ,' --dune sand) >^ Podzolsoil (PZ) » _ Eerdsoil (EG) >- Zeeklei (ZK, marine clay). A direct relation between ^ ^ bound residue formation and soil and chlorophenol parameters has not
been found. Volatilization and chemical transformation did not occur. All tested chlorophenols were degraded (micro)biologically. Only primary degradation, not mineralization, could be determined. The degradation process was described best by first order kinetics.-
- The degradation percentages after 77'days of incubation varied,from 40 ,. :, '•'•'; to 100 percent and decreased'considering •-soil type in the order DZ,'ZK,v; ,
' •'' ' ''•pz, EG.' The .-aerobic degradation , was higher •. than or equal-to the^ -' ' '/anaerobic 'degradation. • Complete t' primary .'degradation ' -during -the-,--
. - • ) incubation'of , 77 days was observed •• only- for 3-" and j4-chlorophenol' and , •• \ * ^ ' unde*r aerobic > conditions for 3,4-dichlorophenol,\ but • only occasionally *
• for the other chlorophenols and the degradation percentage appeared .to , decrease with increasing chlorination. .By analyzing the.-degradation -in . .„the . lagphase. .and .the.^phase ^of^,^_.i1,
• • degradation lagphasesof upto 20"days-were calculated;- Some "indications- ?v ~ were found for a relation to •the initial number of degrading • •
microorganisms. " The'half-lives calculated for the two experiments varied from 1 to"103'
^ ^ days. Generally, the half-lives were longer under microaerophilic ^ ^ conditions than aerobically, although the differences were not
significant except for a few cases. • - With -the -exception of-.the .dune sand (DZ) in the,soil types the trend was
observed *of a longer half-live with' an 'increase in the number of - chlorine atoms. Considering the soil type an increase in half-live was observed with an increas in organic matter content. This could'indicate . that desorption is the rate limiting step for degradation. ~It is concluded that a reliable prediction based on soil and substance . parameters is not yet possible because the mechanisms are not yet understood. Further research, especially for the degradation products is-necessary.
",t'
-V-
SAMENVATTING.
In 'een tweetal experimenten is de omzetting van een aantal .'Chloprfenolcongeneren, verschillend- in het aantal chloorsubstituenten, Mn.' een viertal-•-bodemtypen, -met verschillende . zuurgraad .en -organisch ' stofgehalte, -onderzocht.' De- - afbraak is _ onderzocht '. voor - bovengrondmateriaal en zowel ""voor "aerobe, als -anaerobe of liever-zuurstofarme incubatie. Uit de experimenten werd informatie over zowel (micro)biologische als chemische omzetting en gebonden residuvorming verkregen.
'Gebonden, residüvorming, .-gedefinieerd als het." met . -de .toegepaste-extractiemethode niet extraheerbare deel, bleek alleen instantaan op .te treden, maar niet gedurende- de incubatie. Slechte recovery's en.dus
"sterke "gebonden- residuvorming werden vastgesteld voor 4-chloorfenol (recovery 26-100 % ) , pentachloorfenol (recovery 17-100 %) en
• .3-chloorfenol (recovery'29-100 % ) . . % Gebonden residüvorming trad niet of nauwelijks op bij 3,4-di, 2,4,5-trien 2,3,4,6-tetrachloorfenol. Wat betreft het bodemtype nam de recovery af in de volgorde duinzand (DZ) >= podzol (PZ) » eerdgrond (EG) >- zeeklei (ZK). Een directe relatie met organisch stofgehalte, bodem-pH, pK en K van de stof kon niet worden vastgesteld. Vervluchtiging en chemische omzetting bleken niet op te treden. 'Alle getoetste 'chloorfenolen werden microbiologisch omgezet. Op basisvan de metingen „ kon .alleen'primaireiomzetting worden vastgesteld, „geen mineralisatie.
- Het omzettingsproces/kan ., het, beste met-.i,behulpi van ' eerste orde .kinetiek l 'worden beschreven. -' . '.De 'omzettingspercentages varieerden :'"van'-40-100 procent "'-"en-'namen, wat--betreft'bodemtype af in de-volgorde "-DZ, ZK, PZ, EG. De omzetting onder-aerobe omstandigheden was in het algemeen hoger dan of" gelijk - aan die
- onder zuurstofarme omstandigheden. De omzetting was -binnen de toetsduur •van maximaal 77 dagen, in .het algemeen volledig voor 3- en:4-chloorfenol en-aeroob voor. dichloorfenol, maar.--.slechts, incidenteel voor- de andere-chloor fenolen en lijkt af te nemen met de mate van chlorering. Bij de analyse van de omzetting in lagfase en fase van omzetting werden maximale, lagfasen van ongeveer 20 dagen .geconstateerd. . -De berekende halfwaardetijden varieerden over de twee experimenten samen van 1 tot 103 dagen. In het algemeen bleken de halfwaardetijden zuurstofarm langer dan aëroob met slechts incidenteel een aanwijzing voor:een significant verschil. Met uit ondeiring' van duinz''and wérd :in'de'bodemtypen de', trend waargenomen van een langere halfwaardetijd met toenemende mate van chlorering. Wat betreft het bodemtype werd een toename van de halfwaardetijd met toenemend organisch stofgehalte geconstateerd. Dit zou kunnen wijzen op desorptie als snelheidsbeperkende stap voor omzetting. • Gesteld kan worden dat nog geen betrouwbare voorspelling van het gedrag op basis van stof- en bodemparameters mogelijk is omdat de mechanismen achter de omzetting nog niet bekend zijn. Nader onderzoek, met name naar de orazettingsproducten is noodzakelijk.
..**
•.-„1-
- 1 -
1 INLEIDING
1.1 Algemeen^
In opdracht van de Hoofdafdeling Drinkwater, Water en Bodem van het
Directoraat-Generaal Milieubeheer (VROM) wordt door het-RIVM het project -
"Onderzoek naar het .gedrag van - chloorfenolen in-de • bodem"" (projectnr:" --•
728603) uitgevoerd. Het doel van het project-is als volgt geformuleerd:
het verkrijgen van inzicht in het gedrag van gechloreerde -fenolen in.
bodem en grondwater, teneinde het gevaar voor bodemverontreiniging o . a .
in gronden met variërende kalkgehalten en gehalten aan organische stof
te kunnen beoordelen.
Het project is verdeeld in de volgende deelprojecten:
* Onderzoek naar de sorptie van chloorfenolen
* Onderzoek naar de bio-afbreekbaarheid van chloorfenolen --.,
* Modellering van het gedrag van chloorfenolen , -• : •
•* Bestudering van --het gedrag-van chloorfenolen -.dn-laboratoriumkolommen . .
met.een zestal Nederlandse grondsoorten.
Eveneens is onderzoek gedaan naar de invloed van-de chloorfenolen op de
nematodenpopulatie in de grond (Kappers en Wondergem, 1988) en.
' toxiciteit en bioaccumulatief -in .regenwormen- (Van'Gestel., et al.;, . 1987)'.-ji.--"";r->.;!
Dit. rapport omvat de resultaten' van het biodegradatieonderzoek dat , u>'
uitgevoerd is door P.C. Deul (1987) en welke zijn vastgelegd in RIVM
rapportnr. 728603002 "Mobiliteit en afbreekbaarheid van chloorfenolen
in grond".
1.2 Probleemstelling.
In verband met de lozingen in het milieu .-van gevaarlijke en/of toxische
stoffen door de- lidstaten, heeft de EG een lijst met 129 "priority
pollutants" opgesteld (Dekker, 1983). Tot de."priority pollutants" .
behoren de volgende chloorfenolen: pentachloorfenol, trichloorfenolen,
2,4-dichloorfenol, 2-amino-4-dichloorfenol, 4-chloor-3-methylfenol ,en
de drie monochloorfenolen.
Chloorfenolen kunnen in het milieu terechtkomen als gevolg van het
gebruik als houtconserveringsmiddel en als bestrijdingsmiddel; bovendien
- 2 -
kunnen het afbraakproducten zijn van verschillende pesticiden (o.a.
%• \.i'-chloorf enoxycarbonzuren) eni zijn het -bijproducten^ bij sommige .organische . ,
>' • - -syntheses. " j In - Nederland - ,zijn". • vchloorfenolen -, aangetoond' , .in- ....
oppervlaktewater (Wegman en Hofstee,- 1979) en; inisediment (Wegman'cn van • •
den Broek, 1983) .
^ Uit publicaties van o.a. Matthes (1984) en Schwarzenbach en Westall
•'-' ,' '- (1983)'blijkt' dat leemten- bestaan* in ----de-kennis --van .de . processencdie -->.--
chloorfenolen in de bodem ondergaan. . • .
Hét.gedrag van-chloorfenolen-in de bodem, na immissie, wordt vastgelegd
'. als resultante van een aantal,-processen in- de bodem: fysisch-chemische
(uitspoeling, vervluchtiging, reversibele sorptie, gebonden residu
r vorming, chemische omzetting) en biologische (omzetting door
microorganismen) processen. Voor een definitieve eliminatie van
chloorfenolen uit de bodem zijn de omzettingsprocessen van belang.
•' Gebonden residu vorming,en reversibele, sorptie leiden tot tijdelijke of .. ,
''•' " permanente belasting- 'van ''de- bodem r en beïnvloeden mogelijk de _ -.
.;, multifunctionaliteit,' terwijl uitspoeling'juis't' ,^een-bedreiging voor het_ . .;-
' grondwater vormt.
• Verschillende''f actoren kunnen deze processen beïnvloeden, bijvoorbeeld
de fractie organische stof en de zuurgraad (pH). van de betreffende
grondsoort. Boven- eenibepaalde' ,.pH ,:komen;.de' chloorfenolen voor in- de i ës
fenolaatvorm, een negatief geladen ion dat, minder snel interacties -• '•
aangaat met het bodemmateriaal. Met name in gronden met een hoge pH zou
^ daarom bodemverontreiniging als gevolg van uitspoeling naar het
^ grondwater mogelijk zijn.
.-• Dit rapport'beschrijft de resultaten van het biodegradatieonderzoek.
Doel- van het onderzoek, was vast te stellen of en in welke mate
• microbiologische afbraak van • chloorfenolen plaatsvindt. , Daarnaast.is
geprobeerd om enkele afbraakparameters te kwantificeren, in relatie met
de gebruikte grondsoorten.
1.3 Literatuur.
De literatuur over de omzetting van chloorfenolen geeft twee belangrijke
processen hiervoor aan: fotolyse en microbiologische afbraak. Chemische
' afbraak treedt meestal in relatief verwaarloosbare mate op ten opzichte
- 3 -
van biodegradatie. Vervluchtiging is in het algemeen ook
'verwaarloosbaar (Murthy et al., 1979; Valo en .Salkinoja-Salonen, 1986;
cBaker en Mayfield, , 1980;, Scheunert. et al., .1986). ; - -.- -, _ ^
De, literatuur -over de biologische afbraak van de chloorfenolcongeneren
heeft met name betrekking op pentachloorfenol en voorts op de van de
bestrij dingsmiddelen 2,4-D (2,4-dichloorfenoxyazijnzuur) en• 2,4,5-T
" (2,4-,-5-trichloorfenoxyazijnzuur) -afgeleide chloorfenolen. - ., .
Bij dit onderzoek heeft met name 'de--biodegradatie in>de-verontreinigde-,
'situaties- aandacht gekregen. Dit' heeft als ' gevolg dat vooral de
verwijdering van hoge concentraties' ,van deze . stoffen onderzocht is,
waarbij ook getracht is micro-organismen te isoleren en karakteriseren.
Als aerobe chloorfenol afbrekende reine isolaten zijn gevonden:
A l c a l i g e n e s , A r t h r o b a c t e r , Pseudomonas, Nocardia , F lavobacter lum en een
saprofyte coryneform (Keuning en Janssen, 1987). Als
-pentachloorfenolafbrekers • zijn -tevens , diverse. - . fungi geïsoleerd. .- .;
Anaëroob zijn,nog geen reincultures verkregen. -
Veel- van - het onderzoek naar - de omzetting van .chloorfenolcongeneren is
uitgevoerd:.' als afgeleide van het onderzoek- aan • reine en.- gemengde
cultures, die één bepaalde chloorfenol konden afbreken. Omzetting, •
zowel aëroob als anaëroob, is voor (vrijwel) alle chloorfenolen
aangetoond; r, =•. Mineralisatie^. en/of .'-"gebruik als brpn- van koolstof . Bu' ii 'A
energie is voor een beperkte groep congeneren,beschreven. Aerobe en
anaerobe mineralisatie is beschreven voor de monochloorfenolen,
2,4-dichloorfenol en pentachloorfenol en alleen aëroob voor
2,4,5-trichloorfenol.
De• mechanismen voor-aerobe .omzetting van-de,-.chloorfenolen zijn gezien de
activiteit ten opzichte van de verschillende congeneren en de
omzettingsproducten .zeker ' niet altijd hetzelfde. Apajalahti en
Salkinoja-Salonen (1986) vonden bij Rhodococcus ch lo ropheno l i cus een
preferentie voor hoog gechloreerde fenolen en een verminderde omzetting
van dichloorfenolen, terwijl Karns et al. (1983) eenzelfde efficiency
van omzetting voor di-, tri-, tetra- en pentachloorfenolcongeneren
waarnamen bij Pseudomonas cepac ia . Waarschijnlijk is ook sprake van .
verschillende mechanismen voor enerzijds tetra- en pentachloorfenolen en
anderzijds de lager gechloreerde fenolen (Karns et al., 1983). Bij
lager gechloreerde fenolen is in het algemeen de trend aanwezig dat
- 4 -
substitutie op de meta-plaats tot een tragere omzetting leidt (Baker en
- - r > Mayfield, -1980)ï' en- Karns et-al. (1983) wezen i-op een - .vertraagde V-
-/ , *•- '-"r-'omzetting toals "i-twee .substituenten-'-op:i,dezelfdei-positie: ten'opzichte, van de.^-\\^
r hydroxygroep zaten.
Anaëroob is nog te weinig onderzoek gedaan naar omzetting van series van
• congeneren om eenduidige conclusies te kunnen trekken. Mikesell en Boyd .
-. , (1985) en - ~ • Boyd - en '••.. Shelton ,(1984) . -concludeerden'v •-dat- • j de .-
' •chloorsubstituent(en) - op '-de 'ortho-positie(s) ^--preferent r verwi jderd-.- '--
worden,
•-> - -. 'Als-omzettingsproducten van .de^jchloorfenolen zijn vooral anisolen (door'
0-methylertng, een reversibele reactie en waarschijnlijk een
^ ^ ontgiftingsmechanisme), catecholen (hydroxygroepen ortho t.o.v. elkaar)
en hydrochinonen (hydroxygroepen para t.o.v. elkaar) (door
hydroxylering of hydrolytische dechlorering) en lager gesubstitueerde
icongeneren . (door.-reductieve-;.: dechlorering) .aangetoond;^',. Daarnaast moet , - L s
'•V",- r-.voor uiteindelijke mineralisatie . '.natuurlijk rihgopening optreden. .-iDeze.-*'%•
--•ƒ- • ''i. kan optreden als - twee hydroxygroepen aanwezig';zijn aan .-Ide ring. ' Meest . .-•>
:y •-. "Vr^bekend-is de ringopening-van.catecholen'door'.metar.-of .orthosplitsing./ ,;-
-• Omzetting van chloorfenolen in de ' bodem is met name voor
pentachloorfenol onderzocht (Engelhardt et al.-, 1986). Algemeen werd ,. -
"•'gesteld dat - deiyafbraak*;anaeroob-;.r.."sneller,'zou - vgaan-dan .aëroob ,*-: 'maar.?de'; ;| r -
aanwijzingen hiervoor zijn niet eenduidig. Dit kan te maken hebben met
de verschillen in condities tussen incubatie en de veldsituatie
(bijvoorbeeld: anaëroob incuberen van een aerobe bodem). De snellere
afbraak in anaerobe bodems werd met name voor bevloeide bodems
(rijstvelden-Japan) geconstateerd.
• Gegevens over omzetting van"; andere chloorfenolen in de bodem zijn veel
• minder beschikbaar en betreffen veelal het waarnemen van het verdwijnen -
van de stof. Tabel 1 geeft een kort overzicht van de beschikbare
waarnemingen. Baker en Mayfield (1980) constateerden, in tegenstelling'
tot de aerobe incubatie een volledig ontbreken van biologische afbraak
in anaëroob geïncubeerde grond voor de getoetste verbindingen. Gibson
' en' Suflita ,(1986) toonden- voor ..een beperkt .aantal mono-.-di- en 'f,
trichloorfenolen een omzetting in een methanogeen aquifermateriaal aan,
maar in sulfaathoudend grondwater was geen sprake van biologische
omzetting.
- 5 -
Tabel 1. Overzicht van literatuurgegevens over omzetting van
chloorfenolen in de bodem. In het algemeen staat de omzetting of 'verdwijning' aangegeven als percentage na een aantal dagen of als het aantal dagen om een bepaald percentage te bereiken. De symbolen- -f en -betekenen dat omzetting tijdens experiment wel resp.-
--.niet is.-aangetoond en de symbolen (-•-) en (-) dat dit is waargenomen .met deze stof als afbraakproduct van een-andere stof. * " . . "". '
-aeroob- • anaëroob •
referentie opmerkingen
1) 2) 3) 4 ) 5) 6 ) 7) 1)
a] b]
8 ) 9 )
c] d] e] 10)
e l
c h l o o r f e n o l [X] [d] '
2-mono [%] 100
[d ] 1.5
3-mono • [%] 87
[ d l 160
4-mono [%] 83
[d ] 20
2 , 3 - d l [%]
[d ]
2 , 4 - d i [X] 81
[d] 40 *
2 ,5 -d i [X]
[d ]
2 , 6 - d i [X] 100
[d ] 1 -t-
3 , 4 - d i ÏX] 88
[d ] 160
3 . 5 - d i [X]
[d]
2 , 3 , 4 - t r i [X]
[d ] 't-
2 , 4 , 5 - t r i [X] 72
[d ] 160 -i-
2 , 4 , 6 - t r i CX] 95
[d ] 3 +
3 , 4 , 5 - t r i [X] 17
[d ] 160
2 , 3 , 4 , 5 - t e t r a [X] 31
[d ] 160
2 , 3 , 4 , 6 - t e t r a [X]
t d l +
pen ta [%} 80
[d ] 160 +
100%
[d]
14-47
>47
3- 9
5- 9
>72
100X 30 d T l / 2 90 d 100 X 42 d
[d ] [X] [d] [X] [d ] CX] td ] .
>47
5-13
>64
>64
>16
78 20-100
14-17 80 14-70
37 18-100
160 56-70
13 26-100
40 31-142
62 39-100
55-66 80 C• )
48- 83
82
80
O 29- 12
160 (-)
(-)
>72
>72
80-97
14-32
24-98
17-40
8
28
0
5
7
52-
80
80
80
80
160
39
( + )
7-28
C•^)
14-28
referenties: 1) Baker en Mayfield, 1980 2) Valo en Salkinoja-Salonen, 1986 3) Alexander en Aleem, 1961 4) McRae en Alexander, 1965 5) Alexander en Lustigman, 1966 6) Vonk et al, 1981 7) Smith en Novak, 1987 8) Gibson en Suflita, 1986 9) Mikesell en Boyd, 1985
10) Boyd en Shelton, 1984
opmerkingen: a] grondcompostering b]' ondergrondmateriaal c] sulfaatred. aquifer d] methanogene aquifer e] anaëroob vergist.slib
- 6 -
Indirect bewijs voor omzetting van chloorfenolen in de bodem is
• '""r' i-"'afkomstig-uit.het werk van''de groep Salkinoja-Salonen. 'De verdeling:van
'- ' "'.*:,chloorfenolcongeneren'in "verontreinigde" grond bleek.:te verschillen van .;.
die van het verontreinigende'product,' waarvoor biodegradatie als oorzaak •
wordt gesuggereerd (Kitunen et al., 1985, Kitunen et al., 1987 en Valo
et al., 1984). Ook tijdens de compostering van .verontreinigde grond
. • werd-• een sterke afname -; van- .chloorfenolen r geconstateerd (Valo en
Salkinoja-Salonen, 1986).
'.'J - ' Onderzoek gericht'op de kinetiek van de omzetting inde bodem is niet of, -
nauwelijks uitgevoerd. Op• basis van ' omzettingspercentages na een
bepaalde periode kunnen natuurlijk halfwaardetijden geschat worden, maar
^r dat lijkt voor dit onderzoek niet relevant omdat het gegevens van
omzetting van hoge concentraties (i.h.a. mg-g/kg) betreft. Valo en
Salkinoja-Salonen (1986) rapporteerden een halfwaardetijd van 25-50
."•. ' '. -dagen-voor de compostering van de chloorfenolen'; Vonket'. al. . (1981)i-, ,<;-•
'•%'•• stelden voor pentachloorfenol halfwaardetijden van 11 dagen ^of langer...- 'V:"-
.- vast,'- toenemend ' met afnemend organisch s -stofgehalte, .en ' voor - •:•
*.,.._ *"'2,4,5-trichloorfenol varieerde de halfwaardetijd van 8 tot. 11,;dagen; De-.-
'" beschikbare literatuurgegevens tesamen wijzen op halfwaardetijden voor
: de chloorfenolen van enkele tot tientallen dagen.
•• ^ • Uit'bovenstaand-.*overzichtWordtf,duideii'jk- >d'at de. aandacht , zich v.ooral,'.aj j r,,
geconcentreerd heeft op omzetting en omzettingsproducten rond • • '
verontreinigde situaties en niet zozeer op de relatie naar het milieu en
^ ^ de incubatieomstandigheden, welke juist zou moeten leiden tot een
^^ beschrijving (modellering) van de afbraak.
': Enige opmerkingen die hierop betrekking hebben kunnen gemaakt worden.
Kuwatsuka. en Igarashi (1975)-vonden dat de. pentachloorfenolafbraak
afhankelijk was van het organisch stofgehalte. Als sprake was van een
laag gehalte (0.04 %) trad geen omzetting op. Mogelijk spelen processen
• H als sorptie (verlagen toxiciteit) en activiteit van de biomassa- (wel of
geen groei) hierbij een rol. Hetzelfde werd geconcludeerd door Valo en
Salkinoja-Salonen (1986) bij het composteringsonderzoek.
* " Wat betreft .'de.tdnvloed. van:^de'-temperatuur constateerden Baker, et al.' /.-•,
(1980) nog omzetting van mono- en dichloorfenolen in de bodem bij O en 4
"C. Maar Crawford en Mohn (1985), Valo et al. (1985a) en Trevors
(1982) constateerden een volledige remming van de
- 7 -
"pentachloorfenolafbraak bij.temperaturen lager dan 12 respectievelijk B
."" - - t'V '"; -en-4" "C, Valo et.al. .(1985a) namen een-optimumtemperatuur.- van-.28 "C-,."'? •
I- ' '• .'' .-..'.C-y-i.' jAwaar.en.-.een volledige ;remming-'bij '50,.1°C enrChatterjee.,-et al,. ,'X'1982) . een - .
. -;-• 'T-. .optimum'-"bij 30 "C^en een .reductie- -van de: ..activiteit bij 42 -"C. •- -.
Apajalahti en Salkinoja-Salonen (1987) vonden bij 37-42 "C een optimum
"in de omzetting van chloorfenolenrdoor R. c h l o r o p h e n o l i c u s , • en bij 44.' •
°C-een vrijwel volledige-remming. ^ • • .-
- 'De' invloed van de , zuurgraad is ,,nauwelijks ,,onderzocht.,. De -.meeste...
i''r"' !«sX ;'j> ;";rv:i>experimenten-zijn.bij-- neutrale -pHiuitgevoerd, -met" een vvariatie.'van- 6..O---,..;.*»
;;;- -.--.v>,Tc-t': tot ,7 ..8. ->-r'Valo et al':'' (1985a) ..stelden, een';pH-optimüm .voor .-de afbraak
van pentachloorfenol van 6.0 tot 7.6 vast en een volledige remming van -
^ ^ de activiteit bij pH 8.4. Tyler en Finn (1974) rapporteerden een
pH-optimum van 7.1 tot 7.8 -en een 50 % activiteitsreductie bij pH 6.8 en
8.2. Smith en Novak (1987) toonden afbraak van enkele chloorfenolen in
. - ' ondergrondmateriaal aan bij jeen lage pH; 4.5. - . .: i-^
•^t. -Gegevens over de gebonden •.residu'vormingvanv^^chloorfenolen'zijn',in'de-V~-^H7:
t-,- ",-;-:?- " r-v'tjbeschikbare - .. literatuur alleen - -•. voorT*^.'"npentachloorfenol •-'.en-;
r .'-ir-''•'•''St 'p :i,2,4,'6--.trichloorfenoIwgevonden.-«-i .Onder".;gebonden4iresiduitwordt',dat .deel-,van>
'• •. een stof verstaan dat met behulp van organische oplosmiddelen niet van
< de grond -geëxtraheerd kan worden. Voor de•gebonden residuvorming van
- - u' t-ij pentachloorfenol - 'Zijni;,4percentages^-.van. "20 - -vtot ,.i.30x ;procent.t van'. .-idei-ï'SVsr'
toegepaste dosis (1-10 mg/kg)'gevonden (Weiss et al., 1982; Scheunert et -—.Ï--.
al., 1986; Vonk et al., 1981). In geval van 2,4,6-trichloorfenol werd
^ ^ door Scheunert et al. (1987) een percentage van 61 procent vastgesteld.
^ ^ Het mechanisme van de gebonden residuvorming is nog niet opgehelderd,
• ; maar-v de humusfracties lijken ..hierin een .belangrijke , rol te spelen.
i> "r'-'-ir • -"'Weiss .et al.' ^ (1982)' constateerden • een^binding'van pentachloorfenol aan
zowel humine, fulvozuren* als humuszuren en suggereerden chemische
reacties voor de gebonden residuvorming, waarbij niet hydrolyseerbare
'" . • bindingen gevormd, worden of "afbraakproducten gebonden worden. Murthy et
'-al. (1979) suggereerden dat bij ' de .* gebonden residuvorming
pentachlooranisool een rol speelt.
- 8 -
• 2 MATERIAAL EN METHODEN
2.1 Grondsoorten.
De afbraakproeven zijn uitgevoerd met vijf verschillende grondsoorten:
Podzolgrond (afgekort PZ; Kootwijk), Eerdgrond (EG; Holten en Rolde),
Zeeklei (ZK; Maasdijk) en Duinzand (DZ; Katwijk).- -Een .aantal
eigenschappen van de gronden zijn gegeven in tabel 2. . ^ _
-.j .., -Van'ideze* grondsoorten werd vers,. veldvochtig .bodemmateriaal van de 10-20'
-' " cm laag gebruikt. -Dit werd gehomogeniseerd en gezeefd door een zeef van
2 mm om grof materiaal te verwijderen. De grond uit Rolde werd
^W alvorens te zeven eerst een nacht bij kamertemperatuur aan de lucht
gedroogd.
Tabel 2. Gegevens over de gebruikte grondsoorten.
•monster grondsoort • bodem 'OS pH -ka l k lutum- s l i b M-c i j fe r CFU
loca t ie afk c l a s s i f i c a t i e [X] [HO] [%] ... [%] [X] [u] . [*10 /g ] --
' V ' • - V-Katwijk 1 duinzand DZ i vaagg rond - - <0 .1 ^ - 9 . 0 '• -1.7- . 0.4
Maasdijk - zeeklei ZK vaaggrond 0.6 8.0 2.3 ' 8 . 7
Kootwijk podzol PZ podzolgrond 0.6 4.4 - 1.2
• RoLde eerdgrond EG eerdgrond 2.8 6.0
--Holten eerdgrond EG eerdgrond 4.0 6.6 -. . .3.7 . 4.7 - 162
OS: percentage organisch stof; -pH: zuurgraad in . 1:5 grond-water; kalk: ,' percentage kalk; lutum: gewichtspercentage lutum; slib: gewichtspercentage slib; M-cijfer [u] ;-CFU:-aantal kolonievorraende-units
^ k op 4-chloorfenol agarplaat [*10 /g ] .
2.2 Chloorfenolen.
-0.6
12.5
1.5
-
199
185
137
-
1 •- 5
10 - 20
0.5 - 5
5 - 15
De afbraakproeven zijn uitgevoerd met zes verschillende chloorfenolen,
die in een cocktail aan de gronden werden toegevoegd. • De chloorfenolen
zijn geselecteerd op basis van het aantal.-- chloorsubstituenten,
persistentie en voorkomen in het milieu. 4-Monochloorfenol werd
.toegevoegd als een bekend goed afbreekbare verbinding. In tabel 3-zijn
de eigenschappen van de gebruikte chloorfenolen gegeven.
De chloorfenolen werden zodanig toegevoegd dat theoretisch de volgende
eindconcentraties in de grond werden verkregen:
- 9 -
- -3-monochloorfenol (afgekort 3m) 1000 ug/kg
--4-monochloorfenol (4m) • 1000 ug/kg
--••r3,-4rdichlborfenol (Di) V, ., . , .,250. ug/kg - .- . ... :.,_-.
-.•2,4,5-trichloorfenol (Tr(i)) - • 'lOO'Ug/kg - ' " ' ' • .
- 2,3,4,6-tetrachloorfenol (Te(tra)) 50 ug/kg
- pentachloorfenol (Pe(nta)) 50 ug/kg
De .';toe te voejgen oplossing -werd'bèreid door geconcentreerdei^oplossingen'
van de afzonderlijke chloorfenolen ,-in -- methanol-te .verdunnen -met ..steriel......
-water:' '' --De- -i fenolcocktail werd^ steriel - gefiltreerd- -door-veen 0.2 -,. um".
membraanfilter.
Tabel 3. Eigenschappen van de chloorfenolen.
congeneer afk. MW smpt kpt p(25) d(20) pKa log Kow
3-mono
4-mono
3,4-di
2,4,5-tri
.2,3,4, 6-tetra
penta .
3m 128 33 214
4m 128 44 220
•di,-. - A63 . ,--68 -.253
tr(i) 197 -69' ".253
te(tra) 231 70 ..:subl..
pe(nta) 266 ' 174 309
0.32
0.1
1.26 1.31
:0.05 -. '1.5
. 1 . 6
0.0001 1.98
9.37
8.97
.8,. 62
'6-.72
,5.22
:4.74
2.50
2.40
-3 ..22
3.72
4.42
5.05
26000
27100
,.5000
..I200'
..100.
• 14
MW; molecuulgewicht; smpt: smeltpunt ["C]; kpt: kookpunt ["CJi p(25):.
darapdruk bij. 25 "C [mm Hg],;.d(20): dichtheid bij .20 'C. [kg/m ].; .pKa;
negatieve logaritme,'-van'.de-^zuurdissociatieconstante, (-log Ka):; log Kow.:,;,
logaritme van de octanol.-water verdelingscoëfficiënt;." S: oplosbaarheid,
in .water-bij 20 "C [mg/1]. .(Verschueren, 1983; Ugland et al., 1983; Xie,
en Dyrssen, 1984).
2•3 Biodegradatie-experimenten.
U Gekozen is . voor- een; zoveel mogelijk geïsoleerd onderzoek naar de
biodegradatie door vergelijking van resultaten met al dan niet
.uitgeschakelde biologische processen. Als toetsmethode werd een
batchopzet gekozen.
Het principe van de toets was dat een cocktail van chloorfenolen,
toegevoegd aan veldvochtig boderamateriaal, gedurende enige tij d werd
- geïncubeerd, waarna door analyse van. het. gehalte van -de verschillende^ -i,
chloorfenolen in het bodemmateriaal de afbraak werd beoordeeld. Door
vergelijking van (autoklaaf) gesteriliseerde en ongesteriliseerde grond
werd ' onderscheid gemaakt tussen biologische en niet-biologische
- 10 -
omzetting. - Om een indruk te krijgen "van de afbraak onder anaerobe
•omstandigheden werd in.--een aantal series een stikstof- of ,
j-iX' .v--r.h'elium-atmosfeer'-aangebracht7 " .Vanwegcde---gewenstesconcentratieniveaus ^ r ^
(•50-1000 ug/kg) tijdens de incubatie was monitoring van de afbraak-door- ;;'.'
'•• middel van mineralisatieparameters - (bv. ., koolstofdioxideproductie) •
uitgesloten en moest, vertrouwd worden op de specifieke analyse rvan de -
' - ' toegevoegde chloorfenolen.' Dus kon alleen^een eerste ;'transformatiestap- •
beoordeeld worden. • Mogelijk -kunnen -'metabolieten- gevormd worden die,:-'
t -persistenter,', mobieler, meer accumulerend en/of toxischer zijn. -i- .--
./v.. De-biodegradatie is in een .tweetal,proefopzetten onderzocht, waarbij de
resultaten van het eerste ofwel vooronderzoek gediend hebben om de opzet
W van het tweede onderzoek te verbeteren.
De kenmerkende verschillen tussen de twee series experimenten hebben
betrekking op de wijze van inzetten van de proef. Bij het vooronderzoek
-•werd de proef in duplo uitgevoerd .en bemonstering vond op de
achtereenvolgende ' tijdstippen-plaats-r. in^dezelfde--:pot geïncubeerd --met.'.;.;»--',
grond.- Dit- resulteert in de acceptatie van eventuele .inhomogeniteiteh-,
— van-de'monstername. -.- .Bij het tweede onderzoek werd • gewerkt volgens het
opofferingsprincipe ' waarbij op elk bemonsteringstijdstip drie
geïncubeerde flessen'volledig in bewerking werden genomen.voor analyse'.
• ' ''Dit'heeft als bijkomend'-voor-. "-en nadeel-dat élke--'meetpunt .onafhankelijk -.i ï»
is van alle andere meetpunten. In-het tweede onderzoek werden tevens-'de - f-
tijdstippen van bemonstering aangepast en controles ingevoerd ten
^ aanzien van de toegepaste behandelingen (anaërobie, steriliteit).
2.3.1 Het eerste biodegradatie-experiment.
In het eerste experiment werden drie gronden gebruikt; Holten, Kootwijk
en Maasdijk. Om een zo homogeen mogelijke verdeling van de
chloorfenolen over de grond te verkrijgen en de vochtigheid van de grond
niet te veel te beïnvloeden werd telkens aan 100 gram grond 5 ml van de
bovengenoemde chloorfenoloplossing toegevoegd, waarna de grond goed
. geroerd werd. ' ••Vervolgens • 'werdenivijf zo --gevormde' porties - van 100,gram; .-j.i-
samengevoegd en nogmaals goed geroerd. Daarna werden vier infuusflessen
van 1 liter ieder met 100 gram van deze grond gevuld. Voor de steriele
proeven werden de grond en de flessen vooraf met behulp van een
- 11 -
autoclaaf gesteriliseerd (20 min, 121 °C).
. -«Voor anaerobe ^incubatie* werden de flessen afgesloten met een butylrubber .-'
'.- '•• ' .'-." septüm'-enamet* stikstofcdoorgeblazen.^,*.Om'",praktische.iredenen.was -het.niet ,.>H'
mogelijk de anaerobe flessen onder anaerobe omstandigheden te
bemonsteren; de flessen moesten na elke bemonstering opnieuw met
stikstof worden - doorgeblazen. Om.uitdrogen van de-grond te voorkomen .•.
' : '.werd" besloten ook de aerobe f lessen-.af-te sluiten. ..Wel^.werden de-
flessen van tijd tot tijd geopend" om 'te voorkomen dat .ook deze flessen. •
anaëroob zouden worden.
iV • '. ' '-..Uitvoering van de. proef jvond in duplo^^plaats . . r ••
_ De flessen werden bij een temperatuur van 10 "C (gemiddelde
^ ^ bodemtemperatuur) in het donker geïncubeerd.
Om een zo homogeen mogelijk monster te krijgen werd ca. 3 gram grond
met kleine schepjes van verschillende plaatsen uit de flessen gehaald.
Deze'mengmonsters • werden onmiddellijk -.bij een - temperatuur van -70 ?C
ingevroren.
Bemonstering.vond plaats na O, 1, 3, 10, 30 en 77 dagen. . •.• '.
Na • 52 dagen ...incubatie werd voor de steriele potten een
•steriliteitscontrole uitgevoerd.
• ." '2.3.2 Het-tweede biodegradatie-experiment.- - •• - '->«!::!•>-
Het voorbehandelde bodemmateriaal (afkomstig uit Rolde, Kootwijk,
^ ^ Katwijk en Maasdijk) werd in porties van 20 gram in 100 schone
infuusflessen van 100 ml gedaan. Van elke grondsoort werden 50 flesjes
> gesteriliseerd in een autoclaaf (20 min., 121 °C). Dit werd na 72 uur
herhaald.
Van elke grondsoortserie werden 24 steriele en 24 niet-steriele flessen
met grond met behulp van een begassingsinstallatie vacuum gezogen en
'• met helium gevuld. Deze handeling werd driemaal herhaald om volledige
zuurstofloosheid te verkrijgen. Bij de steriele flessen werd de helium
via een 0.2 um membraanfilter toegediend.
• • -Met.-.behulp van een steriele •^injectiespuit-werd 1 ml vande fenolcocktail
aan de grond toegediend.
Monsters werden genomen na O, 3, 10, 20, 30, 40, en 60 dagen. Op elk
van deze tijdstippen werden drie. flesjes van elke serie in behandeling
- 12 -
•' genomen (dus bepaling in'triplo). Op dag O en dag 60 werden blanco's
"• - . • meebepaald om -eventuele-^'veranderingen te- kunnen vaststellen, die
„ ..- ü -" . .•onafhankelijk -..van ' de-f * chloorfenoldosering •'zijn opgetreden. Op elke r. rr
monsterdag werden bovendien twee flesjes met-alleen chloorfenoloplossing. .-
geanalyseerd, ter referentie en als controle op verdamping. . ,
- Op elke monsterdag werden monsters van de gasfase in een selectie uit de .
-' - ' ' ..'. f lesj és'^met - behulp -van - een-' gaschromatograaf^geanalyseerd- *op -.zuurstof-,^ -.-.-:
stikstof en koolstofdioxide om de mate van (an)aerobie vast te stellen.
•--:.'.--.Tevens" -werd de- steriliteit van' de. te analyiseren flesjes -' getest -
".:;- - .'(.uitplaattests). ..Hiertoe werd 0.2 ml van het boraxextract met behulp
van een steriele pipet opgebracht op een voedingsbodem van
m nutriënt-agar, die bij een temperatuur van 10 "C in het donker werd
geïncubeerd. Na -10 dagen werden de platen kwalitatief op groei
beoordeeld.
' 2.4 Analysemethode chloorfenolen. - ' - --.'',
• >i- -De -analysemethode>voor . grond- en vwatermonsters^ die- bij -de . -kolom- -en.-
' -' degradatieproeven is gebruikt, is ontwikkeld' door Abrahamsson , en Xie,-.'
(1983). De methode berust hierop, dat chloorfenolen in basisch milieu '
^ . :<worden. geëxtraheerd (pH "9)^'. 'waarna .derivatisering:plaatsvindt- met.behulp^^:^^
', • - van azijnzuuranhydride. i : Na extractie naar een... organische fase....J'v...
(petroleumether) wordt geanalyseerd met een gaschromatograaf met
^ ^ Electron Capture Detector (ECD) . In het eerste afbraakexperiment is
^ ^ gewerkt volgens een aanpassing van Lagas et al. (1986). Mede in
-< ^verband met-, het volume ..in bewerking te nemen grond werd- deze methode
verder aangepast voor het .tweede afbraakexperiment (Van der Velde,
1987).
Beide methoden en de gaschromatografische condities staan beschreven in
bijlage 1.
2.5 Afbraakkinetiek.
Voor de afbraak van organische stoffen kunnen verschillende kinetische
modellen worden opgesteld van simpele -nulde en eerste orde tot complexe
kinetiek met gebroken ordes. Meestal kan, volstaan worden met een
- 13 -
simpele benadering door nulde, eerste of tweede orde kinetiek. Een
nulde* orde proces veronderstelt een lineaire afname van de concentratie •.•,
-• vah.de stof in de tijd. ^Meestal wordt .echter. een beschrijving volgens^^.^^
een eerste orde > proces -gehanteerd, waarbij de - afbraaksnelheid
afhankelijk is van de concentratie van de stof. Bij kinetiek van de
tweede orde is de snelheid afhankelijk van de concentratie van twee
componenten. -Bij- tweede-orde afbraak speelt' in' het algemeen- maast .de
stofconcentratie de biomassaconcentratie een rol, maar gezien de
"'•toegepaste concentraties • (tof l. .mg/kg) lijkt'de-.aanname 'gerechtvaardigd' -.';
dat de biomassa niet verandert.tijdens het afbraakproces en zogenaamde
pseudo eerste orde kinetiek volgt.
Het model voor de eerste orde kinetiek is als volgt:
c - c * exp [-k * (t-t )] (vgl. 1) t O L
•waarin t de- tijd verlopen-t sinds" incubatie',''Tk "'de snelheidsconstante,. c ; '•'••' ••• t ' -
"rhet gehalte op tijdstip t, c -de beginconcentratie en t de duur van-de
'lagfase is.'-- De.'; lagfase is> de; fase' waarin microorganismen het
't enzymsysteem 'aanpassen aan de af te breken stof en waarin afname van de
gehalten nog niet waarneembaar is. De- halfwaardetijd T-, de tijd h
'benodigd voorheen : :daling v.van de. concentratie -tot- de- helft • van....-de,-.vtï-'
beginconcentratie, kan worden berekend uit de snelheidsconstante -_V ,
T - In 2 / k (vgl. 2). h
'iSchatting van ^de snelheidsconstante .en daarmee de halfwaardetijd wordt
•'verkregen door de logaritme' van de' concentratie uit te zetten als
functie van de tijd en zijn in dit onderzoek berekend door middel van
lineaire regressie van de gelineariseerde vergelijking:
In c /c - - k * (t-t ) (vgl. 3). t O L
.'Om-de halfwaardetijd en,vde duur van »de'lagfase zo^nauwkeurig .mogelijk te
kunnen vaststellen met gebruik van alle beschikbare gegevens werd een
iteratieproces toegepast, waarbij naar aanleiding van verkregen
schatting van de lagfase een verdeling van de gegevens naar behorend tot
- 14 -
de 'lagfase of het afbraakdeel van de kurve werd gemaakt (zie 'figuur 1).
• '• Voor de halfwaardetijd werd tevens het 95 % - betrouwbaarheidsinterval
-' '"-.^Vberekend.-;' Voor .'de:.berekening .vanjde.fcduur.-van.de ;lagfase:.werd;;êen..hogere'7.72 v
' 'i betrouwbaarheid verkregen door de wijze van berekening van dit interval: •"*'*'
snijding van de 95 % -betrouwbaarheidsintervallen van het constante en
afbraakdeel van de kurve (zie figuur 1).
De nulde orde afbraak kan worden beschreven met de vergelijking: . ...
c = c - k * (t-t ) -(vgl. 4), t O L
^ ^ met dezelfde betekenis van de symbolen.
2.6 Statistische analyse van de-resultaten.
•-• .. .'--> 'De gegevens verkregen uit' de biodegradatieexperimenten zijn statistisch'^.'^'^
•geanalyseerd met behulp van -lineaire regressieanalyse met gebruikmaking " .
. *tr:V é, ï'. van.-de methode der-kleinste-kwadrateh • «(Hl. uif/Draper. en Smith, 1966).'
"ii '" -.; Het,^eerste orde''kinetiekmodel is gelineariseerd door de logaritme van.de',
•' "concentratie te nemen (vgl. ^ 3 ) . Hierbij is aangenomen dat de residuen.
- ,, - ,.....- standaard normaal'; verdeelde-zijn :ten\opzichte ' van de [log-c • - t] -lijn, .„ ï k
hetgeen-niet getoetst is, maar'gezien de waargenomen, variaties in de -r.v
gemeten concentraties niet onaannemelijk is.
^ ^ De gegevens zijn op de volgende aspecten statistisch geanalyseerd:
^ ^ - verschil steriel en niet steriel;
.•-.r;r--. - .r.-^Uafbraakkinetiek<nulde:^of eerste-«orde; «de-tkeuze van het juiste model is
••''' getoetst door middel van statistische analyse met de F-toets, die een
uitspraak doet over de 'lack of fit' van het gehanteerde model, door
vergelijking van de kwadratensom van de gemiddelden ten opzichte van
de totale kwadratensom van elk van de meetpunten.
- met behulp van een iteratieproces zijn de lagfase en halfwaardetijden •
voor eerste orde afbraak berekend, inclusief het bijbehorende 95 %
•.-"betrouwbaarheidsinterval.
Tijdens het iteratieproces (voorbeeld figuur 1) wordt de lagfase
stapsgewijs verlengd met 'een volgende set van meetpunten (volgende
tijdstip van monstername) indien de lagfase berekend door kruising van
- 15 -
1 0 0 0
Analyse Lagfase/Halfwaardetijd. Stap 1 T l / 2 9 d ( 9 5 % 6 - 1 4 ) , Lf 6 d ( 9 S % 0 - 2 8 )
1000
O 20 4 0 a Ka tw i j k - anaëroob t i jd [dagen]
Analyse Lagfase/Halfwaardetljd. Stap 2. Tl/2 5d(95%8-14), Lf 9d(95%0-17)
60
O 20 o Katwijk - anaëroob
40
tijd [dagen]
Figuur 1. Voorbeeld van de stapsgewijze analyse van de duur van de lagfase en de halfwaardetijd (en hun 95 % betrouwbaarheidsintervallen [B.I.-95]),' in dit geval de anaerobe omzetting van 3-chloorfenol in duinzand. De analyse bepaalt welke meetpunten behoren tot het lagfasedeel van de kurve (dichte hokje) en tot het afbraakdeel (open hokje). De getrokken lijnen tonen de berekende afbraakkurve en de bijbehorende 95%-betrouwbaarheidskurven.
16 -
1 0 0 0
Analyse Lagfase/Halfwaardetljd. Stap 3. T l / 2 6 d ( 9 5 % 4 - 1 0 ) , L f 1 5 d < 9 5 % 1-22)
D)
\
E
o c o o o .c u (
0 20
° Ka tw i j k - anaëroob
Analyse Lagfase/Halfwaardetljd. Stap 4.
4 0
t i jd [dagen]
1000 Tl/2 4d(95%3-9),Lf 19 d (95% 5-26)
J£ \ O)
c o
o o £ u co Q
"c u c o u
o 20 Katwijk - anaëroob
Vervolg Figuur 1. Derde en vierde stap in de stapsgewijze analyse van de duur van de lagfase en de halfwaardetijd van de anaerobe omzetting van 3-chloorfenol in duinzand.
- 17 -
'•» " de'eerste orde; afbraakli'jn (berekend op de overgebleven meetpunten) en
de' lagfaselijnV (gemiddelde waarde'' van-'de .meetpunten in deze lagfase)
la!nger is • dan het^de. lagfaseduur vdie aangenomen, is bij..:.de. berekeningen.-. - .s.
Om deze analyse -te kunnen uitvoeren zijn de ruwe analyseresultaten'als-
volgt bewerkt:
- onbetrouwbare analyseresultaten zijn vervallen;
--.de eerste keer dat in een triploserie de, analyseresultaten op gehalten--.
-, nul ' (0) zijn vastgesteld,-zijn deze.-opgenomen .met de. detectiegrens als
«concentratie*met een .vaste variatiecoëfficiënt. . -
- 18 -
3 RESULTATEN EN DISCUSSIE
Achtereenvolgens zullen' de resultaten van de verschillende metingen en-.^;
• berekeningen van- het eerste en tweede ' afbraakexperiment gepresenteerd'
worden'. Ten aanzien van de resultaten van het eerste " onderzoek dient
enig voorbehoud te worden gemaakt-vanwege enkele vraagtekens. Deze .
' -vraagtekens betreffen de kwaliteit van • de analyses en het ontbreken van -.
meerdere gegevens' zodat waar mogelijk' op een aantal- kunstgrepen moest
worden teruggevallen om de gegevens te kunnen interpreteren.
De resultaten' worden achtereenvolgens behandeld in de volgorde van
onderzoek naar incubatieomstandigheden, chloorfenolenconcentratie als
functie van de tijd en de daarvan afgeleide resultaten.
3.1 Incubatieomstandigheden.
3.1.1 Mate van (an)aërobie.
.- In het eerste afbraakexperiment zijn- geen , analyses-van de gasfase
verricht om de handhaving van de (an)aerobie.te kunnen vaststellen. Op
basis van de resultaten en met name verschillen in resultaten voor
'i duplo'.s kan • geconcludeerd worden'dat,-.yan anaërobie .'.niet altijd sprake-;X ^
geweest zal zijn.
In het tweede experiment is op elke monsterdag steeksgewijs de gasfase
bemonsterd. Alle aëroob geïncubeerde flessen-waren nog aëroob, hetgeen
op basis van de hoeveelheid aanwezige organische stof ook verwacht werd.
Figuur -2 laat een"frequentieverdeling-zien van de in de anaerobe flessen
-waargenomen zuurstofgehalten. Hieruit blijkt dat in^plaats van anaëroob
beter van zuurstofarm kan worden gesproken omdat altijd wel kleine
hoeveelheden zuurstof werden gemeten. Of dit door de wijze van meting
werd veroorzaakt is nog niet nader geanalyseerd. Niet in alle gevallen
bleek deze mate van afwezigheid van zuurstof gehandhaafd te zijn tijdens
de incubatie.
3.1.2 Mineralisatie.
Meting van de koolstofdioxideproductie zou mogelijk iets over de
- 19 -
0-5 5-10 10-20 20-30 30-50 50-100
percentage O t.o.v. Ojin de lucht
Figuur 2. Histogram van bet aantal anaëroob geïncubeerde monsters (totaal 86) verdeeld over een aantal klassen van het daarin bij monstername gemeten percentage zuurstof (relatief ten opzichte van het percentage zuurstof in de lucht).
mineralisatie van de organische stof in de bodem en. van de chloorfenolen
kunnen zeggen. Berekening van de verhouding organische stof ten
opzichte van de chloorfenolen (20-600 mg t.o.v. 25 ug) geeft aan dat
een eventuele CO -productie uit chloorfenol niet te onderscheiden is van
die uit de bodem organische stof, hetgeen ook volgt uit de daadwerkelijk
gemeten CO -gehalten (tabel 4) die beduidend hoger liggen dan uit
chloorfenolomzetting mogelijk is.
De mineralisatie van de bodem organische stof van blanko's was even hoog
als voor met chloorfenol geïncubeerde bodems, het voorgaande nogmaals
bevestigend.
De waargenomen mineralisatie nam ten aanzien van de grondsoort af in de
volgorde ZK >- EG » PZ > DZ, niet geheel in overeenstemming met het
organische stofgehalte van de bodera.
- 20 -
Tabel 4. Productie van koolstofdioxide [percentage koolstofdioxide in *.de:bovenstaande gasfase] als functie van bodemtype (DZ: duinzand, ZK: zeeklei, PZ: podzol, EG: eerdgrond) en incubatiecondities (A: aëroob, • AN'; anaëroob, S: steriel, NS: niet steriel), al dan niet in aanwezigheid ;van'het chloorfenolenmengsel, na. 60 dagen incubatie. ^
Duinzand
Zeeklei
Podzol
Eerdgrond
met/zonder chloorfenolen
met zonder
met zonder
met zonder
met zonder
A/NS
0.5- 0.8 0.2- 0.5
8.9-17.5 13.5-15.5
2.4- 4.0 3.3- 3.5
5.1-12.3 11.0-12.8
A/S
d* d
d -15 2.2-27
d - 5, d - 7,
7.8-17, 0.6- 3,
.2
.0
.3
.9
.6
.5
AN/NS
1.0- 1.1 d
7.1-12.0 6.4- 7.7
3.6- 5.2 1.8- 2.4
7.6-12.8 5.5- 7.5
AN/S
d d
0.4- 1, 1.0- 1,
d d
0.4- 0, 0.5- 0,
.4
.3
,6 ,8
# d: percentage onder de detectiegrens.
De aerobe mineralisatie lag hoger dan de anaerobe mineralisatie.
^Mineralisatie trad -merkwaardig genoeg ook -op in dei steriele monsters,
maar was lager dan in niet gesteriliseerde monsters.
3.1.3 Steriliteit.
De steriliteit werd in het eerste afbraakexperiment alleen aan het
einde van de incubatieperiode gecontroleerd en hierbij bleek alleen de
PZ steriel gebleven te zijn.
De -methode toegepast • in het tweede" experiment, autoklaveren en dat
herhaald na 72 uur, en'geen meervoudige monstername uit dezelfde fles,
bleek effectief en in geen enkele geval trad groei op van kolonies. Dit
in tegenstelling tot de niet gesteriliseerde monsters waarvoor een niet
nader gekwantificeerde groei optrad.
3.1.4 Vervluchtiging.
Uit een (bij het tweede afbraakexperiment) parallel uitgevoerde proef
van flessen met chloorfenolenoplossing zonder grond kon worden
geconcludeerd dat in de periode van 60 dagen geen vervluchtiging of
- 21 -
chemische, afbraak in water;van de chloorfenolen optrad (bijlage .6),
overeenkomstig de gegevens uit de literatuur (zie H 1.3).
3.2 Omzetting van de chloorfenolen.
•De hoeveelheid chloorfenolen die geanalyseerd werd bestond uit de
hoeveelheid opgelost in' het bodemvocht en--datgene -wat reversibel'
geadsorbeerd zat aan de vaste fase en geëxtraheerd kon worden. De niet
•'door analyse•teruggevonden hoeveelheid chloorfenolen bestond «uit de
omgezette en irreversibel gebonden chloorfenolen.
De resultaten voor de twee experimenten, de gemeten concentraties als
functie van de tijd, zijn gegeven in respectievelijk bijlage 2 en 3.
De voor statistische analyse bewerkte resultaten zijn opgenomen in de
bijlagen 4 en 5.
Uit het verloop van de curven kunnen verschillende parameters en
processen worden bepaald:
- -•• De 'recovery's op t—O vertellen. iets"i.over'de'.instantane .gebonden residu- :
r vorming direct na contact tussen stof en grond;
- Eventuele afname van de concentraties in de steriele monsters geeft
informatie over de chemische omzetting en gebonden residu vorming;
••: Het verschil' tussen, steriele :en niet-steriele:^ resultaten geeft ^-
informatie over'.de microbiologische afbraak; er kan onderscheid worden —
gemaakt tussen aerobe en anaerobe afbraak;
- Het verloop van de concentraties als functie van de tijd biedt
informatie over de afbraakkinetiek en de bijbehorende parameters, in
• •• dit'geval afbraakpercentages, halfwaardetijden en lagfasen.
3.2.1 Gebonden residuen en chemische afbraak.
De omvang van de twee omzettingsprocessen chemische afbraak en vorming
van gebonden residuen werd in gesteriliseerde monsters, waarin
biologische processen uitgesloten zijn, onderzocht.
.In ,het proces gebondentresidu vorming kunnen twee fasen onderscheiden
worden (Lagas et al., 1986): de zeer snelle vorming direct na contact
tussen stof en grond en als tweede het proces in de tijd, waarvoor Lagas
et al. (1986) een evenredige toename met de wortel van de tijd
- 22 -
vaststelden. Dit tweede';'fysische proces. (Karickhoff en Morris, 1985)
"kan. alleen tegelijkertijd . -met de- chemische • omzettingsprocessen ••;
•'. -.i-#,'-'V' onderzocht*worden.- '.'Aangenomen ,.wordt dat 'kort. na; toevocigen-.vanT'de „stof ••,-•'.
"jchemische omzetting nog."'geen rol zal spelen: De vraag blijft natuurlijk
in hoeverre -gebonden residu vorming als een van de .chemisch processen*"',-
beschouwd kan worden.
•-•'• -".-'Om-- de-instantane;: vorming -'van ••het'gebonden residu .-enerzijds en het -
-< ••- tijdsproces anderzijds te kunnen beoordelen zijn naast elkaar bekeken: -'.-
- -•' - de -,gemeten concentraties op het starttijdstip ten - opzichte'van de
i ' . theoretisch verwachte concentratie;
- de concentratie als functie van de tild in de steriele monsters.
' -Voor 'het eerste afbraakexperiment kon de instantane gebonden residu •
vorming niet op basis van starCmonsters geanalyseerd worden omdat de
concentraties op dat tijdstip-berekend'moesten worden op basis-van 100 %
• i- recovery. Omdat met uitzondering van pentachloorfenol (vanaf t-3
^ •*;:.-«*•.'dagen) ,• wel bruikbare ..'gegevens*' van "imonstername na ' ,-één. VCl) .. dagV
-• V • -'•.t'-beschikbaar waren,\zijn deze gebruikte onder dezelfde aanname van geringe
chemische omzetting.
De recovery's van de chloorfenolen '.'voor het eerste afbraakexperiment na
. . één-dag incubatie zijn gegeven - in-stabel -5. Hieruit " kan-"geconcludeerd' t
worden datde recovery wat betreft'boderatype, respectievelijk stof afnam . "
in de volgorde:
^ PZ = EG < ZK,
^ Pe > Di - Tr - Te > 4m >- 3m
[;-'ï=>i . •-•ena:.dat, in. dezecvolgorde- de gebondemresiduvorming,.dus, toenam.
.' -.. Steriel waren de recovery's hoger -dan niet steriel: Tussen aëroob en
anaëroob geïncubeerde monsters traden geen verschillen op.
De recovery's van de gemeten startconcentratie ten opzichte van het
^ theoretisch-gehalte voor het 2e afbraakexperiment zijn gegeven-in tabel
6. De tabel toont dat de gehalten gemeten op t=0 lager waren dan wat
verwacht werd op basis van de toegevoegde hoeveelheid stof. Blijkbaar
-.;>..;:•".» • was:;de- tijd verstreken-vanaf thet-toevoegen van de chloorfenolen-en het .--i;
•'moment van extraheren (2-8 uur) voldoende:; geweest om gebonden residuen
te vormen.
••- Deze instantane gebonden residuvorming nam toe wat betreft de stof in
- 23 -Tabel 5. Gemiddelde recovery's van het eerste afbraakexperiment voor de
' " getoetste chloorfenolen-als- functie 'van bodemtype (ZK: zeeklei, PZ: podzol, EG: eerdgrond) en incubatiecondities (A: aëroob, AN: anaëroob, S: steriel, NS: niet steriel) na 1 dag incubatie t.o.v. t-0.
•
bodemtype -f incubatiecond.
A/NS
AN/NS
A/S
AN/S
ZK PZ EG
ZK PZ EG
ZK PZ EG
ZK PZ EG
, . gemiddelde recovery na t.o.v. t-0
3m
0.46 0.61 0.68
0.50 0.-51 •1.06
0.70 1.16 0.94
1.03 1.37 1.03
4m
0.36 1.00 0.50
0.46' 1.30 1.16
0.66 1.22 1.24
0.84 1.92 1.34
di
0.66 1.18 0.72
0.74 0.72 1.02
0.70 0.92 1.37
0.76 1.22 .1.34
1 dag
tr
0.82 1.04 0.81
0.96 1.00 1.10
0.66 1.35 1.25
0-70 1.59 1.46
incubatie
te
0.58 0.86 0.61
0.78 0.86 0.81
0.71 0.98 1.51
0.69 1.76 1.16
na 3 dagen t.o.v. t=0
pe
1.03 1.38 1.01
1.71 0.55 0.95
1.64 1.52 0.91
1.32 1.39 1.61
TabelV6. Gemiddelde recovery's van het tweede afbraakexperiment'voor de-getoetste :. chloo'rfenolen-als functie van bodemtype ; (DZ:. duinzand; ZK: zeeklei, PZ: podzol, EG: eerdgrond) en incubatiecondities (A: aëroob, AN: anaëroob, S: steriel, NS: niet steriel) op t=0 t.o.v. de theoretisch toegevoegde concentratie.
gemiddelde recoveryop t—O t.o.v. de .theoretisch toegevoegde concentratie.
bodemtype + incubatiecond.
A/NS DZ ZK PZ EG
AN/NS DZ ZK PZ EG
A/S
AN/S
DZ ZK PZ EG
DZ ZK PZ EG
3m
0.67 0.38 0.59 0.42
0.81 0.29 0.61 0.35
0.71 0.54 0.96 0.55
0.90 0.64 0.91 0.82
4m
0.54
'0.35 0.26
0.65
0.41 '
0.58 0.42 0.81 0.44
0.73 0.59 0.75 0.70
di
1.18 0.75 ' 1.-13 0.75
1.40 0.56 1.16 0.80
1.19 0.80 1.61' 0.83
1.59 1.01 -1:56 1.26
tr
1.07 0.77 1,09 • 0.79
1.23 0.62 1.15 0,72
1,09 0.93 1.49 0.78
1.36 1.00
- 1.38 1.20
te
1.06 0.63 1.04 0.74
1.18 0.54 0.99 0.74
0.99 0.83 1.44 0.76
1.27 0.83 1.26 1.24
pe
0.52 0.21
' 0.43 0.31
0.54 0.17 0.38 0.39
0.50 0.29 0.62 0.24
0.57 0.29 0.52 0.43
- 24 -
de volgorde Tr - Te - Di >^ 3m > 4m >- Pe en wat betreft grond DZ >- PZ
• » EG >— ZK. Ook in dit experiment bleken de steriele recovery's hoger
•dan niet steriel.
De 'gebonden residuvorming-was alleen wat betreft pentachloorfenol-anders
tussen het Ie en 2e afbraakexperiment." Waarom zulke lage recovery's in
'het ^e-.experiment werden, gevonden-is :nog'niet- opgehelderd-. ., Duidelijk is,
dat de recovery's van 3- en 4-chloorfenol in het algemeen laag zijn,
terwijl deze voor Di, .Tr en Te in het algemeen op één-(1) liggen.
.Zoekend naar een verklaring dient wel de betrouwbaarheid van de analyse
in relatie tot de variatie van de concentratie en recovery's meegenomen
te worden, hoewel gedurende de ontwikkeling van de analysemethode hoge
recovery's waren gevonden (Van der Velde, 1987). Afgezien van het
gedrag van penta in .het 2e experiment zouden de resultaten wijzen op een
'relatie van toenemende gebonden residuvorming met toenemende
zuurdissociatieconstante pKa. Voor -de grondsoorten geldt dat de
recovery afnam in de volgorde DZ •>—, PZ >- EG >= ,ZK, hetgeen met
"uitzondering voor,de positie van duinzand'overeenkomt'met een toenemende
•zuurgraad van de bodem. Een eenduidige relatie van de recovery.met
•bodemparameters werd alleen gevonden met --het lutumgehalte: , .toenemend
lutumgehalte, , afname recovery. Hydrofobe .sorptie en opvolgende gebonden
residuvorming als mechanisme is- niet de juiste verklaring voor de
waarnemingen omdat dan een omgekeerde volgorde van ZK ten opzichte van
PZ en EG verwacht zou zijn. In PZ en EG zijn de chloorfenolen
voornamelijk als de ongedissocieerde verbindingen aanwezig en deze
'gronden bevatten minstens evenveel organische stof als de ZK.
•%'Waarschijnlijk--, liggen- aan-- ''het - verschijnsel- gebonden-- residüvorming
meerdere mechanismen ten grondslag, waarvan een reactie tussen
kleimineralen en chloorfenolen er een zou kunnen zijn. Maar dit lijkt
in tegenspraak met de waarneming dat de recovery's steriel hoger zijn
dan niet steriel. Dit wijst op een vernietiging van bindingsplaatsen
door het steriliseren. Het verschil in recovery, ofwel het verlies aan
bindingsplaatsen was groter naarmate de grond een hoger organisch
- stofgehalte en een hogere pH " had. Voor zover onderzoek is uitgevoerd
(Lagas et al. 1986), is aangetoond dat de toegepaste sterilisatie
methode tot een significante verhoging (factor 3-7) van de opgeloste
- 25 -
'-'-'organische stof leidde die echter nauwelijks invloed had op het totale
. , y'.organische'j stofgehalte van.- de' vaste -fase. Het' feit ..dat' .in -een- .v
' •^grondsoort j zonder, organische- stof geen- 'significante ''verschillen ••'•*ini,/';:;
' recovery worden gevonden tussen steriel en niet steriel op dag nul (0)',, ,
ondersteunt de gedachte dat de organische .stof,, betrokken .'is bij • -de -
gebonden residuvorming.
Wat betreft het gedrag van de gebonden residuvorming als functie van de
-''.-- -'tijd enH-chemische omzetting-^kunnen- alleende gege-vens .van.-«de steriele ' <,.
r? . '.'monsters gebruikt worden. Heti optreden^van chemische afbraak en verdere
gebonden residuvorming kan uitgesloten worden indien de concentraties
" constant blijven in de tijd. Vertaald naar eerste orde kinetiek
betekent dit een snelheidsconstante gelijk aan nul (0) ofwel een
oneindige halfwaardetijd. >De tabellen 7j en 8 geven de halfwaardetijden
van de.steriel geïncubeerde monsters.
-" In het -Ie afbraakexperiment' kon in •' 30 van de - 36' steriele stof-grond' -.-•'-
• ' " • 'combinaties, een v snelheidsconstante-groter -dan'nul. "(0) :berekend.iWorden,r. - •.;
••'dus omzetting - (tabel. 7) . - In- het algemeeh-.lagenjde-halfwaardetijden wel--
-' • een factor-1-10 hoger dan voor. de vergelijkbare-niet; steriele -incubatie .-
• De afbraak in de steriele monsters kon echter verklaard worden door het .
'••feit dat, op de'PZ-monsters-,na, • -de 'grond niet .steriel' was gebleven. -.In .=j-f.y-.
de steriele PZ-potten waren de halfwaardetijden. minstens een factor 8 . ,
hoger dan de vergelijkbare niet steriele^
^ ^ In het tweede afbraakexperiment werd de steriliteit, vooral door de
gewijzigde experimentele opzet, goed gehandhaafd en hierbij werd in
••:-,.,? .11..V,-vslechts, 10 • van-de-48..". steriele grond-.stof .combinaties .een significante
- • - afname van de 'chloorfenolconcentraties 'vastgesteld," waarbij de snelheden
minstens een factor tien (10) lager waren dan de aangetoonde
microbiologische afbraak en het betrof steeds 3-mono- en
3,4-dichloorfenol.
In een aantal gevallen was zelfs sprake van een verhoogde recovery in de
loop van de tijd, mogelijk als gevolg van een verdergaande
. -~'i • destructurering •of herstructurering van.:de bodem.
In tegenstelling tot de resultaten van Lagas et al. (1986) werd in dit
onderzoek geen toename van de gebonden residuvorming gedurende de
incubatieduur waargenomen.
- — , • ) . ' • - . • •
- 26 -
Tabel 7. • Lagfasen en ;halfwaardetijden berekend voor de eerste ':orde afbraak in het Ie afbraakexperiment. De gegevens zijn gegroepeerd per bodemtype (PZ: podzol, ZK: zeeklei, EG: eerdgrond), .'incubatieconditie (A: .aëroob, AN;' anaëroob) en gescheiden voor de steriele' (S)jen niet steriele (NS) incubatie. Gegeven zijn resp. rminimum,' 'gemiddelde'-entmaximum.- De «'aanduiding 9999 • .wijst' op een toename van de concentratie in de tijd.
' • 2 i ^ ^ .
chloorfenol
3-mono
4-mono
3,4-di
2,4,5-tri
2,3,4,6-tetra
penta
3-mono
4-n»no
3,4-di
2,4,5-tri
2,3,4,6-tetra
penta
3-mono
4-mono
3,4-di
2,4,5-tri
2,3,4,6-tetra
penta
3-mono
4-mono
3,4-di
2,4,5-tri
2,3,4,6-tetra
penta
3-mono -
4-mono
3,4-di
2,4,5-tri
2,3,4,6-tetra
penta
3-mono
4-mono
3,4-di
2,4,5-tri
2,3,4,6-tetra
penta
Duur van
• -min.'
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0 0 -
0
0
0
0
0
0
0
0 0
0 •
0
0
0
0
0
0
0
0 0
0
0
0
Niet steriel) e il
de lagfase [d]
• gem.
0
0
5
5
0
6
0
3
0
- 0
0
0
• 0
0
0
0
0
0
0
0
0
0 0
6
0
0
0
0
0
23
0
0
0
0
0
0
max
9
77
34
77
40
77
77
77
67
71
37
77
10
3
27
60
23
32
17
2
77 77
65
77
31
49
24
77
29
77
14
46
33
17
2
77
P2
PZ
ZK
ZK-
EG-
EG-
•NS
-NS
-NS
'NS
'NS'
NS-
ncubat ie.
Halfwaardeti
• min.
A
15
23
7
6
14
4
•AN
16
25
12
11
' 14
8
•A
10
1
8
16
12
12
-AN
11
1
11 26
20
- 11
•A
9
20 9
28
19
21
-AN
11
18
12
49
36
42
^•gem.
19
34
11
16
20
16
24
43
14
17
•20
- 18
-15
2 '11
23
16 17
16
1
23
49
36 29
12
32 11
34
25
45
14
27
•15
80
61
103
ij'd [d]
• max. '
26
68
34
9999
33
9999
54 144
17
43
"37
-9999
26
6
20
43
22
25
26
7
9999
379 179
9999
19
83
16
45
35
9999
18
55 20
220
211
9999
Steriele incubatie
Halfwaardeti.
. .-min.
89
119
95
148
102
100
64
58
74
84
58
.63
11
23
43
38
24
29
12
17
13 44
28
37
152
22
36
29
22
37
165
174
107
85
305
126
gem.
PZ-S-A
177
1147
207
9999
230
1223
PZ-S-AN
180
1436
206
647
9999
1945
ZK-S-A
18
32
68
'56
35
48
ZK-S-AN
14
69
20
72 44
96
EG-S-A
270
45
74
63
43
99
EG-S-AN
9999
9999
884
2572
9999
9999
id [d]
max.
27051
9999
9999
yyyy
9999
9999
9999
9999
9999
9999
9999
•9999
50
53
175
107
61
•130
17
9999
46
195 106
9999
1221
9999
9999
9999
509
9999
9999
9999
9999
9999
9999
9999
- 27 -
iTabel 8. .Lagfasen- en halfwaardetijden berekend voor de eerste orde afbraak in het 2e -afbraakexperiment. De gegevens zijn gegroepeerd per- bodemtype (DZ: duinzand, ZK: zeeklei, PZ: podzol, EG: eerdgrond), incubatieconditie- (A: * aëroob, AN:--- :anaeroob) en gescheiden-voor de-steriele•(S) en niet steriele (NS) incubatie. Gegeven' zijn resp. 'jminimum, ' .gemiddelde'-en .maximum. . De'^aanduiding 9999 wijst op een toename van de.concentratie in de tijd.
' . f
-Chloorfenol "
3-mono 4-mono 3,4-di 2,4,5-tri 2,3,4,6-tetra penta
3-mono 4-mono 3,4-dJ 2,4,5-tri 2,3,4,6-tetra penta
3-mono 4-mono 3,4-di 2,4,5-tri 2,3,4,6-tetra penta
3-mono 4-mono 3,4-di 2,4,5-tri 2,3,4,6-tetra penta
3-mono 4-mono 3,4-di 2,4,5-tri 2,3,4,6-tetra penta
3-mono 4-mono 3,4-di 2,4,5-tri 2,3,4,6-tetra penta
3-mono 4-mono 3,4-di 2,4,5-tri 2,3,4,6-tetra penta
3-mono 4-mono 3,4-di 2,4,5-tri 2,3,4,6-tetra penta
Duur van
• ,min. .•
0 0 0 0 •
5 0
5 0 0 0 0 0
0 **v geen
1 0 0 0 0 .
- 0 geen 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0
. 0 > . i - ' 0 -•
0 •
0 0 0
2 0 0 0 0 0
2 0 0 0 0 0
Niet
de
gein.
11 0 8 5 10 0
19 0 8 10 8 0
0
steriele incubatie
lagfase [d]
max.
17 3 19 15 14 8
26 19 20 19 18 15
4 •
-gegevens 7 3
' 0 0
0
13 • 9
7 7
3 gegevens 4 7 3 0
3 0 7 0 0 0
0 •0
• 8
0 2 4
3 0 5 2 0 4
3 3 2 8 3 0
17 21 15 60
4 60 13 34 57 60
5 • ' 2
15 10 25 60
4 2 11 22 15 24
5 7 25 27 21 60
DZ
DZ
ZK
ZK
PZ'
PZ-
EG-
EG'
•NS
-NS
Halfwaardeti
min.
A 3 •
7
a 9 3 7
-AN 3 7 17 10 5 7
•NS-A
•NS
-NS
•NS'
',,
•NS'
•NS
2 geen 2 5
'10 6 •
-AN 2 geen 6, 6 7 16
•A 2 3 4 ' 10 24 28
•AN 3
•' 1
3 14 25 39
•A
2 2 3 12 20 '24
-AN 2 7 9 23 22 27
gem.
4 9 11 12
• 4
10
4 9 23 13 7 9
3
jd Cd] .
max.-
12 13 20 20 5 16
9 13 35 19 11 14
5 gegevens 3 7
•15 9
3
5 9 26 16
4 gegevens 9 12 11 30
2 11
• 4
16 29 38
.' 4 " 2
4 17 31 60
2 3 4 20 26 31
.2 •10 13
'34 28 34
17 - 85
26 319
2 9999
6~ 33 35 61
. 7 'i 3 - .
7 22 39 125
2 17 7 63 35 42
2 • 18-23 66 40 46
Steriele incubatie
Halfwaardetijd [d]
• ',min.
534 9999 719
•9999 9999 9999
163 1295 165
9999 9999 9999
118 9999 78 335 •344 .' 160
• 112 9999 - 92 9999 9999 -9999
150 9999 129
9999 9999 9999
115 -.. 9999
135 9999 9999 9999
73 9999 87
9999 9999 6928
72 ' 9999
83 684 289
• 169
gem. .
OZ-S-A 9999 9999 9999 9999 9999 9999
D2-S-AH 9999 9999 9999 9999 9999 9999
ZK-S-A 9999 9999 1113 9999 9999 9999
ZK-S-AN 2565 9999
' 386 9999 9999 9999
PZ-S-A 9999 9999 307
9999 9999 9999
PZ-S-AN 318
. 9999 393
9999 9999 9999
EG-S-A 308
9999 385
9999 9999 9999
EG-NS-AN 124
9999 158
9999 9999 9999
.-max.
9999 9999 9999 9999 9999 9999
9999 9999 9999 9999 9999 9999
9999 9999 9999
. 9999 9999 9999
9999 9999 9999 9999 9999 9999
9999 9999 9999 9999 9999 9999
9999 9999 9999 9999 9999 9999
9999 9999 9999 9999 9999 9999
435 9999 1836 9999 9999 9999
- 28 -
' De gebonden residuvorming was steeds afhankelijk van de stof en het type
gronden werd tot 75 % van'de -oorspronkelijke concentraties waargenomen,
maar lag in het algemeen-op .20-30.%, overeenkomstig- hetgeen in ,de -,..
. literatuur wordt genoemd. In vergelijking met het onderzoek van Lagas
et al. (1986), waar de grond stoomgesteriliseerd werd, werden iets
lagere of gelijke recovery's gevonden. In het onderzoek van TNO (Vonk
et al'.', 1981) 'zijn'de-gebonden residuen van pentachloorfenol-.door middel
' van labeling gemeten, waarbij - maximaal 30 % als gebonden residu werd
gemeten.
3.2.2 Microbiologische afbraak.
Of microbiologische omzetting is opgetreden dient afgeleid te worden uit
de vergelijking tussen de afname van de chloorfenolenconcentratie in de
tijd in -,iniet en wel . steriel .geïncubeerde monsters, waarbij aangenomen^
wordt, dat behalve 'het /microbiologische -.-omzettingsproces alle -.andere _
- processen ,- (chemische * omzetting', •. gebonden. .- -yresiduvorming- en >ad-: -en, .•
i*j'.r?.desorptie)A .onbeïnvlped -gehandhaafd.vblijven-'iindien sterilisatie wordt'
toegepast.
• Deze vergelijking kan het' beste uitgevoerd -wordeU' door -de.'
- halfwaardetijden voor steriel en niet steriele'incubatie te vergelijken.
. Deze zijn voor de respectievelijke, afbraakexperimenten gegeven in de
tabellen 7 en 8. Uit de vergelijking van halfwaardetijden met
betrouwbaarheidintervallen van steriele en niet-steriel geïncubeerde
monsters blijkt dat niet steriel altijd significant hogere snelheden
,- - -werden waargenomenv,ten opzichte-van. steriel, a' Opvallend is dat in het Ie
experiment^-waar' de steriliteit niet gehandhaafd was, de resultaten
steriel/niet steriel vergelijkbaar waren.
3.2.3 Omzettingspercentages.
De tabellen 9 en 10 tonen de percentages omzetting van respectievelijk
het Ie en 2e afbraakexperiment. In beide gevallen zijn de percentages
berekend op basis van de op t-0 waargenomen concentraties en niet de
theoretisch toegevoegde concentraties.
De gemiddelde omzettingspercentages, berekend op basis van de op t—O
, r
- 29 -
..Tabel 9. Omzettingspercentages van chloorfenolen na 77 dagen incubatie in het -eerste omzettingsexperiment als functie van bodemtype (ZK: .zeeklei, .PZ: podzol, EG: eerdgrond) en de.mate van aërobie (A: aëroob, AN: anaëroob).
bodemtype -4-incubatiecond. 3m 4m di tr te pe
ZK-NS-A -97- 99 74- 77- '99-100. 88--92 -97- 98 94- ,96 ZK-NS-AN 97- 99 69- 95 59- 98 39- 83 58- 93 O- 96
PZ-NS-A 96 71- 89 97- -99 -79- 99- 83- 98 59-99 PZ-NS-AN 86- 96 O- 67 97- 99 86- 99 88- 97 73- 99
EG-NS-A 98- 99 '87- 89 99 76- 87 88- 94 35- 75 EG-NS-AN 97- 98 82- 85 94- 99 42- 52 62- 72 9- 71
Tabel 10. Minimum en maximum percentage omzetting van chloorfenolen na 60 dagen incubatie in het tweede omzettingsexperiment als functie van bodemtype (DZ: duinzand,-- ZK:-zeeklei*,, PZ: ,.podzol-,---„EG:' eerdgrond) en-de ..\xu:,, mate van aërobie (A: aëroob, AN: anaëroob). ,' -
.bodemtype •+-incubatiecond. • 3m 4m di ' tr .te pe
100- 91- 99 87- 99 100 97-100 100 72- .82 88- 94 98-100 97-100
100 100 93- 97 100 96- 97 52- 98 58- 96 14- 91
100 83- 99 70- 78 50- 82 100 83- 91 66- 73 44- 55
-:-100 69- '98 -69- .77, 58- 77 100 71^100 33- 74 61- 78' 64- 82
#: nb - kan niet berekend worden.
gemeten gehalten, varieerden na 60<of 77 dagen incubatie van 40 tot 100
%, waarbij onder zuurstofarme omstandigheden lagere percentages (40-100)
werden berekend dan onder aerobe (55-100),-maar gezien de variatie in de
resultaten .is dit niet- - significant. De hoogste omzettingspercentages
werden waargenomen in duinzand (77-100), gevolgd door zeeklei (52-100),
podzolgrond (50-100) en eerdgrond (40-100). De omzetting van de
specifieke verbindingen 3- en 4-mono-, en 3,4-dichloorfenol was in het
DZ-NS-A DZ-NS-AN
ZK-NS-A ZK-NS-AN
PZ-NS-A PZ-NS-AN
•"EG-NS-A - •'EG-NS'-AN r
. 100 100
100 100
100 100
• "• ,100
-noo
100 100
nb nb
100 100
-100 - ' ' 100
- 30 -
algemeen volledig, terwijl van de andere chloorfenolen slechts
'incidenteel volledige omzetting' werd waargenomen. De
• ómzettingspercentages. namen af.'ten-aanzien van.de. stof in de volgorde: . -. ^
'3m - 4m >- Dl > Tr >- Te >- Pe. In het algemeen kan dus gesteld worden
dat het omzettingspercentage afnam met de*mate van chlorering.
Het is mogelijk dat als-'gevolg van nalevering .vanuit . gebonden residu
vorming, zoals bijvoorbeeld gevonden in het onderzoek van-Vonk-•-et al.-
(1981) voor pentachloorfenol, een volledige omzetting niet meetbaar is
en een soort evenwicht naïevering/omzetting gemeten wordt.
De omzettingspercentages over de twee .experimenten samen zijn aëroob
groter dan of gelijk aan anaëroob geïncubeerde grond.
3.2.4 Afbraakkinetiek.
Op'voorhand , is.de keuze gemaakt-de. modellering zo simpel mogelijk te
.houden. Gezien de lage chloorfenolconcentraties werd.niet'of nauwelijks..-.,..
een verandering van:de blomassa verwacht -en de keuze daarom-beperkt tot*' '-.i,
nulde of (pseudo) eerste orde kinetiek. De keuze nulde of eerste orde
is gemaakt door op basis van statistische, analyses met'behulp van.de.;
F-toets de ' lack'of'fit' van> de gehanteerde modellen .te. toetsen. ,'=- •-
Tabel 11. Resultaten van de F-toets voor analyse van de kinetiek van de omzetting in het 2e afbraakexperiment. De resultaten zijn gegeven voor de toetsing van het nulde en het eerste orde model en dan voor de niet steriele afbraak, aëroob en anaëroob, per bodemtype en
• chloorfenolcongeneer.
'•ü- Symbolen: I r •F-waarde/<-i;"-dus,'niet verwerpen model; *. - F-waarde <=1 '-, - - .*-maar mef^een andere duur van de lagfase; (1) •;- F-waarde >1-en < 1.1; #
onvoldoende gegevens; - - F-waarde >1.
bodem typi a + incubatiecond.
Aëroob
Anaëroob
DZ ZK PZ EG
DZ ZK PZ EG
moi
3m
1 * # #
1 # # #
del 0 4m
• *
# •A
#
* # # 1
e orde , di
_ • *
-*
1 1 * 1
tr
_ • *
--
_ 1 * 1
te
* * -*
. 1 1 (1)
pe
. 1 (1) *
• *
1 1 (1)
model 1 3m
1 1 # #
1 1 # #
4m
1 # 1 #
1 # # #
e orde di
_ 1 1 1
1 1 1 1
tr
_ 1 (1) 1
-1 1 1
te
1 • *
-• *
_
1 1 1
pe
_ 1 1 *
_ 1 1 1
- 31 -
'Overeenkomstig de verwachting werd voor de steriele monsters geen
•', onderscheid gevonden,-vanwege de vrijwel constante concentraties in deze
4''monsters, als functie, van deitijd.
. Tabel 11 geeft de resultaten van de F-toets aan voor de niet steriele
stof-grond combinaties voor zowel het nulde-als eerste orde model. In
een groter aantal gevallen werd een niet verwerpen van de eerste orde
kinetiek (28 van de 39) vastgesteld dan van de-.nulde^orde'kinetiek (-13
van de 39), hoewel deze getallen nader naar elkaar konden worden
'gebracht indien "de duur van dei lagfase werd gevarieerd. Dat in een<deel
van-de gevallen de nulde orde kinetiek-'.voldeed was niet verwonderlijk
gezien de bemonsteringsfrequentie ten opzichte van de berekende
halfwaardetijden. Indien een correcte analyse van nulde of eerste orde
kinetiek gewenst zou zijn, zou een andere testopzet gekozen moeten
worden.
'Bij-de uitwerking van. de-resultaten :.is .verder uitgegaan-.van'eerste orde^
afbraakkinetiek.
3.2.5 Lagfasen.
Nadat was-vastgesteld dat voor de afbraakkinetiek-een'eerste orde'proces''
gehanteerd kan worden, zijn-door middel van een iteratieproces de duur
van de lagfase en de halfwaardetijden -berekend -met bijbehorende
betrouwbaarheidsinteirvallen.
De lagfasen berekend voor de niet steriel geïncubeerde monsters van het
eerste en tweede afbraakexperiment zijn gegeven in de tabellen 7
respectievelijk 8.
In het eerste • afbraakexperiment zijn slechts incidenteel lagfasen
waargenomen en berekend als gevolg van de bemonsteringsfrequentie. In
het tweede experiment werden lagfasen berekend van O tot 10 dagen, met
een enkele uitzondering van 20 dagen (in DZ). De- lagfasen anaëroob
waren in het algemeen langer dan aëroob. Wat betreft de grondsoort nam
de lagfase af in de volgorde: DZ > EG >= PZ = ZK. Een verklaring voor
-deze volgorde -ZOU in de -activiteit- en grootte van de biomassa-kunnen
liggen. De door bepaling van' het koloniegetal (gegeven in tabel 2)
bepaalde volgorde in de biomassa nam als volgt toe: DZ <= PZ <= EG <=
ZK.
- 32 -
'":' ' "Het 'Onderscheidend vermogen was door de bemonsterin'gsfrequenties in de
- ' beide proeven gering voor een precieze bepaling van de . duur van 'de ''
. • ...:.V •.":Magfase.,- maar -.jals trend'dsi'voor-'de :chloorfenolen-de-^'Volgende-iyolgorde ^ ^
•ivoor. toenemende duur van de lagfase- aan te geven: 4m-<= Pe <= Tr - Te <-
3m <= Di.
- 3.2.6 Halfwaardetij den.
•- - •Zoals-'ulteengezet in het -voorafgaande zijn de halfwaardetijden berekend
"•'. ,!-"."', I* na correctie ; voor de .duur *.van de-lagfase, bepaald met behulp van een
iteratieproces.
^W De halfwaardetijden zijn gegeven in de tabellen 7 en 8 voor
respectievelijk het eerste en tweede afbraakexperiment en-- ten behoeve
van de vergelijking zijn de resultaten van de niet steriel geïncubeerde
• :-, monsters (microbiologische omzetting), uitgezet ..in de,,figuren 3 en-4-. - ...,:yy.i
- '''--'.''w De halfwaardetijden-voor'de. biologische-'omzetting. variëren "van .1-tot 103' ''••'Pi''
, -' ''' "" "dagen en waren'van-het eerste afbraakexperiment>(l-103* dagen)^.langer ;.dan'; -'-;
--.•'•" j.yÊ'. van-het tweede experiment. (2-60' dagen)-. 'Dit wordtfmogeTljk veroorzaakt'
H' • -%i,door de sterk 'uiteenlopende- bemonsteringstijdstippen . van de - twee' -
- V- „'experimenten, waarbij- in het eerste -experiment .het-'interessante .gebied . •- -
jT.gemist is. Dit . is - de-i-reden-waarom- in het tweede experiment- de -,•.
frequentie is aangepast.
De berekende halfwaardetijden komen goed overeen met de halfwaardetijden
^ ^ die in de literatuur gegeven zijn of daaruit afgeleid kunnen worden: van
enkele tot tientallen dagen.
, i..,;^ Met- iüslechts v-eentrenkele -uitzondering werd geen significant verschil
s'" ; *--% berekend voor aëroob en anaëroob'geïncubeerde ''grond.: Dat anaërobie
mogelijk toch tot sterk gereduceerde afbraaksnelheden zou kunnen leiden
kan afgeleid worden uit de analyse per serie van de gegevens uit het
eerste afbraakexperiment met zeeklei (tabel 12). In een van de duplo's
is sprake van resultaten vergelijkbaar met de aerobe duplo's. In het
andere monster liggen de afbraaksnelheden voor di- en hoger
-'~ Fïf -gesubstitueerde chloor f enolen-teen. factor 5-7 lager, i Door het ontbreken .,>
van een controle van de anaërobie is hierover verder geen dicussie te
voeren. In het tweede experiment waren dit soort analyses niet mogelijk
door de onderlinge onafhankelijkheid van de monsters, maar de
- 33 -
110
100
90 -
80 -
2 70 H
© 60 -•o
S 50 H
n 40
30 -
20 -
10
Aerobe incubatie
[ u
^ ^
1—I—r 1—1—r 1—r
110
" 1 — I — I — I — I — [ — I — I — I — i — I — r
3m4mdlt r t6pe 3m4mdKrtepe 3m4mdttr tepe chloorfenolcongeneren
Zeeklei Podzol Eerdgrond
o •o tm
m Q
^ •^ n JC
60
f>0
4 0
T — I — I — I — I — I — 1 — 1 — 1 — I — I — ! — I — I — i — 1 — I — 1 — 1 — I — I — I — I — I — I — I — 1 — I — I — r
3m4mdit r tepe 3m4mdl t r tepe 3m4mdlt r tepe chloorfenolcongeneren
Zeeklei Podzol Eerdgrond
Figuur 3. De gemiddelde halfwaardetijden met hun 95 % betrouwbaarheidsin te rva l a l s functie van bodemtype en chloorfenolcongeneer voor het ee r s t e afbraakexperiment. A: aerobe incubatie , B: anaerobe incubatie.
- 34 -
T — 1 — r
3m4mdl t r tepe
Duinzand
I I 1 r T i I I i r "1—I—I—I—I—I—I—I—r
3tn4mdl t r tepe 3n i4mdl t r tepe 3nr>4mdltrtepe chloorfenolcongeneren
Zeeklei Podzol Eerdgrond
"1—I—i—I—I—I—r
3m4mdl t r tepe
Duinzand
T — I — I — I — I — I — I — 1 — I — I — I — I — 1 — I — 1 — I — r
3m4mdltrtepe 3n>4mdltrtepe 3m4mdltrtepe chloorfenolcongeneren
Zeeklei Podzol Eerdgrond
Figuur 4. De gemiddelde halfwaardetijden met hun 95 % betrouwbaarheidsinterval als functie van bodemtype en chloorfenolcongeneer voor het tweede afbraakexperiment. A: aerobe' incubatie, B: anaerobe incubatie.
- 35 -
Tabel 12. Analyse van de lagfase en de halfwaardetijd in het eerste si afbraakexperiment per ingezette niet steriele (NS) serie. -• >
De gegevens zijn gegroepeerd per boderatype (PZ: podzol, ZK: zeeklei, EG: ,>-eerdgrond) én incubatieconditie (A: aëroob, AN: anaëroob); \ . ^
• Chloorfenol
3-mono 4-mono 3,4-di 2,4,5-tri 2,3,4,6-tetra penta
3-mono 4-mono 3.4-di 2.4,5-tri 2, 3,4,6-tetra penta
3-mono 4-mono 3,4-di 2.4,5-tri 2,3,4,6-tetra penta
3-mono 4-mono 3,4-di 2,4,5-tri 2,3,4,6-tetra penta
3-mono 4-mono 3,4-di 2,4,5-tri 2,3,4,6-tetra penta
3 - mono' 4-mono 3,4-di 2,4,5-tri 2, 3,4,6-tetra penta
- ;duploserie' 1 lagfase
[d]
0 0 0 1 0
. 4 *
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 3
0 0 0 0
- 0 0
0 ' 0 , '0
0 0 21
0 0 0 0 0
- 0
. . •
halfwaarde tijd [d]
19 26 10 12 15 10
18 48 16 13 16 12
12 2 13
, 26 17 15
18 2 13 29
- 21 17
11 31 12 41 30 72
14 28 13 86 97
• 9999
PZ-
PZ-
-ZK-
,
ZK-
EG-
EG-
-NS
-NS
-NS
-NS
-NS-
NS-
. - '
-A
-AN
-A
-AN
-A
-AN
•-, '•• -duploserie '2 lagfase
[d] .
0 0 8 11 10 17
0 0 0 1 0 1
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0-21
0 -. 0 0 . 0 0 0
5 13 3 6 0 0
halfwaarde tijd [d]
19 49 13 27 25 36
35 9999 13 26 27 40
19 2
10 21 14 19
13' 1 94 165 120- " 153
14 34 10 30 21 43
14 23 17 69 45 52
-• 1
- 36 -
analyseresultaten waren in het algemeen goed vergelijkbaar en gaven geen
aanwij zingen-voor • een verschil tussen aëroob enanaeroob. - Maar in .de . .• •
*-.--• -• '.anaerobe, .series van-dit,experiment-werden wel.;steeds><kleine,..hoeyeelheden.- iUi
-• - zuurstof aangetoond (figuur 2). De vraag.. is daarom in hoeverre de
aanwezigheid van kleine hoeveelheden zuurstof toch aanleiding zou kunnen
zijn tot aerobe omzetting.
Wat betreft de grondsoorten wordt met enige uitzonderingen een volgorde
van toenemende halfwaardetijden gevonden van: DZ <—'ZK < PZ •= EG. In
duinzand worden de chloorfenolen het snelst afgebroken, alleen zoals in
^ het voorafgaande is gesteld meestal pas na een bepaalde lagfase. In
^F eerdgrond en podzolgrond vindt de afbraak mogelijk trager plaats door
een verhoogde sorptie. Het is mogelijk dat de afbraaksnelheid beperkt
wordt door de desorptiesnelheid.
Zowel in het eerste als tweede afbraakexperiment is -waargenomen dat de.
- '• omzettingssnelheid ,, afnam, ,- ' met " de -'-maté " van •- .'chlorering.- '* De- •'"•H-
.- ", halfwaardetijden namen toe -in. de volgorde:'3m — 4m - Di < Te < Tr-- 'Pe-.'•
In duinzand en enigermate in zeeklei werden vergelijkbare
halfwaardetijden berekend voor alle. chloorfenolen. Tussen Tr, Te en Pe .
worden geen significante verschillen aangetoond, maar wel de boven
aangegeven trend.
Opvallend in alle experimenten is.het -gedrag van 4-chloorfenol, waar :
naast zeer korte halfwaardetijden ook langere halfwaardetijden worden
^ ^ berekend. Bij 4-chloorfenol zou een deel van de verklaring kunnen
^^ liggen in de ten opzichte van andere stoffen veel lagere gevoeligheid
van de analyse die ook tot'uiting • komt in de-detectiegrens die op 170
' ug/kg ligt, ten opzichte van 30 ug/kg en lager voor de andere
chloorfenolen. Anderzijds is een vorming van 4-chloorfenol uit de
andere aanwezige hoger gechloreerde fenolen gesuggereerd.
Een verklaring voor de verschillen in de halfwaardetijden op basis van
het voorkomen van de isomeer in de fenolaat- of fenolvorm is niet
eenduidig.
De hoge activiteit in duinzand ten opzichte van met name de hoger
gechloreerde fenolen is mogelijk verklaarbaar door de hogere
beschikbaarheid van de stoffen: minder sorptie-(als gevolg van de hogere
- 37 -
•., j*pH 'en het lagere organische stofgehalte) en minder gebonden residu
-.jy- -vorming. ^ Dat voor de mono- en -dichloorfenolen- de relatief langste t
" .'V> >'-' halfwaardetijden, -.in '--duinzand .rvwerden^gemeten . kan, 'mogelijk'-- .verklaard,'.>-*:•
* . - worden in samenhang met het optreden van de langste .lagfasen -in deze ..
- grond.-••. Blijkbaar was nog een " proces.-van-- adaptatie en groei van' de-
biomassa van afbrekers nodig. En inderdaad werden in duinzand de
ï: ,' laagste aantallen, kolonies van'4-chloorfenolafbrekers bepaald.
Een verdere relatie tussen .het koloniegetal bepaald voor de
-- - . - - ( verschi-riende - 'gronden en ''de halfwaardetijden * werd niet -gevonden. .' -j
./-Hierbij dient .'Wel te worden opgemerkt dat t dit getal slechts een ruwe
indicatie van .de 'actieve populatie geeft, omdat het dan om de specifieke
^W chloorfenolen afbrekers kan gaan.
De trage afbraak van tri-, tetra- en pentachloorfenol in de eerdgrond en
podzol is te "verklaren door aan te nemen dat de beschikbaarheid vanuit
de desorptie de afbraak beperkt.
; -' -i'Voor het'.opstellen\van een >modél> voor rde -voor spell ing'van- he t''gedrag;, van'is * ! ,
., - •.\~ - -'!,'organische stoffen 'is het- daarom . .van -'belang *zpwel -over Jkinetische -,'.' -1
--"'* k •; T' gegevens van sorptie en desorptie als-van omzetting *te beschikken. De -
,'•-' ' ,' /relatie tussen deze^gegevens legt uiteindelijk de waar te nemen kinetiek
vast.
-'- Bij de discussie' over de biologische afbraak -van -de chloorfenolen dienen j.-.-*i '
nog een tweetal opmerkingen gemaakt te worden.
^ ^ Ten eerste is de afbraak alleen als specifieke afbraak van de
^ ^ oorspronkelijke chloorfenol gemeten, terwijl eigenlijk alleen de
: mineralisatie . . van- belang-' is. . De^y meting -van . mineralisatie of
jj; .. ., :-:,-;..-• 'metabolieten'; is^noodzakéiijk 5'-'om' de' gevonden resultaten-"'ten aanzien van
de biologische afbraak te bevestigen.
Ten tweede kan in de gemeten systemen sprake geweest zijn van onderlinge
'beïnvloeding-van de stoffen, omdat inleen mengsel, getoetst is. Met name .
kan hierbij aan cometabolisme gedacht worden. Hier tegenover staat
echter dat in de in de praktijk gebruikte isomeren veelal aanzienlijke
verontreinigingen met andere isomeren aanwezig zijn.
- 38 -
4 CONCLUSIES EN AANBEVELINGEN
,Vervluchtiging van.de getoetste chloorfenolen_-werd niet. waargenomen, •--'c/cirr
Binnen 2-8 uur na start van'de incubatie in het 2e afbraakexperiment-was ••
al gebonden residuvorming opgetreden, resulterend in een verlaagde
recovery bij de analyse. ; Er is nog geen - goede-verklaring geformuleerd
voor het mechanisme achter dit proces en de parameters waar dit van
' 'afhankelijk -.is. Nader onderzoek-- hiernaar, ook in relatie tot de '
-.betrouwbaarheidf.van de analyse, is noodzakelijk om verdere uitspraken te
kunnen doen.
In het algemeen werd een slechte recovery gevonden voor 4-chloorfenol en
pentachloorfenol en in mindere mate voor 3-chloorfenol.
De recovery's namen wat betreft bodemtype af in de volgorde DZ >= PZ
» EG >= ZK.
y. • Hydrofobe sorptie. en vervolgens vorming van het gebonden-J-residu- lijkt-t'.i/
./.niet .alleen: het verklarende mechanisme. ..te .zijn. "Mogelijk-'spelen andere" -
^'processen een rol,^-bijvoorbeeld'een^ interactie met .kleimineralen."
De .vraag-.' is in hoeverre sterilisatie, de voortgang "van gebonden
residuvorming en chemische omzetting beïnvloedt, omdat aangenomen wordt _
dat deze processen' in steriele- en_niet.. steriele monsters op gelijke- *<7T-
wijze verlopen.
De gehalten in de gesteriliseerde grond als functie van de tijd waren
constant of namen zelfs toe. Chemische omzetting leek dus geen rol te
spelen. ,-'0ok de - gebonden residu * vorming trad direct op -en nam niet
meer toe in de. loop van de tijd.
In het algemeen kan gesteld worden dat de getoetste chloorfenolen
tijdens de niet steriele incubatie microbiologisch werden omgezet. In
deze opzet betrof dat alleen de primaire omzetting van de moederstof.
De omzettingspercentages varieerden na 60 of .77 dagen incubatie van 40
tot 100 %, met lagere percentages onder zuurstofarme (>40) dan aerobe
(>55) omstandigheden en namen af in de volgorde duinzand (>77), zeeklei
(>52), podzolgrond (>50) en eerdgrond (>40).
- 39 -
:_• ''- 'Het percentage omzetting nam af met toenemende mate van chlorering en (de
' ' • .primaire-omzetting'was-steeds volledig, voor 3- en 4-chloorfenol-, voor r--.
,-''.• i i .rli:di.chloorteTioX •; aëroob,,"', 'maar-'".-slechtSw.^incidenteel.. ;yoor..;'.de,. .„andere'a.i .'t,'
chloorfenolen.
Het microbiologische afbraakproces kan het beste met een eerste orde
- • • -., .kinetiek'worden -'beschreven, hoewel-:^voor'.de--monochloorfenolen ook'• nulde'*--
orde toegepast kan worden.
-fl . ,• ,,. De .'lagfase.•varieerde, van O .tot 10 dagen, met een enkele uitzondering van
20 dagen in duinzand. Geen verschil werd vastgesteld tussen aerobe en
^ ^ zuurstofarme incubatie. Als trend leek een toename van de lagfase met
de mate van chlorering aanwezig.
Aanwijzingen werden gevonden voor een relatie tussen de duur van de
lagfase en de bij start aanwezige specifieke 'afbrekende' biomassa...
• t - i - De-/-halfwaardetijden" varieerden-->van -1-:-»tot'103J',.dagen over, 'de \twee-i'- .-
'/,- .•••-.x --* experimenten-,• samen. .^^De . .halfwaardetijden* ? in N het» iverbeterde -.tweede . -.
'• experiment varieerden van 2 tot 60 dagen.
.,' Met slechts -een- enkele uitzondering was'-'geen significant verschil .'• '
aanwezig tussen aëroob .:en.-zuurstof arm'geïncubeerde 'grond. Maarzin het''''.''-'V'
algemeen lijkt de" anaerobe omzetting van -chloorfenolen iets langzamer te - '"' •
verlopen dan de aerobe. Het verschil in halfwaardetijd blijkt het
^ ^ grootst te zijn bij toename van het aantal chloorsubstituenten.
^ ^ In het eerste afbraakexperiment is een aanwijzing gevonden (in de serie
;, • -.^anaeroob-zeeklei). dat de..anaerobe afbraak vvan,jdi-,.en hoger gechloreerde
fenolen veel trager verloopt dan de aerobe.
In het algemeen volgde uit de onderlinge vergelijking van de ligging van
de halfwaardetijden en bijbehorende betrouwbaarheidsintervallen dat
•*,: sprake was van.een toenemende halfwaardetijd bij toename van het aantal
chloorsubstituenten. Alleen in duinzand bleken de halfwaardetijden
vrijwel onafhankelijk van de mate van chlorering.
„ : : ' : r : \ ' ^Wat-betreft-.-de .grondsoorten nam dei-halfwaardetijd toe .met. "toename van
het organisch stofgehalte, in volgorde van toenemende halfwaardetijd:,
DZ <- ZK < PZ - EG. -Mogelijk wijst dit op desorptie als
snelheidsbeperkende stap. Een directe relatie tussen de afbraaksnelheid
j'.. -i.
- 40 -
en de populatiegrootte werd niet gevonden.
?,0p -basis"-van'-de. verkrege'n"'' "^gegevens'ls nogv,geen betrouwbare- voorspelling -• r ' '
mogelijk voor het ^gedrag van andere chloorfenolen of in andere. •
bodemtypen omdat de" mechanismen achter-, de'omzetting nog niet doorzien
worden. De omzetting is afhankelijk van boderatype, type chloorfenol en.
-• incubatieomstandigheden-, maar-• hoe precies ,is nog -*:de vraag. In ieder
geval is naast informatie over de afbraak ook die over (de)sorptie en
met name de-kinetiek ervan van belang."
• ; Het onderzoek zal zich met name moeten richten op de beschikbaarheid van
de stof voor de micro-organismen: zit de stof reversibel of irreversibel
gebonden, in welke vorm (fenol of fenolaat) bevindt de stof zich en wat
is de invloed van de bodemvochtconcentratie ?
Nader onderzoek is-. noodzakelijk. naar het - -lot van de ..
'' --:' • transformatieproducten van .'dé getoetste'.chloorfenolen. Belangrijk is Tde-ï,-;-
• •;. vraag of v volledige mineralisatie -plaatsvindt.,-en/ofi'-welke metabolieten-'-..
'.; 'f' "metv. welke •, eigenschappen worden..> gevormd. -.- Op - basis - van alleen • de-
koolstof dioxideproductie is als gevolg- van de 'lage
toetsstofconcentraties - .niets te' zeggen over het-' optreden ^van '/.
mineralisatie.
Met name het toepassen van radioactief gelabelde materialen lijkt •••
hierbij van grote betekenis.
- 41 -
LITERATUURREFERENTIES
.Abrahamsson, K. , and T.M. -Xie. - 1983. -Direct determination of trace •-
"-'amounts of .chlorophenols - in .fresh water,, ..waste water .and sea-water. .J,-.' - r..
Chromatogr. 279: 199-208.
Alexander, M., and M.I.H. i-Aleem. 1961. Effect of chemical structure
on microbial decomposition of aromatic herbicides. J. Agr. Food Chem.
9: 44-47.
Alexander, M., and B.K. Lustlgraan. 1966; Effect of chemical structure
on microbial-degradation -of substituted benzenes. ,J. Agr. Food Chem.
4: 410-413.
Allard, A-S., M. Remberger, and A.H. Nellson. 1987. Bacterial
0-methylation of halogen-substituted phenols. Appl. Environ.
Microbiol. 53: 839-845.
Apajalahti, J.H.A., and M.S. Salkinoja-Salonen. 1986. Degradation of
polychlorinated phenols by Rhodococcus ch lorophenol icus. Appl.
•Microbiol. Biotechnol. -25: .62-67.
-. Apajalahti,-J.H.A., and' M.S. Salkinoja-Salonen. 1987. .Dechlorination ..-,
' and , para-hydroxylation of 'polychlorinated . phenols by,- Rhodococcus
c h l o r o p h e n o l i c u s . J. Bacteriol. 169: 675-681.
Baker, .M.D.,- and C.I. Mayfield. 1980. Microbial and non-biological...
decomposition of chlorophenols and phenol-in soil. Water Air Soil Poll.
13: 411-424.
Baker, M.D.. C.I. Mayfield, and W.E. Inniss. 1980. Degradation of
chlorophenols in soil, sediment and water at low temperature. Water
Res. 14: 1765-1771.
,-Boyd, S.A., and D.R. .Shelton. 1984. . Anaerobic biodegradation of
.chlorophenols in ' fresh .and acclimated sludge. Appl. Environ.
Microbiol. 47; 272-277.
Chatterjee, D.K., J.J. Kllbane, and A.M. Chakrabarty. 1982.
Biodegradation of 2,4,5-trichlorophenoxyacetic acid in soil by a pure
culture of Pseudomonas cepac ia . Appl. Environ. Microbiol. 44:
514-516.
Crawford, R.L., and W.W. Mohn. 1985. Microbiological removal of
pentachlorophenol from -soil using a F lavohacter ium. Enzyme Microbiol.
Technol. 7: 617-620.
Dekker, R.H. 1983. Zwarte-lijststoffen; stand van zaken in de Europese
- 42 -
Gemeenschap. H O. 16: 21^-219. 2
•p t-Déul, P.C.' 1987. Mobiliteit en afbreekbaarheid van . chloorfenolen in
grond. Stageverslag. RIVM-rapport no. 728603002. RIVM, Bilthoven..
- 'Draper,'N.R..,- and- H.-.Smith. • .1966.,, Applied -Regression /Analysis.. ., JohnjV-*,
Wiley 6E Sons Inc. , New York.
Engelhardt, G., P.R. Wallnöfer, W. Mücke, and G. Renner. 1986.
Transformations of pentachlorophenol. Part II: Transformationsiunder
environmental conditions. Toxicol. 'Environ. 'Chem. 11: 233-252!
Gibson, S.A., and J.M. Suflita. 1986. Extrapolation of biodegradation
results to- groundwater" aquifers: reductive dehalogenation of aromatic -,
^compounds. Appl. Environ. Microbiol. 52: 681-688.
Hakulinen, • R., M.S. Salkinoja-Salonen, and M.-L. Saxelln. 1981.
* Purification of kraft bleach effluent by an anaerobic fluidized bed
reactor and aerobic trickling filter at semitechnical scale
(Enso-Fenox). Proc. Techn. Ass. Pulp Paper Ind., Envir. Conf.
TAPPI Press, Atlanta Ga. pp 197-2 03.
' Karickhoff, S.W. , and K.R.. .-Morris. * 1985. Sorption ' dynamics of ;._
-. hydrophobic -pollutants'in sediment'.• suspensions .-. Environm. Toxicol.'\
Chem. 4: 469-479.
' Kams, J.S". ; S. Duttagupta, and A.M. Chakrabarty. 1983. Regulation óf
2,4^,5-trichlorophenoxyacetlc ' acid" and chlorophenol metabolism in.'
Pseudomonas cepacia ACllOO. Appl. Environ. Microbiol.•• .46:..1182-1186.
- Kaufman, D.D. 1978. Degradation of-pentachlorophenol in -soil, and by.: ;
soil microorganisms. Environ. Sci. Res. 12: 27-39.
. Keuning, S., and D.B. Janssen. 1987. Microbiologische afbraak van
zwarte en prioritaire stoffen voor het milieubeleid. VROM, CDVEB, Den
Haag.
••' Kitunen, V. , R. Valo, and -'M. Salkinoja-Salonen. 1985. Analysis of
chlorinated phenols, phenoxyphenols and dibenzofurans around wood
preserving facilities. Intern. J. Environ. Anal. Chem. 20: 13-28.
Kitunen, V.H., R.J. Valo, and M.S. Salkinoja-Salonen. 1987.
Contamination of soil around wood-preserving facilities by
polychlorinated aromatic compounds. Environ. Sci. Technol. 21:
96-101.
Kuwatsuka, S., and M. Igarashi. 1975. Degradation of PCP in soils.
II. The relationship between the degradation of PCP and the properties
of soils, and the identification of the degradation products of PCP.
- 43 -
Soil Sci. Plant Nutr. 21: 405-414.
•'Lagas, P.,'M.C. Snell, and H. ffytzes. 1986. ' Sorptie van chloorfenolen '
,in de bodem. -RIVM-rapport no. 728603001. RIVM, Bilthoven.
-MacRae,'; .I.C. , , ,and .M.. "Alexander." .1965.. Microbial degradation of: .,,.
-selected-herbicides in soil.. J. Agr. Food Chem. 13: 72-75.
'Matthes, G., M. Isenbeck, A. - Pekdeger, D. Schenk, .und J . Schröter. -.
1984. Unteruschung zur Gruppierung und Definierung von Stoffen
hinsichtlich ' ihres Transportes im Grundwasser im .Hinblick auf die
Ausweisung von Schutzgebieten für die Grundwassergewinnungsanlagen.
Statusbericht-und.Problemanalyse. Rapport "Wasser 102 02-202/09".>Kiel.
Mikesell, M.D., and S.A. .Boyd. 1985. Reductive dehalogenation of the
pesticides 2,4-D, -2,4,5-T and pentachlorophenol in anaerobic sludges.
J. Environ. Qual. 14: 337-340.
Mikesell. M.D., and S.A. Boyd. 1986. Complete reductive
dechlorination and mineralization of pentachlorophenol by anaerobic
microorganisms. Appl. Environ. Microbiol. 52: 861-865.
Murthy, N.B.K. , D.D. - -, Kaufman,-"and G.F. -.-Fries. - .;.1979. ..Degradation of; ,
pentachlorophenol (PCP) in aerobic'-.and'.anaerobic -soil. . .J,. Environ-.-'- "
Sci. Health. Bl4: 1-14.
Nellson, A.H., A.-S. Allard, and M. Remberger. 1985. Biodegradation •
and** transformation of recalcitrant compounds. . .In 0.. . Hutzinger * (ed.*)'"'
The Handbook of environmental .chemistry, Vol. , 2C. ,Springer-Verlag, --r-:
Berlin. 14
Scheunert, I. 1987. Behaviour of C-labelled organic industrial
chemicals in soil and leached water. In W. van Duijvenbooden and
H.G.van Waegeningh (eds.) Vulnerability of soil and groundwater to
pollutants. . ; Proceedings and Information No. ' 38, TNO Committee on
•Hydrological Research,' The Hague.
Scheunert, I., Zhang Qiao, and F. Korte. 1986. Comparative studies of
the fate of atrazine- C and pentachlorophanol- C in various laboratory
and outdoor soil-plant systems. J. Environ. Sci. Health. B21:
457-485.
Schwarzenbach, R.P., and J. Westall. 1981. Transport of non-polar
organic industrial-.chemicals from .surface water to .ground water. J.
Environ. Sci. Technol. 15: 1360-1367.
Smith, J.A., and J.T. Novak. 1987. Biodegradation of chlorinated
phenols in subsurface soils. Water Air Soil Poll. 33: 29-42.
. t
- 44 -
.Stelert, J.G., and R.L. Crawford. 1985. Microbial degradation of
•chlorinated phenols. Trends Biotechnol. 3: 300-305.
Trevors, J.T. 1982. Effect of temperature on the degradation of-
" pentachlorophenol by .Pseudomonas.'species .- iChemosphere,., 11: 471-475.-
Tyler, J.E., and R.K. Finn. 1974. . -Growth rates of a pseudomonad on
2,4-dichlorophenoxyacetic acid /.and 2,4-dichlorophenol,. Appl."
Microbiol. 28: 181-184.
Ugland, K. , E. „Lundales.v T. Grelbokk, and A.~ -Bjorseth. • .1981.
Determination of chlorinated phenols by HPLC. J. Chromatogr. 213:
83-90.
Valo," , R., and M. Salkinoja-Salonen. .1986. Bioreclamation of
chlorophanol-contaminated soil by composting. Appl. Microbiol.
Biotechnol. 25: 68-75.
Valo, R., V. Kitunen, M. Salkinoja-Salonen, and S. Ralsanen. 1984.
Chlorinated phenols as contaminants of soil and water in the vicinity of
two Finnish sawmills. Chemosphere. 13: 835-844.
Valo, R. , .J. Apajalahti; and - M. Salkinoja-Salonen.-- 1985.- Studies-on
the physiology of • microbial degradation" of:.pentachlorophenol-. •. Appl-.
Microbiol. Biotechnol. 21: 313-319.
Velde, S.T. van der. 1987. Onderzoeknaar een^'geschikte analysemethode
- voor chloorfenolen in grond. Stageverslag. RIVM, Bilthoven.
Verschueren, K. 1983.- Handbook of environmental data on- organic
Chemicals. Van Nostrand Reinhold Company, New York.
Vonk, J.W., A.O. Hanstvelt, D. Barug, and D.M.M. Adema. 1981.
Milieutoxicologisch onderzoek van gechloreerde fenolen. TNO rapport CL
81/34, MT-TNO, Delft.
.Wegman,.- R.C.C., and A.W.M. . Hof stee.-t 1979 " . Chlorophenols in surface
• waters in the Netherlands (1976-77). Water Res.' 13: 651-657.
Wegman, R.C.C., and H.H. Broek, van den, 1983. Chlorophenols in river
sediments in the Netherlands. Water Res. 17: 227-230.
Weiss, U.M., I. Scheunert, W. Klein, and F. Korte. 1982. Fate of 14
pentachlorophenol- C in soil under controlled conditions. J. Agric.
Food Chem. 30: 1191-1194.
.'Xie, T.M., -and D. Dyrssen.,- 1984. Simultaneous Tdetermination - of
partition coefficients and acidity constants of chlorinated phenols and
guaiacols by gaschromatography. Anal. Chim. Acta. 160: 21-30.
- 45 -
- * 'BUlage 1.. Analysemethode chloorfenolen In grond-en (grond)water.
-Werkwijze A.
[Ie afbr.experiment]
^Werkwijze B.
[2e afbr.experiment'
Hoeveelheid grond: 1.5 g
in: centrifuge buis (10 ml)
met ingeslepen stop
7,5 ml bidest
-0,5 g borax
Toevoegen:
20 g
infuusflesje (100 ml)
met cap
20 ml-boraxoplossing '
35 g/l, tweemaal uitgeschud
met petroleumether
10 min. schudden (schudmachine)
1 uur in ultrasoon bad --
270 ui azijnzuuranhydride 900 ui azijnzuuranhydride,
tweemaal gedestilleerd
.20 .ml .petroleumether
'400 ui' oplossing van PCB44 '
en PCB155 in petroleumether
(als interne standaard)
" 10 min. schudden (schudmachine) '
deel van petroleumether
fase overgieten in
centrifugebuis (10 ml) met
ingeslepen stop
20 min. centrifugeren (3000 rpm)
In monsterflesje: .1 ml PE fase 4-. 100 ui-PE fase -i- 900 ui PE
Toevoegen:
Toevoegen:
Toevoegen:
1.5'ml petroleumether
GC-analyse tegen standaardoplossing met PCB44 en PCB155 in
petroleumether.
Waar in de tweede afbraakproef watermonsters werden geanalyseerd, werd
dezelfde werkwijze als voor grond gehanteerd, met dien verstande dat de
20 gram grond werd vervangen door.20 ml watermonster.
- 46 -
Vervolg bijlage 1.
-' "''Gaschromatograf Ische condities. en';kolommen
•Chloorfenolen werden geanalyseerd met een HP 15890-gaschromatograaf met
een capillaire kolom-(CPsil 8..CB; 50 m, diameter 0.33 mm, d -0.36 um) en
een electronenvangst-detector. Als. dragergas werd helium gebruikt", en
Ar/5% CH werd gebruikt als make-up gas. Het injectievolume was 1 ui 4
(•(splitloos «geïnjecteerd) .' Temperatuurprogramma:'--* starttemperatuur 80 °C, . oplopend met 3''/min naar.290 "C.
De detectiegrenzen van chloorfenolen bij"deze methode zijn experimenteel
bepaald:
29.3 ug/kg grond (29.3 ug/1 water) 3-monochloorfenol
4-monochloorfenol
3,4-dichloorfenol
2,4,5-trichloorfenol"
2,3,4,-6-tetrachloorfenol
pentachloorfenol
169.3 ug/kg grond
3.4 ug/kg grond
.. -'0:.4'ug/kg grond
"<0.1-ug/kg grond
O.2 ug/kg grond.
- 47 -
B i j l a g e 2 . De gemeten c o n c e n t r a t i e s ch loor feno len in de grond [mg/kg] -.uvan'het I e afbraakexperiment a l s f u n c t i e van de i n c u b a t i e d u u r . De ( n i e t . ' - geco r r i gee rde ) -gegevens z i j n ge rangsch ik t naar bodemtype (PZ: podzol , ZK:
zeek l e i , "EG: eerdgrond) en tevens s t a a n de i n c u b a t i e c o n d i t i e s aangegeven' ".»(NS:{.-niet s t e r i e l , . S; . s t e r i e l . , . A:. aëroob, -AN: anaëroob) . , • - . .
t i j d
[ d l
PZ-NS-
0
0
1
1
3
3
30
30
77
77
c o n c e n t r a t i e s c h l o o r f e n o l tmg/kg]
3m
A
• 780
730
425
.498
288
305
0
0
0
32
PZ-S-A
0
0
1
1
3
3
30
30
77
7 7 '
PZ-NS-
0
D
1
1
3
3
30
30
• ' 77 •
77
1000
1010
1012
1324
1377
1272
787
' 1 0 3 2 -
813
929
AN
700
920
417
389
468
0
0
0
••-• - ' ' 0 •
130
PZ-S-AN
0
0
1
1
3
3
30
30
77
77
720
1060
988
1340
1401
1235
77!,
959
666
0
4m •
-740
590
640
678
398
288
0
0
78
170
1130
1000
1383 -
1782
2021
1823
1014
1495
1173
1045
510
610
650
807
370
0
0
0
'^; 0
502
710
1110
1364
1754
2125
1753
1185
1353
926
0
• d i
185
125
161
187
167
237
0
0
1
0
285
265
215
292
,210
287
195
'' 273
174
230
165
265
141
159
103
0
0
ïVO
•.0
0
165
255
220
281
212
220
246
250
157
0
t r i
80
75
80
82
74'
109
0
0
0
16
85
80
97
• '125'
84
112
74
94
81
118
75
95
75
96
47
0
0
0
- <'0
13
55
80
93
120
76
82
91
85
72
0
f t e t r a
40
35
31
33
33
46
0
0
0
6
60
50
37
•51
" 45
61
41
i-, 47
39
41
" 3 5
40
32
- 32
18
0
0
0
- ' 0
5
15
45
37
48
42
43
65
46
34
0
p e n t a '
-0
0
3 1 . 8
29 .5
34 .5
50
0
0
0
12
0
0
37
4 6 . 4
50
7 7 . 8
4 7 . 9
52 .1
51 .2
4 5 . 6
0
0
3 4 . 9
3 2 . 2
19.3
0
0
0
' ' 0 . 3 • •
8 . 7
0
0
35
48 .5
5 9 . 2
53
79 .1
5 2 . 9
4 1 . 8
0
' • t i j d
[ d ]
ZtC-NS-A
- *> 0
0
1
1
3
3
30
30
77
77
ZK-S-A
0
0
1
- 1
' 3
3
30
. • •30 -
' 77
77
ZK-NS-AN
0
0
1
1
3
3
30
30
- - • . -77
77
ZK-S-AN
0
0
1
1
3
3
30
30
77
77
••••• .•. c o n c e n t r a t i e s ' ch
3m
980
880
393
453
284
117
56
35
7
0
1150
1370
789
980
1407
1302
672
698
211
12
800
910
409
453
194
0
38
•139
' . 2 8
12
1260
1260
996
1130
1290
1311
248
717
0
0
i 4m
730
650
223
269-
0
0
0
0
127
0
1430
1740
937
1142
.2049 -
1842
703
- 900
233
0
550
590
213
306
0
27
0
0
•" 127
0
1360
1570
1169
1281
1893
1877
0
1038
120
0
d i
285
225
154
177
128
113
0
2
0
1
280
380
172
. 2 1 4
.229
224
198
201
145
86
185
235
155
148
155
124
3
117
• ' 0
96
315
325
224
244
234
250
184
188
0
75
l o o r f e n
. t r i
120
95
70
89
84
72
15
10
14
8
130
150
82
88
. 91
88
84
94
32
48
• 90
100
74
66
92
90
22
61
15
63
140
135
95
99
93
97
88
93
35
77
101 [mg.
' t e t r a
• 60
50
26
33
30
24
6
3
2
1
65
75
28
3 4 :
46
53
38
41
9
11
40 '
45
25
26
34
32
8
19
3
23
70
65
36
37
46
47
36
39
8
26
^kg] •
:pen t i
0
0
2 7 . 7
32 .4
37 .2
23 .2
5.3
3 .1
1
1.8
0
0
30 .1
-34
' 5 2 . 6
52
41 .2
. 4 5 ; 8
13.3
13.6
0
0
- 2 3 . 2
4 2 . 4
3 9 . 6
8.5
2 8 . 6
1.8
23 .1
0
0
3 5 . 1
3 4 . 1
55 .1
27 .3
4 5 . 4
4 5 . 9
12 .9
3 3 . 7
- 48 -
Vervolg b i j lage 2.
- t i j d concentraties chloorfenol [mg/kg]
[d] - 3m 4m di t r i t e t ra penta
EG-HS-A O 1030 1110 285 110 60 O
0 1330 1340 355 145 70 O
1 668 538 197 88 31 28.1
1 806 659 262 119 49 50.3
3 782 572 185 80 30 37.4
3 626 346 179 78 28 35.2
30 44 O 8 49 14 28.6
30 38 O 12 58 15 33.8
77 7 141 O 26 7 18.2
77 O O 2 19 4 12.6
EG-S-A
O 950 940 210
0 1050 1050 205
1 931 1299 180
1 915 1142 189
3 1447 2045 239
3 1574 2062 328
30 870 1217 .235
30 945 1352 295
77 O 134 56
77 785 801 181
EG-NS-AN
O 1090 1060 ' 300
0 1030 950 250
1 619 557 166
1 1202 1104 327
3 984 1224 217
3 1272 1617 286
30 83 O 82
30 O O O
77 21 156 O
77 O O 15
EG-S-AN
0 1020 1040 205 100 45 O
' O • 1090 '1090 ''235 .- * 75 -'45 'O
1 1397 1828 296 138 53 45.5
1 1356 1680 290 116 51 49.6
3 1626 2362 306 106 59 73.2
3 0 0 0 0 0 0
30 973 1397 250 85 48 54.5
30 O O O O O O
77 1120 1371 247 107 58 80.5
77 O O O O O O
90
70
129
75
83
115 83
.142
16
86
110
110
85
152
90
120
62
0
53 64
35
35
108
32
43 63
46
61
6
27
60
60
29
63
34
42
23
0 24
17
0
0
32.4
52.9
83
47.9
69.1
35
27.3
0
0
32.1 71.8
41.3
44.7
29.3
0
36.6
20.9
- 49 -
Bijlage 3. De gemeten concentraties chloorfenolen in de grond [mg/kg] •ivan.het 2e afbraakexperiment als functie van de incubatieduur. De (niet
-V gecorrigeerde),?; gegevens, zijn gerangschikt naar bodemtype (DZ: duinzand, -ZK: , zeeklei,. PZ: podzol-, ' EG: eerdgrond) en tevens staan ' de-
•K ' incubatiecondities-aangegeven- "(NS :-^niet,'steriel, .S:. . steriel, .A: ..aëroob, ." AN:' anaëroob).
tijd
Cd]
DZ-NS-
0
0
Ü
3
3
3
10
10
10 20
20
20
30
30
30
40
^ 40
40
60
60 '
60 DZ-S-A
0
0
0
3
3
3
10 • i .f-v -10"
10
20
20
20
30
30
30
40
40
40 '
60
60
60
concentraties chl
3m
A
645
694
710
675
644
728
555
856 527
326
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
762 250
686
917
728
719
698
'r 577
640
1091
502
1112
853
943
6Aft
628
754
605
975
1069
976
4m
681
714
733
522
542
620
0
311
0
0
0
0
0
0
0
0
0>
0
0
0
908
713
983
758
754
.738
(1.658
688
1150
1096
764
1099
1199
1075
di
207
200
220
197
208
221
185 204
172
160
120
60
73
55
0
0
- 33
18
15
13
227
79
195
202
206
^186 -ï-
203'
248 158
229
198
155
164
228
206
231
236
253
240
.oorfer
tri
84
85
90
• 85
84
88
97
72 100
66
66
47
19
19
15
0
0
10
11
7
6
94
52
82
109
86
86
. 83
70
80
100
85
103
90
67
84
121 93
105
112
119
119
101 -tmgi
tetra
49
49
54
51
51
53
84
40
59
11
11
4
0
0
0
0
0
0
1
0
0
54
41
48
62
51
52
51
•'44 '
49
63 54
66
60
50
51
76 76
72
74
84
78
'kg]
penta
7
7
8
6
6
6
8
3 4
0
0
0
. 0
0
0
0
0
0
0
0
0
7
7
7
9
7
7
,.7 V "7 •
7
9
8
9
8
7
7
14
13
12
10
11
11
.tijd
Cd]
.OZ-NS-AN
0
0
0
3
3
3
10
10
10
20
20
20
30
30
30
40
40
40
60
60
60 '
DZ-S-AN
0 0
0
3
3
3
. 10
' -t -MO '
10
20
20
20
30
30
30
40
40
40
60
60
60
concentrati es ch
3m
747
903
638
. 729
766
949
620
622
856
613 441
. 0
0
- 0
0
0
1698
65
912
366
919
788
885
569
' '838 -"
644
765
844
692
894
819
522
610
651
1033
912
955
4m
766
934
545
576
649
0 354
0
0
0
0
0
0
0
0
0 .
0
0
958
289
958
831
935
634
^••881'
674
716
1158
1123
964
1156
di
223
274
204
207
235
207
193
160
248
.170
104
. 61 -
82
90
44
46
70
45
284
115
280
230
,176
'-258''=
191
197
207
186
164
199
221
208
278
237
248
loorfenol [mg/
tri
92 108
85
89
102
112
89
75
72
98
79
31
17
12
16
9
. 11
12
6
109
62
112
97
110
74
104
80
96
99
92
79
341
114
121
109
156
127
136
tetra
54
59
50
52 57
74
87
44
23
37
23
2 0
0
0
0
0
1
0
60
42
62
57
63
47
61 48
59
62
56
52 158
72
80
77
93
76
82
kg}.
penti
7
8
7
7
7
7
11
3 0
1
0
0
0
0
0
'.0
0
0
0
8
7
8
8
9
7
9
7
8
8
8 7
15
13
15
14
12
10
11
Vervolg b i j l age 3.
- 50 -
t i j d concentraties chloorfenol [mg/kg]
[d] • .-3ra - ••-4m - • di .• t r t . t e t ra pénta
t i j d • concentraties chloorfenol [mg/kg]
[d] ' 3m '4111 d i ', t r i t e t r a " penta
ZK-NS-i
0 •
0
0
3
3
3
10 10
10
20
20 20
30
30
30
40
40
40
60
60
60
ZK-S-A
0
0
0 .
3
3
3
10
10
10
20
20
20
'30 ^
30
30
40
40
40
60
60
60
\ 366
404
72
139
0 0
0 0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
•571
556
514
1025
759
890
400
611
760
997
906
895
'--576
//y ftfi8
562
406
90
656
932
831
0
0
0
0
0 0
0
0
0 0
0
0
0
0
0
0
0
0
- 569
563 •
520
1004
841
787
370
604
227
189
183
174
%jn ' ^844
901
150
96
1206
1665
1397
131 134
131
31 64
24
0
0 0
0
0
0
0
0
2
1
0
•'143
140
100
162
103 •
135
209
148
234
176
61
'64
70
65 28
29
31
13 10
15
11
0
4
0
0
6
5
5
79
75
72
125
105
112
52 74
96
105
104
104
66
64
122 107
86
72
104
146
119
31
29
31
29
6
51 6
. 5
3 7
5
0
1
0
• 0
2
2
2
• 39
38
42
63
56
50
27
38
371
57
58
58
;•• 3 5
41
64
55 40
35
53
80
61
3 3
2
2 0
9
0 1
0
1
0
0
0
0
0
0 .
0
0
4
3
. 5
7
6
7
2
4
1
6
6
6
.* ' 4
4
6
6
4
4
5
9
6
' ZK-NS-AN
0
0
0
3
3
3
10 10
10
20
20
20
30
30
30
40
40
40
60
.60
- -60
ZK-S-AN
• 0 .
f 0
0
3
3
3
10
10
10
20
20
20
';30 •'
30
30
40
40
40
60
60
60
282 353
260
229
181 0
0
0
0
0 0
0
0 0
0
0
0
0
0
0
785
.415
526
756
737 813
556
627
709
761
726
'• 960 '
826
833
422 541
391
806
822
739
0
' 0
0
0
48 0
0
0
0
0 0
0
0
0
0
0
0
0
0
0.
• 779
.439 .
762
752 879
571
695
666
^-lOOS >
970
934
1477
1425
1551
97
189
81
113
149 76
81
43
27
0
28
0
0
21 0
35
40
0
211
107
146
202 211
153
148
188
104
164
.18
• 185
136
128
106
150
115
196
190
165
50
54
47
78
80
56
56 43
42
12
32
25
21
18
84
0
24
14
58
'57
5
92
55
70
93
91
101
72
74
82
70
97
90
103
80
81
89
110
89
123
123
112
24
28
26
35
37
28
44
15
3
10
10
7
7
0
0
11
6
16
'17
• 2
44
23 '
36
48
46
52
33
47
40
42
53
49
53
43
41
44
55
44
64
63
57
2 3
2 3
3 3
6
2
0
1
2 1
1
0
0
3
1
2
'2
. ;0
4
•'2
4
5
5
5
3
5
4
5
6
5
6 4
4
5
7
5
6
6
5
Vervolg b i j lage 3.
- 51 -
•• t j i j d
[d ]
'PZ-NS-
0
0
0
3
3
3
10
10
10
. 20
20
20
30
30
30
40
40
40
60
60
60
PZ-S-A
0
0 -
0
3
3
3
10
10
10
20
20
20
•.•^•'30 -
30
30
40
40
40
60
60
60
c o n c e n t r a t i e s ch l
3m
A
673
522
454
499
487
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
865
1063
1005
893
878
627
949
974
803
659
1000
428
-^1071
847
957
853
798
702
907
944
931
.4m ,
535
393
0
53
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
943 V
• 1159 •-'
1078
971
931
685
1019
1048
855
935
•»;i^355 -••
""914
1177
1159
1257
1185
d i
200
16
155
161-
188
99
86
11
23
0
0
0
0
0
0
3
7
0
254
308
295
259
246
196
261
286
252
216
238
122
•178 .
237
182
248
247
236
229
247
230
. o o r f e n o l [mg/kg]
t r i
95
. ' 8 1
80
80
91
72
58
39
54
26
26
29
0
21
0
10
15
15
i l 0 9
127
125
110
108
86
114
118
107
107
125
77
- ' 9 1
125
95
142
147
146
133
145
130
t e t r a
• 55
45
45
43
50
40
34
27
29
22
22
24
12
16
12
11
14
15
* 64
•70
73
63
65
52
63
67
62
60
74
50
- 5 4
72
58
81
85
87
82
86
76
pen ta
-7
5 -
6
5
6
4
5
3
3
3
3
3
3
2
1
2
3
2 -
8
9 •
9
8
9
7
8
8
0
, 8
9
7
' 7 ,
9
7
15
17
15
11
11
10
t i j d
[d ]
•PZ-NS-AN
0
0
0
3
3
3
10
10
10
20
20
20
30
30
30
40
40
40
60
60
60
PZ-S-AN
- : . 0
0 •
0
3
3
3
10
10
10
20
20
20 ,
• -30 '
30
30
40
40
40
60
60
60
• c o n c e n t r a t i e s ' c h
. 3m
560
605
707
673
586
606
0
23
• 0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
983
-1044
767
960
851
825
1310
869
941
,' 867
•'ft-SÓ •
694
1033
623
718
727
913
884
922
4m
426
532
659
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
• 0
0
0
0
M 0 7 4
•1061
806
1015
926
R«4
1405
935
1124
834
1177
1292
1120
1176
1198
. d i
193
216
209
125
100
61
0
13
0
0
0
0
0
0
3
2
8
.--•298
'303-
- 226
218
286
258
235
208
. ' ^ 2 6
228
176
207
227
253
239
228
252
l o o r f e r
• t r i
91
88
101
107
98
'102
94
61
74
23
29
13
17
24
10
21
18
10
8
1 6 '
117
120
98
119
100
96
142
107
114
109
95
176
92
123
138
150
137
134
150
101 [mg/
t e t r a
• 41
45
57
58
52
56
52
31
44
21
24
19
21
23
19
18
20
16
14
• 13
61
64
56
67
63
57 •
92
63
70
64
56
48
56
71
79
88
82
81
93
kg]
pent i
4
5
7
7
7
7
6
4
5
3
3
2
3
4
4
5
5
3
3
.3
, 7 1
8
7
9
8
7
11
8
9
9
7
6
1
12
15
17
11
11
11
Vervolg b i j lage 3.
- 52 -
( i • , t i j d • - concentraties chloorfenol [mg/kg] i t i j d
-'': [d] ; . .3m 4m di ••. t r i t e t ra pènta - [d]
concentraties chloorfenol [mg/kg]
3m 4m ., di t r i t e t ra jpenta,
EG-NS-A
O" -'449
O
-O
3
3
3
10
10
10
20
20
20
30
30
30
40
40
40
60
60
60
EG-S-A
O
' O
O
3
3
3
10
10
10
20
20
* 20
30 '
30
30
40
40
40
60
60
60
441
405
431
482
465
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
572
'629
472
846
677
915
1563
1357
931
1220
1312
533
592
602
707
509
520
645
814
800
O
345
O
O
O
o o
o o
• o
o o
o o o o o o o
583
668
486
934
703
951
1600
1168
1151
1110
2244
2229
2350
135
136
127
184
199
125
112
O
O
14
O
O O O O 2 3 3
:ii42
'168
132
230
255 357
295
229
276
248
>123
153
138
198
198
188
153
209
185
• 69
62
61
75
87
95
71
• 59
39
41 48 30
26 19 O
24 16 18 20
60
.70
59
104
75
111
174
149
124
141
129
77
89
86
126
129
125
100
129
116
39
34
33
41
: 46
50
43
19 14 14 16 12
11 9
10
11 8 9
11
34
43
33
62
45
63
117
101
78
92
. 73
46
53
57
76
76
72
63
79
76
5
4
4
5
6
6
6
4
2
2
2
2
2
2
2
2
1
1
2
3
4
3
7
5
7
13
10
8
10
7
5
6
6
12
12
12
6
8
7
-EG-NS-AH
'O . 331
O
O
3
"3 .'
3
10
10
10
20
20
20
30
30
30
40
40
40
60
60
. 60 »
EG-S-AN
O
'• O
O
3
3
3
10
10
10
20
20
20
' 30
30
30
40
40
40
60
60
60
302
452
538
466
545
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
- 16
O
•O
1003
'•737
,754
905
816
992
861
1103
846
629
656
615
597
542
570
719
650
764
268
261
284
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
-O
1107
815
845
937
813
1031
871
885
2028
1866
2285
175
101
150
202
157
114
177
124
26
48
74
65
19
41
O
24
"O
41
1
36
272
197
202
242
231
236
172
138
148
201
M81
145
191
201
184
172
159
159
195
42
57
76
95
75
98
63
111
66
46
52
60
67
39
54
27
41
26
39
15
34
119
87
85
107
93
118
103
106
89
75
78
113
102
89
103
127
122
116
102
102
123
25
35-
47
50
41
53
32
61
33
16
19
25
28
15
23
13
17
12
14
8
14
75
53
51
62
56
68
65
90
56
45
46
75
55
54
57
76
72
66
63
62
78
.2
5
6
6
5
6
4
7
5
2
3
3
4
2
3
3
3
2
2
1
2
8
'5
5
7
7
7
8
10
5
5
5
9
6
6
6
12
11
11
6
6
7
- 53 -
- -v-.
B i j l a g e 4 . De gemeten c o n c e n t r a t i e s ch loor feno len in de grond [mg/kg] :^van h e t I e afbraakexperiment a l s func t i e van de i n c u b a t i e d u u r . De ' . ( g e c o r r i g e e r d e ) gegevens • z i j n gerangschik tv ' naa r bodemtype • (PZ: podzol , .
ZK: z e e k l e i , EG: -«'eerdgrond) - en t e v e n s ' . s t a a n de i n c u b a t i e c o n d i t i e s aangegeven (NS: n i e t s t e r i e l , S: s t e r i e l , A: aëroob, AN: anaëroob)-. De a a n d u i d i n g . - 1 be t eken t daf-geen^gegevèns besch ikbaar z i j n . - r, -,; , . y . .
t i j d
[d ]
PZ-NS-
0
0
1
1
, 3 .
3
30
30
77
77
x o n c e n t r a t i e s c h l o o r f e n o l [mg/kg]
3m
A
780
730
425
498
- 288
305
-1
-1
30
32
PZ-S-A
0
0
' 1
1
3
3
30
3 0 -
77
77
PZ-NS-
0
0
1
1
3
3
30
• - 3 0
.77
77
1000
1010
1012 .
1324
1377
1272
^787
1032
813
929
AN
700
920
417
389
468
-1
-1
-1
30
130
PZ-S-AN
0
0
1
1
3
3
' . 30
30
77
77
720
1060
988
-1
-1
-1
i t :>
959
666
-1
4m
740
590
640
678
398
288 •
-1
-1
78
170
1130
1000
1383
• - 1
-1
-1
1014
1495
1173
1045
510
610
650
807
370
-1
-1
• ^
170
-1
710
1110
1364
-1
-1
-1
1185
1353
926
-1
d i
185
125
161
187
167
237
-1
•1
1
4
285
265
215
292
• '210
287
*• 195
• 273
174
230
165
265
141
159
103
-1
-1
•-1
5 '
3
165
255
220
281
212
220
246
250
157
-1
t r i
80
75
80
82
,-r.74
109
-1
•1
1
16
85
. ' • 8 0
97
.125
84
112
74
94
81
118
75
95
75
96
47
-1
-1
-• - 1 .
1
13
55
80
93
120
76
82
91 •
85
72
-1
t e t r a
40
35
31
33
33
46
-1
-1
1
6
60
•50
37
51
45
61
41 '
47
39
* 1
35
40
32
32
18
-1
-1
- -1
1
5
15
45
37
48
42
43
65
46
34
-1
pen ta
-1
-1
3 1 . 8
29 .5
3 4 . 5 •
50
-1
-1
0 .2
12
-1
'•. -1 <
37 -
. 4 6 . 4
• 50 •
7 7 . 8
• 4 7 . 9 ^'
5 2 . 1 -
51 .2
4 5 . 6
-1
-1
3 4 . 9
3 2 . 2
19.3
-1
-1 '
- - 1 •'
0 .3
8 . 7
-1
- 1
35
48 .5
59 .2
53
79 .1
5 2 . 9
4 1 . 8
-1
t i j d
[d]
ZK-NS-A
0
0
1
1
- . 3
3
30
30
77
77
ZK-S-A
0
• 0
1
. 1 .
3
- 3
30
• 3 0 '
77
7 7 ••
ZK-NS-AN
0
0
1
1
3
3
30,
- " - . 3 0 ' - -
77
77
ZK-S-AN
0
0
1
1
3
3
30
30
77
77
c o n c e n t r a t i e s ch l
3m
980
880
, 393
453
-.284
117
56
35
7
30
1150
1370
789
- 9 8 0 • -. -1
M-1
' 6 7 2
.698
211
12
800
910
409
453
194
-1
38
•'139
28
12
1260
1260
996
1130
1290
1311
248
717
25
35
4m
730
650
223
269
190
*• 150
0
0
-1
0
1430
.1740
• 9 3 7 '
1142
. -1
-1
- . 7 0 3
900
233
0
550
590
213
306
170
27
0
• 0 •
-1
0
1360
1570
1169
1281
•1
-1
-1
1038
120
3170
d i
285
225
'154
177
128
113
4
2
4
1
280
" 380
- 1 7 2 '
214
• 229
224
"198
201
145
86
185
235
155
148
155
124
3
•117
4
96
315
325
224
244
234
250
184
188
4
75
. o o r f e n o l [mg/kg]
t r i
120
95
70
89
84
72
15
10
14
8
•130
150
. 82
8 8 .
91
88
84
94
32
48
90
100
74
66
92
90
22
61
15
63
140
135
95
99
93
97
-88
93
35
77
t e t r a
60
50
26
33
30
24
6
3
2
1
65
75
28
34
•,•46
53
38
'41
9
11
40
45
25
26
34
32
8
19
3
23
70
65
36
37
46
47
36
39
8
26
penta
-1
-1
27 .7
32 .4
37 .2
23.2
5.3
3 .1
1
1.8
-1
-1 . - . .
. 3 0 . 1 ".
34 .
52 .6
52
41 .2
4 5 . 8 ,. .
13.3
13.6 - - i '
-1
-1
-1
23 .2
42 .4
3 9 . 6
8 .5
28 .6
1.8
23 .1
-1
-1
35 .1
34 .1
55 .1
27.3
45 .4 - -
4 5 . 9
12.9
3 3 . 7
- 54 -
Vervolg b i j l age 4.
- t i j d
- [d ]
EG-NS
0 '
0
1
1
> 3
3
30
30
77
77
-'•'-. c o n c e n t r a t i e s c h l o o r f e n o l - [mg/kg]
3m
-A
-1030
1330
668
806
782
626
44
38
7
30
EG-S-A
0
0
1
1
3
3
30
30
. 77
77
EG-NS
- 0
0
1
1
3
3
30
. - ._ .30 .
77
77
950
1050
931
915
-1
-1
870
945
- 1
- ,785
-AN
. 1090
1030
,619
1202
984
1272
83
- . T 1 .
21
30
EG-S-AN
- 0
•• 'Vi^Qj
1
1
3
3
30
30
77
77
1020
-^1090-'
-1
-1
-1
-1
973
-1
1120
-1
4m
- 1 1 1 0
1340
538
659
572
346
190
150
141
- 170
940
1050
1299
1142
-1
-1
• 1217
1352
^ 134
801
,-1060
•950
557
1104
1224
1617
170
-1 .
156
170
1040
t i l 090
'•^ -1
-1
-1
- 1
1397
-1
1371
-1
.di
. 285
355
197
262
185
179
8
12
4
2
210
205
180
189
239
328
,235
295
56
• ;181
% 300
1250 .
166
327
217
286
82
-.. - . 1 . - .
4
15
. 205
-•235 '•
296 ,'
290
306
-1
250
-1
247
-1
f t r i .
^110
145
88
119
80
78
49
58
26
19
90
70
129
75
83
115
-* 83
142
16
86
110
110
85
152
90
120
62
. ._: .1 -
53
64
100
•' 75 •
138
116
106
-1
85
-1
107
-1
t e t r a -
' • :60
70
31
49
' 30
28
14
15
7
4
35
35
108
32
43
63
46
61
6
27
60
•60
29
63
34
42
23
. _ . - - l . .
24
17
45
•'.-•1-45
53
51
59
-1
48
-1
58
-1
penta
•1
•1
28 .1
5 0 . 3
3 7 . 4
3 5 . 2
2 8 . 6
3 3 . 8
18.2
12 .6
•1
-1
-1
3 2 . 4
5 2 . 9
83
. 4 7 . 9
69 .1
35
2 7 . 3
-1
•1
3 2 . 1
7 1 . 8
4 1 . 3
4 4 . 7
2 9 . 3
- 1 ,
3 6 . 6
2 0 . 9
-1 -, -' • . 1
4 5 . 5
4 9 . 6
73 .2
-1
54 .5
-1
80 .5
-1
- 55 -
B i j l a g e 5 . De gemeten c o n c e n t r a t i e s ch loor feno len in de grond [mg/kg] van . h e t 2e afbraakexperiment a l s f u n c t i e van de i n c u b a t i e d u u r . • De
.•.)f ( g e c o r r i g e e r d e ) gegevens. ,zi jn ge rangsch ik t 'maar-bodemtype (DZ: duinzand, .ZK: z e e k l e i , .PZ: . podzol , --EG: eerdgrond) en ' - t e v e n s s t a a n de ' i n c u b a t i e c o n d i t i e s aangegeven ,-? (NS: n i e t . . s t e r i e l , S: ; s t e r i e l , A:. aëroob,
f AN: anaë roob) . ,De-, aanduiding -1 be t eken t dat • geen'.gegevens besch ikbaar z i j n .
•ï A-».
t i j d
[d ]
DZ-NS-
0
- 0
0
3
3
3
10
10
10
20
20
20
30
" 3 0
30 •
40
40
40
60
60
60
DZ-S-^
0
0
0
3
3
3 uv.,0
10
10
20
20
20
30
30
30
40
40
40
60
60
60
c o n c e n t r a t i e s ch l
3m
A
645
694
710
i 675
644
728
•1
555
856
527
326
30
25
30
35
0
- ' ,0
0
. -1
-1
•1
L
762
-1
6R6
917
728
719
• '698 '
577
640
1091
502
1112
853
843
66«
628
754
605
975
1069
976
4m
681
714
733
. 522
542
620
170
311
-1
150
170
190
0
0
0
809
-1
713
983
758
754
• ' t 738 '658
688
-1
-1
1150
-1
1096
764
-1
-1
-1
1099
1199
1075
d i
207
200
220
-. 197 •
•1
208
221
185
204
172
160
120
60
73
55
3
5
'. 33
18
15
13
227
•1
195
•1
-1
.202
. - 2 0 6 '
186
203
248
158
229
198
155
164
228
206
231
236
253
240
. o o r f e n o l [mg/kg]
t r i
84
85
90
85
84
88
97
72
100
66
66
' 4 7
19
19
15
1
2
10 -
11
7
6
94
-1
82
109
86
86
'•' 83
70
80
100
85
103
90
67
84
121
93
105
112
119
119
t e t r a
49
49
54
51
51
53
84
40
59
11
•- 11
-4
1 ,
2
0
0
0
0
-1
-1
-1
54
41
48
62
51
52
51 '
44
49
63
54
66
60
50
51
76
76
72
74
84
78
pen ta
7
7
8
- . 6 . 5 •
6
6 .5
8 .1
2 .6
4
0 .1
. 0 .2
• 0 .3
0" -
0
0
• -1
-1
• -1
0 .2
0 .1
0 .1
7
7
7
9
7
7
• ' • 7 . 4 ^
6 .5
7 .1
9
8 .4
8 . 9
8 . 4
6 . 8
7 .2
13 .6
12 .9
12.1
10
11
11
t i j d
[d ]
DZ-NS-AN
0
0
0
3 .
3
3
10
10
10
20
20
•'• 20
. 30
. 30
30
40
•- 40
40
60
. . 60
60
DZ-S-AN
0
0
0
3
3
3
• -•; h o ••
10
10
20
20
20
30
30
30
40
40
40
'60
60
60
c o n c e n t r a t i e s c h l o o r f e n o l [mg/kg]
3m
-1
747
903
638
729
766
949
-1
620
622
856
.613
441
30
-1
;30
• ' 25
35
0
-1
-1
912
-1
919
788
-1
885
'ï-569 '
838
644
765
844
692
894
-1
-1
522
610
651
1033
912
955
• 4m
-1
766
934
. 545
576
649
-1
170
354
170
150
190
0 '
0
" 1
-1
- 1 .
-1
-1
• -1
-1
958
-1
958
831
-1
935
-.634 •
881
674
-1
716
-1
1158
-1
-1
-1
-1
-1
1123
964
1156
d i
-1
223
274
204
207
-1
235
207
193
160
- 248
170
•104
61
-1
82
90
44
46
70
45
284
-1
280
230
-1
-1
' 1 7 6 "
258
191
197
207
186
164
-1
-1
199
221
208
278
237
248
t r i
-1
92
108
85
89
102
112
89
75
72
98
79
" 3 1
17 •
-1
12
. 16
9
11
12
6
109
-1
112
97
-1
110
74
104
80
96
99
92
79
-1
-1
114
121
109
156
127
136
• • t e t ra
-1
54
59
50
52
57
74
87
44
23
37
"23
. 2
1
• - 1
1
2
0
0
1
' 0
60
-1
62
57
-1
63
47
61
48
59
62
56
52
-1
•1
72
80
77
93
76
82
p>enti
-1
7
8
7
6 . 6
7
6 .7
10.6
3 .2
0 .2
1.3
0 .2
• 0 .1
0 .2
0 .3
0
> 0
0
0 .1
0 .2
0 .1
8
-1
8
7 .8
-1
9
7.3
8 . 7
7.3
7 .9
8 .4
7 .9
7
-1
•1
13.1
15.1
14.1
12
10
11
Vervolg bijlage 5.
- 56 -
-. . t i j d concentraties chloorfenol [mg/kg]
• [d ] - 3m 4m di > t r i t e t ra penta
t i j d .. • * concentrat ies-chloorfenol [mg/kg]
[d] 'Sm 4m d i • t r i t e t r a penta
.J
ZK-NS-A
0
" 0 0
3
3
3
10
10
10
20
20 20
30 30 30
40
40
40
60
60
60 ZK-S-A
'0 0
0
3
3
3
10
10
10
20
20
20
•30 •
30
30
40
40
40
60
60
60
; 3 6 6
404 -1
72 -1
139
35
30
25
0
0
0 -1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
5 7 1 -
556
514
1025
759
890
-1
611
760
997
906
895
576 •
^fV Hm 562
406
-1
656
932
831
0
0 -1
569
563
520
1004
841
787
-1
604
-1
-1
-1
-1
• . ^775 '
844
901
-1
-1
-1
1206
1665
1397
131 134 -1
131 -1
-1
31 64
24
3
4
5 0
0 0
-1
-1
-1
-1
-1
-1
' -1
143
140
-1
-1
-1
-1
162 227
189
183 174
103- .
135
209
150
96
90
148 234
176
61
64 -1
70
-1
65
28 29
31
13
10 15
11 1
4
-1
1
- 2
-1
0
0
79
75
72
125
105
112
-1
74
96
105
104
,104
- • ' 6 6
64
122
107
86
72
104
146
119
31
29 •1
31
-1
29
6
-1
6
5 3
7
5 1
1
-1
1
: 2
2
2
2
39
38
42
63
56
50
-1
38
-1
57
58
58,
•351 41
64
55
40
35
53
80
61
3 3
-1
2.3
-1
2
0.4
8.6
0.5
1
0.2
0.9 0.5
0.2
0.1
-1
0.2
0.1
•0
0
0
4
3
5
7
6
7
-1
3.7
•1
5.8
6.3
6
3 . 6 ' '
4.3
6.4
6.4
3.9
3.9
4.6
9
6
ZK-NS-AN
0
0 0
3
3
3
10
10
10
20
20 20
30
30
30
40
40
40 - . .-60
60
.60
ZK-S-AN ' • . , 0 •
^ 0
0
3
3
3
10
10
10
20
20
,20
' ' • 30
30
30
40
40
40
60
60 60
282
353 260
-1
229
181
30
25 35
0
0
0
-1
-1 -1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
•785 -1
526
756
737
813
556
627
709
•1
761
726
•»960 -•
826
833
422
541
391
806
822
739
0
0 0
-1
779 -1
-1
762
752
879
571
-1
695
-1
666
-1
'1008
970
934
•1
-1
-1
1477
1425
1551
97
119
81
-1
-1
113
149
76
81
-1
43
27
3 28
5
3
21
5
-1
-1
4
.211 -1
146
-202
211
-1
153
148
188
104
164
-1
185
136
128
106
150
115
196
190
165
50 54'
47
78
80
56
56
43
42
12
32
25
21 18
-1
1
24
14
-1
.-1
-1
• 92
• M
70
93
91
101
72
74
82
70
97
90
' 103
80
81
89
110
89
123
123
112
24
28
26
35
37
2 8 , -1 44
15
3
10
10
7 7
1
1
11
6
-1
-1
-1
•44
-1
36
48
46
52
33
47
40
42
53
49
53
43
41
44
55
44
64
63
57
2 '3
2
3
3
2.7
-1
6.5 1.6
0.4
1.3
1.5
1.1 0.9
0.2
0.2
2.7
0.8
2
2
0.2
.' ^ • -1
4
5.5
5
5 3.3
5.4
4
4.7
5.8
5
5.5
4.3
3.7
4.8
7
5.2
6
6
5
Vervolg b i j l age 5.
- 57 -
t i jd ' -^ " concentraties chloorfenol [mg/kg]
\ [d] ,- 3m • ' 4m - i d i t r i j t e t ra penta
; t i j d .concentrat ies-chloorfenol [mg/kg]
Cd] . 1 3m, 4m d i ' t r i . t e t r a - penta
PZ-NS-
0
0
0
3
• 3
3
10
10
10
20
20
20
30 30 30
40 40
40 60
60
60.
'PZ-S-A f 0 '-
0
0 3
3
3
10
10
10
20
20
20
^'^iZO
30
30
40
40
40
60
60
60
A
673
522
-1 454
499
487
25
-1
35
-1
' 0
0 -1
-1 -1
-1
-1
' -1
-1
-1
- 1
865
1063
1005
893
878
627
949
974
803
659
1000
428
1071
847
957
853
798
702
907
944
931
535
393
-1
190
' 53
150
190 -1
150
-1
0 0
-1
-1 -1
-1
-1
' -1
-1
-1
- -1
943
•1159
1078
971
931
685
1019
1048
855
935
-1
-1
•i 1355
''914
1177
-1
-1
-1
1159
1257
1185
200
-1
•1
155
161
188
99
•1
86
• -1
11
23
3 4
5
0
0 0
-1
-1
-1
1254
308'
295 259
246
196
261
286
252
216
238
-1
'•178
237
182
248
247
236
229
247
230
95
81
-1
80
80
91
72
-1
58
-1
39 54
26
26
29 1
21
- z--10
15
- 15
109 ' 127
125
110
108
86
114
118
107
107
125
- -1
91 125
95
142
147
146
133
145
130
• .55
45
-1
45
.••43
50
40
-1
34
-1
27
29
22
22 24
12
16
•12
11
14
15
64
70
73
63
65
52
63
67
62
60
74
-1
54
' 72
58
81
85
87
82
86
76
7
5
•1
5.9
. 5.2
6
4
-1
4.7
-1
3.2 3.4
3.3 3.3
3
2.6
2.3
, -1.1
2
3
2
8
- 9
9
8
8.6
7
7.6
8.4 --
•1
7.8
9.1
. 7
^6.6 '•
9.5
7.2
15.3
17
15.2
11
11
10
PZ-NS-AN
0
0
' 0
3
3
3 10
10
• 10 20
20
20
30
30
30 40
40
• <40 •
60
60
60
PZ-S-AN
•; . 0 ;
1 ; " 0 •
0
3
3
3
10
-10
10
20
20
20
•} ' 30 -
30
30
40
40
40
60
60
60
. 560
605
707
673
586
606
-1
30
23
30
- 25
35
0
0 0
-1
-1
-1
•1
-1
-1
- 983
:1044
767
960
'851
825
1167
869
-1
-1
941
.867
'^666'
694
1033
623
718
727
913
884
922
- 426
532
659
190
170'
150
-1
0
0 -1
-1 -1
-1
-1
-1
-1 -1
: . - i
-1
-1
" -1
'1074 .
'.1061
806
1015
926
Rw; 1252
935
-1
-1
1124
834
.• --1 "
1177
1292
-1
-1
-1
1120
1176
1198
-1
193 216
-1
-1
-1
209
125
100
61
4 13
3
5
4
0
0 0
-1
-1
-1
• 298 ,'
303
'226
-1
-1
218
255
258
-1
-1
235
208
-1
228
176
207
227
253
239
228
252
91
88
101
107
• 98
102
-1
94
61
74 23
29
13
17
24 10
21 - 18
10
8
• t l 6
.117
120
98 119
100
96
126
-107--
-1
-1
114
109
95 -1
92
123
138
150
137
134
150
41
45
57
58
52
56
-1
52
31
44
21
24
19
21
23 19
18
- 20 •
16
14
13
61 ' . 64 -
56
67
63
57
82
. .63
-1
•1
70
64
56
48
56
71
79
88
82
81
93
4
5
7
7
' 7
7
-1 6.1
3.6
5.3
3.2 3.1
2.4
2.8
3.7 3.7
3.3
. 4.7
3
3
'3
,- ' 7 h . '18
7
9
8
7.2
9.9
8.4
-1
-1
8.9
8.9
7.3
8
7
12.5
15.2
17.2
11
11
11
Vervolg bijlage 5.
- 58 -
•
t i j d - [d]
EG-NS-
0
. 0
0
3
• 3
3
10
10
10
20
20
20
30
30 30
40
40
40
60
60
60
vEG-S-A
l 0 0
0
3
3
3
10
10
10
20
20
20
30
30
30
40
40
40
60
60
60
concentraties ch
3m
A
449
441
405
431
482
465
35
-1
25
0
0
0
572
629
472
846
677
915
1278 -1
1174
931
1045
1219
• 533^
592
602
707
509
520
645
814
800
4m
-1
345
•1
190
150
170
0
-1
0
583 668
486 934
703
951
1310
-1
1010
-1
985
1031
-1
\ -1
-1
-1
-1
-1
2244
2229
23E 0
di
135
136
127
-1
184
199
125 -1
112
3
5
14
5
• 1
3
0 0
0
•1
•1
•1
142'
168 f 132
230
-1
255 292
-1
255
229
236
231
123
153
138
198
198
188
153
209
185
oorfenol [mg/kg]
t r i
69
62
61
75 87
95
71
-1
59
39
41
48
30 -1
26
19
1
24
16
18
20
60
70 59
104
75
111
142
-1
128
124
120
120
77
89
86
126
129
125
100
129
116
te t ra
39
34
33
41
46
50
43
-1
19
14
14
16
12
-1
11
9
10
* 11
8
9
11
34
43 33
62
45
63
96
-1
88
78
78
68
46
53
57
76
76
72
63
79
76
penta
5
4
4
5
6
6
6 -1
3.7
2.2
2.2
2.4
1.8
-1
1.7
1.8 1.9
,2.4
1
1.4
1.8
3 4
3
7
5
7
10.2
-1
9
7.8
9
6.6
4.8
5.6
'6 .1
12.1
12.2
11.9
6
8
7
t i j d
[d]
EG-NS-AN
1 0
0 '
0
3
3
10
10
10
20
20
20
30
30
30 40
40
40
60
60
60
EG-S-AN
0
0
0
3
3
3
10
10
10
20
20
20
30
30
30
40
40
40
60
60
60
- concentraties ch
3m
331
302
452
538
'466
545
25
35
30
0
0
0
-1003-
737 754
905
816 992
861
1103
846
629
656
-1
' -1
615
-1
597
542
570
719
650
7t )4
4m
-1
-1
-1
268
261
284
150
190
170
0
0
0
-
-
-1107-
815 845
937
813 1031
871 - 1 .
885 •1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
2028
1866
22Ï i5
• d i
175
101
150
202 157
98
114
143
124
26
48
74
65 19
41
3
24
5
41
1
36
272
197 202
242
-1
-1 :
231
236
172
138
148
201
'181
145
191
201
184
172
159
159
195
oorfer
- t r i
42
57
76
95
75
53
63
90
66
46
52
60
67
39
54
27
41
26
39
15
-34
.119 87 -
85
107
93
118
103
106
89
75
78
113
102
89
103
127
122
116
102
102
123
o l [mgj
tetra
25
' 35
47
50
41
6
32
49
33
16
19
25
28
15
23
13
17
12 14
8
14
75-
53 51
62
56
68
65
90
56
45
46
75
55
54
57
76
72
66
63
62
78
'kg]
.pent
.!-1
5
6
6
5
3
3.8
5.5
4.6
2.4
2.8
3
3.7
2.2
3
2.7
3.1
2.2
2
1
2
>"; 8 * 5
5
7
7
7
7.5
10.4
5.4
4.6
4.8
9
5.8
5.6
5.7
12.3
11.4
11.1
6
6
7.4
- 59 -
Bijlage 6. De concentraties chloorfenolen [ug/1] in de waterfase als 'functie van de tijd voor de watermonsters meegenomen in het tweede afbraakexperiment ter controle van de vervluchtiging.
tijd 3-mono 4-mono 3,4-di 2,4, 5-tri ,2,-3 ,4,6-tetra r n l - r . i i c r / 1 l r . , f f / 1 1 f u c r / l l [ H C T / I 1 f l l t r / l 1 [d] .[ug/l] [ug/1] [ug/1] [ug/1]
81 51 119 100 99 92 148 318 369 293 95 105
668
0 0 3 3 10 10 20 20 30 30 40 40 60 60
799 497 915 917 950 712 1173 1418 687 622 861 739
1631
879 554 1039 968 1020 780 1194 1455
0 633 974 724
1879
4
269 210 260 315 370 264 239 209
474
tra /l]
48 34 65 50 45 55 69 159 181 140 59 69
penta [ug/1]
6 5 9 8 5 8 11 18 23 16 15 14
312 27
