Slam på jordbruksmark kan leda till förhöjda halter PFAS i jorden

Studien visade en korrelation mellan förhöjda nivåer av PFAS i jorden och mängden slam som har applicerats. Koncentrationerna som uppmättes var 10 till 100 gånger högre än globala bakgrundsnivåer och halter över de kvalitetsnormer för jord som nyligen har tagits fram i Danmark uppmättes. Inga PFAS detekterades i jordprover från bevattningssystemet, vilket enligt studien indikerade att tillförseln av PFAS från behandlat avloppsvatten var försumbar.

Jordbruksmark i USA till grund för studien

Studien undersökte jordbruksmark i västra USA och jordprover togs med riktad analys på tolv PFAS för att mäta deras förekomst och spridning i jorden från ytan ned till grundvattennivån vid 17 meters djup. Marken har sedan 90-talet gödslats med avloppsslam och bevattnats med renat avloppsvatten från flertalet närliggande kommunala reningsverk. Den leriga jorden har främst använts för produktion av energigrödor och jordbruksmarken dräneras med diken.

Över 100 jordprover togs från det översta jordlagret (0-90 cm) längs en 4,6 km lång intersekt. Med ytterligare 50 prover på lägre nivåer kunde en koncentrationsprofil tas fram för de tolv ämnena. Två prover togs även från grundvattnet, samt ytterligare två jordprover från bevattningskanaler där slam inte har spridits. Analyser på det slam som historiskt har spridits var inte möjligt i studien och massbalanser har i stället utgått från ett enskilt slamprov och analyser från en kartläggning som gjordes av amerikanska Naturvårdsverket (EPA) 2001. Samma strategi användes för det renade avloppsvattnet. Bland de tolv ämnen som analyserades i studien tillhör åtta PFCA (per- och polyflourerade karboxylsyror, ex PFOA) och fyra PFSA (per- och polyflourerade sulfonsyror, ex PFOS). För gruppen som helhet så gav analyserna en detektionshalt på 0,1 (±0,002) µg/kg, samt en kvantifieringshalt på 1,0 (±0,005) µg/kg. Lång- såväl som kortkedjiga PFAS fanns representerade i urvalet, här definierade till en brytpunkt vid 7 kolatomer.

PFAS i jordprofilen

Alla tolv PFAS hittades i kvantifierbara koncentrationer i samtliga jordprover från de översta 30 cm och halterna av Σ₁₂PFAS varierade mellan 73–196 μg/kg, med Σ₈PFCA 30–98 μg/kg, och Σ₄PFSA 43–100 μg/kg. Halterna kan jämföras med de danska kvalitetsnormerna för jord för fyra PFAS (PFOA, PFOS, PFNA och PFHxS) på 10 μg/kg. Om samma ämnen summerades i studien uppgick totalhalten till i medel 71,5 μg/kg i de översta 30 cm. Prover nedåt i jordmånen visade på avtagande koncentrationer och en avtagande detektionsfrekvens. De analyserade ämnena detekteras i 96–100 % av proven i jordlagret på 30–60 cm djup och 83–94 % i lagret på 60–90 cm djup. I studien fann man också att fördelningen mellan lång-och kortkedjiga PFAS förändrades med avståndet till markytan, med en växande andel kortkedjiga PFAS på större djup samt i grundvattnet. Detta tyder på en urlakning av kortkedjiga PFAS, vilket är förväntat eftersom långkedjiga PFAS generellt binder hårdare till jord genom hydrofobiska interaktioner till det organiska materialet.

Studien diskuterar också hur pH kan påverka rörligheten hos negativt laddade PFAS. pH kan sjunka med slamspridning och ett lägre pH kan resultera i att negativt laddade PFAS i större utsträckning binder in till jorden. Ett lägre pH ökar nämligen förekomsten av positivt laddade strukturer i jorden, såsom metallhydroxider, och i den undersökta jorden ökade pH med djupet. Resultaten var desamma oavsett hur marken brukats de senaste åren, vilka grödor som odlats, eller tid sedan den senaste slamtillförseln.

Bevattning med renat avloppsvatten tycks ej belasta med PFAS

I de jordprover som togs från bevattningsdiken där renat avloppsvatten transporterats kunde inga av de tolv analyserade PFAS detekteras, trots uppmätta halter av alla ämnen i bevattningsvattnet. Utifrån detta resultat menar artikelförfattaren att tillförseln av PFAS till jordbruksmark från bevattning med renat avloppsvatten kan anses vara försumbar.

Hur kan resultatet översättas till en svensk kontext?

Den här studien kan höja ett varningens finger för riskerna med slamspridning på åkermark, men resultaten bör inte direkt översättas till en svensk kontext. Rapporten analyserade prover från jordbruksmark med en slamgiva väsentligt högre än motsvarande i Sverige, 50-60 ton TS/ha och år jämfört med Sveriges ca 1 ton TS/ha och år. Det är också osäkert om PFAS-halterna i slammet är representativa för halter som vanligtvis förekommer i Sverige. I studien har två slamanalyser genomförts, men inga historiska prov finns sparade. De genomförda analyserna indikerar att halterna av Σ₄PFAS är i paritet med de som kan förväntas i Sverige. I studien diskuteras även historiska analyser genomförda av det amerikanska Naturvårdsverket år 2001. Dessa visar på långt högre halter än vad vi kan förvänta oss finnas i ett kommunalt reningsverksslam. Halterna i det renade avloppsvattnet som har analyserats ligger också över vad som är vanligt i ett kommunalt svenskt avloppsvatten, där halter av t ex PFOS och PFOA är runt någon enstaka ng/l om reningsverket inte är påverkat av industrier, lakvatten, eller grundvatten från förorenade områden.

Vi på näringsplattformen tycker det är mycket bra att fler studier kartlägger hur PFAS sprids från reningsverken. I studien saknas dock analyser på slammet som spridits, vilket gör det svårt att tolka vad resultatet innebär för svenska förhållanden. Vi saknar också till viss del en diskussion om prekursorer, som möjlig förklaring till de stora skillnaderna av Σ₁₂PFAS i slamgödslad mark och bevattnad mark. Prekursorer med längre kolkedja kommer troligen binda till slam snarare än följa med det renade avloppsvattnet. Dessa prekursorer kan komma att brytas ner och senare bidra till ökade koncentrationer av de PFAS som här undersöks.