PFAS i havsskum – en kilde til forurening på landjorden?

I forbindelse med Region Midtjyllands undersøgelser af forurenede lokaliteter på Harboøre Tange var der flere fund af PFAS i grundvand ved en tidlige losseplads ved Thyborøn. Dette medførte yderligere prøvetagning, hvor der blev påvist PFAS i bl.a. drænvand under Thyborøn by samt i vand fra søer og fjorde, som er beliggende tæt på havet.

I forbindelse med det stigende antal fund af PFAS blev der nedsat en PFAS-Task Force, hvor myndighedernes undersøgelser og indsats bliver koordineret. På et tidligt tidspunkt i forløbet blev det foreslået, om PFAS-forureningen kunne stamme fra havet, da data viste en tendens til aftagende indhold af PFAS i østlig retning væk fra havet. Under en storm i starten af april 2022 blev denne teori undersøgt ved prøvetagning og analyse af havskum fra havet.

Analysen blev udført på væskefasen efter kollaps af havskummet.  Resultaterne viste et ekstremt højt indhold af PFAS på 120.000 ng/l (gennemsnits miljøkvalitetskrav for PFOS i havvand er 0,13 ng/l og grænseværdi for grundvand er 2 ng/l for sum af 4 PFAS – PFOA, PFOS, PFHxS og PFNA). Indholdet i skummet var primært PFOS og PFOA, men skummet indeholdt også en lang række andre PFAS-forbindelser.

Nye undersøgelser af PFAS i havskum

Efter det høje fund af PFAS i havskum blev der i maj 2022 foretaget yderligere prøvetagning ved kysten i Lemvig Kommune. På trods af vestenvind og bølger var der ikke tilstrækkelig skum til, at det kunne opsamles. I stedet blev der udtaget prøver ved skimning af overfladen. Data er fremstillet i figur 1 herunder. Figuren indeholder også data fra prøvetagning under rolige vejrforhold samt skumprøven udtaget i april 2022. Vejrforhold er illustreret ved billeder.

Data viser, at der påvises laveste indhold af PFAS (sum af PFAS-4) i havvandet (op til 1 ng/l), når der er et roligt hav, og generel højere indhold af PFAS i havvandet (2,2-6,9 ng/l), når der er pålandsvind og bølger. Der sker således en stigning i indholdet af PFAS ved pålandsvind, formentlig som følge af, at havskum blæses ind mod kysten, hvor det kollapser, og PFAS genopløses i havvandet. Sammenhørende data for havvand og skimmerprøver viser signifikant højere indhold i skimmeprøver end i prøver fra det underliggende havvand. Prøver af havvand blev udtaget ved at neddykke prøveflaske ca. 0,2 m under overfladen, hvorefter flasken åbnes. Procedure med neddykket flaske skal sikre, at der ikke kommer dele af vandoverfladen med i prøven.

Indholdet i fem skimmeprøver varierede fra 9–1.000 ng/l, hvor koncentrationsspændet tilskrives prøvetagningen, hvor de højeste indhold er målt ved en rolig vandoverflade i læ af høfder mv. Erfaringerne viser, at det kan være svært at opsamle prøver af vandoverfladen, når der er bølger. Prøvetagningen har i maj 2022 omfattet to referencelokaliteter i den sydlige del af Lemvig Kommune beliggende 20-25 km syd for Harboøre Tange. Indholdet ved disse lokaliteter viser samme niveau for PFAS i havvand og skimmeprøver, som er påvist ved Harboøre Tange og Thyborøn.  

Påvirkning af kystmiljøet

Undersøgelserne i Lemvig Kommune viser, at indholdet af PFAS i miljøet er aftagende med afstanden til havet. Data for grundvand er i figur 2 afbilledet i forhold til afstand til havet. Det ses, at indholdet af PFAS (SUM 4 PFAS) falder betydeligt, når afstanden til havet er over 300 m. I afstande fra 300–550 m fra havet ses dog fortsat betydelige indhold af PFAS, som overskrider grænseværdien for grundvand.

Analyser af drænvand og overfladevand (vandhuller, søer og fjorde) samt græsprøver viser ligeledes aftagende indhold af PFAS med afstanden til havet. Jordprøver viser et mere uklart billedet. Det vurderes, at jordtype (muld, gytje og strandsand) har betydning for jordens kapacitet for binding af PFAS, som følge af varierende indhold af organisk stof, mineralogi, kornstørrelsesfordeling, vandindhold m.v. Prøver fra strandsand ved havet viser et lavt indhold af PFAS i koncentrationer under Miljøstyrelsens vejledende jordkvalitetskriterier  

Ved referencelokalitet ved Bøvling i den sydlige del af Lemvig Kommune har prøvetagning omfattet vand- og jordprøver fra en strandeng beliggende ca. 250 m øst for havet. Her er der påvist indhold på 1.900 ng/l (SUM 4 PFAS) i vandet fra et vandhul, mens jordprøver udtaget 0,1 m u.t. viste et relativt højt indhold på 51 µg/kg TS /(SUM 4 PFAS). Ligeledes er der påvist PFAS i græsset ved strandengen, som ligger ned mod Nissum Fjord. Disse fund af høje indhold af PFAS på referencelokaliteten indikerer, at forureningsproblematikken med spredning af PFAS fra havet ikke er isoleret til området ved Harboøre Tange. Resultater fra undersøgelser offentliggøres løbende på et online kort, som kan tilgås via adressen www.pfas.rm.dk.

Konceptuel model

På baggrund af undersøgelserne i Lemvig Kommune er der opstillet en foreløbig konceptuel model for spredning af PFAS fra havet til landområdet – herunder i figur 3 og 4.

I forbindelse med stormvejr (figur 3) fra vestlige retninger skubbes overfladenært havvand med PFAS ind mod kysten, hvor havskum akkumuleres. Skummet kollapser og genopløses i havvandet, bl.a. ved at skum kollapser på stranden, og PFAS-holdigt vand løber retur til havet. Derved stiger indholdet af PFAS i havvandet, og der er potentiale for højere indhold af PFAS i mikrolag og havskum. Der er således en selvforstærkende proces.

Ved stormvejr transporteres PFAS-holdigt havskum og aerosoler ind over land, hvor det deponeres ved nedfald. Nedfaldet medfører forurening med PFAS i jord, grundvand, overfladevand mv. i kystnære områder.

I perioder med roligt vejr (figur 4) falder koncentrationen af PFAS i det kystnære havvand til et lavere niveau, da fralandsvind (østenvind) skubber overfladenært havvand (med mikrolaget med højt indhold af PFAS) væk fra kysten, og der trækkes dybereliggende vand ind under kysten. Der vil dog også ske udstrømning af PFAS-holdigt grundvand til havstokken.

Perspektiver

Kilderne til forureningen i havet er ikke klarlagt, og der arbejdes fortsat på undersøgelser af flere potentielle forureningskilder i området ved Harboøre Tange og Thyborøn. Det målte indhold af PFAS i havvandet ved stille vejr (primært PFOS og PFOA) ligger inden for gennemsnitlige værdier afrapporteret i litteratur for Nordsøen. Resultaterne for hele Lemvig Kommunes kyststrækning (35 km) indikerer, at forureningsspredningen til land kan være forårsaget af det generelle niveau af PFAS i havvandet i Nordsøen.

Spredning af PFAS fra havet er en mulig risikofaktor for bl.a. natur og græssende dyr i kystnære områder. Der er bl.a. påvist indhold af PFAS i blodet fra græssende dyr og i vildænder nedlagt på Harboøre Tange. Yderligere kan vandindvinding i kystnære område være påvirket, og der er risiko for forurening af både private boringer og kildepladser til almene vandværker, som er beliggende tæt på havet. I Harboøre og Thyborøn kommer vandforsyning fra en kildeplads beliggende inde i landet, og der er ikke påvist PFAS i drikkevandet.

Strandliv med badning i Vesterhavet er en anden aktivitet, der har givet anledning til bekymring.  Undersøgelserne viser, at der forekommer laveste indhold af PFAS i havvand (prøver udtaget ved dykket flaske) under ”badevejr” med rolige vejrforhold, mens kraftig skumdannelse forekommer, når der er stormvejr. På baggrund af resultaterne af undersøgelserne har Styrelsen for Patientsikkerhed vurderet, at det er sundhedsmæssigt forsvarligt at bade ved Vestkysten. Endvidere viser prøver af strandsandet indhold af PFAS på 0,1- 1,5 µg/kg TS (SUM 4 PFAS) hvilket er betydeligt under Miljøstyrelsens vejledende jordkvalitetskriterier (10 µg/kg TS for SUM 4 PFAS). Styrelsens for Patientsikkerhed anbefaler, at hvis man kommer i kontakt med havskummet, så bør huden vaskes efterfølgende.

På baggrund af undersøgelserne i Lemvig Kommune har Miljøstyrelsen igangsat undersøgelser af havvandet på 50 lokaliteter i Danmark. Endvidere arbejdes der på at igangsætte undersøgelser af yderligere vurdering af PFAS-påvirkning af jord og grundvand i de kystnære landområder.

Fakta: Hvordan opkoncentreres PFAS i vand og skum?

Hvordan kan indhold af PFAS være så højt i havskummet? Forklaringen ligger i PFAS-stoffernes fysisk-kemiske egenskaber, da disse stoffer er overfladeaktive stoffer eller ”surfactants”, som de hedder på engelsk. Der findes mange forskellige surfactants, hvor PFAS-forbindelser kun udgør en mindre andel. Surfactants findes i mange former i naturen og dannes f.eks. i menneskets lunger. Vi producerer og bruger desuden en række surfactants f.eks. i tandpasta og opvaskemiddel. Surfactants har en vandelskende del (hoved) og en vandskyende del (hale). For PFAS’er er hovedet f.eks. en syre (carboxyl- eller sulfonsyre), mens halen er kulbrinter, hvor brint hel eller delvist er erstattet af fluor.

Termodynamisk vil surfactants herunder PFAS om muligt befinde sig i grænsefladen mellem vand og luft. Derfor vil der ske en opkoncentrering af PFAS ved vandoverfladen (mikrolaget), som udgør den øverste 1 mm af vandsøjlen. Ved bølger dannes bobler, som ”opsamler” PFAS (og andre surfactanter) opløst i vandet, når bobler stiger op mod overfladen. I overfladen er bobler ”mikrolaget”, som omslutter luften. Havskum er samlinger af ”bobler”, og er således ”lag på lag” af mikrolaget, hvorfor der ved skumdannelse kan ske en yderligere opkoncentrering af PFAS. Havskum består primært af naturlige surfactants (lipider mv.), men PFAS vil også indgå i skumdannelsen, og kan derfor forekomme i høje koncentrationer.

Spredning af PFAS fra vandmiljøet er ikke et ukendt fænomen, og der er flere nyere undersøgelser som påviser dette. Forskning ved bl.a. Stokholms Universitet viser, at når bobler brister ved havoverfladen, dannes der aerosoler med PFAS, som kan spredes til atmosfæren. Spredning af PFAS fra processerne i havet til atmosfæren kan være en af flere kilder til, at der påvises PFAS i bl.a. Arktis og andre områder med lav industrialisering og anden menneskelig påvirkning.

Endvidere er der undersøgelser fra en række stater i USA bl.a. Michigan og North Carolina, som viser, at der kan forekomme opkoncentrering af PFAS ved skumdannelse (både ferskvand og saltvand), hvor PFAS kan opkoncentreres med en faktor 10.000–100.000, og at skummet kan forurene strande og kyster ved sø og hav. I Holland er der ligeledes påvirkning af PFAS i kystnære områder, hvilket bl.a. medfører forurening af ”grundvandsparker” anlagt i klitterne ved havet. Disse grundvandsparker anvendes til at infiltrere vand, således at der dannes kunstigt grundvand, som så kan anvendes til drikkevand.

Eksterne medskribenter
Morten Corneliusen, afdelingsleder, Natur og Miljø, Lemvig Kommune og Halfdan R. Sckerl, naturgeograf, projektleder, Regional Udvikling, Region Midtjylland er medskribenter på denne artikel.