Vis rapport - Videncenter for Jordforurening

Generelt er As(III) mere opløseligt end As(V), dvs. arsens opløselighed er større under
reducerende forhold. Dette kan være forklaringen på, at der i overvågningsprogrammet
for danske grundvandsreservoirer rapporteres 4-10 gange højere koncentrationer af arsen
under reducerende forhold sammenlignet med oxiderende forhold.
Sorptionsprocesser
Arsen forekommer som nævnt overvejende som arsenit og arsenat, dvs. som oxyanioner,
der sorberes specifikt til mineraler med positiv ladning. Sorptionsprocesserne svarer
således ikke til, hvad der kendes fra de kationiske metaller (f.eks. cadmium og zink).
De relativt få undersøgelser, der findes af arsens sorption i jord, viser, at sorptionen af
arsen er svær at kvantificere, og det er vanskeligt at adskille overfladerelaterede sorptionsprocesser
fra udfældningsprocesser mellem arsenater og kationer på overfladen af
jordpartiklerne.
Flere undersøgelser har vist, at i jord med samme tekstur sorberes arsen kraftigst i jord
med højt jern-, aluminium- og manganindhold, se f.eks. Bhumbla & Keefer (1994).
Jernoxider og -hydroxider sorberer arsen kraftigt og tilskrives den største rolle i tilbageholdelsen
af arsen under aerobe forhold. Vigtigheden af oxider som komponenter i sorptionen
af arsen bekræftes af undersøgelser af forurenede jordprofiler på en træimprægneringsplads,
hvor mangan-, jern- og aluminiumoxider fandtes at bidrage til akkumulering
af arsen i profilet (Lund & Fobian, 1991).
I en undersøgelse af Brannon & Patrick (1987) blev fordelingen af arsen mellem sediment
og væske under oxiderede og reducerede forhold ved forskellige pH-værdier studeret.
På baggrund af forsøg med suspensioner af sediment og væske kunne følgende
fordelingskoefficienter beregnes (As konc. på sediment/As konc. i væske) under oxiderede
forhold (redoxpotentiale 500 mV): 1875 l kg -1 (pH 5,0), 500 l kg -1 (pH 6,5) og 83 l
kg -1 (pH 8,0). Under reducerende forhold (redoxpotentiale – 150 mV) var fordelingskoefficienterne
31 l kg -1 (pH 5,0), 23 l kg -1 (pH 6,5) og 577 l kg -1 (pH 8,0). Det vil sige, at
pH udover at ændre jordens egenskaber som sorberende medie også har indflydelse på
protoneringen af arsenat og arsenit. Endvidere afhænger sorptionen af oxidationstrinnet.
Tilsyneladende sorberes arsen i det høje oxidationstrin som arsenat kraftigere til jord
end arsen som reduceret arsenit. Samlet er sorptionen af arsen således styret af et komplekst
sammenspil, der er stærkt afhængigt af pH, redoxpotentiale og jordmediets egenskaber.
Typisk forekommende anioner i jordmiljøet som klorid, nitrat, sulfat, karbonat og fosfat
kan virke konkurrerende i forhold til sorptionen af arsen. Konkurrencen fra fosfat vurderes
at kunne være af særlig væsentlig betydning på grund af den strukturmæssige lighed
med oxyanionerne af arsen.
Kompleksering
I litteraturen findes stort set ingen oplysninger om dannelse af opløste ionpar/komplekser
med arsen i jordmiljøet. Kompleksering er antageligt ikke en særlig betydningsfuld
proces for arsen i det terrestriske miljø, fordi arsen som gennemgået tidligere optræder
som oxyanioner og derfor ikke har stor tilbøjelighed til at danne komplekser.
4