Metoder for å måle og modellere biotilgjengelighet av ammunisjonsrelaterte metaller i jord og vann i skyte- og øvingsfelt

Miljøkvalitetsstandardene i vannforskriften for miljøgifter i vannforekomster ble revidert høsten 2015. Det ble blant annet innført en grenseverdi for årsgjennomsnittet i ferskvann på 1,2 µg Pb/l som gjaldt den biotilgjengelige fraksjonen av bly (Pb). Biotilgjengelig konsentrasjon kan defineres som den andelen av et stoff som kan gjøres tilgjengelig for opptak i en organisme. Denne andelen kan være mye lavere enn den totale konsentrasjonen. Forurenset avrenningsvann fra et skytefelt består av forskjellige tilstandsformer av uorganiske metallforbindelser, og metallforbindelser assosiert med uorganiske og organiske kolloider og partikler. For Pb og kobber (Cu) i avrenningsvann eller porevann er det foreslått at det er fraksjonen med frie metallioner som utgjør den mest biotilgjengelige og toksiske fraksjonen. Andelen fritt metallion i vann er imidlertid ikke en konstant størrelse, og man har flere varianter av kompleksbundet metall som kan være biotilgjengelig. Derfor brukes begrepet labilt metallion, som også kan omfatte andre tilstandsformer enn fritt ion. Det finnes mange forskjellige metoder for å måle eller beregne den biotilgjengelige andelen av metallforurensing i vann. Metodene kan deles inn i fire hovedgrupper: (1) De teoretiske likevektsbaserte modellene, som benytter kjente kjemiske og biologiske parametere fra løsningen, for eksempel pH, løst organisk innhold og toksisitet, for å finne ut hvilke spesier metallet befinner seg på. Et eksempel på dette er biotic ligand-modellen (BLM). (2) Kjemiske analysemetoder, som måler frie metallioner direkte, for eksempel ioneselektive detektorer. (3) Forskjellige varianter av passive prøvetakere, for eksempel DGT. (4) Forskjellige metoder for ultrafiltrering og dialyse. Mange av metodene kan kombineres, og flere av metodene for å måle tilstandsformen til metaller i vann kan også benyttes på jord og jordvæske. For å vurdere biotilgjengelighet av metallforurensinger i jord blir det i tillegg benyttet forskjellige ekstraksjonsprosedyrer og ristetester som kan si noe om hvordan metallene er bundet til jorda. Det er få metoder som er tilpasset rutinemessig overvåkning av vann og vassdrag. Mange metoder er lite uttestet, de har for høye deteksjonsgrenser, eller de krever sofistikert utstyr og er tidkrevende. Metoder som vil være egnet for overvåkning av biotilgjengelig andel av metaller i vann, er passive prøvetakere som DGT og teoretiske modeller som BLM. Utfordringen med modeller som BLM er at de ikke er validert for vannkvaliteten man ofte finner i Norge eller i Skandinavia. I tillegg er det utviklet få validerte BLM-modeller for Pb. Man står derfor i fare for å både over- og underestimere risikoen knyttet til en metallforurensing. Elektrokjemiske analysemetoder som voltammetri vil sannsynligvis bli mer aktuelt, men per i dag gjenstår en del utvikling på utstyr tilpasset feltbruk. Separasjon av metallspesier med ioneselektive kolonner og ultrafiltrering er enkel metodikk for å undersøke metallenes tilstandsform i vann, men må sammenlignes med andre metoder for å vurdere om de kan benyttes i risikovurdering av forurensinger i vann. For å vurdere biotilgjengelighet av metaller i jord kan man benytte enkle ristetester, men det er viktig at testen er tilpasset det miljøet organisme eksponeres i.