Vid regn läcker polycykliska, aromatiska kolväten, PAH, ut från olika sportfält. Medelkoncentrationerna var störst från ytor med artificiell turf jämfört med ytor för badminton, basket, löpning och tennis, vilket framgår av denna kinesiska studie över tre regntillfällen.
Av: Jörgen Hanaeus
Sex PAHs: naftalen (Nap), fluoren (Flu), fenantren (Phe), fluoranthen (Fla), pyren (Pyr) och krysen (Chr) har detekterats under tre regntillfällen. Medelsumman av dessa sex PAH:s uppmättes då till mellan 3 och 23 µg/L vilket var klart högre än rapporterade värden från urbana trafikytor.
För fem av ämnena (ej Nap) visade sig koncentrationsordningen vara: artificiell turf, badmintonplan, basketplan, löparbanor och tennisbana. En högre regnintensitet gav högre halter medan first flush-effekten var måttlig.
Artikeln
Mängden artificiella sportfält har ökat kraftigt på senare år. Fördelarna gentemot naturmaterialen (gräs, grus) är flera: ingen växtsäsong behövs, gödsel och pesticider används inte, mindre mängder vatten behövs, mindre tid och arbete behövs för anläggandet och möjlig utnyttjandetid är ofta längre varje säsong.
Fler än 13 000 stora och 47 000 små planer av artificiell turf användes till fotbollsträning inom EU år 2016 och antalet ökar. Materialen varierar också. Artificiell turf är sammansatt av gräs från plastmaterial och gummikulor, de senare kommer i huvudsak från återvunna bildäck; gummimaterial dominerar också badmintonplanerna och används också till löparbanor och basketplaner.
Bildäck sammansätts av olika kemikalier och additiv (aktiverare, plasticerare, vulkaniserare mm). Vid läggningen av aktuella underlag kan också antioxidanter och pigment komma i fråga. Etenpropengummi (EPDM) används frekvent som fyllnadsmaterial i gummi vid sportfält. Med löpande användning slits mattorna; nederbörd, solsken och mekaniskt slitage ger ett åldrande där beståndsdelar hamnar i omgivande miljö.
PAH:s kan allmänt vara genomträngande, bioackumulerande och farliga (potentiellt carcinogena). Denna studie har avsett att ange halter av angivna PAH:s i avrinningen från olika typer av sportfält och att bedöma eventuellt inflytande av nederbördens karaktär.
Material och metod
Fem sportfält vid universitetscampus i Bejing valdes för provtagning: artificiell turf, badmintonbana, basketplan , löparbana och tennisplan. Provtagningspunkterna lades vid dräneringarnas utlopp för respektive yta. Prov togs från tre regn i juli 2019. Torrperioden före resp regn var 40 d, 4 d och 7 d. Regnens varaktighet var 90, 60 resp 90 min och nederbörden blev 8,2, 9,6 resp 8,0 mm. Prov togs vid avrinningens start, därefter var 30 min. Ett referensprov togs för vart regn, innan regnet nått markytan.
Proverna analyserades, efter extraktionsfaser, med GCMS (detaljbeskrivet). Miljörisken bedömdes med TEQ-beräkningar (Toxic Equivalent Quotient) för benspyren (BaP). Den metoden användes frekvent för att bedöma miljörisken i sediment och akvatiska habitat.
Hälsorisken bedömdes efter en USEPA modell (ILCR) som inkluderar kroppsvikt, ytan av hud i kontakt med vattnet, exponeringstid mm.
Resultat
Medelkoncentrationen, EMC, från varje regn beräknades (Event Mean Concentration). Av 16 EPA-listade PAH:s återfanns 6 i alla prov, nämligen: Nap, Flu, Phe, Fla, Pyr och Chr, som bedömdes komma från materialen i fälten.
Summan av EMC för dessa 6 PAH:s varierade mellan 3,96 och 23,23 µg /L vilket är flera gånger vad som mäts upp i avrinning från urbana trafikområden (enstaka µg/L).
PAH:s med fyra ringar dominerade i proverna, särskilt där halterna var > 7 µg/L
PAH6 summan var lägst för löparbanorna och badmintonplanerna. Förutom för Nap följde EMC-mönstret: Artificiell turf > badmintonplan > basketbollplan > löparbanor > tennisbana.
First flush-effekten var inte omfattande, men framgick vid regn 2 och 3 för den artificiella turfen.
Den ekologiska risken bedömdes till intervallet moderat-hög för artificiell turf, badmintonplan och löparbanor samt låg-moderat för basketplan och tennisbana.
Beträffande hälsorisker bedömdes den carcinogena risken, via ingång genom huden, finnas för innehållet från artificiell turf, badminton- och basketplan.
Slutsatser
Sex PAH:s återfanns i all fem undersökta underlagen i halter som flerfaldigt överskred vad som återfunnits i områden med tät trafik. First flush-effekten var måttlig, men en hög regnintensitet gav högre halter. Med återvunnet material, främst däck, som bas och med tillsatta komplementämnen kan kvaliteten förväntas variera och en provtagning kan vara motiverad.
Källa: Zhang, X.a,b), Gu, Y.a,b), H., Wang, Ya), Liu, J.c), Jiang,Y. , Tian, Y.a,b), Zhang, Z.b), Tan, C.a,b), Wang, Y.a), Li, H.a,b), & Hu,Y.d) (2023). Occurence and risk assessment of PAH:s from athletic fields under typical rainfall events. Water Science & Technology 87 (9) pp 2159-2171.
Författarna från:
Key Laboratory of Urban Stormwater System and Water Environment, Ministry of Education, Bejing University of Civil Engineering and Architecture, Bejing 1026 16, China
Bejing Engineering Research Center of Sustainable Urban Sewage System Construction and Risk Control, Bejing University of Civil Engineering and Architecture, Bejing 1000 04, China
Department of Water Conservancy and Civil Engineering, Bejing Vocational College of Agriculture, Bejing 102442 China
Department of Civil Engineering and Construction, Faculty of Engineering and Design, Atlantic Tecnological University Sligo, Sligo F91YW50, Ireland.
Kontakt: lihaiyan [a] bucea.edu.cn
