[Forside] [Indhold] [Forrige] [Næste]

Grundlag for nyttiggørelse af forurenet jord og restprodukter

2 Koncepter og sammenhænge

2.1 Acceptkriterier for nyttiggørelse af restprodukter og forurenet jord
2.2 Model til beskrivelse af sammenhængen mellem stofudvaskning og påvirkning af grundvandskvalitet
2.3 Faktorer og parametre i modellen
2.3.1 De tekniske miljøbeskyttelsesparametre
2.3.2 De regionale parametre
2.3.3 De scenarie- og materialespecifikke parametre
2.4 Opstilling af scenarier
2.5 Problemstillinger i relation til uforurenet jord

 

2.1 Acceptkriterier for nyttiggørelse af restprodukter og forurenet jord

Sammenhæng mellem stofudvaskning og risiko for grundvandsforurening

Såfremt formålet er at beskytte grundvandsressourcerne, vil det være hensigtsmæssigt at lade kriterier baseret på resultaterne af udvaskningstests indgå i eller udgøre beslutningsgrundlaget for, om restprodukter og/eller forurenet jord kan nyttiggøres under nærmere fastlagte betingelser. Dette skyldes, at der eksisterer en sammenhæng mellem udvaskningen af stof fra det anvendte materiale med nedsivende regnvand og den efterfølgende transport og tilførsel af det udvaskede stof til et underliggende grundvandsmagasin. En tilsvarende sammenhæng eksisterer ikke mellem andre kriterier som f.eks. resultaterne af totalanalyser eller analyser foretaget efter partiel oplukning af faststoffasen og risikoen for grundvandsforurening. Kriterier baseret på faststofanalyser er derfor i højere grad knyttet til vurderinger af helsemæssige risici i forbindelse med menneskers eller dyrs direkte eksponering for materialerne (f.eks. ved berøring, oral indtagelse eller indånding af støv eller dampe). Problematikken omkring anvendelse af forskellige former for faststofanalyser er behandlet nærmere i Bilag 1.

Konsistens

Det er vigtigt, at reglerne for nyttiggørelse af restprodukter og forurenet jord bliver konsistente, således at der i mindst muligt omfang kan opstå tvivl om hvilken status, et givet materiale har i forhold til den gældende lovgivning, og således, at der ikke kan forekomme urimelige situationer, hvor der er modstrid mellem vurderinger baseret på forskellige kriterier. For jords vedkommende bør det desuden gælde, at prøver af jord, som er uforurenet og normalt betragtes som ren, skal kunne overholde de kriterier, som opstilles for jord, der skal kunne anvendes uden begrænsninger. I denne sammenhæng ses der bort fra specielle jordtyper, som fra naturens hånd kan have en sammensætning, der medfører, at de har uønskede og potentielt miljø- eller helbredsskadelige egenskaber. Sådanne jordtyper er forholdsvis sjældne i Danmark.

Kriterier baseret på faststofanalyser

Miljøstyrelsen har udarbejdet et udkast til en vejledning for håndtering af jord, hvori der indgår forureningskriterier baseret på faststofanalyser. Her opereres der med to sæt grænseværdier, nemlig jordkvalitetskriterier og afskæringskriterier. Jord, som overholder jordkvalitetskriterierne, kan benyttes frit og uindskrænket af alle mennesker til den mest følsomme anvendelse. Jordkvalitetskriterierne er baseret på toksikologiske vurderinger (Nielsen et al, 1995). Afskæringskriterierne, som endnu kun findes som forslag for nogle få parametre, angiver det niveau af jordforurening, over hvilket det er nødvendigt at foretage en total afskæring af al kontakt med jorden, f.eks. gennem oprensning eller opgravning, hvis området skal anvendes til følsomt formål (Miljøstyrelsen, 1996a)- Jord, som overholder afskæringskriterierne, men ikke jordkvalitetskriterierne, betegnes som lettere forurenet og kan på visse betingelser og under iagttagelse af visse forholdsregler benyttes til følsomme anvendelsesformål. Arbejdet med at fastsætte afskæringskriterier pågår fortsat. - I tabel 2.1 ses en oversigt over de jordkvalitetskriterier, som på nuværende tidspunkt er fastlagt for uorganiske forureningskomponenter. Desuden ses nogle eksempler på baggrundsværdier for danske jorde (udtaget fra dyrkningslaget).

Tabel 2.1
Oversigt over fastlagte jordkvalitetskriterier samt baggrundsniveauer for sporelementer baseret på analysering efter partiel oplukning med salpetersyre efter DS 259 og angivet på tørstofbasis. For baggrundsværdierne er der angivet medianværdier og henholdsvis 5% og 95% fraktiler. Enheden er mg/kg.

Parameter Jordkvalitetskriterier Baggrundsniveauer for dyrkningslaget
As 20 3,3 (0,9-8,4)
Cd 0,5 0,16 (0,04-0,45)
Cr, total 100 9,9 (2,7-30,4)
Cr (VI) 20  
Cu 200 7,0 (0,8-15,9)
Mo 5
Ni 30 5,0 (0,9-15,1)
Pb 40 11,3 (4,5 - 19,2)
Zn 500 26,8 (5,8 - 5 9,7)
Kilder:
Jordkvalitetskriterier: Miljøstyrelsen (1997) og Nielsen et al. (1995) Baggrundsniveauer i danske jorde: Jensen et al. (1996).

I nærværende sammenhæng, hvor der forsøges opstillet udvaskningsbaserede kriterier for nyttiggørelse af restprodukter og jord, opereres der med begrebet ikke-overfladenær, ubegrænset anvendelse, som gælder for jord, der i udvaskningsmæssig sammenhæng kan betragtes som ren. Det vil sige, at porevand, som er i ligevægt med jorden, ikke på noget tidspunkt som følge af stofudvaskning vil antage koncentrationer af de specificerede forureningsparametre, som i væsentligt omfang overstiger baggrundsniveauet for de samme parametre i det underliggende grundvand. Da der konceptmæssigt arbejdes med stofflux i stedet for koncentrationsniveauer, svarer denne betingelse til, at de udvaskede stofmængder ikke fra nogen form for anvendelse af jorden må forårsage en signifikant forøgelse af de stofmængder, som transporteres med grundvandet i det område, der påvirkes. I praksis kræver anvendelsen af dette kriterie, at der fastlægges generelle »baggrundsniveauer« for grundvandets indhold af forureningskomponenter, samt at det fastlægges, hvor grænserne for, hvad der er en »væsentlig« forøgelse af disse baggrundsniveauer (eller for hvad der er en væsentlig forøgelse af de stofmængder, som transporteres med grundvandet), går. Endelig er det nødvendigt, at der fastlægges en egnet metode til testning af stofudvaskningen fra jorden, og at der etableres en sammenhæng mellem resultatet af udvaskningstests udført efter denne metode og de acceptable forøgelser af grundvandets baggrundskoncentrationer af forureningskomponenter.

Ren jord

For at der ikke skal opstå konflikter mellem de forskellige definitioner af »ren« jord, ville det være hensigtsmæssigt, hvis overholdelse af jordkvalitetskriterierne baseret på faststofanalyser for en given jord generelt også betyder, at stofudvaskningskriterierne for ren jord er overholdt, idet fri, overfladenær anvendelse af jord principielt udgør en lige så stor trussel mod grundvandskvaliteten, som ikke-overfladenære anvendelser. Omvendt ville det også være ønskeligt at sikre, at jord, som overholder udvaskningskravene svarende til ren jord, næsten altid kan overholde de i tabel 2.1 viste jordkvalitetskriterier baseret på faststofanalyser. Dette er væsentligt, hvis man ønsker at have mulighed for overfladenær anvendelse af jord, som er testet for stofudvaskning med henblik på ikkeoverfladenær anvendelse i områder med grundvandsinteresser. Det er i denne sammenhæng vigtigt at fastslå, at der ikke kan etableres nogen direkte sammenhæng mellem totalindholdet (eller indholdet bestemt efter oplukning med salpetersyre) af uorganiske forureningskomponenter og de mængder af disse, som kan udvaskes ved forskellige testmetoder. I visse sammenhænge vil der selvfølgelig være en bagatelgrænse for stofudvaskningen, idet der jo aldrig vil kunne udvaskes en mængde af en given forureningskomponent, som overstiger totalindholdet af denne i den pågældende jord.

Begrænset anvendelse

For restprodukter og for jord, som ikke nødvendigvis overholder udvaskningskriterierne for fri anvendelse, kunne der, såfremt det kan dokumenteres, at stofudvaskningen ikke vil kunne give anledning til en forøgelse af indholdet af forureningskomponenter i grundvandet, som medfører at koncentrationen af disse i en eventuel indvinding af drikkevand fra det pågældende reservoir vil overskride sundhedsskadelige værdier, tænkes at blive tale om begrænset (ikke-overfladenær) anvendelse til bygge- og anlægsformål på nærmere bestemte vilkår. Også i denne sammenhæng vil en række forhold og sammenhænge skulle fastlægges. For det første skal der tages stilling til, hvilke grænseværdier, der skal sættes for koncentrationerne af forureningskomponenter i det grundvand, som indvindes til drikkevandsformål, og for den acceptable størrelse af den del heraf, som kan udgøres af bidraget fra stofudvaskningen fra det nyttiggjorte materiale. For det andet skal der også her fastlægges en egnet metode til testning af stofudvaskningen fra restprodukterne/jorden og etableres en sammenhæng mellem resultaterne af denne test og den maksimale (midlertidige) tilvækst til koncentrationsniveauet i grundvandet på indvindingsstedet, som er forårsaget af perkolatnedsivning fra det anvendte materiale, og som skønnes at være acceptabel. Såfremt kriterierne skal gøres generelle, bør den beregnede flux af forureningskomponenter ud af det nyttiggjorte materiale være repræsentativ for de miljømæssigt mest kritiske af en række fysiske scenarier, der afspejler de restriktioner, som de pågældende anvendelsesformer vil være underlagt.

Konkret tilladelse

Restprodukter og forurenet jord, som ikke overholder de generelle udvaskningskriterier for begrænset anvendelse til bygge og anlægsformål, vil ikke kunne nyttiggøres uden en konkret tilladelse. En konkret tilladelse kunne tænkes givet, hvis der tilvejebringes dokumentation for, at stofudvaskningen ved testning af og beregning for et konkret restprodukt og et konkret scenarie, som repræsenterer den påtænkte anvendelse, overholder de grænseværdier, som svarer til de primære kriterier, dvs til den maksimalt acceptable stigning i koncentrationen af forureningskomponenter i grundvandet på indvindingsstedet.

2.2 Model til beskrivelse af sammenhængen mellem stofudvaskning og påvirkning af grundvandskvalitet

I Miljøstyrelsen (1996), Hjelmar et al. (1996) og Holm et al. (1997) er der i detaljer redegjort for hvorledes der for et konkret nyttiggørelsesscenarie for et givet restprodukt eller en given jordtype kan etableres en sammenhæng mellem resultatet af en laboratorieudvaskningstest på det nyttiggjorte materiale og den forventede påvirkning af kvaliteten af grundvandet i det pågældende indvindingsopland, som stofudvaskningen fra materialet kan give anledning til. Der er endvidere redegjort for, hvorledes det på grundlag af en udvaskningstest kan afgøres, om en fastlagt maksimalværdi af tilvæksten i koncentrationen af en given forureningskomponent i grundvandet er overholdt.

Ikke-overfladenær anvendelse

Udgangspunktet for arbejdet i dette projekt har været anvendelsen af denne model for de nævnte sammenhænge som grundlag for fastsættelsen af kriterier for ikke-overfladenær nyttiggørelse af restprodukter og forurenet jord. I det følgende er der ganske kort redegjort for modellen og dens forudsætninger. For en grundigere beskrivelse heraf skal der henvises til de ovennævnte rapporter. Efter gennemgangen af modellen er de faktorer og parametre, som indgår i denne, i det efterfølgende afsnit underkastet en forholdsvis grundig diskussion, og endelig er der for en række relevante nyttiggørelsesscenarier foretaget et motiveret valg af modelparametre og -faktorer.

Det udlagte materiale beskrives som en kasse med fyldhøjden H og bulkvægtfylden d. Den generelle årlige infiltration (af nedbør) i det pågældende område betegnes I. Den maximale acceptable koncentration, CVS af en given komponent i den væske (perkolatet), som trænger ud gennem kassens bund, er defineret således:

Cv = GK * F * P * NR

hvor

Definition af modelparametre

GK er den maksimalt acceptable forhøjelse af koncentrationen af forureningskomponenten i et drikkevandsindtag fra det underliggende grundvandsmagasin.

F er forholdet mellem arealet af det betragtede indvindingsopland og arealet af det udlagte materiale (eller en fortyndingsfaktor, som angiver, hvor meget nedsivningsvandet fra det nyttiggjorte materiale fortyndes på vejen frem til et drikkevandsindtag fra grundvandet).

P er en prioritetsfaktor, som giver mulighed for at prioritere noget grundvand højere end andet, eksempelvis i relation til den zonedelte grundvandsbeskyttelse. For en højt prioriteret grundvandsressource er P = I. I dette projekt er kun værdien P = I blevet anvendt.

NR er en nedsivningsreduktionsfaktor, som beskriver det antal gange, som infiltrationen gennem det nyttiggjorte materiale eventuelt reduceres i forhold til I som følge af overdækning, befæstning eller lignende. Den vandmængde, som infiltrerer gennem det udlagte materiale vil således være I/NR.

Ekstra sikkerhed

I den opstillede model er der ikke taget direkte hensyn til de biogeokemiske processer i de underliggende jordlag og grundvandszonen. som ville kunne forsinke og tilbageholde en given forureningskomponent under transporten fra det udlagte materiale til en invindingsboring. Disse »attenueringsprocesser« udgør derfor en ikke-kvantificeret ekstra sikkerhed i beregningerne.

Kriterierelateret tidsrum

Udvaskningen af mange stoffer, herunder f.eks. en række salte, fra restprodukter og forurenet jord, vil ofte være højest i begyndelsen af udvaskningsforløbet og derefter falde. For andre stoffers vedkommende (f.eks. bly) vil variationen i koncentrationsniveaet i væsentlig grad være styret af andre forhold, f.eks. pH og redoxpotentialet. Idet modelkonceptet er baseret på stofflux, kan der med nogen rimelighed anlægges en gennemsnitlig betragtning vedrørende størrelsen af Cv over en passende periode; denne periode kaldes det kriterierelaterede tidsrum, Tk. Dette betyder, at det accepteres, at Cv f.eks. overskrides i starten af perioden, hvor koncentrationen så til gengæld er lavere end Cv senere i perioden, således at koncentrationen i perkolatet blot som gennemsnit over perioden Tk er lavere end Cv. Udvaskningen af enkelte stoffer som eksempelvis arsen er opløselighedskontrolleret på en sådan måde, at man risikerer, at koncentrationen over en længere periode stiger med mængden af gennemstrømmet vand for først meget senere at falde igen. I sådanne tilfælde må Tk anvendes med forsigtighed.

Specific acceptabel mængde

Hvis der som nævnt i det generelle tilfælde anlægges en fluxbetragtning for udvaskningen fra det anvendte materiale, kan den specifikke acceptable mængde MSA af en given komponent per vægtenhed materiale (f.eks. udtrykt i mg/kg), som kan udvaskes over tiden Tk, beregnes ved at ind sætte det ovenfor beskrevne udtryk for Cv i den beregnede flux af komponenten ud af det anvendte materiale. Herved opnås udtrykket:

MSA = GK * F * P * Tk * I/(d * H)

hvor d er bulkvægtfylden af det udlagte materiale (på tørstofbasis) og H er den gennemsnitlige højde af det udlagte materiale. MSA, som således er beregnet med udgangspunkt i det fysiske scenarie for anvendelsesformen, skal så sammenlignes med resultatet af en udvaskningstest på det materiale, som ønskes anvendt.

Resultatet af en (oftest accelereret) udvaskningstest vil for granulære, uorganiske materialer i mange tilfælde kunne udtrykkes som en udvasket mængde af en given komponent per vægtenhed materiale som funktion af væske/faststof-forholdet (US-forholdet) eller ved et givet L/S-forhold.

L/S (f.eks. udtrykt i l/kg = m3/t) vil i en række tilfælde under antagelse af ideale forhold kunne relateres til udvaskningstiden for et givet scenarie ved hjælp af følgende ligning:

T (L/S) * d * H/(I/NR)

Dette betyder, at der, hvis der anlægges den samme tidsbetragtning på det fysiske scenarie for en anvendelsesform og på fortolkningen af en udvaskningstest på det anvendte materiale, ved hjælp af ovenstående ligning kan etableres en relation mellem den specifikke stofudvaskning, MSA, fra det anvendte materiale over tiden Tk, og udvaskningstestens resultat. MSA må ikke overskrides, hvis det skal sikres, at påvirkningen af grundvandet ved drikkevandsindtaget ikke overstiger GK. Den kriterierelaterede værdi af L/S svarende til Tk beregnes af følgende ligning:

(L/S)k = Tk* I/(NR * d * H)

I den ideale udvaskningssituation, hvor udvaskningen af en given komponent foreligger beskrevet som funktion af L/S i form af resultater af udvaskningsforsøg, og hvor denne beskrivelse kan antages at simulere udvaskningsforløbet, som det faktisk vil se ud for det aktuelle scenarie, vil følgende skulle gælde, for at den pågældende jord eller det pågældende restprodukt overholder grundvandskvalitetskriteriet for den udvaskede komponent i:

Umki < MSAi

Akkumuleret udvasket mængde

hvor UMki er den akkumulerede udvaskede mængde af komponenten i fundet ved den akkumulerede L/S-værdi (L/S)k, og hvor MSAi er den specifikke acceptable udvaskede mængde af komponenten i beregnet for det aktuelle scenarie.

Den beregnede værdi af (L/S)k vil kunne variere meget afhængigt af det betragtede scenarie, og der vil i mange tilfælde ikke foreligge udvaskningsdata, som tillader en præcis bestemmelse af UMk ved den ønskede (L/S)k-værdi. I så fald kan man i stedet anvende den nærmeste større værdi af (L/S)k, for hvilken man har udvaskningsdata, og bestemme og benytte den herved aflæste akkumulerede udvaskede mængde af de betragtede komponenter til sammenligningen. Faren ved at anvende en for stor værdi af (L/S)k er, at vurderingen af det pågældende materiale kan blive for hård: Det vil ikke altid kunne afgøres, om en tilsyneladende overskridelse af kriteriet UMki < MSAi er reel eller blot skyldes, at UMki er urealistisk stor, fordi den beskriver den akkumulerede udvaskning ved en for stor L/S-værdi. Hvis kriteriet er overholdt på trods af anvendelsen af en for stor værdi af UMki ved man til gengæld, at der er indbygget en ekstra sikkerhedsmargin i vurderingen. Alternativet er altid at »skræddersy« udvaskningsforsøgene til den aktuelle situation. Denne fremgangsmåde kunne måske være acceptabel i forbindelse med vurdering af større nyttiggørelsesprojekter, men til rutinemæssig testning af restprodukter og jord til mere generelle anvendelsesformer bør der kunne anvendes forholdsvis simple og ensartede, helst standardiserede testmetoder.

2.3 Faktorer og parametre i modellen

I det følgende vil fastsættelsen og anvendelsen af de forskellige faktorer og parametre, som indgår i udtrykkene for MSA og (L/S)k, blive diskuteret. Modelparametrene er oplistet i tabel 2.2.

2.3.1 De tekniske miljøbeskyttelsesparametre

Kombinationen af de tre tekniske miljøbeskyttelsesparametre GK (den acceptable belastning af grundvandet), F (fortyndingsfaktoren) og Tk (det tidsrum over hvilket belastningen i gennemsnit accepteres), som indgår i beregningsmodellen, skal sikre, at belastningen af grundvandet ikke bliver uacceptabel. Der er en vis indbyrdes sammenhæng mellem de tre parametre og den resulterende miljøbeskyttende effekt, og deres værdier bør derfor vælges under en passende gensidig hensyntagen.

Tabel 2.2
Oversigt over de parametre, som indgår i modellen for sammenhængen mellem stofudvaskningen fra jord/restprodukter, når og den potentielle påvirkning af grundvandskvaliteten. Desuden ses de to ligninger, hvori parametrene indgår.

link til tabel

Størst udvaskning ved små værdier af L/S

Som det er fremgået, er det en forudsætning for modellens anvendelse, at det kan accepteres, at nyttiggørelsen af materialet (restprodukt eller jord) medfører en mindre ekstrabelastning af grundvandet. Gennem fastsættelsen af modelparametrene afgøres det for hver forureningskomponent, hvor stor denne ekstrabelastning må være. Som nævnt vil de højeste udvaskningskoncentrationer (og med konstant vandflow dermed også den største flux) for langt de fleste forureningsparametre findes i udvaskningens start, dvs ved L/S-forhold, som typisk er mindre end 1-2 l/kg og ofte mindre end 0,5 l/kg. Beregningsmodellen fokuserer derfor på denne del af problemstillingen. Arsen følger, som nævnt i afsnit 2.2.1, ikke nødvendigvis dette mønster og særlige regler - eventuelt i form af yderligere krav - bør overvejes for dette stof. De efterfølgende betragtninger gælder derfor ikke nødvendigvis for As.

Et restprodukt eller en jord, der overholder de krav til stofudvaskning, som afledes af beregningsmodellen, vil, når det udlægges i overensstemmelse med de scenarier, der definerer betingelserne for de tilladte anvendelsesformer (veje, pladser, støjvolde, m.v. - se afsnit 2.2.4), kunne forårsage, at der hvert år i Tk år i gennemsnit vil blive tilført et grundvandsvolumen, som er F gange størrelsen af den årlige nettonedbør på det areal, som det anvendte materiale optager, en ekstrakoncentration svarende til GK.

Gennemsnitlig koncentrationstilvækst

I virkeligheden vil koncentrationstilvæksten for nogle forureningskomponenter kunne være lidt højere end GK i starten af perioden Tk og lidt lavere i slutningen, men for at holde beregningerne og kravene til udvaskningsdata på et rimeligt simpelt niveau, vil det være nødvendigt at regne på gennemsnitsbasis. Det betyder, at forureningskomponenter, som f.eks. visse salte, med stejle initiale udvaskningskurver og ringe tilbageholdelse i grundvandsmagasinet (der ellers ville give anledning til en udjævning af koncentrationsforløbet) skal tilskrives forholdsvis korte Tk værdier, mens forureningskomponenter som f.eks. de fleste tungmetaller, der i stor udstrækning vil adsorberes på grundvandssedimentet (mindre volumen end antaget i beregningerne belastes) og bevæge sig langsomt med koncentrationsudjævning til følge, kan gives større Tk-værdier, uden at risikoen for at overskride (eller nå op til) den accepterede koncentrationstilvækst forøges. Den udjævnende effekt, som processerne i grundvandssedimentet vil have på en kortvarig puls af en forureningskomponent, indgår således kun i valget af Tk og GK.

Forsigtigt valg af F

Fortyndingsfaktoren F, eller det volumen relativt til udlægningens (per kolatmængdens) størrelse, som accepteres belastet, bør vælges forsigtigt, idet dette sikrer, at det selv i tilfælde, hvor forudsætningerne for fastsættelsen af modellens øvrige parametre ikke helt opfyldes, kun er et begrænset volumen, der belastes. En eventuel utilsigtet belastning vil da kun have begrænset effekt på vandkvaliteten i faktiske vandindvindingsboringer, da den reelle opblanding oftest vil være væsentlig større, end den minimumsfortynding, der indgår i modelberegningerne. Det foreslås, at F sættes til 10 for de fleste punkt- og linjelignende anvendelser, men lavere ved større pladser og lignende. En faktor 10 vil i mange tilfælde også sikre en tilstrækkelig fortynding selv ved private brønde tæt på veje og støjvolde, hvor der ønskes anvendt restprodukter eller forurenet jord.

Større grundvandsindvindinger vil have langt større reelle fortyndinger, men principielt også større risiko for, at der er flere forureningskilder i oplandet. At F ikke sættes større end 10, udgør en stor sikkerhed mod væsentlige uønskede effekter af anvendelsen af restprodukter og forurenet jord, når dette sker i henhold til den beskrevne model.

Valg af GK og Tk

Ved fastsættelsen af den acceptable forøgelse, GK, af grundvandskoncentrationen af en given forureningskomponent i op til Tk år skal der tages hensyn til såvel grundvandets typiske indhold af komponenten (baggrundskoncentrationen) som til det maksimalt tilladelige indhold. Da der er valgt en meget lille (og dermed forholdsvis »sikker«) værdi af F, er der næppe behov for generelt at afsætte væsentlig plads til at andre eventuelle forureningskilder også kan bidrage til ekstrabelastningen af grundvandet i perioden Tk. I tabel 2.3 ses for en række forureningskomponenter, dels nogle forslag til GK-værdier, som er udarbejdet af Miljøstyrelsen, dels nogle forslag til tilhørende Tk-værdier, hvor der i videst muligt omfang er taget hensyn til de ovennævnte faktorer. Der er valgt Tk-værdier for salte på 1-3 år, mens der for de fleste tungmetaller er valgt Tk-værdier på 25 år. For sporelementer, som kan optræde som mere mobile oxyanioner, er der valgt Tk-værdier på 10 år. Det skal bemærkes, at der er grund til særlig forsigtighed ved forurening med As, idet koncentrationsniveauet i perkolatet ved udvaskning af As over et betydeligt interval kan stige med voksende L/S.

Tabel 2.3
GK-værdier fastlagt af Miljøstyrelsen til brug ved scenarieberegningerne samt forslag til tilhørende Tk-værdier. Miljøstyrelsen har efterfølgende fastlagt ny grundvandskvalitetskriterier, se Bilag 2.

Forureningskomponent Anvendt GK
mg/l
Forslag til Tk år
Klorid 250 1 eller 3
Sulfat 220 1 eller 3
Natrium 150 1 eller 3
Kalium 280 1 eller 3
Arsen 0,009 10
Kadmium 0,005 25
Kobber 0,1 25
Krom 0,05 10
Kviksølv 0,001 25
Nikkel 0,015 25
Bly 0,009 25
Selen 0,01 10
Zink 0,04 25

2.3.2 De regionale parametre

Prioriteringsfaktoren P

De regionale parametre består af prioriteringsfaktoren, P, og den generelle nettoinfiltration, I, af nedbør i et givet område. Der har ikke været noget ønske om at foretage nogen indbyrdes prioritering af forskellige grundvandsressourcer, og der er derfor gennem hele projektet blevet benyttet P = 1, svarende til højeste prioritering af alle berørte grundvandsressourcer.

Nettoinfiltrationen I

Ved fastlæggelsen af I har der været et ønske om at dække hele det variationsinterval. som vil kunne forekomme under danske forhold. Dette har ført til anvendelse af minimums- og maksimumsværdier af I på henholdsvis 0,2 m/år og 0,7 m/år i scenarieberegningerne. Ved anvendelse af modellen på konkrete scenarier, bør der anvendes lokale værdier af 1. Store infiltrationshastigheder fører, alt andet lige, til store værdier af (L/S), ved anvendelse af modellen. Da MSA samtidig vokser med voksende I, kan der ikke siges noget generelt om, hvorvidt store eller små værdier af I er mest kritiske i relation til overholdelsen af udvaskningskriteriet. Det afhænger bl.a. af forløbet af udvaskningskurven for de enkelte parametre.

2.3.3 De scenarie- og materialespecifikke parametre

Nedbørsreduktionsfaktoren NR

Nedbørsreduktionsfaktoren NR kan afhænge af det udlagte materiales egenskaber, f.eks. dets hydrauliske ledningsevne, hvis denne er lille, men vil nok især afspejle det konkrete scenarie for udlægningen, herunder specielt udformningen af overdækningen. For de fleste granulære materialer vil den hydrauliske ledningsevne være så stor, at den ikke vil virke begrænsende på gennemsivningen af nedbør. Dette gælder specielt, fordi der jo er tale om ikke-overfladenære anvendelser, hvor variationer i nedbørsintensiteten ikke spiller nogen rolle for gennemsivningens videre forløb. Overfladens tæthed og udformning er derfor normalt bestemmende for størrelsen af NR, og den vil variere alt efter, om der er tale om befæstning/asfalttildækning, flisebelægning, tildækning med overjord alene, græs- eller træbevoksning m.v., og efter, hvorledes mulighederne for afstrømning og bortledning af nedbør er. Erfaringsgrundlaget for fastlæggelse af NR for forskellige typer overdækning er forholdsvis spinkelt, men det skønnes rimeligt og på den miljømæssigt sikre side, hvis der anvendes værdier mellem 10 for asfaltbelagte veje og I for græsdækkede jordoverflader.

Bulkvægtfylden d

Bulkvægtfylden d for et udlagt materiale er primært en materialeegenskab, som dog også afhænger af, hvorledes materialet i det konkrete scenarie er udlagt, herunder specielt hvor kraftigt, det er kompakteret- I praksis vil d, der angives på tørstofbasis, formentlig kunne variere mellem godt 1 t/m3 og ca. 2 t/m3 for et bredt udsnit af restprodukter og jordtyper med en overvejende del af disse liggende omkring 1,5 t/m3. Der er derfor i alle scenarier regnet med d = 1,5 t/m3.

Udlægningshøjden H

Den gennemsnitlige højde H af det udlagte materiale afhænger alene af det konkrete scenarie og kan ikke generaliseres. Det er værd at bemærke, at små værdier af H alt andet lige fører til relativt hurtige udvaskningsforløb og dermed til relativt høje værdier af (L/S)k, mens det omvendte er tilfældet for store værdier af H.

Højden hører sammen med NR til de parametre, som for en given anvendelsesform for et givet materiale i nogle tilfælde og indenfor visse grænser vil kunne justeres med henblik på at reducere miljøbelastningen og overholde eventuelle krav.

2.4 Opstilling af scenarier

Generelle retningslinjer

Den opstillede model tænkes blandt andet benyttet til udarbejdelse af generelle udvaskningsbaserede rétningslinjer for nyttiggørelse af restprodukter og jord til bygge- og anlægsformål. Med henblik på dette er der i tabel 2.4 opstillet en række anvendelsesscenarier for restprodukter og forurenet jord. De enkelte scenarier, som er beskrevet på grundlag af fastlagte værdier af F, P, NR. I, d og H, repræsenterer samtidig de betingelser eller de rammer, hvorunder de forskellige anvendelser kan finde sted. I tabellen ses også et sæt scenariebetingelser, som, hvis det anvendes til modelberegninger for jord, der betragtes som »ren«, og som derfor skal kunne anvendes uden restriktioner i relation til risikoen for påvirkning af grundvandet, bør føre til accept, dvs UMk<Msa for alle forureningskomponenter. Såfremt jorden også skal kunne benyttes frit til overfladenære anvendelsesformer, skal den desuden overholde jordkvalitetskravene (se afsnit 2.1) . De særlige forhold omkring definition og testning af ren jord er diskuteret nærmere i afsnit 2.5.

Tabel 2.4
Definition af scenarier for nyttigørelse af restprodukter og jord.

link til tabel

I det følgende er der givet en kort beskrivelse af hvert af de i tabel 2.4 viste scenarier for nyttiggørelse af restprodukter og forurenet jord. Scenarierne svarer til en række potentielle realistiske anvendelsesformer. I samtlige scenarier anvendes P = 1, svarende til at det underliggende grundvand er højt prioriteret, og et variationsinterval for 1 på 0,2 m/år 0,7 m/år. Endvidere er der i alle tilfælde benyttet en tør bulkvægtfylde for det udlagte materiale på 1,5 t/m3.

Veje

Her tænkes materialet anvendt til bundsikringslag eller lignende. Der anvendes F = 10, idet en vej normalt kun vil dække en mindre del af et indvindingsopland. Der regnes med fast belægning og en maximal fyldhøjde på 1 m. NR er derfor sat til 10 og H til 1 m.

Stier

Her tænkes materialet i princippet anvendt på samme måde som ved veje, og også her anvendes F = 10. Der regnes med fast belægning, men på grund af stiers ringe bredde anvendes et variationsinterval på 2-5 for NR. Den maximale fyldhøjde sættes til 0.3 m. svarende til H = 0.3 m.

Pladser

Anvendelsen af restprodukter og jord under pladser vil have samme form som anvendelsen under veje og stier. Da en plads kunne tænkes at udgøre en større del af et (lille) vandindvindingsopland, anvendes F = 5. Der regnes med fast belægning, men da dele af denne i nogle tilfælde kan tænkes at bestå af fliser eller lignende, anvendes et variationsinterval på 2-10 for NR. Den maximale fyldhøjde er sat til 1 m, svarende til H = 1 m.

Støjvolde

I støjvolde tænkes restprodukter og forurenet jord eksempelvis anvendt i en maximal højde på 5 m med en hældning på mindst 2:1 og en overdækning på minimum 1 m ren jord og en krone, som er buet eller med fast belægning, og som har en maximal bredde på 2 m. Her sættes F = 10, NR = 2 og H = 5 m.

Ramper

Ved anvendelse af materiale i ramper i forbindelse med motorveje, broer o.lign. kunne der tænkes anvendt fast belægning og maximalt 4 meters fyldhøjde. Der regnes derfor med F = 10, NR = 5 (risiko for øget infiltration ved rabatterne) og H = 4 m.

Ledningsgrave

Ved anvendelse af restprodukter eller forurenet jord som fyldmateriale i ledningsgrave antages det, at der stilles krav om fast belægning. Dette scenario vil svare til scenariet for veje, blot med maximal fyldhøjde på 2 m. Der regnes således med F = 10, NR = 10 og H = 2 m.

Terrænregulering

Ved terrænregulering med jord (fra samme matrikel) tænkes der stillet krav om maximal fyldhøjde på 1 m og overdækning med ren jord. Da arealet vil kunne udgøre en betydelig del af et (lille) vandindvindingsopland, sættes F = 1. Infiltrationen vil i princippet svare til I, dvs NR = 1, og H = 1 m.

2.5 Problemstillinger i relation til uforurenet jord

Undgå absurditeter

Det kan være vanskeligt at definere begrebet »uforurenet« jord på en éntydig og operationel måde i forhold til udvaskningsproblematikken og den udviklede model. For at undgå mere eller mindre absurde situationer, bør visse betingelser være opfyldt. Eksempelvis vil det være hensigtsmæssigt, hvis jord, som normalt anses for uforurenet, altid vil kunne overholde kriterierne for nyttiggørelse, helst med en stor margin til grænseværdierne (UMk << MSA).

Akvifermateriale i ligevægt med porevand

Dette er imidlertid ikke tilstrækkeligt. Jord, som i forhold til udvaskningskriteriet og påvirkningen af grundvandskvaliteten er helt uforurenet, burde, hvis den anvendes, producere perkolat med en sammensætning, der svarer til baggrundssammensætningen af grundvandet. Dette vil formentlig gælde for akvifermateriale, såfremt det vurderes på grundlag af resultatet af en udvaskningstest, som simulerer forholdene i grundvandszonen, dvs, at testen giver mulighed for at estimere sammensætningen af porevand, som er i ligevægt med akvifermaterialet. Derimod vil det næppe gælde for en række mere overfladenære jorde, selv om disse efter gængs opfattelse må betegnes som »uforurenede«. Disse jorde vil for det første ikke nødvendigvis producere porevand, som er sammenligneligt med baggrundssammensætningen af uforurenet grundvand, og for det det andet vil den eller de anvendte udvaskningstests ikke nødvendigvis simulere forholdene i akviferen.

Renjords-scenarie

I tabel 2.4 er opstillet et såkaldt renjords-scenarie. Der er her gennem fastsættelsen af modelparametrene regnet med, at det vand, som kommer ud af bunden på et 10 m tykt lag af den »rene« jord ved en nettoinfiltration på 1 (NR = 1) uden fortynding (F = 1) skal kunne overholde kravet UMk <MSA. For totalt uforurenet jord af akviferkvalitet skulle den stofmængde og den vandmængde, som siver ud gennem bunden på det udlagte materiale, svare til en gennemsnitlig perkolatkoncentration, Cv, af samme størrelsesorden som baggrundskoncentrationen i grundvandet af de aktuelle komponenter. Modelmæssigt kan dette udtrykkes ved hjælp af den oprindelige ligning Cv = GK * F * P * NR, som med de angivne værdier af F, P og NR kan forkortes til Cv = GK, og hvor GK sættes til baggrundsniveauet for grundvandet. Der opstår imidlertid et problem, når det skal undersøges, om dette kriterium er opfyldt, fordi både (L/S)k og MSA afhænger af H, mens almindelig sund fornuft siger, at opfyldelsen af kravet bør være uafhængig af H. Denne konflikt skyldes, at modellen er baseret på fluxbetragtninger, mens det ovennævnte kriterium for uforurenet jord af akviferkvalitet er baseret på sammenligning af ligevægtskoncentrationer, hvor nettofluxen ind og ud af ethvert tværsnitsvolumen af den udlagte jord (med undtagelse af det øverste) principielt er ens.

Pragmatisk definition på ren jord

Det kan derfor være hensigtsmæssigt enten at frigøre definitionen af uforurenet jord fra det anvendte model- og testkoncept eller at indbygge definitionen på en mere pragmatisk måde i fortolkningen af resultaterne. Dette kunne eventuelt tænkes gjort ved at teste stofudvaskningen fra en række akvifermaterialer, som kan betragtes som uforurenede, ved en eller flere fastlagte udvaskningstests og herved etablere et gennemsnitligt, udvaskningsniveau, UM0, som ved en række relevante L/S-værdier angiver grænseværdien for stofudvaskning fra uforurenet jord eller akvifermateriale, Valget af jordtyper til denne testning vil da afgøre, hvor niveauet for den maximale stofudvaskning fra uforurenet jord kommer til at gå, og i hvor høj grad, der skal være tale om et kriterium baseret på virkelig jomfruelig jord eller på kulturpåvirket jord. Niveauet kunne alternativt direkte eller via en beregning tænkes at være relateret til én bestemt L/S værdi, som repræsenterer en typisk gennemsnitsværdi for forholdet mellem faststof/akviferrnatedale og porevæske/grundvand i jord. Hvis testresultatet angives i eller omregnes til stofkoncentrationer, vil disse kunne sammenlignes med en ønsket maximal baggrundskoncentration for grundvandet. Ligesom for de jordtype-baserede kriterier vil der her være mulighed for at vælge, om kriterierne skal afspejle jomfruelige tilstande (»helt rent« grundvand) eller om de snarere skal baseres på kulturpåvirket grundvand. I begge tilfælde ville det være ønskeligt at kunne sammenligne in-situ målinger af kvaliteten af drænvand og grundvand med resultaterne af udvaskningsforsøg på jord- og akvifermaterialer fra samme lokalitet.

Blandt andet på grund af et stærkt begrænset datamateriale har det ikke været muligt indenfor de eksisterende projektrammer at færdiggøre overvejelserne omkring rentjordsproblematikken. Det synes dog klart, at det vil være hensigtsmæssigt at gruppere jord i mindst tre grupper baseret på resultaterne af udvaskningstests:

Gruppe 1: Uforurenet jord, som kan anvendes frit.

Gruppe 2: Forurenet jord, som overholder de scenariefastlagte krav til udvaskningsforholdene for ikke-overfladenær anvendelse af jord på bestemte betingelser.

Gruppe 3: Forurenet jord, som ikke overholder betingelserne for at tilhøre gruppe 2.

Gruppe 2 og gruppe 3 omfatter også restprodukter.

[Forside] [Indhold] [Forrige] [Næste] [Top]