Kildeopsporing af tungmetaller i afløbssystemer

2. Lokaliter og prøvetagning

2.1 Valg af kloakoplande
2.2 Prøvetagningsstrategi
2.3 Prøvetagningsmetode

Til brug for projektet har Miljøstyrelsen stillet en liste til rådighed over de gennemsnitlige koncentrationer af cadmium og kviksølv i spildevandsslammet fra alle de i 1996 indberettede renseanlæg i Danmark.

Miljøstyrelsen modtager fra kommunerne indberetninger om analyserne på det kommunale spildevandsslam. Analyserne, der er specificeret pr. indberettet rensningsanlæg, indgår i en central database over spildevandsslam.

Listen er benyttet til at udpege nogle få renseanlæg med markant forhøjede koncentartioner af kviksølv og cadmium i slammet. Ved vurderingen af, om de indberettede data har vist markant forhøjede værdier, har det været lagt til grund, at det, der kan betragtes som baggrundsniveauet for koncentrationerne af kviksølv og cadmium i spildevandsslam har i størrelsesordenen 0,1-0,5 mg Hg/kg TS hhv. 0,5-0,9 mg Cd/kg TS. Det har endvidere været lagt til grund, at de gældende grænseværdier for koncentrationerne i slam til jordbrugsformål er hhv. 0,8 mg Hg/kg TS og 0,8 mg Cd/kg TS (0,4 mg Cd/kg TS efter 1. juli 2000).

For at mindske arbejdet med kildeopsporingen og af hensyn til projektets økonomiske omfang er der lagt vægt på, at der er tale om renseanlæg for mindre bysamfund.

I overensstemmelse med ovennævnte kriterier, varierede kviksølvkoncentrationerne i spildevandsslammet fra de 4 rensningsanlæg, hvis kloakoplande valgtes til nærværende undersøgelse, mellem 1,8-3,2 mg Hg/kg TS, medens cadmiumkoncentrationen i det udvalgte særligt cadmiumforurenede spildevandsslam var 6,4 mg Cd/kg TS.

De pågældende kommuner er blevet kontaktet, og efter rekognosceringer er fire rensningsanlæg i fire forskellige kommuner udvalgt til at indgå i projektet. For at give et indtryk af, hvad der i dag kan betragtes som et baggrundsniveau, er der desuden udvalgt et mindre bysamfund, Lading by, hvis kloakopland måtte formodes at være så godt som ubelastet af tungmetaller, eftersom der ikke foreligger oplysninger fra området om tidligere eller nuværende potentielle særlige kilder til forurening med kviksølv eller cadmium.

Kloaksystemet til de fire udvalgte renseanlæg er blevet nøje gennemgået sammen med repræsentanter fra kommunernes tekniske forvaltninger. Herved har det været muligt at udpege tidligere og evt. nuværende kilder til udledning af kviksølv og cadmium. Det drejer sig om ældre fjernvarmeværker (værker opført fra sidst i 1950'erne og indtil 1974, hvor installation af kviksølvstandrør blev forbudt), affaldsforbrændingsanlæg, gamle sygehuse, korn- og foderstofvirksomheder, tandlæger, skoler m.v.

På denne måde blev i alt 5 relevante kloakoplande til de fire udvalgte renseanlæg nærmere afgrænset og valgt som prøvetagningsområder i feltundersøgelserne. Det viste sig under feltundersøgelserne, at der i hvert af de fire rensningsanlægs kloakoplande fandtes et ældre fjernvarmeværk, og at disse fire fjernvarmeværker alle i sin tid var blevet opført med kviksølvstandrør.

Prøvetagningsstrategien i nærværende projekt er tilrettelagt efter den strategi, der er beskrevet i /8/, og er her medtaget som bilag E. Bilaget indeholder meget udførlige og generelle anvisninger på, hvordan ukendte tungmetalkilder kan opspores ud fra analyser af kloakhud. Der er imidlertid ingen forskel på, om opsporingen sker på basis af kloakhud eller på basis af spuleprøver bestående af en blanding af kloakslam og kloakhud, jfr. efterfølgende afsnit 2.3.

I det foreliggende projekt er de formodede kilder til tungmetalforureningen på forhånd identificeret. De formodede kilders beliggenhed har derfor været kendt, og problemstillingen har dermed været enklere, end hvis en ukendt kilde skulle opspores.

Strategien for prøvetagningen har således i dette projekt alene været at udtage blandingsprøver af kloakslam og kloakhud i kloaksystemet fra renseanlægget og "baglæns" i systemet op til den enkelte formodede kilde for dels at få afprøvet den i afsnit 2.3 beskrevne prøvetagningsmetode dels at få be- eller afkræftet, om der er tale om en forureningskilde.

Tidligere undersøgelser af tungmetaller i kloaksystemer har som regel baseret sig på analyser af prøver af kloakhud udtaget manuelt med dejskrabere. Til trods for, at der herved kun fås prøvemateriale fra en meget beskeden lokal røroverflade, har metoden vist sig særdeles effektiv til opsporing af kilder til chrom- og nikkelforurening, jfr. /7/ og /8/.

Ved de i /7/ og /8/ afrapporterede undersøgelser blev der i enkelte tilfælde udover kloakhud også udtaget prøver af kloakslam, ligeledes med dejskraber. Det konstateres herved, at omregnet i forhold til glødetabet var indholdet af chrom og nikkel stort set ens i kloakhud og kloakslam taget det samme sted. Samme forhold vil efter alt dømme gælde for kviksølv og andre tungmetaller, jfr. afsnit 3, og der er derfor ingen grund til kun at bruge kloakhud. En blandingsprøve af kloakhud og kloakslam er fuldt så anvendelig.

I nærværende projekt, er der imidlertid primært anvendt en prøvetagningsmetode, som er baseret på anvendelse af en såkaldt "genbrugsslamsuger". Genbrugsslamsugeren er en kombineret højtryksspuler og slamsuger. Den særlige konstruktion består i, at den opsugede blanding af vand og slam filtreres dels i et grovfilter dels i et finfilter. Herved tilbageholdes partikler ned til 10-50 mikrometer i slamtanken, således at det filtrerede vand kan genbruges til spuling.

Ved prøvetagningen afspærres afløbet i prøvetagningsbrønden med sandsæk. Der spules herefter materiale fra tilløbsledningen hen til prøvetagningsbrønden. Den spulede ledningsstræknings længde vælges efter omstændighederne, men kan typisk være en brøndstrækning. Til spulingen anvendes særlige spuledyser, der bl. a. fjerner aflejringer i rørsamlinger. Efter at en passende mængde materiale er ophobet foran sandsækken tages der manuelt en prøve direkte i prøveflaske. Prøven består af en blanding af kloakhud og kloakslam.

Prøvetagningen afsluttes med at renspule ledningsstrækningen. Det er her vigtigt at få opsuget alt afspulet materiale, således at eventuelt forurenet materiale ikke føres videre nedstrøms i kloaksystemet. Til sidst fjernes sandsækken.

Når alle prøver i løbet af en undersøgelsesdag er taget, udtages der prøver fra genbrugsslamsugerens slamtank, dels af det ufiltrerede spulevand dels af bundslammet. Analyseresultaterne for disse to blandingsprøver anvendes til at vurdere, om de enkeltprøver, der i løbet af dagen er udtaget forskellige steder i kloaksystemet kan anses for repræsentative for de spulede ledningsstrækninger. Hvis prøverne fra slamtanken har en større tungmetalkoncentration end alle enkeltprøverne, er dette ikke tilfældet. Omvendt vil en tungmetalkoncentration i slamtankprøverne, som svarer nogenlunde til "gennemsnittet" af dagens enkeltprøver, indikere, at de udtagne blandingsprøver giver et nogenlunde retvisende billede af den faktiske tungmetalbelastning af slammet/kloakhuden fra den kloakstrækning, som har været gennemspulet og renset i løbet af dagen. Jo kortere en strækning blandingsprøven repræsenterer, jo bedre er det billede analyseresultaterne af blandingsprøven giver.

I nærværende undersøgelse er der kun i et enkelt kloakopland udtaget prøver med dejskraber. Men til forskel fra /7/ og /8/ består de udtagne prøver af en blanding af kloakhud og kloakslam som begrundet ovenfor. I det aktuelle tilfælde blev der brugt blandingsprøver udtaget med dejskraber-metoden, fordi det skønnedes, at mængden af kloakslam i de pågældende ledningsstrækninger var beskeden.