Renere teknologiprojekter 1997

Bæredygtighed af nuværende miljøbelastning med persistente kemiske stoffer

Arbejdsrapport nr. 52, 1997
Miljøstyrelsen

Projektet peger på en metode til at vurdere, om spredningen af persistente kemiske stoffer i miljøet kan anses for bæredygtig. Bæredygtighed er i denne forbindelse defineret ved, at koncentrationerne af disse stoffer i det omgivende miljø ikke må øges og i nødvendigt omfang mindskes. Det omgivende miljø omfatter overfladejord (ekskl. byområder), grundvand, ferskvandsmiljøet og det marine miljø. Dvs. de dele af miljøet, der umiddelbart har betydning for mennesker, planter og dyr. Der er således set bort fra luften, der i denne sammenhæng alene betragtes som et transportmiddel.

Det har været forudsat, at vurderingsmetoden var baseret på massebalancer, idet til- og fraførslerne til hvert af de relevante miljøer opgøres. Vurderingsmetoden tager hensyn til:
At de enkelte miljøer er knyttet sammen (der sker bl.a. en stoftransport fra overfladejord via grundvand og ferskvandsmiljøer til havmiljøet).
At der for tiden sker en ophobning af tungmetaller i samfundet såvel som i depoter og i restprodukter anvendt til dæmninger, veje etc., som må forventes på sigt at kunne medføre stigende tilførsler til miljøet.
At vurderingsmetoden skulle kunne anvendes på både tungmetaller og persistente organiske stoffer, forudsat at der foreligger tilstrækkelig viden om tilførsler til og forekomst af disse kemiske stoffer i miljøet.

Metodeovervejelserne har taget udgangspunkt i tungmetaller. Metoden kan dog også anvendes for persistente organiske forbindelser, hvis der findes viden, der gør det muligt at tage højde for den nedbrydning, der vil ske i depoter og miljøet af disse forbindelser, eller det kan accepteres, at der ses bort fra denne nedbrydning.

Metoden er baseret på massebalancer, idet til- og fraførsler til hvert af de relevante delmiljøer opgøres. Der tages hensyn til stoftransport mellem de enkelte delmiljøer og til den ophobning af stofferne, der findes i depoter og restprodukter anvendt til f.eks. anlægsarbejder. For grundvand er dog benyttet den fremgangsmåde, at man dividerer tilførslerne med nettonedbøren.

Som led i metodeovervejelserne er vurderet, hvilke endelige depoter, der findes for tungmetaller i det danske miljø. Det er vurderet, at sø- og marine-sedimenter kan betragtes som endelige depoter. Derimod er det valgt ikke at betragte lossepladser og jord som endelige depoter, da alle kendte tilbageholdelsesmekanismer for tungmetaller i jord er reversible, og det må påregnes, at tungmetaller med tiden vil blive udvasket af nedsivende vand. Hvad angår lossepladser, antages det, at i bedste fald meget få lossepladser vil fortsætte med perkolatopsamling længere end 50-100 år, efter at pladsen er fyldt op. Efter dette tidspunkt vil perkolatet givetvis få lov til at finde vej ud i miljøet.

Langtidskonsekvenserne af fortsat lageropbygning i overfladejord, lossepladser og andre depoter har været overvejet. Et problem i denne sammenhæng er, at frigivelsen og transport af tungmetaller vil afhænge meget af de geologiske forhold og metallernes kemiske forekomst. Som et eksempel kan nævnes, at væsentlig udvaskning af metaller fra forbrændingsslagger vil kræve 10.000 år eller mere, mens fuldstændig udvaskning af metaller fra kalkbaserede røggasrensningsprodukter kan finde sted på 500-5.000 år.

For ikke at gøre beregningerne for komplicerede blev det valgt at tage hensyn til langtidskonsekvenserne ved at skelne mellem følgende to scenarier:
Den nuværende situation, hvor tilførsler og fraførsler til hvert delmiljø er vurderet ud fra eksisterende observationer (denne situation er ikke balanceret, da lageropbygning kan finde sted f.eks. i overfladejord og lossepladser/depoter).
En hypotetisk fremtidig situation, som er baseret på den antagelse, at det nuværende mønster for brug og bortskaffelse af det pågældende metal kunne fortsætte i en ubegrænset fremtid og dermed føre til den situation, at fraførslerne og transporten i miljøet er øget til et niveau, som svarer til, at alle delmiljøer er i balance.

Til afprøvning af metoden er der foretaget vurderinger og beregninger for tungmetallet bly. Datagrundlaget for bly skønnes generelt at være tilfredsstillende, bortset fra koncentrationen af bly i nedsivende og afstrømmende vand fra overfladejord. Herudover ønskes en bedre viden om partikulær transport af bly i vandløb, sedimentation af bly i søer samt transport af bly ind og ud af danske farvande. Disse data repræsenterer væsentlige huller i den nuværende viden om transporten af bly i det danske miljø.

De vigtigste dataforudsætninger for at gennemføre de her angivne vurderinger og beregninger omfatter kendskab til:
Massestrømme i samfundet.
Cirkulation i landbruget.
Tidligere opgørelser af tilførslen til de indre danske farvande.

Det eksisterende datagrundlag for tungmetallerne cadmium og kobber anses for at være stort set lige så godt som grundlaget for bly. For nikkel, zink, kviksølv, krom og arsen er de nødvendige data kun delvist til stede.

For andre tungmetaller såvel som for persistente organiske forbindelser gælder det, at datagrundlaget er meget beskedent, og at der vil være behov for en meget betydelig indsats til indsamling af data, hvis de her angivne vurderinger og beregninger skal gennemføres.

Forfatter/udførende institution

Erik Hansen og Carsten Lassen, COWI.

Rapporten er udarbejdet med tilskud fra Rådet vedrørende genanvendelse og mindre forurenende teknologi.

ISSN nr. 0908-9195
ISBN nr. 87-7810-826-8