Bearbejdning af målinger af regnbetingede udledninger af Npo og miljøfremmede stoffer fra fællessystemer i forbindelse med NOVA 2003

4 Øvrige danske målinger

4.1 Regnafstrømning
4.1.1 Organiske miljøfremmede stoffer
4.1.2 Tungmetaller
4.2 Udledninger fra fællessystemer
4.3 Spildevand
4.3.1 Organiske miljøfremmede stoffer
4.3.2 Tungmetaller
4.3.3 Sammenfatning
     

4.1 Regnafstrømning

Ved regnafstrømning forstås i denne sammenhæng udledninger af nedbør, der er strømmet af befæstede overflader så som veje, pladser og tage og ledes til en recipient gennem separate afløbssystemer, evt. efter først at have passeret et opsamlingsbassin eller lignende.

Det er valgt at fokusere på undersøgelser, der er foretaget efter 1990 idet det vurderes, at der for mange stoffer (både miljøfremmede stoffer og tungmetaller) er sket så store ændringer i anvendelsesmønster og emissioner i forhold til tidligere, at inddragelse af ældre data ville kunne afstedkomme misvisende fortolkninger. Vurdering af NPO-stoffer er ikke inddraget, da målingerne er tilstrækkelige til at opstille typetal uden at inddrage yderligere information.

4.1.1 Organiske miljøfremmede stoffer

Der foreligger øjensynligt kun en enkelt dansk undersøgelse, der i større omfang belyser indholdet af organiske miljøfremmede stoffer i regnafstrømning. Det drejer sig om:
Miljøprojekt nr. 355, Miljøstyrelsen (1997b): "Miljøfremmede stoffer i overfladeafstrømning fra befæstede arealer" (>50 miljøfremmede stoffer).

I dette projekt er i perioden december 1995 til september 1996 gennemført seks runder flowproportional prøvetagning af regnafstrømning fra befæstede arealer i to separatkloakerede oplande i Nordkøbenhavn. Det ene opland repræsenterede et område med villaveje (Skovlunde), mens det andet udgjordes af et stykke af Hillerødmotorvejen ved Bagsværd.

To andre, nyere undersøgelser har i begrænset omfang inkluderet organiske miljøfremmede stoffer:
Miljøprojekt 610, Miljøstyrelsen (2001): "Biologiske effekter af toksiske stoffer i regnbetingede udløb" (THC, BTEX)
     
EU-projektet POLMIT udført af DHI for Vejteknisk Institut under Vejdirektoratet (endnu ikke officielt afrapporteret, men en oversigtsartikel er publiceret af Lehmann et al., 2001) (THC, PAH).

Miljøprojekt 610 drejede sig primært om økotoksikologisk testning af vejvand, men der blev i begrænset omfang også foretaget kemisk karakterisering af flowproportionale prøver, herunder af mineralolie (THC) og BTEX. De to oplande, et stykke af Lyngbyvejen ved Gentofte Sø og nogle villaveje i Vangede (Gentofte), var lokaliseret ganske tæt ved hinanden. Projektet omfattede kun to prøvetagningsrunder (efterår 2000) i hvert opland.

Mens der i de førnævnte projekter er taget prøver i inspektionsbrønde i afløbssystemerne, har man i POLMIT-projektet opsamlet vejvand ved hjælp af en slags tagrender monteret direkte langs kanten af kørebanerne i nordgående retning på de to motorveje, der blev udvalgt til projektet. Det drejer sig om Helsingørmotorvejen (E47) ved Vejenbrød (Nivå) og den jyske motorvej (E45) ved Rud syd for Randers. Der er på hver lokalitet gennemført 18 prøvetagningsrunder i perioden juli 1998 til december 1999.

Hovedresultaterne fra de tre nævnte undersøgelser er sammenfattet som koncentrationsintervaller i tabel 4.1.

Tabel 4.1
Organiske miljøfremmede stoffer i regnafstrømning fra befæstede arealer, primært vejarealer.

Stof

Stofkoncentration i mg/l

Miljøprojekt 355

Miljøprojekt 610

POLMIT

Motorvej
Bagsværd
6 prøver

Villaveje
Skovlunde
5 prøver

Motorvej
Gentofte
2 prøver

Villaveje
Gentofte
2 prøver

Motorvej
Nivå
18 prøver

Motorvej
Randers
18 prøver

THC

190-2000

<50-2000

150-720

81-89

680-19000

7,8-2600

BTEX

0,24-0,83

<0,15-> 0,6

<0,8-< 0,95

<0,8-14

i.m.

i.m.

PAH (5 stk.)

0,40-7,9

<0,13-3,0

i.m.

i.m.

<0,20-3,6

0,12-6,1

DEHP

15-160

1,1-57

i.m.

i.m.

i.m.

i.m.

NPE

0,79-15

0,43-14

i.m.

i.m.

i.m.

i.m.

Tetrachlor- ethylen

<0,03-0,93

0,76-2,6

i.m.

i.m.

i.m.

i.m.

Pentachlor- phenol

0,030-0,063

0,007-0,15

i.m.

i.m.

i.m.

i.m.

Triphenyl- phosphat

0,13-0,30

0,025-0,29

i.m.

i.m.

i.m.

i.m.

i.m. = ikke målt

Det må konstateres, at hvad angår organiske miljøfremmede stoffer er det kun for total hydrocarboner (THC » mineralolie) og til dels PAH, at der foreligger et større antal måledata fra flere danske undersøgelser. Til gengæld er der, især for THC, betydelig spredning på resultaterne (mere end en faktor 100), hvorfor det kan være svært at fastsætte typetal ud fra danske data alene. Den observerede spredning på data kan f.eks. bero på forskelle mht.:
Type af nedbør (intensitet, varighed)
Længde af forudgående tørvejrsperiode
Tidspunkt for prøvetagning (typisk findes højeste koncentration om vinteren)
Trafikintensitet.

For øvrige stofgrupper må datagrundlaget i nærværende sammenhæng betegnes som spinkelt.

4.1.2 Tungmetaller

Tungmetaller i regnafstrømning er en smule bedre undersøgt end de miljøfremmede stoffer, idet alle tre undersøgelser, der er beskrevet i det foregående afsnit indeholder data for tungmetaller og der tillige foreligger en undersøgelse af vejvand fra to østjyske veje:
Århus Amt, Miljøkontoret (1992): "Undersøgelse af stofindhold og rensning af vejvand".

Undersøgelsen fra Århus Amt er foretaget i 1991 på to lokaliteter; et stykke af den jyske motorvej (E45) ved Stilling og ved en amtsvej ved Hammel. Begge steder er der taget prøver af indløb til vejvandsbassiner. Prøverne (9 stk. ved Stilling og 13 ved Hammel) er taget fra tidligt i 1991 til hen på efteråret samme år.

Tabel 4.2 giver en oversigt over de fundne koncentrationsintervaller.

Tabel 4.2
Tungmetaller i regnafstrømning fra befæstede arealer, primært vejarealer.

Se her!

Resultaterne fra Stilling afviger betydeligt fra de øvrige data fra motorveje og bør derfor tillægges mindre vægt ved den samlede vurdering af data. Der foreligger ikke tilstrækkeligt med tekniske oplysninger om prøvetagning og analyser til at kunne bedømme, hvad årsagen til de lavere koncentrationer kan være.

Ellers er der forholdsvis god overensstemmelse mellem resultaterne, især hvis man ser bort fra en særlig situation i Miljøprojekt 355, hvor nedbørsprøverne i april 1996 blev taget efter en usædvanlig lang forudgående tørvejrsperiode. Der blev ved den lejlighed påvist markant højere stofkoncentrationer i afstrømningen fra begge oplande end ved de øvrige prøvetagninger. Tallene uden resultaterne fra april 1996 er angivet i parentes i tabel 4.2.

Ved en gennemgang af de øvrige tungmetaldata fremgår det, at resultaterne fra Lyngbyvej i Miljøprojekt 610 og de to sæt data fra POLMIT-projektet ligger meget tæt på hinanden, mens resultaterne fra Hillerødmotorvejen ved Bagsværd (Miljøprojekt 355) ligger noget højere (typisk omkring en faktor 3). Dette kan enten skyldes en systematisk forskel med rod i de anvendte teknikker og procedurer til udtagning, oparbejdning og analyse af prøverne, eller at data fra Miljøprojekt 355 er lidt ældre (3-4 år) end de to andre, og at belastningen fra trafikken rent faktisk er blevet mindre i den forløbne periode.

I tabel 4.3 angives resultater for motorveje fra de tre nævnte undersøgelser for stofferne bly, cadmium, chrom, kobber og zink. Det skal bemærkes, at der fra POLMIT-projektet kun er medtaget resultater fra målingerne i de sidste 12 måneder (pga. ændringer i designet i de første måneder).

Tabel 4.3
Mediankoncentrationer af tungmetaller i regnafstrømning fra danske motorveje.

Tungmetal

Mediankoncentration i mg/l

Miljøprojekt 355

Miljøprojekt 610

POLMIT

Motorvej
Bagsværd
6 prøver

Motorvej
Gentofte
2 prøver

Motorvej
Nivå
12 prøver

Motorvej
Randers
12 prøver

Bly

69

15

17

16

Cadmium

0,89

<0,3

0,23

0,23

Chrom

19

3,0

5,2

3,6

Kobber

170

64

55

57

Zink

490

110

140

190


Fra tidligere danske undersøgelser af separat regnvandsafstrømning, primært fra vejarealer, foreligger nogle data for tungmetaller. Disse data, der hovedsageligt stammer fra målinger foretaget i midten eller sidste halvdel af 1970'erne er vist i tabel 4.4.

Man bemærker ved sammenligning af tabel 4.3 og tabel 4.4 at metalindholdene i vejvand i løbet af de omkring 20 år, der ligger mellem de to sæt af data er faldet betydeligt. Dette gælder naturligvis især bly eftersom blyfri benzin i realiteten var ukendt for 20-25 år siden, men også for cadmium og zink bemærkes en vis reduktion. Også i forhold til de typetal, der blev anbefalet af Miljøstyrelsen (1990a) for 12 år siden er der sket et fald, dog ikke for kobber.

Tabel 4.4
Tidligere danske undersøgelser af tungmetalindhold i separat regnafstrømning, primært fra veje. Desuden anbefalede koncentrationer ("typetal") til beregning af forureningsudledning fra separatsystemer (Miljøstyrelsen, 1990b).

Tungmetal

Koncentration i mg/l

Holbækmotor-vejen 19771)

Bispeengbuen
19752)

Vallensbæk
1979-19803)

Typetal4)

Bly

800-2900

6400

250

50-150

Cadmium

-

-

5,3

0,5-3

Kobber

-

-

-

5-40

Zink

220-790

3300

670

300-500

   
1) VKI (1977). Data fra 3 regnepisoder.
2) VKI (1977). Gennemsnit af 2 regnepisoder.
3) Miljøstyrelsen (1981). Gennemsnitsværdier. Også andet end vejavnd.
4) Miljøstyrelsen (1990a). Primært baseret på data fra omkring 1980 (bl.a.
Mølleåundersøgelsen).

4.2 Udledninger fra fællessystemer

Der er i Miljøstyrelsen (1990b) angivet typetal for fire tungmetaller, se tabel 4.5. Det må forventes, at specielt koncentrationen for bly har ændret sig væsentligt og i dag er mindre end skønnet på det tidspunkt.

Tabel 4.5
Typiske værdier for stofindholdet i overvandskoncentrationer i Danmark, jf. Miljøstyrelsen (1990A).

 

Overvandskoncentrationer

Bly

100-150 mg/l

Zink

300-500 mg/l

Cadmium

1 - 1,5 mg/l

Kobber

30-40 mg/l


I forbindelse med en undersøgelse af belastningen af et grønt renseanlæg har Københavns Energi målt i tilløbet på anlægget under regn, hvor der tilledes overløbsvand fra et fællessystem (Københavns Energi, 2001). Der er udtaget en række prøver af tungmetaller og miljøfremmede stoffer som kan supplere viden om stofindhold i overløbsvand i Danmark. Detektionsgrænserne for en del af stofferne er højere end ved analyserne af Frejlev og medfører, at mere end halvdelen af koncentrationerne er under detektionsgrænsen. Da der kun er undersøgt overløbsvand angives kun medianværdien for analyserne. Hvis mere end halvdelen af målingerne ligger under detektionsgrænsen angives den pågældende detektionsgrænse.

Hovedresultaterne er opstillet i tabel 4.6 - 4.7. Endvidere blev analyseret for 16 PAH-forbindelser, der alle havde median-værdier under detektionsgrænsen på 0,05 mg/l. Ligeledes blev der analyseret for 7 BTEXer, som alle lå under detektionsgrænsen på 0,2-1 mg/l. Der er analyseret en række pesticider, men kun to er med i NOVA 2003 programmet. Disse er medtaget i tabel 4.7, ligesom alle analyser af halogenerede kulbrinter er medtaget.

Tabel 4.6
Målte tungmetalkoncentrationer i tilløbet til grønt renseanlæg ved Utterslev Mose fra overløb fra fællessystem. Antallet af betydende cifre på medianen er ikke udtryk for informationens nøjagtighed (Københavns Energi, 2001)

 

Enhed

Antal prøver

Median

Bly

mg/l

6

17

Cadmium

mg/l

6

0,15

Krom

mg/l

6

2,6

Kobber

mg/l

6

18

Kviksølv

mg/l

6

<0,05

Nikkel

mg/l

6

2,7

Zink

mg/l

6

120


Tabel 4.7
Målte miljøfremmede stoffer i tilløbet til grønt renseanlæg ved Utterslev Mose fra overløb fra fællessystem. Antallet af betydende cifre på medianen er ikke udtryk for informationens nøjagtighed (Københavns Energi, 2001)

 

Enhed

Antal prøver

Median

MTBE

mg/l

5

0,3

Nonylphenol

mg/l

5

0,9

Nonylphenolethoxylater

mg/l

5

1,0

LAS

mg/l

5

700

Gluphosat

mg/l

5

0,2

AMPA

mg/l

5

0,2

Trichlormethan

mg/l

5

0,04

1,1,1-trichlorethan

mg/l

5

<0,05

Tetrachlormethan

mg/l

5

<0,05

Tetrachlorethylen

mg/l

5

<0,05

Trichlorethylen

mg/l

5

<0,05

4.3 Spildevand

Vurdering af indholdet af miljøfremmede stoffer i spildevandsandelen vil kun omfatte danske undersøgelser. Begrundelsen er, at der foreligger danske måleresultater og at det derfor ikke er anset for afgørende at inkludere resultater af en oprindelse, som ikke nødvendigvis er repræsentative for danske forhold.

Koncentrationsniveauerne af miljøfremmede stoffer i spildevand er i den foreliggende rapport blevet identificeret ved hjælp af et litteratursammendrag, der er baseret på Miljøstyrelsens undersøgelsesprogram "Intensivt måleprogram for miljøfremmede stoffer og hygiejnisk kvalitet af kommunalt spildevand". Programmets enkelte dele er blevet rapporteret i følgende Miljøprojekter:
Nr. 278, Miljøstyrelsen (1994): Miljøfremmede stoffer i renseanlæg
Nr. 320, Miljøstyrelsen (1996a): Massestrømsanalyser for phthalater
Nr. 325, Miljøstyrelsen (1996b): Miljøfremmede stoffer i spildevand og slam
Nr. 357, Miljøstyrelsen (1997a): Miljøfremmede stoffer i husholdningsspildevand

Derudover er forskellige aspekter af projektet nærmere belyst i følgende rapporter:
Arbejdsrapport fra Miljøstyrelsen nr. 54, Miljøstyrelsen (1995): Måleprogram for phthalater på 3 danske renseanlæg
DMU-rapport nr. 186, DMU (1997): Analyse af miljøfremmede stoffer i kommunalt spildevand og slam

De enkelte delprojekter omfatter dels husholdningsspildevand, dels spildevand i tilløbet til renseanlæg.

Formålet med afsnittet er på basis af ovennævnte litteratur at give et skønnet niveau for indholdet af miljøfremmede stoffer i spildevand som ét af enkeltbidragene til overvandets stofindhold.

4.3.1 Organiske miljøfremmede stoffer

De danske undersøgelser vedrørende organiske miljøfremmede stoffer har hver især været gennemført for at tilgodese specifikke formål. Tabel 4.8 relaterer sig til spildevand og giver en sammenfattende oversigt over de væsentligste resultater fra undersøgelserne. I tabel 4.9 er angivet den kildestyrke som husholdningerne forventes at have. Hvis husholdningerne forventes at udgøre stort set hele bidraget er koncentrationen i regnafstrømningen lav.

Tabel 4.8
Miljøfremmede stoffer i spildevand. Alle koncentrationer er anført i µg/l.

 

Miljøprojekt 278

Miljøprojekt 325

Miljøprojekt 357

Arbejds- rapport 54

Flygtige stoffer

< 1
enkelte stoffer
1-10

1-100

 

 

Phenoler, cresoler

1-100

 

< 1

 

Nonylphenol

1-100

 

5-21 a)
28-59 b)

 

DEHP

125-250

30-50

24-39 a), c)
18-95 b)

30-50

DBP

 

 

<10

5-50

BBP

 

 

 

1-50

PAH

 

 

<1 d)

 

LAS

 

 

200-800 a)
500-900 b)

 

Anioniske detergenter

3100-5600

 

2500-12000 a)
3700-6000 b)

 

     
a) boligområder
b) renseanlæg
c) 180 µg·l-1 i et undersøgelsesområde med tidligere industrielle aktiviteter.
d) kun phenanthren findes i alle prøverne. Dimethylnaphthalen: 27 µg·l-1 i et undersøgelses-område med tidligere industrielle aktiviteter.


DMU (1997) foretager følgende gruppering af de enkelte stoffer i forhold til deres koncentrationsniveau i spildevand:
DEHP, DBP og nonylphenol er de stoffer, der forekommer i de højeste koncentrationer
Lejlighedsvis forekommer også phenol og cresoler i høj koncentration
De øvrige koncentrationer er på betydeligt lavere niveauer

På basis af dansk og skandinavisk viden – til en vis grad suppleret med international erfaring – vurderer Jensen et al. (2001), at typiske koncentrationsniveauer for DEHP og LAS i husspildevand er henholdsvis 40 µg/l og 3.000 µg/l.

Tabel 4.9
Relativt bidrag af organiske miljøfremmede stoffer fra husholdninger til belastning på renseanlæg, (Miljøstyrelsen, 1997).

Stofgruppe

Interval (%)

Anioniske detergenter

67 - 96

Kationiske detergenter

60 - 114

Nonioniske detergenter

29 - 54

PAH

24 - 41

DEHP

17 - 99

Nonylphenol

10 - 22

LAS

42 - 71

EDTA

21 - 24


De miljøfremmede stoffer i spildevandet kan stamme fra husholdninger og andre kilder, herunder industri og institutioner. Et bidrag af miljøfremmede stoffer til en overløbsbelastning vil derfor kunne afhænge af den aktuelle oplandssammensætning. Tabel 4.9 giver i denne sammenhæng en oversigt over typiske, relative bidrag fra husholdninger.

I forbindelse med Miljøstyrelsens undersøgelsesprogram "Intensivt måleprogram for miljøfremmede stoffer og hygiejnisk kvalitet af kommunalt spildevand" er der gennemført analyser for en række miljøfremmede stoffer i spildevand. De fleste koncentrationer ligger i området 1 - 10 µg/l, men nonylphenoler og phthalater forekommer generelt i højere koncentrationer, op til 50 - 100 µg/l. Lejlighedsvis forekommer også phenol og cresoler i høj koncentration. Der er konstateret væsentlige forskelle i indholdet af miljøfremmede stoffer i husspildevand og spildevand med afledning fra industriområder. En væsentlig andel af detergenterne i spildevandet er fundet at stamme fra husholdninger, mens nonylphenol overvejende stammer fra andre kilder. Det kan konstateres, at næsten alle koncentrationerne er på niveau med tilsvarende svenske og norske undersøgelser.

Århus Amt har i perioden 1998-2001 undersøgt indholdet af organiske miljøfremmede stoffer i spildevand i tilløbet til 8 mindre og 4 større renseanlæg (Århus Amt, 2001). Tabel 4.10 viser undersøgelsens hovedresultater opdelt på husspildevand (primært de mindre anlæg) og blandet hus- og industrispildevand (primært de større anlæg). Det antages, at PAH og NPE kan stamme fra industrielle kilder, hvorimod LAS vurderes primært at have oprindelse i tilledning fra husholdninger. Der er en tendens til at renseanlæg, hvor oplandet er fælleskloakeret, modtager de højeste koncentrationer af PAH svarende til et relativt højt PAH-indhold i vejvand.

4.3.2 Tungmetaller

Som det er tilfældet for de organiske miljøfremmede stoffer, stammer spildevandets indhold af tungmetaller fra såvel boligområder og industri mv. Tabel 4.11 sammenfatter resultater for tilløbskoncentrationer i spildevandet til en række udvalgte danske renseanlæg, (Miljøstyrelsen, 1994; 1997a).

De to kilder, som der er henvist til i tabel 4.11 viser under hensyntagen til en forventet variation identiske niveauer. Sammenlignes resultaterne med niveauer for tungmetaller målt i dansk spildevand fra begyndelsen af 1980’erne, kan der imidlertid konstateres generelt kraftigt reducerede værdier.

Tabel 4.10
Indholdet af organiske miljøfremmede stoffer i husspildevand og blandet hus- og industrispildevand. Der er udtaget 28 prøver af husspildevand og 14 prøver af blandet hus- og industrispildevand. Data fra Århus Amt (2001).

 

Husspildevand (mg/l)

Blandet hus- og industrispildevand (mg/l)

Sum af PAH

0,07-3,1

1,7-52

Chlorbenzener

u.d.-0,068

0,077-0,24

Chlorphenoler

u.d.-0,46

0,12-1,5

DEHP

1,9-38

21-47

Sum af andre blødgørere

u.d.-5,4

0,59-17

P-triestere

0,25-7,8

1,9-5,3

Nonylphenol + ethoxylater

0,69-23

5,1-96

Nonylphenolpolyethoxylat

u.d.-110

u.d.-40

Octylphenol

u.d.

-

Octylphenolpolyethoxylat

u.d.-30

-

Bisphenol A

u.d.-2,6

u.d.-17

LAS

u.d.-6.600

180-3.500

Flygtige stoffer

u.d.-50

3,8-6,4

Phenoler

0.93-381

34-255

U.d.: Under detektionsgrænsen

Tabel 4.11
Gennemsnitlige koncentrationer af tungmetaller i spildevandet til et antal udvalgte danske renseanlæg, (Miljøstyrelsen, 1994; 1997a). Samtlige koncentrationer er angivet i enheden µg/l.

Grundstof

Middel oplyst i Miljøstyrelsen, 1994

Middel oplyst i Miljøstyrelsen, 1997

Cadmium, Cd

1,7

0,9

Cobolt, Co

4,0

2,4

Chrom, Cr

41

31

Kobber, Cu

100

130

Kviksølv, Hg

2,0

1,1

Nikkel, Ni

39

27

Bly, Pb

24

25

Zink, Zn

233

450


På tilsvarende måde som i tabel 4.9 giver tabel 4.12 en oversigt over typiske, relative bidrag fra husholdninger.

Tabel 4.12
Relativt bidrag af tungmetaller fra husholdninger til belastning på renseanlæg, (Miljøstyrelsen, 1997a)

Tungmetal

Interval (%)

Cadmium, Cd

31 - 51

Cobolt, Co

12 - 29

Chrom, Cr

2 - 4

Kobber, Cu

43 - 52

Kviksølv, Hg

25 - 46

Nikkel, Ni

23 - 34

Bly, Pb

47 - 90

Zink, Zn

19 - 58


4.3.3 Sammenfatning

Det kan konstateres, at der foreligger væsentlig – omend ikke omfangsrig – information om indholdet af både organiske og uorganiske miljøfremmede stoffer i spildevand. Det er derfor grundlag for at skønne spildevandets bidrag til indholdet af tilsvarende forurenende stoffer i overløbsvand, når en gennemsnitlig opspædning kan estimeres.