| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |
Bearbejdning af målinger af regnbetingede udledninger af Npo og miljøfremmede
stoffer fra fællessystemer i forbindelse med NOVA 2003
Information vedrørende koncentrationsniveauer af tungmetaller og organiske
miljøfremmede stoffer i regnvand opsamlet fra befæstede arealer er for nyligt blevet
indsamlet i Miljøstyrelses projektet "Identifikation af potentielt problematiske
parametre i regnvand opsamlet fra tage og befæstede arealer" (Ledin et al., 2002).
Denne undersøgelse gennemgik artikler, rapporter etc., som omhandler karakterstik af
regnvand og som er publiceret i den åbne litteratur i perioden 1980-2001.
Samlet blev der fundet 150 relevante publikationer, der giver information vedrørende
fysiske og generelle kemiske parametre, indhold af metaller og organiske miljøfremmede
stoffer, samt mikroorganismer og målinger af toksicitet. Antallet af fundne
måleparametre var 544, fordelt på 60 tungmetaller, alkali- og jordalkalimetaller samt
overgangslementer, 313 forskellige organiske miljøfremmede stoffer, 33 fysiske, 86
kemiske og 22 mikrobielle parametre, samt information vedrørende økotoksicitet.
Tabel 5.1
Grupper af metaller og miljøfremmede organiske stoffer i regnvand opsamlet
fra befæstede arealer (Oplysninger fra Ledin et al., 2002).
Miljøfremmede stoffer |
Antal fundne stoffer |
Antal stoffer, der indgår i NOVA
2003s måleprogram for spildevand |
Antal stoffer i NOVA 2003s
måleprogram for spildevand, som ikke er fundet i undersøgelsen |
Metaller |
26 |
8 |
0 |
Pesticider |
55 |
6 |
3 |
Alifatiske aminer |
0 |
0 |
2 |
Aromatiske kulbrinter |
15 |
10 |
17 |
Phenoler |
23 |
4 |
2 |
Halogenerede alifatiske kulbrinter |
25 |
13 |
4 |
Halogenerede aromatiske kulbrinter |
14 |
7 |
13 |
PCB-forbindelser |
14 |
1 |
9 |
Chlorphenoler |
9 |
4 |
1 |
PAH-forbindelser |
34 |
15 |
7 |
Phosphortriestere |
3 |
3 |
1 |
Blødgørere |
8 |
5 |
2 |
Anioniske detergenter |
0 |
0 |
1 |
Kationiske detergenter |
0 |
0 |
3 |
Ethere |
8 |
1 |
0 |
Dioxiner og furaner |
31 |
0 |
0 |
Sumparametre |
32 |
2 |
1 |
Andre organiske stoffer |
38 |
0 |
0 |
Total |
335 |
79 |
66 |
Tungmetaller og organiske miljøfremmede stoffer vurderes at være særligt relevante for
nærværende projekt. Det fundne antal af disse stoffer er vist i tabel 5.1, mens tabel
5.2 viser de fundne stoffer, der indgår i NOVA 2003s måleprogram for spildevand.
Tabellerne er inddelt efter samme princip som i NOVA 2003s måleprogram. Til denne liste
er der tilføjet en gruppe "andre stoffer", hvori stoffer er placeret, som ikke
indgår i NOVA 2003.
Af tabel 5.1 ses det, at der er fundet målinger i litteraturen for samtlige metaller
som indgår i NOVA 2003s måleprogram for spildevand: As, Pb, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni og Zn.
Derudover er der fundet information om koncentrationsniveauer for yderligere 18 metaller
(Ag, Al, Co, Fe, Mn, Mo, Sb, Tl, V samt en række alkali- og jordalkalimetaller). I tabel
5.2 optræder ekstremkoncentrationer for nogle metaller, f eks. zink, hvor målingen
stammer fra regnvand afstrømmet fra et zinktag (Ledin et al., 2002).
Tabel 5.1 viser desuden, at der er målt for stoffer tilhørende 13 forskellige grupper
af organiske miljøfremmede stoffer, samt en gruppe indeholdende 32 sumparametre. Ud af de
277 forskellige organiske miljøfremmede stoffer, som er fundet i opsamlet regnvand, er
det et relativt stort antal, som kun er fundet i en enkelt eller højst et par af
referencerne, se tabel 5.2. Endvidere er der for 65 af de organiske miljøfremmede stoffer
og en sumparameter, som indgår i NOVA 2003s måleprogram for spildevand, ikke fundet
resultater for målinger i afstrømmende regnvand.
PAH-forbindelser samt pesticider er generelt de mest undersøgte stofgrupper. Som
eksempel kan nævnes, at der er fundet 34 PAH-forbindelser i afstrømmende regnvand.
Femten af disse indgår i NOVA 2003s måleprogram for spildevand, men da dette
måleprogram indholder 22 PAHere mangler der information vedrørende 7 forskellige PAH
forbindelser. Det kan noteres, at de målte koncentrationer varierer indenfor relativt
brede intervaller; f.eks. er den laveste målte koncentration af Benzo(b)fluoranthen 0,7
ng/L, mens den maksimale observerede koncentration er 260 µg/L.
Tilsvarende er der fundet information vedrørende 55 forskellige pesticider i
afstrømmende regnvand. Kun seks af disse indgår i NOVA 2003s måleprogram for
spildevand, mens der er tre af de stoffer, som indgår i NOVA 2003, hvor der ikke er
fundet nogen information om forekomst af disse i afstrømmende regnvand.
Tre af de stofgrupper, der er indeholdt i NOVA 2003s måleprogram for spildevand, er
der ikke er fundet nogen information om nemlig alifatiske aminer samt anioniske og
kationiske detergenter, se tabel 5.1.
Tabel 5.2
Stoffer/parametre der indgår i NOVA 2003s målprogram for spildevand, som er
fundet i afstrømmende regnvand (Ledin et al., 2002). ND/D betegner hhv. ikke detekteret
og detekteret uden angivelse af koncentration.
Stofgruppe/ Gruppe |
Stof/parametre |
Antal steder |
Koncentration mg/L |
Metaller |
As |
26 |
0,1-340 |
Pb |
168 |
<0,5-2764 |
Cd |
141 |
<0,1-700 |
Cr |
99 |
<0,5-4200 |
Cu |
150 |
<0,5-6800 |
Hg |
47 |
<0,2-24,0 |
Ni |
95 |
5-580 |
Zn |
149 |
0-38061 |
Pesticider |
Aldrin |
11 |
0,0006 (aldrien+dieldrin)-6 |
2,4-D |
7 |
0,010-276,0 |
Dieldrin |
4 |
0,00051-2 |
Endrin |
7 |
0,00077-0,05 |
Isodrin |
5 |
<0,01-<0,1 |
Gamma-Lindan (HCH) |
17 |
0,002-11 |
Aromatiske kulbrinter |
Benzen |
8 |
0,017-13 |
Dimethylnaphthalener* |
4 |
0,1-0,35 |
Ethylbenzen |
3 |
<0,2-2 |
1-Methylnaphthalen |
2 |
d-9 |
2-Methylnaphthalen |
2 |
d-0,95 |
Methylnaphthalener* |
4 |
<0,05-0,20 |
Naphthalen |
16 |
0,006-49 |
Toluen |
14 |
0,028-9 |
Trimethylnaphthalener* |
4 |
0,57-3,6 |
Xylen |
11 |
<0,2-18 |
Phenoler |
Bisphenol A |
3 |
<0,01-0,17 |
Nonyl phenol |
17 |
<0,04-23 |
Nonyl phenol (+NPE 1-2 EO) |
7 |
<0,05-5,8 |
Phenol |
8 |
<0,01-10 |
Halogenerede alifatiske
kulbrinter |
1,2-Dichlorethan |
1 |
4 |
1,1-Dichlorethen |
1 |
1,5-4 |
Dichlormethan |
9 |
5-14,5 |
1,2-Dichloropropan |
1 |
3 |
Hexachloroethan |
2 |
Nd-d |
Methylchlorid |
1 |
Nd |
1,1,2,2-Tetrachlorethan |
1 |
2-3 |
Tetrachlorethylen |
10 |
0,058-25 |
Tetrachlormethan |
2 |
<0,02-2 |
1,1,1-Trichlorethan |
4 |
0,025-10 |
1,1,2-Trichlorethan |
1 |
2-3 |
Trichloroethylen |
10 |
0,036-7 |
Vinylchlorid (chlorethylen) |
1 |
nd |
Halogenerede aromatiske
kulbrinter |
Chlorbenzen |
3 |
<0,05-10 |
2-Chlornaphthalen |
2 |
nd-0,97 |
1,2-Dichlorbenzen |
2 |
nd-0,0390 |
1,3-Dichlorbenzen |
11 |
0,0074-103 |
1,4-Dichlorbenzen |
4 |
nd-0,0089 |
Hexachlorbenzen (HCB) |
4 |
nd 0,00073-0,016 |
1,2,4-Trichlorbenzen |
3 |
0,0015-0,02 |
PCB |
PCBer |
7 |
<0,005 per congener-2,6 |
PCBs; PCB-28, -52, -101, -138, -153, -180 |
1 |
d |
Chlorphenoler |
4-chlor-3-methylphenol |
6 |
<0,01-<0,05 |
2,4-Dichlorphenol |
3 |
0,007-0,040 |
Pentachlorphenol (PCP) |
14 |
0,044-115 |
2,4,6-Trichlorphenol |
3 |
0,011-0,017 |
Polyaromatiske kulbrinter
(PAH) |
Acenaphthen |
16 |
0,002-0,97 |
Anthracen |
30 |
<0,0001-147 |
Benzo(a)anthracen |
32 |
0,0003-54 |
Benzo(a)pyren |
44 |
0,00015-300 |
Benzo(e)pyren |
7 |
0,001-0,6 |
Benzo(ghi)perylen |
37 |
<0,01-710 |
Benzo(b)fluoranthen |
19 |
0,0007-260 |
Benzo[k]fluoranthen |
21 |
0,0001-61 |
Chrysen |
17 |
0,0003-10 |
Dibenz[a,h]anthracen |
33 |
<0,01-83 |
Fluoranthen |
54 |
0,009-1958 |
Fluoren |
23 |
0,001-74 |
Indeno(1,2,3-c,d)pyren |
36 |
<0,01-1080 |
Phenanthren |
43 |
<0,01-1420 |
Pyren |
39 |
0,0001-120 |
Phosphor- triestere |
Tri-n-butyl phosphat |
7 |
0,03-0,10 |
Tricresylphosphat |
6 |
<0,01-<0,2 |
Triphenyl phosphat |
7 |
<0,01-0,5 |
Blødgører |
Butylbenzylphthalat (BBP) |
7 |
0,20-130 |
Di(2-ethylhexyl)adipat |
5 |
0,04-1,8 |
Di(2-ethylhexyl)phthalat (DEHP) |
11 |
3,0-44 |
Di-n-octylphthalat (DnOP) |
9 |
0,1-2,1 |
Diethylphthalat (DEP) |
7 |
0,06-10 |
Ether |
Tert-butylmethylether (MTBE) |
3 |
<5-37 |
Sumparametre |
AOX |
1 |
1,5-197,2 |
NVOC |
2 |
4500-14000 |
* markerer, at nogle specifikke stoffer fra denne gruppe er med i måleprogrammet
for spildevand.
I dette afsnit præsenteres de parametre, der tidligere er blevet undersøgt for i
overløb fra fælleskloakerede områder samt fundne koncentrationer/
koncentrationsintervaller.
Undersøgelsen af hvilke stoffer, der udledes med overløb fra de fælleskloakerede
områder samt i hvilke koncentrationer disse optræder, er foretaget udfra en omfattende
litteratursøgning, se bilag B.
Søgningen af litteratur er fortaget ved fire forskellige fremgangsmåder:
| Søgning i Danmarks Tekniske Videnskabscenters artikeldatabase DADS. |
| Søgning i litteraturdatabaserne samlet i Cambridge Scientific Abstracts Internet
Database Service. |
| Gennemgang af referencelister i den kendte litteratur. |
| Søgning på Internettet (diverse hjemmesider f.eks. US-EPA, Miljøstyrelsen og
Vejdirektoratet) |
I alt er der fundet 29 forskellige anvendelige referencer til kortlægningen af stoffer
og koncentrationer i udledninger fra fællessystemer.
Meget af den litteratur, der beskæftiger sig med udledninger fra fælleskloakerede
områder, omhandler kun NPO-stofferne. En del af den fundne litteratur oplyser, hvilke
koncentrationer af tungmetaller, der er fundet i overvand/overløbsvand fra
fælleskloakerede områder, mens kun et fåtal omhandler organiske miljøfremmede stoffer.
Den amerikanske undersøgelse i King County [King County, 2001] er en undtagelse.
Resultater fra denne undersøgelse er fundet ved søgning på Internettet under
"combined sewer overflow". King County-studiet bygger på resultater fra en
række målestationer og måledata præsenteres på en hjemmeside på Internettet
(http://dnr.metrokc.gov/wlr/waterres/wqa/wqdata.htm). Der er ikke fundet tilsvarende
danske eller skandinaviske undersøgelser og resultater.
For det enkelte stof er antallet af undersøgelser meget begrænset, og hovedparten af
stofferne er kun fundet i en enkelt eller højest et par af referencerne. De fleste
stoffer er fundet i referencen King County (2001), se tabel 5.4.
Et generelt problem er, at der oftest ikke er defineret, hvor der er udtaget prøver
til analyse af stofindhold. Således er det ofte ikke rapporteret, hvorvidt der er tale om
overvand (prøve i fælleskloak hvor tørvejrsbidraget er trukket fra) eller i
overløbsvand (fra selve overløbet). Fra andre undersøgelser vides det dog, at i
undersøgelser udenfor Skandinavien undersøges som regel overløbsvand.
Tabel 5.3
Grupper af metaller og organiske miljøfremmede stoffer analyseret for i
udledninger fra fællessystemer.
Miljøfremmede stoffer |
Antal fundne stoffer |
Antal stoffer, der indgår i NOVA
2003s måleprogram for spildevand |
Antal stoffer i NOVA 2003s
måleprogram for spildevand, som ikke er fundet i undersøgelsen |
Metaller |
19 |
8 |
0 |
Pesticider |
3 |
2 |
7 |
Alifatiske aminer |
2 |
0 |
2 |
Aromatiske kulbrinter |
4 |
2 |
25 |
Phenoler |
5 |
1 |
5 |
Halogenerede alifatiske kulbrinter |
1 |
1 |
16 |
Halogenerede aromatiske kulbrinter |
3 |
2 |
18 |
PCB-forbindelser |
1* |
0 |
10 |
Chlorphenoler |
2 |
2 |
3 |
PAH-forbindelser |
14 |
13 |
9 |
Phosphortriestere |
0 |
0 |
4 |
Blødgørere |
6 |
5 |
2 |
Anioniske detergenter |
0 |
0 |
1 |
Kationiske detergenter |
0 |
0 |
3 |
Ethere |
0 |
0 |
1 |
Dioxiner og furaner |
1 |
0 |
0 |
Sumparametre |
2 |
1 |
2 |
Andre organiske stoffer |
9 |
0 |
0 |
Total |
72 |
37 |
108 |
* i litteraturen er ikke angivet hvilke stoffer der er undersøgt indenfor gruppen.
I tabel 5.3 ses en liste over antallet af miljøfremmede stoffer, inddelt efter de
samme stofgrupper som i NOVA 2003s måleprogram. I udledninger fra fællessystemer er der
undersøgt for 70 forskellige miljøfremmede stoffer og to sumparametre (AOX og
"total hydrocarboner"). Af disse findes 37 miljøfremmede stoffer i NOVA 2003s
måleprogram for spildevand, mens der mangler oplysninger for de resterende 108 stoffer,
som indgår i måleprogrammet for spildevand. Der er for fire at stofgrupperne i NOVA
2003s måleprogram for spildevand ikke fundet nogen information om koncentrationer i
udledninger fra fællessystemer (phosphor-tri-estere, ethere, anioniske og kationiske
detergenter).
Af tabel 5.3 ses det, at der er fundet informationer i litteraturen for alle metallerne
(As, Pb, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni og Zn), der indgår i NOVA 2003s måleprogram for spildevand
og der udover 11 andre metaller (Sb, Ba, Be, Co, Fe, Mo, Se, Sr, Ag, Th og V), se tabel
5.3 og 5.4. Desuden er der målt for stoffer tilhørende 12 stofgrupper og to sumparametre
samt ydereligere 9 andre stoffer, der falder udenfor stofgrupperne i NOVA 2003.
Gennemgangen af artikler og rapporter viser, at der på internationalt plan ikke er
foretaget mange undersøgelser af regnbetingede udledninger fra fællessystemer, og at der
i de fleste undersøgelser kun er målt/analyseret for tungmetaller, primært Pb, Cu og
Zn. Omkring halvdelen af referencerne beskæftiger sig udelukkende med metaller. Nogle få
referencer omhandler tungmetaller og et par miljøfremmede organiske stoffer, som Shear et
al. (1996), der angiver koncentrationer fra tre regnhændelser for olie og total
hydrocarbon samt tungmetallerne Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb og Zn.
Næst efter tungmetallerne er de polyaromatiske kulbrinter de mest undersøgte. Der er
fundet koncentrationsintervaller for 14 polyaromatiske kulbrinter, se tabel 5.3.
Koncentrationerne for de polyaromatiske kulbrinter går fra 0,012 mg/l
til 2,38 mg/l, tabel 5.4, hvor den højest koncentration er
målt for phenanthren.
For nogle af stofferne varierer koncentrationsintervallerne meget, f.eks. bly, hvor den
lavest koncentration målt er på 0,7 mg/L og den største er
på 1280 mg/L, tabel 5.4. Varitionerne kan skyldes forskellige
forhold; et stort antal af referencer, variationer fra hændelse til hændelse og
variationer fra sted til sted.
Tabel 5.4
Miljøfremmede stoffer fundet i udledninger fra fællessystemer. I tabellen
angives om et stof indgår i NOVA 2003 (A), om det indgår i NOVA 2003Žs måleprogram for
spildevand (B) eller om det ikke indgår i NOVA 2003 (C).* I NOVA 2003 (DMU, 2000)
specificeres, hvilke stoffer tilhørende denne stofgruppe, der indgår i måleprogrammet
for spildevand.
Stofgruppe/
Gruppe |
Stof/ parametre |
NOVA 2003 |
Antal steder |
Koncen- tration mg/L |
Referencer |
|
Sb |
A |
5 |
n.d.-3,87 |
15 |
|
As |
B |
7 |
1,2-16 |
9,15,23 |
|
Ba |
A |
5 |
13,1-99,2 |
15 |
|
Be |
C |
5 |
n.d. |
15 |
|
Pb |
B |
45 |
0,7-1280 |
1,2,3,4,5,7,8,9,10, 11,12,13,14,15,16,
20,21,22,23,24,25, 26,27 |
|
Cd |
B |
28 |
0,00-2.500 |
2,3,4,9,12,13,15,16, 20,21,23,24,26,27 |
|
Cr |
B |
18 |
<0,001-9,97 |
9,12,13,15,21,23,26 |
|
Cu |
B |
42 |
n.d.-620 |
3,4,5,9,11,12,13,15, 16,20, 21,22,23,24,
25,26,27,28 |
|
Co |
A |
5 |
n.d.-4,94 |
15 |
|
Fe |
C |
5 |
1.700-10.000 |
4,5,9,13 |
|
Hg |
B |
16 |
<0,0001- 0,104 |
4,9,13,15,21,26 |
|
Mo |
A |
5 |
1,5-32,9 |
15 |
|
Ni |
B |
26 |
n.d.- 21,9 |
4,12,13,15,16,17,23, 26,27,28 |
|
Se |
A |
5 |
n.d.-1 |
15 |
|
Sr |
A |
1 |
102-156 |
23 |
|
Ag |
C |
5 |
n.d.-1,7 |
15 |
|
Th |
A |
5 |
n.d. |
15 |
|
V |
A |
5 |
n.d.-13,6 |
15 |
|
Zn |
B |
38 |
37-2.500 |
1,2,3,4,7,8,9,13,14,
15,16,18,20,21,24,25, 26,27 |
Pesticider |
Dieldrin |
B |
1 |
0,0012 |
5 |
Isophoron |
A |
1 |
0,27-0,46 |
15 |
Gamma- Lindan (HCH) |
B |
1 |
0,0013 |
5 |
Alifatiske aminer |
N-nitroso- dimethylamin |
C |
1 |
1 |
15 |
N-nitrosodi- phenylamin |
C |
2 |
0,3-0,953 |
15 |
Aromatiske kulbrinter |
Benzosyre |
C |
8 |
0,96-437 |
15 |
Lineære alkylbenzener (LAB) |
C |
1 |
0,09-2,3 |
6 |
2-Methyl- naphthalen |
B |
8 |
0,38-10,2 |
15 |
Naphthalen |
B |
4 |
0,42-3,47 |
15 |
Phenoler |
2,4-Dimethyl- phenol |
A |
3 |
0,28-0,627 |
15 |
2-Methyl- phenol |
A |
4 |
0,24-21,8 |
15 |
4-Methyl- phenol |
A |
5 |
0,25-72,5 |
15 |
4-Nitrophenol |
C |
5 |
0,48-2,5 |
15 |
Phenol |
B |
4 |
0,14-16,1 |
15 |
Halogenerede alifatiske kulbrinter |
Trichlor- methan (chloroform) |
B |
3 |
1,7-5,3 |
11 |
Halogenerede aromatiske
kulbrinter |
1,4-Dichlor- benzen |
B |
6 |
0,16-1,31 |
15 |
Pentachlor- benzen |
C |
1 |
0,0015 |
5 |
1,2,4- Trichlor- benzen |
B |
1 |
0,0012 |
5 |
PCB |
PCBer |
B* |
2 |
0,019- 60,064 |
6,17 |
Chlorphenoler |
4-chlor-3- methylphenol |
B |
3 |
0,53-1,27 |
15 |
Pentachlor- phenol |
B |
5 |
0,24-1,67 |
15 |
PAH |
PAHer |
B* |
4 |
0,0362-9,1 |
4,17,22,27 |
Acenaphthen |
B |
5 |
0,098-1,67 |
15 |
Anthracen |
B |
3 |
0,11-0,317 |
5,15 |
Benzo(a) anthracen |
B |
5 |
0,14-2,306 |
15 |
Benzo(a) pyren |
B |
8 |
0,012-0,571 |
4,5,7,11,15 |
Benzo(b) fluroanthen |
B |
1 |
0,42-1,05 |
15 |
Benzo(ghi) perylen |
B |
2 |
0,11-0,509 |
5,15 |
Benzo(k) fluoranthen |
B |
1 |
0,4 |
15 |
Chrysen |
B |
8 |
0,055-0,958 |
11,15 |
Fluoranthen |
B |
5 |
0,14-1,96 |
15 |
Fluoren |
B |
4 |
0,14-1,06 |
15 |
Indeno (1,2,3-c,d) pyren |
B |
1 |
0,4-0,492 |
15 |
Phenanthren |
B |
7 |
0,14-2,38 |
5,15 |
Pyren |
B |
5 |
0,15-1,16 |
15 |
Blødgører |
Butylbenzyl- phthalat (BBP) |
B |
5 |
0,23-23,8 |
15 |
Di(2-ethyl- hexyl) phthalat (DEHP) |
B |
5 |
1,48-11,6 |
15 |
Dimethyl- phthalat |
C |
5 |
0,096-0,767 |
15 |
Di-n-octyl- phthalat (DnOP) |
B |
5 |
0,15-3,32 |
15 |
Dibutyl- phthalat (DBP) |
B |
5 |
0,26-17,6 |
15 |
Diethyl- phthalat (DEP) |
B |
5 |
0,26-3,58 |
15 |
Dioxiner og furaner |
Dibenzofuran |
C |
2 |
0,25-0,623 |
15 |
Sumpara- metre |
AOX |
B |
1 |
26,4 |
9 |
Total hydro- carboner |
C |
2 |
260-120.000 |
6,26 |
Andre organiske stoffer |
Benzosyre |
C |
5 |
0,96-437 |
15 |
Benzyl alkohol |
C |
5 |
0,26-16,1 |
15 |
Caffein |
C |
5 |
1,63-141 |
15 |
Carbazol |
C |
1 |
0,29 |
15 |
Coprostanol |
C |
5 |
8,47-114 |
15 |
n-Hexan |
C |
2 |
0,0026 819.200 |
1 |
Mineral olie |
C |
1 |
n.d. |
27 |
Olie |
C |
2 |
2140-32.000 |
4,26 |
Oil and grease |
C |
1 |
11.200 |
12 |
1) Lee og Bang, 2000; 2) Flores-Rodriguez et al.,1993; 3) Benoist og Lijklema,
1990; 4) Chambers et al., 1997; 5) D'andrea og Maunder, 1993; 6) Eganhouse og Sherblom,
2001; 7) Ellis, 1986; 8) Ellis, 1988; 9) Geiger, 1990; 10) Hahn, 1993; 11) Hall et al.,
1998; 12) Hall og Kreutzberger, 1993; 13) Hogland, 1986; 14) House et al., 1993; 15) King
County, 2001; 16) Kuribayashi og Nakamura, 1980; 17) Loganathan et al., 1997; 18)
Michelbach og Wöhrle, 1993; 19) Moffa, 1994; 20) Mulliss et al., 1997; 21) NWRW, 1991;
22) Pratt et al., 1995; 23) Reemtsma et al., 2000; 24) Schulz et al., 1994; 25) Seidl et
al., 1998; 26) Shear et al., 1996; 27) Xanthopoulos og Hahn, 1994; 28) Bingham et al.,
1994.
De fleste oplysninger i tabel 5.4 stammer fra den amerikanske undersøgelsen King
County (2001). I de resterende 28 referencer er der fundet informationer om tungmetaller
samt følgende organiske stoffer/sumparametre; linear alkyl benzener (LAB), PCBer, total
hydrocarboner (THC), mineralolie, olie, PAH, benzo(a)pyren, n-hexan, fluoren, chrysen,
anthrancen, benzo(ghi)perylen, dieldrin, lindan (gamma-HCH), pentachlorbenzen,
phenanthren, 1,2,4-trichlorbenzen og AOX. Det skal noteres at der ikke er nogen af de
miljøfremmede organiske forbindelser som er målt for på mere end 8 steder totalt.
King County (2001) omhandler en nyere undersøgelse foretaget fra 1996 til 1997 i USA.
Området, der blev undersøgt, var en blanding af delområder med industriel udnyttelse,
beboelse- og erhvervsområder samt små arealer af uudnyttet land. Undersøgelsens formål
var at afklare, hvorledes floden Duwamish River, og bugten Elliot Bay blev påvirket af
udledninger fra fællessystemer, således at der kunne dannes et grundlag for den
fremtidige kontrol af udledninger fra fællessystemerne. Den del af undersøgelsen i King
County der beskæftigede sig med udløb fra fællessystemer omfattede 1-6 lokaliteter,
hvor der blev analyseret for organiske stoffer og 5, hvor indholdet af metaller blev
undersøgt. Der blev analyseret for 139 organiske stoffer og 17 metaller. Referencen
indeholder dog kun koncentrationer for 38 miljøfremmede organiske stoffer.
I Dandrea et al. (1993) findes oplysninger om undersøgelser foretaget i USA og
Canada. Her er der undersøgt for metaller (Cu, Fe, Pb og Zn), PAHer (anthracen,
benzo(a)pyren, benzo(ghi)perylen og phenantren), pesticider (dieldrin og gamma-Lindan),
chlorerede benzener (pentachlorbenzen og 1,2,4-trichlorbenzen) og n-hexan.
I en canadisk undersøgelse (Hall et al., 1998) er der undersøgt for indholdet af Cu,
Pb, Zn, benzo(a)pyren, chrysen og trichlormethan i udløbet fra fællessystemer. Der er
udtaget prøver i tre typer af områder: Et beboelsesområde, et område med let industri
og et område præget af tung industri. I udløbet fra området med tung industri fandtes
de højeste koncentrationer, mens der blandt de to første områder ikke var store
variationer med undtagelse af trichlormethan. Trichlormethan koncentrationen var størst i
området med let industri.
Lognathan et al. (1997) præsenterer resultaterne af en undersøgelse af PCBer i udløb
fra fællessystemer i New York. I undersøgelsen er der undersøgt for mere end 30 PCBer,
der er dog ingen af disse der er optaget i NOVA 2003s måleprogram over miljøfremmede
stoffer. Den totale koncentration af PCBer er på 60,064 mg/l.
Koncentrationen af PCBer sammenlignes i Lognathan et al. (1997) med koncentrationen af
PCBer fra en fransk undersøgelse, hvor man fandt et koncentrationsinterval på 0,036-2,60
mg/l.
Generelt er der fundet få oplysninger for pesticider. Kun tre pesticider er fundet
undersøgt (dieldrin, isophoron og gamma-lindan (HCH)). De laveste koncentrationer er
målt for dieldrin og gamma-lindan (HCH), mens der for isophoron er målt koncentrationer
fra 0,27-0,46 mg/l, se tabel 5.4. Ligeledes er der kun fundet
resultater for to alifatiske aminer (N-nitrosodimethylamin og N-nitrosodiphenylamin), som
er målt henholdsvis et og to steder i koncentrationer fra 0,3-1 mg/l,
se tabel 5.4.
Målinger for aromatiske kulbrinter, halognerede alifatiske kulbrinter, halogenerede
aromatiske kulbrinter, chlorphenoler, dioxiner og furaner er også få. Der er kun fundet
fire aromatiske kulbrinter i to referencer (King County (2001) og Eganhouse og Sherblom
(2001)). Trichlormethan er den eneste halognerede alifatiske kulbrinte der er fundet, og
dibenzofuran er ligeledes det eneste stof der er fundet tilhørende gruppen "dioxiner
og furaner". I stofgrupperne "halogenerede aromatiske kulbrinter" og
"chlorphenoler" er der fundet målinger for henholdsvis tre og to stoffer.
Oplysningerne for blødgørerne stammer alle fra den samme reference (King County,
2001). Blødgørerne er fundet i koncentrationer fra ca. 0,1 mg/l
til 23,8 mg/l. De to største koncentrationer målt er for
butylbenzylphthalat (23,8 mg/l) og dibutylphthalat (17,6 mg/l), men disse er også atypiske sammenlignet med de
koncentrationer, der ellers er målt i undersøgelsen King County (2001). Ses der bort fra
disse atypiske koncentrationer, vil de maksimale koncentrationer i stedet være på
henholdsvis 3,45 mg/l og 5,98 mg/l.
Afrivning af biofilm og erosion af sediment fra afløbssystemer vil typisk finde sted i
forbindelse med regnafstrømning på grund af en forøget forskydningsspænding. De
forurenende stoffer, som er knyttet til henholdsvis biofilm og sediment overføres dermed
til spildevandsfasen. Stofbidraget herfra bliver således sammen med bidragene fra
tørvejrsspildevandsstrømmen og byoverfladerne den ene af de tre hovedkilder til
overvandets stofindhold.
Forekomsten af stoffer i biofilm og sediment vil blive behandlet under ét. Grunden
hertil er dels et manglende detailkendskab, men også det faktum, at der i praksis er en
glidende overgang mellem hvad der er biofilm og hvad der er sediment. For eksempel vil der
på overfladen af et sediment dannes en biofilm, som i procesmæssig henseende fungerer
sammen med det underliggende sedimentlag, bl. a. i form af en stofudveksling.
Tilstedeværelse af biofilm og sediment i et afløbssystem afhænger af den aktuelle
belastning, men også afløbssystemets udformning spiller en væsentlig rolle. I særlig
grad har afløbssystemets udformning betydning for, om en midlertidig eller mere permanent
akkumulering af sediment finder sted og i områder med ringe turbulens og dermed lav
forskydningsspænding vil en særlig kraftig biofilm kunne udvikles. Endelig spiller de
enkelte forurenende stoffers egenskaber i form af mulighed for adsorption til biofilmen og
tilknytning til det udsedimenterede stof en central rolle for det samlede indhold af stof.
Variabiliteten i belastning, stofegenskaber og afløbssystemkarakteristika medfører
derfor en tilsvarende meget stor variabilitet i tilstedeværelsen af forurenende stoffer i
såvel biofilm som sediment. På det generelle plan vil der derfor kun være mulighed for
at skønne et niveau for dette stofindhold.
Indholdet af miljøfremmede stoffer i biofilm og sediment er ikke alene et resultat af
belastningen med spildevand fra oplandet under tørvejr, men mindre regnhændelser, der
ikke nødvendigvis giver overløb, vil ligeledes kunne give et tilskud stammende fra
byoverfladen. Ikke mindst korte, forholdsvis intensive og volumenmæssigt relativt små
hændelser må i denne sammenhæng forventes at kunne give et væsentligt bidrag af
forurenende stoffer i sedimentet af et fælleskloakeret afløbssystem.
Ud over vanskeligheden med at skønne selve stofindholdet i biofilm og sediment er der
naturligvis et tilsvarende problem i form af fastlæggelse af biofilmens og sedimentets
relative betydning for det samlede stofindhold i overvandet. I traditionel
beregningsmæssig henseende tillægges overvandet sit stofindhold fra to af de tre
hovedkilder, nemlig dels byoverfladen, dels sediment/biofilmen.
Følgende eksempel illustrerer den relative betydning af den afrevne biofilm og det
resuspenderede sediment for overvandets stofindhold: For COD som en central parameter for
organisk materiale er et typisk indhold i afstrømmet regnvand (primært svarende til
bidraget fra byoverfladen) ca. 40 - 50 mg COD/l . Den tilsvarende overvandskoncentration i
fællessystemer er på 130 - 160 mgCOD/l, svarende til, at bidraget fra biofilm og
sediment typisk er ca. 90 mgCOD/l. Bidraget af COD fra sedimenter og biofilm er dermed
større end selve regnafstrømningens bidrag.
Eksemplet er baseret på et skøn og naturligvis ikke generelt, idet de relative bidrag
vil variere fra stof til stof afhængig af den primære kilde til stoffet. Imidlertid er
det et klart eksempel på biofilmens og sedimentets potentielle betydning for
stofindholdet i overvandet. Dette gælder også for miljøfremmede stoffer, hvoraf mange
har en væsentlig grad af tilknytning til det organiske, partikulære materiale.
Formålet med afsnittet er, på basis af et udsnit af den internationale litteratur, at
give et skønnet niveau for indholdet af forurenende stoffer i biofilm og sediment som ét
af enkeltbidragene til overvandets stofindhold. I den udstrækning det er muligt vil der
især blive lagt vægt på de miljøfremmede stoffer.
Biofilm i afløbsledninger udvikles på alle overflader, som kommer i kontakt med
spildevandet. I nogen grad gælder dette også de overflader, som under normal
tørvejrsdrift forekommer over vandoverfladen, og som udsættes for stænk og høj
luftfugtighed. Biofilm i afløbssystemer, der ofte benævnes kloakhud, består
hovedsagelig af mikroorganismer, extracellulært polymert stof (EPS) og adsorberede
uorganiske og organiske stoffer, som stammer fra spildevandet.
Aerobe biofilm, som under danske forhold typisk udvikles i gravitationsledninger, har
en tykkelse på få mm afhængig af de strømningsmæssige forhold. Anaerobe biofilm, som
normalt udvikles i trykledninger, er generelt tyndere svarende til maksimalt nogle få
hundrede µm. Den tynde film i trykledninger udvikles med en ret glat overflade hvorimod
biofilmen i en gravitationsledning normalt er dunet. Den aerobe biofilm i
gravitationsledninger har derfor en tilsvarende stor overflade med mulighed for adsorption
af såvel mindre partikler som opløste forbindelser, herunder både organiske og
uorganiske miljøfremmede stoffer.
Tilstedeværelse (akkumulering) af sediment i et afløbssystem er primært bestemt
af spildevandets indhold af partikulært materiale og de hydrauliske forhold. Som
udgangspunkt bør et afløbssystem være designet til ikke at give en permanent
akkumulering af sedimenterbart materiale. Virkeligheden er ofte anderledes. Især i
ledningssystemer i fælleskloakerede systemer vil sediment kunne aflejres under tørvejr
for efterfølgende at blive eroderet i forbindelse med regnbegivenheder, når
strømningshastigheden og forskydningsspændingen øges.
Crabtree (1989) har foretaget en opdeling af sedimentet, som primært baserer sig på
de fysiske egenskaber, men som bliver relevant set i relation til sedimentet som en kilde
til overvandets stofindhold, tabel 5.5. Taksonomien er baseret på fire primære klasser,
som suppleres med en femte klasse B, der består af cementeret klasse A materiale. Denne
type er ikke særlig almindelig i Danmark og er derfor ikke medtaget i tabel 5.5.
Table 5.5
Taksonomi for sediment i afløbssystemer ifølge Crabtree (1989).
Sediment- klasse |
Beskrivelse og typisk forekomst |
Våd- vægt |
%-fordeling,
partikelstørrelse (mm) minimum-middelværdi- maximum |
Andel organisk
stof |
|
|
x 103 g/l |
< 0,063 |
0,063 -2,0 |
2,0-50 |
(%) |
A |
groft, granuleret materiale alment
forekommende |
1,72 |
1-6-30 |
3-61-87 |
3-33-90 |
7 |
C |
mobilt, fingranuleret materiale
zoner med rolige forhold og overlejret klasse A |
1,17 |
29-45-73 |
5-55-71 |
0 |
50 |
D |
biofilm |
1,21 |
17-32-52 |
1-62-83 |
1-6-20 |
61 |
E |
Finkornet, mineralsk og organisk
materiale særligt i bassiner |
1,46 |
1-22-80 |
1-69-85 |
4-9-80 |
22 |
Som det fremgår af tabel 5.5 er biofilmen medtaget i taksonomien foreslået af Crabtree
(1989). Det fremgår endvidere, at organisk stof udgør en varierende og generelt
væsentlig del af sedimentet. Klasse A sediment angives at være den dominerende type i
fællessystemer. Indholdet af organisk materiale er væsentligt, idet det udgør et medium
som adsorbent for en lang række både organiske og uorganiske miljøfremmede stoffer.
Sammenfattende må forekomsten af miljøfremmede stoffer i biofilm og sediment
forventes at være påvirket af især følgende faktorer:
| Belastningen fra oplandet |
| Afløbssystemets udformning og dermed afledte muligheder for udvikling af biofilm og
deposition af sedimenterbare stoffer |
| Specifikke stofkarakteristika for miljøfremmede stoffer især
adsorptionsegenskaber samt tilsvarende karakteristika for biofilm og sediment |
| Processer i biofilm og sediment, herunder omsætning af de organiske miljøfremmede
stoffer |
Der er gennemført meget få undersøgelser af forekomsten af miljøfremmede stoffer i
biofilm og sediment fra afløbssystemer. Den systematik, som ovennævnte fire punkter
afspejler, kan generelt ikke genfindes som elementer i de få undersøgelser, som er
refereret i litteraturen. De efterfølgende resultater fra litteraturen er derfor ikke
nødvendigvis et udtryk for et typisk dansk niveau.
Den følgende oversigt over stofindholdet i sediment er ikke nødvendigvis fuldt
dækkende for hvad der internationalt foreligger. Oversigten refererer primært til
undersøgelser, som har været foretaget i UK, Frankrig, Belgien og Tyskland. Så vidt det
har været muligt er der valgt resultater fra afløbssystemer, som er sammenlignelige med
hvad der kan forekomme i Danmark.
Tabel 5.6 viser en række udvalgte og basale stofparametre for klasse A sediment.
Tabellen viser resultater fra en lang række undersøgelser gennemført i UK, Tyskland og
Belgien.
Tabel 5.6
Typiske værdier for udvalgte forurenende stoffer knyttet til sediment af
klasse A, (Ashley et al., in press).
Parameter (enhed) |
Medianværdier |
Min. max. |
TS, total tørstof (g/kg) |
550 - 800 |
350 - 820 |
VS, flygtigt stof (%) |
4,5 - 10 |
1 - 19 |
COD (g/kg)* |
25 - 70 |
6 - 270 |
BOD5 (g/kg)* |
4 - 14 |
1 - 90 |
BOD, efter 4 timer (mg/kg)* |
400 |
100 700 |
Organisk N (mg/kg) |
800 |
200 1500 |
Ammoniak (NH3 + NH4+)-N (mg/kg) |
100 |
10 - 300 |
* tørvægt
Crabtree (1986) har fremlagt teorien om at sediment i afløbssystemer er underkastet en
"ældningsproces" forårsaget af processer mellem sediment og spildevand.
Efterfølgende har Ristenpart (1995b) undersøgt forekomsten af denne ældningsproces
udtrykt gennem variabiliteten i stofindholdet i sediment af varierende alder, se tabel
5.7.
Tabel 5.7
Variabilitet af udvalgte parametre i sediment af forskellig alder,
(Ristenpart, 1995b).
Parameter (enhed) |
Ungt
(nyligt sedimenteret) |
Middel (resuspenderet fra tid til
anden) |
Gammelt (konsolideret) |
Massefylde (kg/m) |
1200 |
1510 |
1840 |
TS, total tørstof (g/kg) |
355 |
705 |
812 |
VS, flygtigt stof (% af tørstof) |
27,0 |
8,8 |
2,4 |
pH (-) |
5,68 |
7,11 |
7,66 |
BOD5 (g/kg vådvægt) |
31,6 |
12,5 |
2,7 |
COD (g/kg vådvægt) |
95,6 |
55,3 |
19,0 |
De forskelle, som fremgår af tabel 5.7, svarer til et forventet forløb af anaerobe,
mikrobielle processer i sedimentet. Nyligt sedimenteret sediment har således ikke blot
det højeste forureningspotentiale, men har også den laveste forskydningsspænding for
erosion. Sådanne sedimenttyper må derfor forventes at udvise den højeste
forureningsmæssige belastning i forbindelse med overløb.
Meget få undersøgelser har været gennemført vedrørende indhold af tungmetaller i
sediment fra afløbssystemer. Tabel 5.8 gengiver resultater fra to undersøgelser udført
i Tyskland, (Brombach et al., 1992; Ristenpart, 1995a).
Tabel 5.8
Tungmetalindhold i sediment fra to afløbssystemer i Tyskland. Hver
undersøgelse omfatter 2-3 tilfældige prøver. Indholdet er anført pr. kg tørvægt.
Sted for prøvetagning |
Bad Mergentheim*,
ikke-fraktionerede prøver (Brombach et al., 1992) |
Hildesheim**, fraktion < 0,2
mm (Ristenpart, 1995a) |
Bly (mg/kg) |
14 |
173 |
Kobber (mg/kg) |
26 |
168 |
Zink (mg/kg) |
327 |
14 |
Nikkel (mg/kg) |
14 |
26 |
Cadmium (mg/kg) |
0,3 |
1,8 |
* opland: beboelse
** opland: blandet beboelse og industri
Resultaterne fra de to undersøgelser som er gengivet i tabel 5.8 er ret forskellige.
En lang række forhold kan være medvirkende hertil, herunder forskellige
oplandskarakteristika. Den mere finkornede fraktion fra undersøgelsen i Hildesheim vil
alt andet lige resultere i et højere indhold af tungmetal end de ikke-fraktionerede
prøver fra Bad Mergentheim.
I forlængelse af undersøgelsen gennemført af Brombach et al. (1992) har Michelbach
and Whörle (1994) undersøgt og sammenlignet indholdet af zink og totalindholdet af
polyaromatiske hydrocarboner (PAH) i biofilm og sediment fra afløbssystemer, se tabel
5.9. Tabellen giver niveauer for dette stofindhold.
Tabel 5.9
Indhold af zink og total PAH i biofilm og sediment fra afløbssystemer,
(Michelbach and Whörle, 1994).
Stof |
Zink (mg/kg) |
Total PAH (mg/kg) |
Biofilm |
1000 - 3000 |
7 - 15 |
Sediment (granuleret klasse A) |
200 - 500 |
2 |
Som det må forventes har biofilmen det højeste indhold af miljøfremmede stoffer pga et
højt indhold af organisk stof og fordi klasse A sediment er forholdsvis groft.
Sørensen og Andersen (1992) undersøgte indholdet af tungmetallerne nikkel (Ni) og
chrom (Cr) i biofilm udtaget fra afløbssystemet i en middelstor dansk provinsby.
Spildevandet i byen er generelt typisk husspildevand, men på visse ledningsstrækninger
forekommer industrispildevand med en potentiel belastning af tungmetaller fra industrier.
Tabel 5.10 viser resultatet af undersøgelsen, som omfattede ialt 64 prøvetagninger af
biofilm i et bredt udsnit af byens afløbssystem.
Tabel 5.10.
Indhold af nikkel og chrom i biofilm fra et afløbssystem. Undersøgelsen
omfatter ialt 64 biofilmprøver, (Sørensen og Andersen, 1992).
Stof |
Nikkel (mg/kg) |
Chrom (mg/kg) |
Typisk lavt niveau |
10 - 40 |
30 - 100 |
Typisk mellemniveau |
50 -200 |
Et tydeligt mellemniveau forekommer ikke |
Niveau observeret på visse strækninger
(ialt ca. 12 observationer) |
500 - 1500 |
100 - 300 |
Som det fremgår af tabel 5.10 er der observeret en væsentlig variation i indholde af
tungmetaller i biofilmen i afløbssystemet. Det høje niveau (max værdier: 3800 mgNi/kg
og 1020 mgCr/kg) må forventes at være forårsaget af industribelastninger.
Sammenfattende kan det konstateres, at information om indholdet af miljøfremmede
stoffer i biofilm og sediment fra afløbssystemer er særdeles begrænset, men trods dette
kvalitativt værdifuldt. Især er den foreliggende viden om indholdet af organiske
miljøfremmede stoffer meget sparsom.
Der er grund til at antage, at indholdet af både tungmetaller og organiske
miljøfremmede stoffer i biofilm og sediment i afløbssystemer fra fælleskloakerede
oplande er sammenlignelig med og i visse tilfælde højere end det
tilsvarende indhold i partiklerne fra spildevand og urbane overflader. Denne antagelse er
begrundet i følgende:
| De relativt få undersøgelser af indholdet af miljøfremmede stoffer i biofilm og
sediment understøtter antagelsen. |
| Det organisk partikulære materiale, som forekommer i sediment og i særlig grad
i biofilm er adsorbent for en lang række organiske og uorganiske miljøfremmede
stoffer. |
| Det organiske materiale (COD) i biofilm og sediment giver typisk et væsentligt bidrag
til overvandets stofindhold. |
| Biofilm og sediment belastes løbende med miljøfremmede stoffer fra spildevandet under
tørvejr og med stof fra de urbane overflader under regn herunder også de mindre
hændelser, som ikke giver anledning til overløb. |
Det må således skønnes, at både biofilm og sediment sammenlignet med
bidragene fra tørvejrsspildevandsstrømmen og byoverfladerne er en væsentlig
kilde til belastning af recipienter med miljøfremmede stoffer. Især biofilm og mobilt
og dermed nyligt sedimenteret finkornet materiale må anses for at være en
vigtig kilde.
Materialet, som eroderes i afløbssystemet og efterfølgende transporteres i vandfasen
og aflastes til en recipient i forbindelse med en regnbegivenhed vil generelt være
finkornet. Indholdet af både tungmetaller og organiske miljøfremmede stoffer i denne
fraktion må generelt vurderes at være tilsvarende højere end det, der vil blive bestemt
i en ikke-fraktioneret prøve.
| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top
| |
|