| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

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

6 Sammenstilling af resultater

6.1 NPO stoffer

Det fremgår af kapitel 4 og 5, at den tilgængelige viden er meget varierende for de forskellige stoffer, både hvad angår kvalitet og omfang. For NPO-stofferne (bl.a. SS, BI5, COD, N og P) er der gennemført nationale danske måleprogrammer med henblik på at estimere gennemsnitskoncentrationer i overvand (Miljøstyrelsen, 2000c). Der er tale om længerevarende målekampagner, der er godt dokumenteret og hvor prøverne er udtaget flowproportionalt og tørvejrsafstrømningen er kendt. Endvidere er målingerne foretaget opstrøms for det første overløbsbygværk.

Disse længerevarende målekampagner er foretaget på i alt 7 oplande, hvoraf 2 (Frejlev og Hasseris) er vurderet atypiske pga. oplandets karakter, afløbssystemets fysiske tilstand og de afvigende måleresultater. Målingerne fra de resterende 5 oplande er bearbejdet statistisk, og der er estimeret typetal for stofkoncentrationer i overvand til brug i forbindelse med rutinemæssig beregning af regnbetingede udledninger fra fællessystemer på lands- og årsbasis samt vurderinger på oplandsniveau. De ovennævnte måleprogrammerne er endvidere blevet suppleret med en del målinger af dårligere kvalitet, der bekræfter, at typetallene er i den rigtige størrelsesorden.

Ved den seneste bearbejdning (Miljøstyrelsen, 2000c) blev det konstateret, at der er en ikke ubetydelig usikkerhed forbundet med at benytte typetal baseret på målinger i 5 oplande ved beregning af den samlede udledning fra de mere end 5.000 overløbsbygværker i Danmark. Det blev desuden påpeget, at stofafstrømningens tidsmæssige forløb i sammenhæng med bassiner og moderne overløbsbygværker kan og vil reducere stofudledningen i forhold til en simpel opblandingsberegning. Flere forfattere har vurderet (f.eks. Christensen og Nielsen, 2001) at stofudledningen fra moderne overløbsbygværker i forbindelse med bassiner overvurderes med en faktor 2-3 i forhold til den faktiske udledning. Selv med den mest optimale information er der altså tale om en væsentlig usikkerhed på de beregnede nationale værdier.

Fra bearbejdningen af NPO-stoffer (kapitel 3) konkluderes det at der ikke er behov for en ændring af typetalskoncentrationerne i forhold til anbefalingen i Miljøprojekt 532 (Miljøstyrelsen, 2000c).

6.2 Metode til skøn af koncentrationsintervaller for andre stoffer

For de stoffer der er omfattet af NOVA 2003 måleprogrammet for spildevand gælder, at der er et dårligere materiale til at beregne typetal end for de traditionelle NPO-stoffer. Der kan være tale om målinger af overløbsvand uden angivelse af tørvejrsafstrømning og/eller opblandingsforhold, at prøverne ikke er udtaget optimalt, at der er for få prøver, at afløbssystemet og/eller afstrømningen ikke svarer til danske forhold eller andre forhold der gør at målingerne ikke er helt valide.

Det er dermed ikke muligt at opstille egentlige typetal for stofferne i NOVA 2003s måleprogram for spildevand på det nuværende grundlag. Det er dog stadig centralt at søge at opstille koncentrationsintervaller for stoffernes indhold i udledninger fra fællessystemer, som er så snævre som muligt. På den måde kan man på baggrund af det fulde NOVA 2003s måleprogram for spildevand stadig søge at foretage en vurdering af, hvilke kilder der bør ske indgreb ved, hvis udledningen af et stof er utilfredsstillende stor.

Al information vedrørende fundne koncentrationsintervaller for alle stoffer i NOVA 2003 for overløb fra fællessystemer er sammenstillet i bilag A. Der er tale om tungmetaller og miljøfremmede organiske stoffer, men ikke de traditionelle NPO-stoffer.

Det indsamlede materiale kan opdeles i tre forskellige typer af målinger, afhængigt af kilden af informationer:

1. Målinger fra Frejlev opland, dvs. målinger som ikke tidligere er rapporteret i litteraturen.
2. Øvrige danske målinger, som tidligere er publiceret i litteraturen. Der er anført intervaller for hhv. overløbsvand/overvand fra fællessystemer, regnafstrømning fra befæstede arealer og spildevand.
3. Internationale målinger sammenstillet fra litteraturen. Hér er anført intervaller for overløbsvand fra fællessystemer regnafstrømning fra befæstede arealer samt i biofilm og sedimenter.

På denne baggrund forekommer det rimeligt som første trin i en metode for skøn af koncentrationsintervaller, at klassificere forureningsstofferne i forskellige kategorier afhængigt af den tilgængelige information. Derudover skal det pointeres, at nøjagtigheden af en udledningsberegning falder i takt med at informationsgrundlaget falder. Følgende kategorier af forureningskomponenter kan identificeres ud fra datamaterialet, der er præsenteret i bilag A:

Kategori 1: Stoffer eller stofgrupper, for hvilke typetal for overvand kan beregnes ud fra danske målinger i tilløb til overløbsbygværker i overensstemmelse med de etablerede retningslinier.

Kategori 2: Stoffer eller stofgrupper, for hvilke typiske koncentrationsintervaller vil kunne skønnes ud fra danske målinger i udledninger fra fælleskloakerede områder (målinger direkte på overløbsvand).

Kategori 3: Stoffer eller stofgrupper, for hvilke typiske koncentrationsintervaller vil kunne skønnes ud fra data, som findes i den åbne internationale litteratur vedrørende koncentrationsniveauer i udledninger fra fælleskloakerede områder (målinger direkte på overløbsvand).

Kategori 4: Stoffer eller stofgrupper, for hvilke typiske koncentrationsintervaller vil kunne skønnes på baggrund af data, som findes i dansk og international litteratur vedrørende koncentrationsniveauer i afstrømmende regnvand, spildevand samt biofilm og sedimenter i kloaksystemer, samt information vedrørende de processer som styrer opblandingsforhold, resuspension etc. i kloaksystemet.

Kategori 5: Stoffer eller stofgrupper, for hvilke koncentrationsintervaller ikke kan skønnes på baggrund af nuværende viden.

Som det fremgår er viden om stoffet mest detaljeret ved kategori 1 og mindst ved kategori 5. Inddelingen i kategori kan fremstilles ved et flowdiagram som vist i figur 6.1.

Figur 6.1
Flowdiagram til bestemmelse af kategori for et stof. Et stof tilhører den kategori med det laveste nummer, hvor den krævede viden på det aktuelle niveau er kendt.

Det er væsentligt at pointere, at "typetal for overvand" kun kan beregnes for kategori 1 stofferne, idet der kun her foreligger målinger specielt tilrettelagt med henblik på at estimere overvandskoncentrationer. For alle de andre kategorier af stoffer vil koncentrationerne afhænge af opblandingsforholdet mellem regn og spildevand, hvilket potentielt kan medføre store variationer i koncentrationer. Disse variationer i koncentrationer vil det kræve omfattende måleprogrammer at etablere et statistisk overblik over.

For kategori 2 stoffer må det komme an på en nærmere analyse at vurdere, om datagrundlaget er godt nok til, at det kan anbefales at skønne typiske koncentrationsintervaller (for overløbsvand), der kan bruges i forbindelse med gennemsnitsbetragtninger ved rutinemæssige udledningsberegninger på landsplan. Tilsvarende gælder for kategori 3 stoffer, hvor der ydermere er knyttet den usikkerhed, at der ikke findes danske målinger.

For kategori 4 stoffer er den eneste farbare vej at skønne koncentrationsintervaller ud fra oplysninger om koncentrationer i de kilder, overløbsvandets stofindhold stammer fra (spildevand, regnafstrømning, biofilm og sedimenter). Disse målte koncentrationer skal videre suppleres med information vedrørende opblandingsforhold, sedimentation og resuspension, nedbrygning osv. i kloaksystemet.

For stoffer i kategorierne 2, 3 og 4 vil skøn over koncentrationsniveauer også kunne støttes af oplysninger om, hvilke produkter og anvendelser de enkelte stoffer indgår i. Information om de enkelte stoffers fasefordeling, sorptionsegenskaber og nedbrydning i hhv. vand-, biofilm- og sedimentfasen vil være vigtig information. Denne type information er ikke indsamlet i nærværende projekt, og det bør nævnes, at det er en generel erfaring, at det nødvendige datamateriale til sådanne vurderinger kun er tilgængeligt for et fåtal af de miljøfremmede organiske stoffer.

De skønnede intervaller kan dermed, afhængigt af kategorien, benyttes til forskellige typer af beregninger. I tabel 6.1 er angivet, hvilke beregninger man som udgangspunkt kan benytte de forskellige kategorier til. For et stof der tilhører kategori 3 ses det, at man som udgangspunkt kan lave en rimelig vurdering af stofstrømmen af stoffet, mens en beregning af de årlige udledninger fra fællessystemer i absolutte tal vil være meget upræcis. Det vil derimod som udgangspunkt være muligt at foretage en relativ vurdering af kildestyrken af forskellige typer af indgreb, altså at sammenligne bidraget fra fælleskloakerede oplande med det atmosfæriske bidrag og udledninger fra renseanlæg og industrier.

Tabel 6.1
Skønnede mulige beregninger med de forskellige kategorier. Usikkerheden bliver væsentligt mindre når man rykker en søjle til højre. Parenteserne angiver, at sådanne beregninger kan foretages med rimelighed, såfremt den store usikkerhed på resultatet indgår i vurderingen.

Opdelingen i kategorier er foretaget ud fra et ønske om at kunne foretage de beregninger og vurderinger, som er opstillet i tabel 6.1. I nærværende projekt er der fokuseret på at opstille koncentrationsintervaller, der så vidt som muligt giver udtryk for, hvad man forventer stationsmiddelkoncentrationen i et "almindeligt" opland i Danmark vil ligge inden for. Det bemærkes dog, at litteraturen ikke altid indeholder oplysninger, der gør det muligt at sklene mellem f.eks. variationer fra opland til opland og fra hændelse til hændelse. Det betyder, at koncentrationsintervallerne bliver bredere end ellers.

Selv om et stof formelt set tilhører en kategori kan datagrundlaget vurderes at være for ringe til at der kan opstilles et typisk koncentrationsinterval. Det kan skyldes at fordi antallet målinger er for lille (f.eks. vil enkelte målinger fra Frejlev betyde, at stoffet er klassificeret i kategori 2) eller at det resulterende interval bliver så stort, at det ikke giver nogen information til beregninger på det pågældende beregningsniveau. I det tilfælde kan datamaterialet ikke benyttes til den type af beregning som er skitseret i tabel 6.1. Det er dog valgt at bibeholde klassificeringen i det følgende for at gøre opmærksom på, at der foreligger et vist datamateriale på det pågældende vidensniveau.

6.3 Skønnede intervaller

Stofferne i bilag A er indledningsvist inddelt i kategorier svarende til figur 6.1. Det er kun NPO-stoffer, der kan placeres i kategori 1, hvorfor alle stofferne fra NOVA 2003s måleprogram for spildevand er kategoriseret i kategorierne 2-5. Resultatet af gennemgangen ses i bilag C.

Anvendeligheden af dataene i bilag A i forhold til at kunne skønne koncentrationsintervaller for stofferne i regnvandsbetingede udledninger fra fælleskloakerede områder er vurderet i forhold til følgende kriterier:

1. Kvalitet af datagrundlaget, primært i forhold til antallet af målinger og målesteder samt spredningen på de målte koncentrationer.
2. Danske måledata har fået større vægtning end udenlandske.
3. Der skal være minimum fem målinger i Frejlev-undersøgelsen. Dette skyldes et ønske om et rimeligt omfang af de anvendelige danske data. Detektionsgrænser er brugt som nedre intervalgrænse, hvor ikke andet er fundet.
4. Data fra målinger for stoffer, der er flygtige og hvor der kun er tilstrækkelige data for afstrømmet regnvand til stede, er ikke anvendt.
5. Data for pesticider, der er forbudte i Danmark, og som stammer fra udenlandsk litteratur om regnafstrømning, er skønnet ikke at være anvendelige.
6. Tungmetalbidrag fra sedimenter i kloaksystemer anvendes kun til skøn såfremt de adskiller sig væsentlig fra data for overløb. I denne vurdering er sedimentkoncentrationer (mg/ kg tørvægt) omregnet til koncentrationer i vandfasen (m g/L), hvortil der er anvendt en suspenderet stofkoncentration på 200 mg/L (Miljøstyrelsen, 2000c). I et tilfælde (Ni) medførte denne omregning, at bidraget fra sedimentet kom med i skønnet for koncentrationsintervallet.

Ud fra ovennævnte kriterier er det ikke muligt at skønne koncentrationsintervaller for alle stofferne i kategorierne 2-4. I nærværende projekt er det som beskrevet ovenfor, valgt at klassificere stofferne efter hvorvidt der overhovedet forefindes data i en bestemt kategori, snarere end at forlange, at data kan benyttes til at lave bestemte typer af beregninger. Dette er gjort for at markere, at der i kategori 2 forefindes danske data, der kan benyttes, såfremt det er nødvendigt i aktuelle situationer, og at der i kategori 3 forefindes målinger i overløbsvand, dog fra udenlandske studier.

De koncentrationsintervaller, der er fremkommet ved at skønne udfra den indsamlede information i kapitlerne 3-5 og bilag A er angivet i tabel 6.2, der udelukkende indholder kategori 2 stoffer. Årsagen til dette er, at det blev vurderet, at ingen af de stoffer, som er blevet placeret i kategori 3 og 4, opfylder det første kriterie i listen ovenfor. Det er således blevet vurderet, at antallet af målinger var for ringe til, at koncentrationsintervaller vil kunne skønnes for samtlige stoffer i kategori 3 og 4. Dette har medført at der kun er skønnet intervaller for 24 ud af de 146 parametre (ca. 16 %) der er med i NOVA 2003s måleprogram for spildevand.

Tabel 6.2
Skønnede koncentrationsintervaller for overløbsvand for de stoffer, hvor det skønnes muligt at opgive intervaller.

* Ved vurderingen af intervaller for BBP og DBP er der benyttet de koncentrationer som er angivet i kapitel 5 og ikke intervallerne opgivet i bilag A.

Blandt formålene med etablering af måleprogrammet NOVA 2003 er nævnt muligheden for at lave vurderinger af stoftilførslerne fra forskellige kilder. Til det formål kan man benytte de data der er fundet i litteraturen og i konkrete skøn benytte de værdier, der er angivet i bilag A eller i den originale litteratur.

Det er i den forbindelse vigtigt at bemærke, at intervallerne i bilag A bærer præg af forskellige typer af variationer, primært variation fra hændelse til hændelse, variation fra sted til sted (opland) og variation fra land til land. Ved variationer mellem lande kan også dimensioneringspraksis og forskellig levevis have endog væsentlig betydning for resultatet. Ved benyttelse af data fra bilag A er der dermed ikke nogen garanti for, at de afrapporterede målinger er repræsentative for danske forhold.

Der er opstillet koncentrationsintervaller for 20 stoffer, hvor der ikke før har været nogen anbefalede værdier. For bly, kobber, zink og cadmium blev der etableret anbefalede koncentrationsintervaller i Miljøstyrelsen (1990b). Inden nærværende projekt blev påbegyndt var forventningen, at koncentrationen af bly var faldet fordi brugen af blyholdig benzin er ophørt og at koncentrationen af kobber er steget på grund af introduktionen af asbestfri bremser. Der var ikke nogle forventninger til, at indholdet af de to sidste tungmetaller skulle have ændret sig.

Antagelserne om ændringerne har vist sig at holde stik. Indholdet af bly er skønsmæssigt halveret og koncentrationen af kobber er steget, mens de nye intervaller for zink og kobber er noget større end de gamle og helt indeholder de hidtil anbefalede værdier.

6.4 Diskussion

Konceptet omkring overvandskoncentrationer opstod ud fra en simpel massebalance for afstrømning fra fællessystemer. I Danmark er konceptet introduceret i dimensioneringspraksis i Spildevandskomitéens Skrift 21 (SVK, 1985) For flere af NPO-stofferne, f.eks. COD, gælder, at overvandskoncentrationen er ca. 3 gange så stor for fællessystemer som for separat afstrømmet regnvand. Den ekstra afstrømning blev tilskrevet resuspension i afløbssystemet.

Det er ikke muligt at lave tilsvarende betragtninger for mange af de stoffer, der er med i NOVA 2003s måleprogram for spildevand. For kobber gælder f.eks., at koncentrationen i overløbsvand er lavere såvel i fællessystemer end i separat afstrømmet regnvand. Da bidraget fra sedimenter og biofilm pr. definition er nul eller positivt giver massebalancen dermed ikke mening, hvis ikke der tages hensyn til, at kobber bindes til de tunge sedimenter, der ligger lavt i spildevandsstrømmen og dermed ikke løber over overløbskanten. Dette hensyn er der ikke taget i den traditionelle paradigme for overvand, jf. formel 2.2.

De skønnede intervaller beror derfor delvist på subjektive skøn, ligesom typetallene for NPO-stoffer og udvalgte tungmetaller blev skønnet omkring 1990 (Miljøstyrelsen, 1990a). I eksemplet ovenfor antages det, at kobber bindes hårdt til organisk stof og sedimenter og dermed transporteres langs bunden i de fraktioner der ikke medtages i prøveudtagningen.

På baggrund af sammenstillingen er det muligt at foretage beregninger af de årlige udledninger på nationalt plan for en række stoffer. Beregningerne skal naturligvis tolkes med en vis forsigtighed, da der er en væsentlig usikkerhed på koncentrationsintervallerne. For konkrete hændelser og oplande kan værdien være endog meget forkert. For hovedparten af stofferne gælder, at usikkerheden i datamaterialet gør, at det ikke er muligt at opstille intervaller, der dækker en generel anvendelse. For disse stoffer gælder, at der er oplyst de data, der er indsamlet som led i projektet. Disse oplysninger kan anvendes i konkrete situationer hvor f.eks. kildestyrker af forskellige typer af udledninger skal vurderes.

Det vil være helt centralt i forbindelse med at opstille koncentrations- intervaller for stoffer i kategori 3 og 4, at der udføres en større analyse af hvor de pågældende stoffer benyttes og dermed hvorfor og i hvilke niveauer de pågældende stoffer optræder i de regnbetingede afstrømninger. Det har ikke været muligt inden for nærværende projekt at foretage denne vurdering. Det er som tidligere nævnt en forudsætning for brug af den metode, at stoffets egenskaber er velkendte, herunder fasefordeling, sorptionsegenskaber og nedbrydningsrater i de forskellige miljøer. Det er dermed ikke tilstrækkeligt at have kendskab til kilderne, idet der hverken nationalt eller internationalt forefindes målinger i såvel regnafstrømning som i spildevand og sedimenter.

I det eksisterende NOVA 2003 måleprogram for spildevand er antallet af analyseparametre relativt stort, og i praksis så omfattende, at det er en begrænsning for antallet af undersøgelser. En dybtgående kildesporing i kombination med viden om stoffernes opførsel (sorption, nedbrydning, fordampning etc.), en farlighedsidentifikation og de hidtidige målinger vil kunne bidrage til udvælgelsen af de stoffer, som vil kunne udelukkes med henblik på at opnå et reduceret måleprogram.