Vurdering af konsekvenser af forslaget til nyt badevandsdirektiv fra EU, dateret 24.10.2002

4 Faktorer der forventes at have betydning for badevandskvaliteten

4.1 Beskrivelse af kilder til fækal forurening
      4.1.1 Punktkilder med spildevand herunder vandløb
      4.1.2 Diffuse humane kilder til fækal forurening (badende og lystbåde)
      4.1.3 Fugle, herunder kysttype
      4.1.4 Husdyr, vilde dyr og gylleudspredning
4.2 Beskrivelse af faktorer der påvirker henfald af termotolerante fækale colibakterier
      4.2.1 Temperatur
      4.2.2 Lys
      4.2.3 Salinitet
4.3 Beskrivelse af fortynding langs kysten
4.4 Beskrivelse af overordnede forhold med indflydelse på belastningen med fækal forurening
      4.4.1 Regn
      4.4.2 Kysttyper

Alle varmblodede dyr udskiller termotolerante coliforme bakterier via fæces. Disse bakterier kan normalt ikke opformeres i naturen, men vil hendø med en hastighed der afhænger af miljøet. I tabel 22 er angivet en række kilder og faktorer, som forventes at have betydning for koncentrationen af termotolerante coliforme bakterier i overfladevande.
Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Tabel 22‘‘
Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Tabel 22‘‘

Tabel 22.
Oversigt over kilder til fækal forurening af overfladevande samt faktorer, der påvirker nedbrydningen af termotolerante fækale colibakterier i overfladevand.

Ud over ovennævnte kilder og faktorer for henfald vil badevandskvaliteten blive påvirket af fortynding samt overordnede forhold som influerer på flere af de nævnte kilder og faktorer, såsom regnvejr og kysttype.

Der er ikke datamæssigt grundlag til at vurdere betydningen af alle de kilder og faktorer, der er nævnt i tabel 22, ligesom en del af kilderne og faktorerne er påvirket af hinanden eller af andre faktorer som f. eks. regn. Enkelte kilder og faktorer forventes at være uden reel betydning for badevandskvaliteten.

De kontinuerte udledninger fra renseanlæg og vandløb, der er påvirkede af fækalier fra både dyr og mennesker, vil ofte medføre badeforbud som følge af høje forekomster af termotolerante coliforme bakterier i nærheden af udløbene. I disse områder udtages normalt ikke badevandsprøver. At de senere analyser viser at disse udledninger er mindre betydende for badevandskvaliteten, er således ikke udtryk for at udledningerne ikke påvirker den hygiejniske vandkvalitet, men er alene et udtryk for at der normalt ikke udtages prøver ved meget påvirkede lokaliteter med badeforbud.

Regn giver den kraftigste dynamiske belastning med termotolerante coliforme bakterier. I Danmark udledes ca. 50% af alle termotolerante coliforme bakterier fra byområder under regn. Dette skal ses i sammenhæng med at det regner under 5% af tiden i Danmark. Endvidere sker der under regn væsentlig fækal forurening fra husdyr og vilde dyr (Nagels et al, 2002). Derfor forventes regnvejr at have en væsentlig indflydelse på mange forureningskilder og dermed på den resulterende badevandskvalitet.

Regnsituationen bliver derfor undersøgt, dels med regn betragtet som en særlig kilde og dels som de enkelte kendte kilders påvirkning i regnsituationen, såsom regnbetingede udledninger fra afløbssystemer og renseanlæg samt udledninger fra vandløb.

Vandløbene er vigtige transportveje for fækal forurening fra bl.a. bebyggelser og dyrehold i det åbne land og inddrages derfor i analysen som en punktkilde ved udmundingen ved kysten.

Blandt de vilde dyr forventes belastningen fra fugle at være den mest betydende kilde til fækal forurening, hvorfor tætheden af fugle ved badevandsstationerne beskrives og inddrages i analyserne.

Blandt de faktorer, der påvirker nedbrydningen vurderes især temperaturen, UV-bestrålingen og saltholdigheden at være de væsentligste. Disse er derfor beskrevet og inddraget i analysen.

De øvrige faktorer nævnt i tabel 22 indgår ikke i undersøgelsen, idet det antages, at de reelt ikke bidrager væsentligt til badevandskvaliteten.

Kysttypen, herunder havne, er inddraget i analysen for at se om dette generelt har en væsentlig betydning for badevandskvaliteten.

I de følgende afsnit uddybes hvordan de enkelte kilder, faktorer og overordnede påvirkninger er beskrevet og inddraget i model- og analysearbejdet. Beskrivelserne fokuserer på den tid af året, hvor der er udtaget badevandsprøver, dvs. 1. maj - 30. september.

Frederiksborg Amt har badevandsstationer, der repræsenterer alle typer af kilder, faktorer og overordnede påvirkninger, hvorfor badevandstationerne fra dette amt er valgt til analysen. Endvidere viser analyserne i kapitel 3 at Frederiksborg Amt er rimeligt repræsentativ.

4.1 Beskrivelse af kilder til fækal forurening

4.1.1 Punktkilder med spildevand herunder vandløb

Punktkilderne består af udledninger fra vandløb, renseanlæg, separate regnvandsudløb og overløb fra fællessystemer.

Den ideale beskrivelse af påvirkningen af en badevandslokalitet vil omfatte en stor mængde information om forholdene ved hver enkelt prøveudtagning ved hver station. De væsentligste informationer ville være en beskrivelse af udledningens størrelse i perioden op til prøveudtagningen samt beskrivelse af strømforholdene; om strømmen i badevandsområdet leder udledningen hen mod prøvetagningsstedet og med hvilken hastighed. Ingen af disse informationer er tilgængelige for nærværende analyse, dels fordi disse data normalt ikke er registreret og dels fordi det vil være meget omfattende at tilvejebringe informationerne de få steder hvor data eventuelt kan findes.

For at vurdere hvilke stationer, der antages at være påvirkede af enkeltkilder, er der for alle kyststrækninger beregnet en fortyndingsafstand, defineret som den afstand fra punktkilden, hvor udledningen er fortyndet 90% med havvand (se nærmere herom i kapitel 4.3). De punktkilder der ligger indenfor én fortyndingsafstand medtages i analysen for den pågældende badevandsstation, mens de punktkilder, der ligger udenfor fortyndingsafstanden ikke medtages i analysen. Den foreslåede fremgangsmåde for udvælgelsen af punktkilder der medtages er forholdsvis grov, men såfremt modellen viser at de medtagne punktkilder faktisk har en meget væsentlig betydning for badevandskvaliteten vil der blive justeret i kriteriet for inddragelse af punktkilder.

Renseanlæg
Hvert renseanlæg beskrives ud fra belastningen af anlægget i personækvivalenter samt anlægstypen.

Vandløb/grøfter
Vandløb beskrives ud fra deres median minimumsvandføring. Der er i beskrivelsen ikke inddraget information om udledninger fra det åbne land og spildevandsanlæg i oplandet til vandløbet.

Separate regnvandsudledninger fra byområder
Udledningen er beskrevet ved den beregnede årlige udledte vandmængde.

Overløb fra fællessystemer
Udledningen er beskrevet ved den beregnede årlige udledte vandmængde. Det har været forsøgt at fremskaffe oplysninger om frekvensen af udledningerne, men forskelle i opgørelsesmetoderne m.v. mellem forskellige kommuner har gjort, at denne variabel ikke har kunnet angives ensartet og er derfor ikke medtaget i modellen.

4.1.2 Diffuse humane kilder til fækal forurening (badende og lystbåde)

Disse kilder er ikke særskilt inddraget i analysen. Belastningen fra lystbåde er dog indirekte indregnet under kysttype "havne" hvor der findes en stor koncentration af lystbåde. Eventuel dumpning af fæces fra lystbåde formodes dog at ske på mere åbent vand.

4.1.3 Fugle, herunder kysttype

De danske kyster har generelt et rigt fugleliv. Dette skyldes især to forhold:

  • De danske kyster er relativt meget lavvandede og derfor velegnede som fødesøgningsområder for kystfugle, og
  • Danmark passeres af et meget stort antal trækfugle under deres veje mellem ynglepladserne i Danmark og længere mod, og deres vinterkvarterer mod vest og syd.

Afhængigt af tidspunktet på året udgøres kystfuglene ved en given kyststrækning således af ynglefugle, oversomrende fugle, trækfugle eller overvintrende fugle. Badesæsonen maj til september omfatter primært kystfuglenes ynglesæson (april-juni) samt perioden for den største del af fuglenes efterårstræk (juli-oktober). Fluxen af fugle langs en given kyststrækning er givetvis betydelig, men er meget dårligt kendt uden for lokaliteter med egentlige fugletræk.

I Frederiksborg Amt er der beskrevet store koncentrationer af fugle ved 16 badevandsstationer. For de resterende 60 badevandsstationer i amtet er tætheden af fugle beregnet ud fra oplysninger om blandt andet beskaffenheden af baglandet og kysten. For hver type lokalitet udregnes et antal mågeækvivalenter som optræder på forskellige tider af året, se tabel 23. En mågeækvivalent er her defineret ud fra det antal termotolerante coliforme bakterier en måge udskiller om dagen, hvilket i øvrigt svarer til udskillelsen fra et menneske.

Ved de 16 lokaliteter med store koncentrationer af fugle er der op til 17.400 mågeækvivalenter i yngletiden.

For de resterende 60 stationer er mængden af fugle beregnet ud fra lokalitetstypen, opdelt på kyst, fjord og sø samt havne, som anført i tabel 23.

Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Tabel 23‘‘
Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Tabel 23‘‘

Tabel 23.
Fugleækvivalenter pr. 100 m på lokaliteter uden konkrete optællinger

4.1.4 Husdyr, vilde dyr og gylleudspredning

Disse kilder til fækal forurening er ikke medtaget direkte i modellen, men er indirekte medtaget under punktkilden "vandløb", som formodes at være påvirket af disse kilder.

4.2 Beskrivelse af faktorer der påvirker henfald af termotolerante fækale colibakterier

4.2.1 Temperatur

Temperaturen har stor betydning for levetiden af termotolerante coliforme bakterier. I mørke og i øvrigt gode overlevelsesbetingelser er overlevelsestiden omkring 3 måneder ved 4-8° C, og ca. 2 mdr. ved temperaturer på 20-30° C (Stenström, 1996). Overlevelsestiden i ferske og marine vandområder, hvor der er mange andre faktorer end temperaturen, der spiller ind, angives overlevelsestiden typisk til nogle få dage.
Temperaturen er en af de parametre der normalt registreres ved udtagning af badevandsprøver. Ved vurderingerne indgår således de aktuelt målte temperaturer for hver prøve.

4.2.2 Lys

Flere undersøgelser tyder på, at henfaldet af termotolerante coliforme bakterier øges i takt med mængden af lys. Ved vurderingerne af betydningen af lyspåvirkningen af prøverne er anvendt tidspunktet på dagen for prøveudtagningen. Det betyder, at prøver udtaget tidligt om morgenen forventes at indeholde flere termotolerante coliforme bakterier end prøver udtaget sidst på dagen, idet der vil være et større henfald i løbet af de lyse dagtimer.

4.2.3 Salinitet

Salinitet er angivet i "PSU" (Practical Salinity Unit). Saliniteten i de danske vande er modelleret af (DHI, 2002) for 2001.

Saliniteten har væsentlig betydning for overlevelse af termotolerante coliforme bakterier. Bakterierne har optimale betingelser ved ca. 10 ‰ saltholdighed. I ferske vande overlever 10 % af bakterierne normalt i 1-4 døgn. I 5 ‰ saltvand overlever 10 % af bakterierne i 4-5 døgn.

Saliniteten i dele af de danske vande, herunder Frederiksborg Amt, varierer betydeligt over året. I store træk styres variationerne af, hvor skellet mellem det ferske vand fra Østersøen og det salte vand fra Vesterhavet er. Ved Bornholm og ved Nordjylland er der således ret konstante saltkoncentrationer.

Som gennemsnitsværdier for saltholdigheden ved de enkelte stationer kan benyttes værdierne angivet i tabel 24.

Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Tabel 24‘‘
Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Tabel 24‘‘

Tabel 24.
Gennemsnitssalinitet i sommersæsonen for de udvalgte områder.

4.3 Beskrivelse af fortynding langs kysten

Punktkilder der udleder ved de danske kyster, kan påvirke badevandsprøverne mere eller mindre, afhængigt af bl.a. fortyndingen af udledningerne. Derfor er fortyndingen langs kysten beregnet og omsat til en "fortyndingsafstand". Fortyndingsafstanden er defineret som den afstand fra punktkilden hvor det må antages at udledningen er fortyndet 90% med havvand. Ved beregningen af fortyndingsafstanden tages kun hensyn til fortynding, ikke henfald af bakterier.

Fortyndingen afhænger af:

  • Badevandsstationens beliggenhed
  • Punktkildernes beliggenhed
  • Strømme ved kysterne
  • Opblanding/fortynding ved punktkilderne (diffusor)
  • Tidevand
  • Fremherskende vindretninger

Strømmene ved de danske kyster er modelleret for årene 1999-2001 (DHI, 2002). I det følgende er der hovedsageligt fokuseret på strømningsbilledet i sommerhalvåret som det mest repræsentative i forhold til påvirkning af badevandskvaliteten. De væsentligste faktorer er diskuteret nedenfor.

Strømretninger
Strømmen ved kysterne af de indre danske farvande er overordnet styret af tidevand, svingningen i Østersøen og af vinden. Da der her betragtes fortyndinger af stof tæt på kysten, er strømretningerne parallelle med kysten.

Tidevandsbevægelse
I de danske farvande nord for Fredericia, Langelandsbælt og Drogden er strømmen domineret af tidevand, som hidrører fra Nordsøen. Tidevandet giver anledning til en pulserende strømning i to modsat rettede hovedretninger og med en periode på ca. 12 timer.

Østersø svingningen
Syd for linien mellem Fredericia-Langeland-Drogden domineres strømmen af svingninger af Østersøen, som ligeledes er pulserende men som har en svingningstid på ca. 24 timer, som er Østersøens periode for egensvingning (resonansperiode). Svingningen initieres af meteorologiske påvirkninger, først og fremmest vandrende trykfelter og regional påvirkning af vinden.

Vindpåvirkning
Ud over tidevand og egensvingning er strømmen styret af dem lokale vindpåvirkning. Vinden giver anledning til stuvning, dvs. højere vandstand ved kyster med pålandsvind og lavere vandstand ved kyster med fralandsvind. Disse kraftpåvirkninger resulterer i forskellige strømninger og cirkulationer, som i høj grad afhænger af den lokale kysttopografi. Da vinden i Danmark i sommer perioden fortrinsvis kommer fra vestlige og fra østlige retninger, vil vind ligeledes give anledning til en pulserende strømning. Frekvensen er dog ikke nær så regelmæssig som for de to tidligere processer men afhængig af vejrtypernes skift, dvs. uger til måneder.

Strømningsmønster
Betragtes den samlede effekt af de tre strømningsgenererende processer under et, kan det konkluderes, at det generelle strømningsmønster er karakteriseret ved pulserende hastighed, strømning i to hovedretninger med lige stor hastighed og med frekvenser der varierer mellem 12 timer og få måneder. I middel vil alle strømmens hovedretninger have omtrent samme sandsynlighed. De typiske strømme om sommeren ved de udvalgte kyststrækninger er angivet i tabel 25. Der er generelt ikke kraftige strømme langs kysterne i Frederiksborg Amt.

Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Tabel 25‘‘
Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Tabel 25‘‘

Tabel 25.
Fremherskende strømme langs kysten i sommersæsonen ved de udvalgte kyststrækninger. n/a angiver, at informationen mangler.

Spredningen af det udledte vand stiger med stigende afstand langs kysten. Samtidigt med spredningen fortyndes det udledte vand med havvand. Som et mål for påvirkningen er der på de relevante strækninger udregnet en fortyndingsdistance, dvs. den afstand fra udledningen, hvor den oprindelige udledning er fortyndet ned til en koncentration på 1/10 af den oprindelige koncentration.

På grund af den brede anvendelse af beregningen er den holdt så simpel som muligt. Beregninger er gennemført som 1-dimensionel fortynding under forudsætning af en gennemsnitlig vanddybde på 3 m og en faneudbredelse på tværs af kysten på 1:20.

Ved at anvende de fundne strømningshastigheder for de forskellige farvandsafsnit fra tabel 25 beregnes afstandene for 90% fortynding som angivet i tabel 26. For søer er det antaget, at den tilsvarende fortyndingsdistance er 1,0 km.

Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Tabel 26‘‘
Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Tabel 26‘‘

Tabel 26.
Fortyndingsdistancer for 90 % fortynding

4.4 Beskrivelse af overordnede forhold med indflydelse på belastningen med fækal forurening

4.4.1 Regn

Vurderingen af regnpåvirkningen af de enkelte badevandsprøver er foretaget ud fra den nærmeste regnmåler, således at regnens geografiske fordeling inddrages så nøjagtigt som muligt. Den længste afstand, der er mellem en badevandsstation og den tilknyttede regnmåler er 28 km. Der er benyttet RIMCO-målere med høj tidsopløsning fra Spildevandskomitéens Regnmålersystem i det omfang det var muligt. Ellers er suppleret med målinger af daglig nedbør fra DMIs manuelle netværk af Hellmann-målere.

En prøve betegnes som influeret af regn, såfremt det ved den nærmest liggende regnmåler, har regnet en eller flere gange løbet af de seneste 24 timer før prøveudtagningen. Som regn medtages kun nedbørshændelser større end 2 mm, da det antages at helt små regn ikke giver afstrømning af betydning.

4.4.2 Kysttyper

Disse er nærmere beskrevet under fugle. Som kysttype indgår også havne der kan være belastet fra bl.a. lystbåde i og omkring havnen.