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

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

6 Bestemmelse af forskellige faktorers indflydelse på badevandskvaliteten

I det foregående kapitel er det fastslået, at flere kilder og faktorer har en tydelig påvirkning af badevandskvaliteten. Nogle af disse kilder og faktorer har betydning for den enkelte prøve, som f.eks. tidspunktet for prøveudtagningen og påvirkning af regn. Andre beskriver mere generelle karakteristika, såsom tilstedeværelsen af punktkilder i nærheden af stationen, saltholdigheden mv.

I nærværende kapitel undersøges, om de samme påvirkninger kan findes på stationsniveau, så der kan beskrives en direkte sammenhæng mellem stationens karakteristika og badevandskvaliteten. Betydningen af de enkelte faktorer og karakteristika søges endvidere bestemt. Kvaliteten ved de enkelte stationer er defineret som kontrolstørrelsen i EU‘s udkast til direktiv, svarende til figur 11.

Ved undersøgelsen beskrives stationerne ved følgende karakteristika:

• Punktkilder
  o Renseanlæg, (type, belastning i pe)
  o Separate regnvandsudløb, (årlig udledt vandmængde)
  o Overløb fra fællessystemer, (årlig udledt vandmængde)
  o Vandløb, (sommerminimumsvandføring)
• Kysttype, (kyst, fjord/sø, havn)
• Fugle, (antal bl.a. ud fra kysttype)
• Temperatur, (gennemsnit målt ved stationen i badesæsonen)
• Saltholdighed, (gennemsnit målt ved stationen i badesæsonen)

Data for ovenstående forhold er indsamlet for stationerne i Frederiksborg Amt, i alt 76 stationer. Alle bearbejdninger i nærværende kapitel er baseret på dette datagrundlag.

I de foregående kapitler er konkluderet, at den vigtigste variabel til at beskrive kvaliteten af badevandsprøver er hvorvidt prøverne er udtaget under eller kort efter regn. Endvidere blev det fastslået, at betydningen af regn varierede meget fra station til station, idet nogle stationer havde samme badevandskvalitet i tørvejr og regn, mens kvaliteten på andre stationer var væsentligt negativt påvirket af regnvejr. På grund af den tydelige påvirkning af regn, er det valgt at gennemføre undersøgelsen i tre dele:

• tørvejsprøver alene,
• regnpåvirkede prøver alene og
• regnpåvirkede prøver, hvor kendskabet til tørvejrssituationen (baggrundstilstanden) også inddrages.

Undersøgelsen har ikke givet så tydelige sammenhænge, at det har været muligt at opstille en egentlig formel til forhåndsbestemmelse af en forventelig badevandskvalitet ud fra de undersøgte karakteristika for en badevandsstation. Der er dog påvist statistisk signifikante sammenhænge mellem badevandskvaliteten og nogle af de variable, der er undersøgt. Resultatet er opsummeret i tabel 30.

Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Tabel 30‘‘
Tabel 30
Oversigt over de væsentligste identificerede sammenhænge ud fra de empiriske statistiske modeller.

Det ses at den mest betydende faktor for badevandskvaliteten generelt er tilstedeværelse af vandløb. Denne faktor er statistisk særdeles signifikant uanset hvilken model der opstilles. Temperaturen er særdeles signifikant i Model 1 og Model 2 mens den ikke har nogen betydning for model 3, hvor kvaliteten i tørvejr er inddraget som en variabel. Det tolkes således, at det ikke er temperaturen i sig selv der er væsentlig, men at temperaturen er den af de inddragede variable, der bedst forklarer forskellen mellem stationerne i form af de lokale forhold. Eksempler på de lokale forhold kan være om der ofte er pålands- eller fralandsvind, kysttypen, rolige strømforhold lige ved stationen eller andre mikroklimatiske forhold.

Generelt vil den bedste statistiske model bestå af de variable der er særdeles signifikante og signifikante. I nogle tilfælde er der dog en korrelation mellem de enkelte variable der gør, at den bedste statistiske model kun inddrager nogle af de signifikante variable. Det gælder f.eks. for Model 3, hvor det optimale model ikke indeholder variablen kysttype.

I det følgende er de optimale modeller beskrevet, ligesom der gives mere uddybende kommentarer til resultater og konklusioner. I Bilag A er fremgangsmåden i identifikationen af modellerne skitseret.

6.1 Model for kvalitet i tørvejr

Den fulde model nævnt indledningsvist er opstillet for kontrolstørrelsen for tørvejr. Derefter er uvæsentlige variable elimineret så modellen bliver så simpel som muligt. Den resulterende model er som følger:

hvor Vandløb har værdien 0,38 hvis der er et vandløb indenfor en fortyndingsdistance og værdien 0 såfremt der ikke er vandløb inden for denne afstand.

Modellen forklarer kun 30 % af den totale varians af kontrolstørrelsen for tørvejrsdata, svarende til, at de indsamlede data kun i ringe grad forklarer hvorfor der er forskel på badevandskvaliteten på de enkelte stationer i tørvejr. De to variable er omtrent lige vigtige. Det bemærkes, at modellen bliver dårligere såfremt vandløb beskrives ved deres sommermedian vandføring.

Beskrivelsen af stationernes karakteristika er ret simpel. Der skal derfor ikke lægges for meget vægt på, at det netop er temperaturen, der er den vigtigste variabel ud over vandløbene. Den faktiske indflydelse kan meget vel komme fra en eller flere faktorer, der har indflydelse på den gennemsnitlige temperatur på stationen. Eksempler på andre faktorer, der har indflydelse på temperaturen kan være om der ofte er pålands- eller fralandsvind, kysttypen, rolige strømforhold lige ved stationen eller andre mikroklimatiske forhold.

For stationerne i Frederiksborg Amt kan resultatet af modellen dermed opsummeres som følger:

• Generelt giver de indsamlede informationer om stationernes karakteristika kun lidt information om badevandskvaliteten i de dårligste 5% af tiden i tørvejr.
• Vandløb har en statistisk signifikant indflydelse på badevandskvaliteten i tørvejr. Den bedste empiriske forklaring af kvaliteten i tørvejr fås hvis vandløb blot beskrives som en ja/nej variabel. Tilstedeværelsen af vandløb har en negativ indflydelse på badevandskvaliteten.
• Temperaturen har en statistisk signifikant indflydelse. En høj temperatur medfører generelt bedre badevandskvalitet.
• Det er sandsynligt, at der er andre underliggende faktorer, der medfører ovennævnte resultater, idet generelle forhold af betydning for kvaliteten ved stationerne kun kan beskrives af variablene temperatur, saltholdighed og kysttype.

6.2 Model for kvalitet i regnvejr

6.2.1 Model baseret på uafhængige variable

Der er først opstillet en model helt tilsvarende modellen for tørvejr. Denne model giver en lidt bedre beskrivelse af variationen af kontrolstørrelsen, i alt 40 %. Den reducerede model er:

hvor Volumen fælles og Volumen separat betegner de samlede udledninger af henholdsvis overløb fra fællessystemer og udledninger fra separate regnsystemer på årsbasis. De to øvrige variable er de samme som under tørvejrsmodellen, idet variablen Vandløb dog her antager værdien 0,81 såfremt der er tilstedeværelse af vandløb.

Alle fire variable giver et væsentligt bidrag til forklaringen. I denne model er den væsentligste variabel vandløb, mens de andre tre variable er omtrent lige vigtige til at beskrive variationen af kontrolstørrelsen i regnvejr. Det bemærkes dog, at ved en hårdere reduktion af antallet af variable fås en lidt ringere model, der dog ud fra nogle kriterier (se Bilag A) er en samlet set bedre model. I denne yderligere reducerede model indgår kun vandløb og regnvandsudløb.

Modelbeskrivelsen er stadig ret usikker. Ved at beskrive vandløb ved sommermedian minimums vandføringen bliver resultatet, at overløb fra fællessystemer har større betydning end regnvandsudløb. Det konkluderes derfor, at de to variable har omtrent lige stor betydning.

Samlet kan resultatet opsummeres som følger:

• Generelt giver de indsamlede informationer om stationernes karakteristika kun lidt information om badevandskvaliteten i de dårligste 5% af tiden blandt regnpåvirkede målinger.
• Modellen for regnvejr indeholder også de variable som beskriver kvaliteten i tørvejr. Vandløbene har dog større betydning end temperatur i modellen for regnprøver.
• Modellen indeholder endvidere de to væsentlige variable med intermitterende udledninger fra afløbssystemer. De to typer af udledninger skønnes at have omtrent samme betydning når de årlige udledninger benyttes som input.
• Det er muligt, at der er andre underliggende faktorer, der medfører ovennævnte resultater.

6.2.2 Model baseret på uafhængige variable samt kvaliteten i tørvejr

Det blev konstateret, at der er væsentlige forskelle i kontrolstørrelserne for de enkelte lokaliteter, som ikke kan forklares ud fra de variable som er til rådighed. Samtidigt blev det estimeret, at de to variable der var signifikante til at beskrive tørvejrsmodellen også indgik i modellen der beskrev kvaliteten under og efter regn. Denne samvariation kan også beskrives ved at inddrage kontrolstørrelsen for tørvejr i beskrivelsen af kontrolstørrelsen for regnpåvirkning. Derved simuleres de optimale lokalitetsspecifikke karakteristika.

Ud fra kriterierne for at opstille en model reduceres den fulde model til følgende udtryk:

hvor værdien af Vandløb i modellen er 0,46 såfremt der er vandløb tilstede indenfor én fortyndingsdistance.

I forhold til tabel 30 ses det, at modellen ikke inddrager den statistisk signifikante variabel Kysttype. Det skyldes, at kysttypen i høj grad var korreleret til de øvrige variable og derfor med fordel kan udelades af modellen.

Modellen har en forklaringsgrad på 63 %, hvilket svarer til en rimeligt god beskrivelse af variationer af kontrolstørrelsen under regn. Den uden sammenligning vigtigste variable til at forklare variationen i kontrolstørrelsen for regnpåvirkede prøver er kontrolstørrelsen i tørvejr og udledninger fra fællessystemer. Derefter kommer vandløbene mens de to typer af regnbetingede udledninger er omtrent lige vigtige.

For stationerne i Frederiksborg Amt kan resultatet af denne model dermed opsummeres som følger:

• Kontrolstørrelsen i tørvejr som en forklarende variabel giver sammen med de andre signifikante variable en rimeligt god model for variationerne af kontrolstørrelsen i regnpåvirkede prøver.
• Ulempen ved denne model er, at den ikke kan benyttes hvor der ikke er udtaget målinger. Hvis der er udtaget målinger i tørvejr er det stadig ikke muligt at forudsige med rimelig sikkerhed hvorvidt kvaliteten er acceptabel for regnprøver.
• Vandløb er stadig en signifikant variabel selv om kontrolstørrelsen for tørvejr er inddraget i modellen. Det kan tolkes på den måde, at vandløb bidrager væsentligt og på en anden måde end det der fastlægger kvaliteten af badevandet i tørvejr.
• Også i denne model er der stort set samme betydning til de to typer af regnbetingede udledninger fra afløbssystemer.

6.3 Diskussion og konklusion for vurdering af effekters vigtighed.

Der er opstillet en række modeller for kvaliteten af badevand baseret på korrelationer mellem kontrolstørrelser for hhv. tørvejr og regnpåvirkede prøver og en række variable, der beskriver de enkelte badevandsstationers fysiske forhold og væsentlige punktkilder.

Modellerne er empíriske og man skal derfor være varsom med at drage konklusioner på baggrund af modellerne, specielt ekstrapolation til de øvrige amter i Danmark. Det gælder ikke mindst fordi modellerne baseret udelukkende på de fysiske karakteristika har en ringe evne til at beskrive variationen af kontrolstørrelserne.

Temperaturen viste sig at være en væsentlig variabel til at beskrive kvaliteten i såvel tørvejr som under regn. Inddragelse af f.eks. saltholdighed og kysttype/antal fugle kunne forklare en del af den samme variation, om end ikke så godt som temperaturen. Samlet vurderes det, at temperaturen ikke nødvendigvis i sig selv er væsentlig, men at denne variabel er den bedst egnede til at beskrive de forskelle der er i kvaliteten mellem de forskellige stationer i Frederiksborg Amt. Hvis en tilsvarende model opstilles for hele landet kan en anden variabel meget vel vise sig at være bedre til at beskrive de lokale variationer i badevandskvaliteten.

De øvrige væsentlige variable var punktkilderne, hvor kildestyrken dog er stærkt varierende. I Frederiksborg Amt består væsentlige dele af vandføringen i vandløbene om sommeren af renset spildevand, hvorfor andelen af termotolerante coliforme bakterier i vandløbene er høj, med en anslået medianværdi på 10^2-3 /100 ml. De tilsvarende erfaringstal for separat regnvand er omkring 10^3-4/100 ml mens overløbsvand ligger på 10^5-8 /100 ml.

Baseret på erfaringstallene var det forventet, at overløb fra fællessystemer var en mere væsentlig kilde end de separate regnudledninger. Som diskuteret tidligere er det ikke en hypotese, der understøttes af de fundne modeller, der angiver, at separate regnudledninger er mindst lige så vigtige som overløb fra fællessystemer når de årligt udledt vandmængde indgår i beregningerne. Der kan f.eks. være følgende årsager hertil:

• Modellen er upræcis i sin vægtning, fordi beskrivelsen er for grov.
• Ved samme udledte mængde vil separate udledninger ske hyppigere end udledninger af overløbsvand. Der vægtes dermed en moderat, hyppig belastning mod en sjældnere og mere kraftig belastning.
• Få fejlkoblinger er tilstrækkeligt til at øge mængden af fækal udledning betydeligt.

Når disse væsentlige forbehold er taget giver det anledning til at overveje, om det bør undersøges nærmere hvorvidt der skal stilles krav til udledninger af separat regnvand i nærheden af badevandsområder.

De opstillede empiriske modeller er for usikre til at kunne forudsige kvaliteten ud fra en beskrivelse af stationens overordnede karakteristika. Den mest præcise model er at forudsige kvaliteten i regnvejr når tørvejrskvaliteten er fastlagt. I det tilfælde beregnes kvaliteten under regn for en station med en kontrolstørrelse i tørvejr på 100/100 ml og en udledning på 30.000 m³ indenfor én fortydningsafstand til 700/100 ml med et konfidensinterval på 150-3000/100 ml. Med de store usikkerheder er det ikke rimeligt at beregne en "tilladelig" udledning på et givet sted ud fra nogle givne faktorer.

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