| Forside | | Indhold | | Forrige |

Brug af regnvand opsamlet fra tage og befæstede arealer

Bilag E

Måleprogram til karakterisering af opsamlet regnvand for anvendelse som sekundavand

Anna Ledin, Karina P.S. Auffarth, Rasmus Boe-Hansen, Eva Eriksson, Hans-Jørgen Albrechtsen, Anders Baun og Peter Steen Mikkelsen

Miljø & Ressourser DTU, Danmarks Tekniske Universitet.

Maj 2002

1. Formål og baggrund

Formålet med dette måleprogram er komme med at forslag til relevante parametre for en fysisk, kemisk og mikrobiologisk karakterisering af opsamlet regnvand. Et kendskab til sammensætningen af det opsamlede regnvand er en forudsætning for at vurdere og sammenligne forskellige anvendelsesmuligheder og behandlingsformer for opsamlet regnvand.

Resultaterne fra det samlede program til karakterisering vil kunne indgå som et led i en vurdering af sundhedsrisici, samt i en vurdering af potentielle tekniske og æstetiske problemer forbundet med anvendelsen af vandet.

Dette måleprogram er blevet opstillet som en del af projektet ” Identifikation af potentielt problematiske parametre i regnvand opsamlet fra tage og befæstede arealer” finansieret af Miljøstyrelsen via ”Aktionsplanen til fremme af økologisk byfornyelse og spildevandsrensning”. Idéen er, at dette måleprogram skal fungere som et forslag til måleprogram for de projekter som i fremtiden igangsættes i Miljøstyrelsens regi vedrørende anvendelse af opsamlet regnvand.

Dette måleprogram omfatter udelukkende tre forskellige anvendelsesscenarier:

• Toiletskyl
• Tøjvask i vaskemaskiner
• Vask af biler eller vinduer.

Det forudsættes altså, at det opsamlede vand ikke drikkes. Dette projekt omfatter ikke problemer relateret til rensning af vandet, arbejdsmiljøproblemer ved pasning af anlæg og miljøeffekter ved udledning til recipient (se hovedrapportens afsnit 1.2).

Der er anvendt to forskellige metoder til identifikation af potentielle måleparametre. Den internationale litteratur blev indledningsvis gennemgået grundigt med henblik på at identificere tidligere målte parametre samt deres koncentrationsintervaller (hovedrapportens kapitel 2). Derefter blev det undersøgt hvilke forureningskomponenter, der potentielt kan optræde i regnvand med udgangspunkt i de mulige kilder til forurening (hovedrapportens kapitel 3). Med udgangspunkt i en række potentielle forureningskomponenter er der udpeget relevante måleparametre, der bør overvejes i forbindelse med opstilling af måleprogrammer til specifikke anlæg (hovedrapportens kapitel 4).

Ideelt set bør udvælgelse af parametrene til måleprogrammet baseres på en fuldstændig risikovurdering af hver enkelt parameter. Det er imidlertid ikke realistisk indenfor det indeværende projekt at gennemføre fuldstændige riskovurderinger for det store antal stoffer, der er omfattet af projektet. Udvælgelsen af måleparametre er derfor sket på basis af en række kriterier. Det bør bemærkes, at kriterierne for valget af de fysiske og kemiske parametre er forskellige fra de mikrobielle. Der er generelt et bedre vidensgrundlag om effekten af mikrobielle forureninger, fordi det er lettere at etablere en årsagssammenhæng mellem den menneskelig eksponering og sygdomsudbrud. Dette skyldes primært, at tidsrummet mellem påvirkning og sygdomsudbrud er kortere. Det er således meget lettere at spore kilden til en infektion end det er at spore kilden til allergi eller kræftsygdomme.

I denne rapport baseres udvælgelsen af måleparametrene for de fysiske og kemiske stoffer på en farlighedsindentifikation, hvilket vil sige, at de parametre, der potentielt kan give anledning til problemer ved opsamling og brug af regnvand, er medtaget i måleprogrammet uden skelen til sandsynligheden for at problemerne opstår. Undtaget er metallerne, hvor der er lavet en vurdering af muligheden for udfældning af mineraler. Udvælgelsen af de mikrobielle parametre til måleprogrammet er baseret på en farlighedsidentifikation og en efterfølgende vurdering af farligheden, hvor sandsynligheden for menneskelig eksponering indgår i den samlede vurdering.

2. Valg af analyseparametre

Blandt de udvalgte analyseparametre er der inkluderet en række basisparametre til måling af f.eks. generel hydrokemi, organiske iltforbrugende forbindelser og mikrobiologi (tabel E1). Desuden er der udpeget en række tungmetaller, miljøfremmede organiske stoffer samt specifikke mikrobiologiske parametre.

Det skal understreges, at antallet parametre i dette måleprogram er stort (tabel E1), og at det derfor udelukkende skal anvendes som et bruttomåleprogram. Fremtidige brugere af måleprogrammet bør derfor lave en prioritering, med henblik på at målrette et specifikt analyseprogram for den aktuelle situation (se afsnit 3).

2.1. Basisparametre for generel vandkarakteristik

En generel karakterisering med en række basisparametre bør altid indgå i et måleprogram bl.a. for at skabe en fælles sammenligningsgrundlag mellem forskellige undersøgelser. Aktuelle parametre er suspenderet stof, turbiditet, temperatur, pH, ledningsevne, alkalinitet, BOD, NVOC samt koncentration af ilt og sulfid. Desuden bør der måles for generelle mikrobielle parametre og indikatororganismer. Disse basismålinger giver vigtig information om den overordnede kvalitet af det opsamlede vand, herunder iltforbrug og sulfiddannelse under opbevaring, samt forskellige forhold der kan have betydning for overlevelse og opformering af mikroorganismer.

2.2. Parametre, der kan give tekniske og æstetiske problemer

Potentielle tekniske og æstetiske problemer kan være udfældning, korrosion, lugtgener, farvning af tøj og toiletkummen, skumdannelse, samt blegning af tøj.

Muligheden for udfældninger, som kan resultere i tilstopning, er blevet vurderet udfra kemiske ligevægtsberegninger i et geokemisk modelleringsprogram (PHREEQC). Beregningerne viste, at der i opsamlet regnvand er risiko for udfældning af mineraler, der indeholder Al, Ba, Fe, K, Pb samt eventuelt Zn. I vaskemaskiner er der desuden risiko for udfældning af Cd, Mn og Zn. Dette bevirker, disse 8 metaller indgår i nedenstående måleprogram.

Man skal være opmærksom på, at der kan forekomme korrosion i forbindelse med transport og opbevaring i rør og –beholdere af cement og jern/rustfrit stål. Det betyder, at Ca, alkalinitet og pH er relevante parametre i forbindelse med cementinstallationer, og at klorid- og sulfat-indholdet kan have betydning i f.eks. kobber- og jernrør, samt installationer af rustfrit og galvaniseret stål.

Misfarvning af tøj og toiletkumme er især relateret til udfældninger af Fe- og Mn-(hydr)oxider, samt stor forekomst af naturligt organisk materiale (humus- og fulvusyre) der giver en gul-brun farve. Der er som tidligere nævnt en mulighed for udfældning af såvel Fe som Mn, og som derfor bør indgå i måleprogrammet. Indholdet af naturligt organisk materiale bestemmes ved måling af NVOC.

Det anbefales, at vandets hårdhed (Ca og Mg koncentration) måles for at muliggøre beregninger af doseringen af detergenter i vaskemaskiner, ved vask af vinduer eller biler.

Forekomst af skumdannede stoffer f.eks. detergenter i det opsamlede regnvand kan give gener, f.eks. ved toiletskyl. Dette betyder, at der bør inkluderes en parameter for at måle skumdannelse.

Kraftigt oxiderende stoffer kan blege tøj under vask, det er imidlertid ikke sandsynligt at forvente en såden effekt her, idet de potentielle oxiderende stoffer i afstrømmende regnvand vil reagere med organisk materiale allerede i opsamlingsbeholderen og dermed ”opbruges”.

Tabel E1. Analyseparametre, der foreslås skal indgå i et brutto måleprogram.

2.3 Parametre, der kan give sundhedsmæssige problemer

2.3.1 Kemiske stoffer

Der kan være flere sundhedsmæssige risici forbundet med anvendelsen af opsamlet regnvand. For 153 stoffer ud af i alt 701 identificerede stoffer er der fundet oplysninger, der kategoriserer stofferne som sundhedsskadelige. Heraf er 79 stoffer allergifremkaldende, 72 stoffer er kræftfremkaldende, 10 stoffer er mutagene og 29 er reproduktionstoksiske. Nogle af stofferne har flere af de ovenfornævnte egenskaber. Alle 153 stoffer med potentielle sundhedsskadelige effekter er inkluderet i måleprogrammet (tabel E1) uden hensyntagen til sandsynligheden for at stofferne rent faktisk vil optræde eller om de skadelige effekter vil indtræffe. Listen over sundhedsskadelige stoffer, der potentielt kan optræde i opsamlet regnvand er ikke fuldstændig, der er således kun fundet sundhedsdata for 22% af de identificerede stoffer. Det er også vigtigt at understrege at søgningen for potentielt forekommende stoffer ikke er fuldstændig.

2.3.2 Mikroorganismer

Mikrobielle sundhedsproblemer er oftest knyttet til fækale forureninger. Som en konsekvens af dette, er en række af de almindeligt anvendte målemetoder netop rettet mod at undersøge, om en prøve har været udsat for en sådan forurening. Man taler om de såkaldte indikatororganismer, og disse bør generelt indgå i karakteriseringen af det opsamlede regnvand. Bruttomåleprogrammet omfatter derfor bestemmelse af total, fækal coliforme bakterier og Escherichia coli. Enterococcer kan medtages i måleprogrammet, f.eks. hvis man forventer lange opholdstider i regnvandstanken.

Måleprogrammet omfatter derudover en række specifikke patogene mikroorganismer, for hvilke det vurderes, at der er en potentiel og væsentlig risiko for sygdom. De specifikke organismer, der omfattes af måleprogrammet vil som hovedkriterium være inkluderet i en af følgende to grupper af organismer (se også hovedrapportens afsnit 4.4.1).

• Zoonotiske mikroorganismer, det vil sige patogener, som er hyppigt forekommende hos de dyr, der må forventes at kunne komme i kontakt med de overflader, der anvendes til opsamling af regnvand.
• Opportunistiske patogener, det vil sige patogener, der er almindeligt forekommende i miljøet og som besidder en potentiel evne til vækst i regnvandstanken.

Udfra disse kriterier og en farlighedsvurdering, er en række potentielt patogene mikroorganismer udpeget som relevante måleparametre (tabel E1). En nærmere af beskrivelse kan findes i hovedrapportens afsnit 4.4.2.

For mange patogene organismer gælder, at alene tilstedeværelse af en målbar mængde (bestemt ved standardmetoder) kan udgøre en væsentlig sundhedsrisiko. Derfor anvendes ofte metoder, der udelukkende sigter mod at påvise tilstedeværelsen af en specifik patogen og således er måling af koncentrationen ofte sekundær. Koncentrationen af den specifikke patogene organisme kan imidlertid give vigtig information vedrørende graden af forurening, samt give mulighed for at vurdere risikoen for, at forureningen kan føre til infektion. Ved måling af patogene organismer i regnvandsanlæg bør koncentrationen så vidt muligt derfor også bestemmes. De patogene organismer optræder imidlertid normalt kun i forbindelse med forureninger, hvor koncentrationen af organismerne kan være meget høj og det er derfor vigtigt at frekvensen af disse forureninger estimeres. Da der sjældent er tale om meget hyppige forureninger, kræver sådanne undersøgelser, at der udtages et stort antal prøver fordelt på forskellige prøvetagningssteder.

3. Vejledning til brug af måleprogram

Som tidligere nævnt er antallet af parametre i det opstillede måleprogram stort (tabel 1). Det er derfor vigtigt, at man i det enkelte tilfælde laver en prioritering af de enkelte måleparametre. Det forventes, at man tager udgangspunkt i de foreslåede parametre, og at man efterfølgende grundigt vurderer, hvilke parametre der eventuelt vil kunne udelukkes i det konkrete tilfælde. I visse tilfælde kan det være relevant at inkludere flere parametre, hvis man har en konkret mistanke om forekomst af et stof eller et problem. Desuden bør den information, der er præsenteret i hovedrapporten inddrages i overvejelserne.

Det første trin i opstillingen af et konkret måleprogram er, at man undersøger, om det problem, som ligger til grund for at den aktuelle måleparameteren er blevet udpeget, også er relevant for de specifikke forhold. Denne information kan findes i kolonnen ”Udvalgskriterier” i tabel E1, og desuden i hovedrapportens tabel 4.1 og 4.2. Som eksempel kan nævnes tungmetallet zink, som er blevet udpeget som en relevant måleparameter, fordi at zink-mineral kan udfældes ved de relativt høje pH-værdier og temperaturer, som kan forekomme i vaskemaskiner (udvalgskriterium 1.1b). Zink bør derfor ikke inkluderes i et konkret måleprogram, hvis vandet ikke skal bruges i vaskemaskiner.

Andet trin i opstillingen af et konkret måleprogram er, at man vurderer kilderne til specifikke forureninger med henblik på at vurdere, om den aktuelle kilde er relevant for det aktuelle opsamlingssted. Et eksempel på dette kan være 2-(2-butoxyethoxy)ethanol, som i vejvand kan stamme fra bremser på biler (kilde 1.3.1 jvf. bilag C, tabel C14), og som ikke bør inkluderes i måleprogrammet hvis vandet f.eks. udelukkende opsamles fra en tagflade.

4. Prøveudtagning og valg af analysemetode

Der bør for så vidt muligt anvendes akkrediteret prøvetagning og analyser. Men man skal også gøre opmærksom på at der for mange af de aktuelle parametrerne p.t. ikke findes standard metoder, hvilket gør at parametrene kan være vanskelige at måle.

Ved prøvetagningen er der en række forhold, der skal tages i betragtning. Som udgangspunkt bør prøven tages i opbevaringsbeholderen, eller umiddelbart derefter, idet dette vil afspejle den gennemsnitlige forbrugskvalitet. Man skal i denne sammenhæng også være opmærksom på at opbevaring kan medføre opformering og/eller hendøen af mikroorganismer, samt nedbrydning og/eller dannelse af organiske miljøfremmede stoffer.

Der vil antageligt være variation i vandkvaliteten i opbevaringstanken, afhængigt af, om man tager en vandprøve fra vandoverfladen eller fra bunden, hvor f.eks. partikelindholdet kan være meget større. Ved prøvetagningen anbefales det derfor, at man udtager prøven fra samme dybde, som der pumpes fra til anvendelse af vandet - evt. bør prøven udtages fra regnvandssystemet umiddelbart efter opbevaringstanken. Man skal i den forbindelse være opmærksom på, at ved at føre en flaske igennem et eventuelt flydelag, vil flasken blive forurenet af flydelaget.

De patogene organismer optræder normalt kun i forbindelse med forureninger, hvor koncentrationen af organismerne imidlertid kan være meget høj. Det er derfor vigtigt at estimere frekvensen af disse forureninger. Da der sjældent er tale om meget hyppige forureninger kræver sådanne undersøgelser, at der udtages et stort antal prøver fordelt på forskellige prøvetagningssteder.

Det bør også vurderes om analyselaboratoriets detektionsgrænse for den pågældende parameter er lav nok til at give brugbar information.

Det er forventeligt, at man ved monitering over længere perioder vil observere relativt store variationer imellem de forskellige prøver fra samme anlæg.

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

Version 1.0 Februar 2004, © Miljøstyrelsen.