|
Risikovurdering af anvendelse af lokalt opsamlet fæces i private havebrug 2 Systembeskrivelse
2.1 Principskitse for lokal håndtering af fæcesRisikovurderingen omhandler fæces opsamles i komposttoiletter, hvor der typisk sker en decentral første kompostering. Denne kompostering indeholder ikke nogen behandling, bortset fra en eventuel tilførsel af flis af æstetiske årsager. Det medfører, at materialet, afhængigt af opbevaringstiden, ikke er fuldt stabiliseret og heller ikke hygiejniseret. Materialet vil derfor ikke blive benævnt "kompost" i rapporten for at tydeliggøre forskellen mellem det materiale der undersøges og kompost i traditionel forstand, hvor materialet er blevet behandlet, f.eks. med varme eller ved at tilsætte kalk. Systemet er anskueliggjort i Figur 2.1
Figur 2.1 Principskitse for lokal håndtering af fæces. Beholderen til opbevaring har flere rum, så materiale med forskellig alder kan holdes separat. Urinbeholderen er ikke angivet på billedet (Foto: Vera Snurredas, reklame downloaded fra www.vera.no) Der er opstillet en række krav til de toiletter, der skal anvendes, for at sikre et vist minimum af hygiejne. En række tekniske løsninger er undersøgt og en række systemer er udvalgt som værende potentielt egnede til lokal håndtering af fæces. I Tabel 2.1 er vist en oversigt over de toiletter, som undersøges i lignende projekter under Aktionsplanen for økologisk byfornyelse og spildevandsrensning. Ved udvælgelsen er lagt vægt på følgende egenskaber ved toiletsystemerne:
Det antages, at separationstoiletterne er helt effektive, således at mængden af urin i fæces-beholderen er negligibel. Der er foretaget en særskilt risikovurdering af human urin i Hald og Andersen (2003). Tabel 2.1 Oversigt over toiletter, der undersøges i andre projekter under Aktionsplanen for økologisk byfornyelse.
2.2 Definition af påvirkning og uønskede hændelserNærværende risikovurdering fokuserer på nogle specifikke, målbare påvirkninger af mennesker samt, for kemiske stoffers vedkommende, tilsvarende specifikke acceptable koncentrationer i det udbragte materiale. Det er således ikke alle påvirkninger der analyseres. Formålet er at vurdere risikoen for at personer bliver syge eller påvirkede af at fæces behandles og anvendes lokalt. Påvirkning er i nærværende projekt defineret som følgende hændelser:
Ovenstående hændelser omtales samlet i rapporten som uønskede hændelser. Der er også andre påvirkninger af mennesker ved lokal håndtering af fæces, f.eks. en forhøjet risiko for udvikling af allergi ved nogle af arbejdsgangene. 2.3 Mængde og sammensætning af lokalt komposteret fæcesSammensætningen af frisk fæces afhænger noget af fødeindtaget, men en større del af den fækale masse stammer f.eks. fra nedbrydning af tarmbakterier hvilket medfører relativt små variationer mellem forskellige personer. Hovedkomponenterne i frisk fæces er opsummeret i Tabel 2.2. Tabel 2.2 Sammensætning af frisk fæces ved indtagelse af gennemsnitlig diæt (Rang og Hale, 1991.
Der er udført en række målinger på lokalt komposteret fæces fra danske og sydsvenske toiletter. Karakteristika ved den komposterede fæces er kort sammenfattet i Tabel 2.3. Tabel 2.3 Sammensætning af lokal komposteret fæces. Data fra Møller (2002)
* Temperaturintervallet indikerer at der ikke foregår egentlig kompostering **Tilslagsmateriale består af toiletpapir samt findelt træmateriale: savsmuld, groft savsmuld, spåner Et menneske udskiller dagligt 50-200 gram fæces afhængigt af alder og livsførelse. Man kan i grove træk regne med følgende gennemsnitlige mængder for forskellige aldersgrupper, angivet som totalvægt (Rang og Hale, 1991): - Barn, 0-6 år: 50 g/d - Barn, 7-14 år: 100 g/d - Voksen, 15-66 år: 200 g/d - Voksen over 67 år: 100 g/d Der regnes i forbindelse med vurderingerne i dette projekt med, at en standard husstand omfatter to yngre voksne, et barn under 6 år og et barn mellem 7 og 14 år. Der regnes desuden med, at 75% af husstandens afgivelse af fæces finder sted på bopælen (Wrisberg et al 2001), mens der ikke tages hensyn til bidrag fra evt. gæster o.lign. Der er i forbindelse med beregningerne regnet med standard mængder og sammensætning af fæces, som angivet i Tabel 2.4. Værdierne er bl.a. baseret på oplysningerne i Wrisberg et al (2001) og Eilersen et al (1998). Der regnes ikke med tørstofreduktion som følge af biologisk omsætning under opbevaringen af fæces før udbringning da opbevaringstemperaturen er lav. Der er heller ikke taget hensyn til sammensætningen af flis eller andet tilslagsmateriale, der måtte blive anvendt, da Møller (2002) angiver, at mængden af tilslagsmaterialer er lille. Tabel 2.4 Standardmængder og -sammensætning af fæces brugt ved risikovurderingen.
ts = tørstof Af standardværdierne i Tabel 2.4 kan der beregnes følgende gennemsnitlige koncentrationer af næringsstofferne kvælstof (N) og fosfor (P) i fæces: N: ca. 28,5 g/kg tørstof P: ca. 14,3 g/kg tørstof 2.4 Arealkrav og udbringningsmetoderTil fastlæggelse af det mængdemæssige grundlag for de forskellige scenarier for anvendelse af fæces er følgende muligheder overvejet: Mulighed 1: Der udbringes i forhold til indholdet af kvælstof (N). Normen for gødning med N i køkkenhaver er på 150 kg N/ha per år for køkkenhaver. Der regnes med denne mængde uanset om udbringningen af fæces finder sted i køkkenhaven eller på en anden del af husstandens haveareal. 150 kg N/ha per år svarer til 15 g N/m2 eller ca. 0,5 kg fæces tørstof/m2 om året (2 kg fæces totalvægt/m2 per år). Dette indebærer et samlet arealbehov for en husstand på 80 m2 til udbringning af fæces. Mulighed 2: Der udbringes i forhold til indholdet af fosfor (P). Slambekendtgørelsen foreskriver en maksimal udbringning på 30 kg P/ha per år. Med dette udgangspunkt bliver arealbehovet for en husstand 180 m2. Bekendtgørelsen undtager dog i dag private haver fra P-kravet. Mulighed 3: Der regnes med, at husstanden har en grund på 800 m2, hvoraf 200 m2 er køkkenhave eller bede, hvor den behandlede fæces kan udbringes (resten udgøres af hus, indkørsel, havegange og græsplæne). Dvs. der i gennemsnit udbringes 0,2 kg fæces tørstof/m2 svarende til 0,8 kg fæces totalvægt/m2 per år. Det er således sandsynligt, at den højeste dosering ("realistic worst case") ved udbringning af komposteret fæces i private haver vil forekomme ved udbringning i forhold til gødningsnormen for N, dvs. 15 g N/m2 svarende til ca. 0,5 kg fæces tørstof/m2 om året eller 2 kg fæces totalvægt/m2 per år. Det bemærkes, at med typiske værdier for spildevandsslam er den tilsvarende tilladte mængde slam der må udbringes 0,1 kg tørstof/m2 (Miljøstyrelsen, 2001). Der opereres med to begreber i forbindelse med selve udbringningen af komposteret fæces på jorden; udlægning og indarbejdning. I begge tilfælde regnes der med en mængde på 2 kg fæces totalvægt/m2 svarende til 0,5 kg fæces tørstof/m2. Ved udlægning anbringes den angivne mængde fæces oven på jorden og fordeles jævnt med en kultivator, rive eller lignende, hvorved der vil ske en begrænset opblanding i det øverste jordlag. Der regnes med opblanding i den øverste 1 cm af jorden, hvis densitet sættes til 1,5 g/cm3. Der tages ikke hensyn til volumenforøgelsen. 2 kg fæces (totalvægt) i 10 dm3 jord (15 kg) svarer til en koncentration på ca. 130 g (totalvægt)/kg jord eller ca. 33 g tørstof/kg jord. Ved indarbejdning fordeles den udbragte mængde fæces jævnt i de øverste 10 cm af jorden ved hjælp af en skovl eller greb, dvs. 2 kg fæces opblandes i 150 kg jord svarende til en resulterende koncentration på 13 g totalvægt/kg jord eller 3,3 g tørstof/kg jord. Ved begge former for udbringning, men selvfølgelig især udlægning, vil det jævnligt forekomme, at opblandingen i jorden ikke har været fuldstændig, og dermed vil der stadig være risiko for direkte kontakt med (herunder indtagelse af) ufortyndet fæces. 2.5 Beregningsscenarier for kemisk risikovurdering af medicinresterI den kemiske risikovurdering vurderes det, hvorvidt en planlagt metode i almindelighed kan forventes at medføre risici for påvirkninger af miljøet. Der er ikke fokus på de enkelte eksponeringer, men hvorvidt de planlagte aktiviteter vil medføre relativt høje koncentrationer i miljøet i forhold til stoffets kendte farlighed. Derfor er det nødvendigt at have forskellige scenarier for den kemiske og den mikrobielle risikovurdering. Der er opstillet tre scenarier for at vurdere hvorvidt fæces indeholdende lægemiddelrester anvendt som gødning kan have effekt på jordmiljøet. Først skitseres to scenarier, der svarer til hhv. worst-case og best-case med hensyn til indhold af medicinrester i den lokalt komposterede fæces. Dernæst beregnes koncentrationen i den standard-husstand (2 voksne og 2 børn), som er defineret i afsnit 2.3. Husstandsdata er fra Danmarks Statistik (2002). Scenarium A, worst case Beregner en lægemiddelkoncentration i fæces ud fra en antagelse om, at husstanden består af 1 person (voksen) der kontinuerligt er medicineret med et medikament som udskilles med fæces. Det betyder at al fæces udskilles med indhold af lægemiddelstof som ikke efterfølgende fortyndes med fæces der ikke indeholder medicin. Hyppigheden for dette scenarium er husstande bestående af enkeltpersoner der bor i eget hus eller hvor alle i husstanden er smittede med samme sygdom. Der er ikke direkte data tilgængelige, men potentiale for dette scenarium kan skønnes ud fra følgende oplysninger: ca. 60% af den danske befolkning bor i hus; der er ca 1,55 mio enlige, det antages at enlige er underrepræsenteret i hussegmentet og kun udgør 40% af husstandene, svarende til 620.000 husstande her svarende til individer. Scenarium B, best case Beregner en lægemiddelkoncentration i fæces under antagelse af, at al lægemiddelstof anvendt i Danmark fordeles jævnt i al udskilt fæces. Dette scenarier antages som best-case og er den gennemsnitlige koncentration for hele befolkningen. Scenarium C: "standard-familie" Beregner en lægemiddelkoncentration i fæces for stofferne i tabel 5.2 der primært udskilles med fæces fra standard-familien bestående af 2 voksne og 2 børn. Generelt er forudsætningen for alle stofferne i tabel 5.2 at kun en af de voksne er under medicinsk behandling. Desuden regnes der på den mulighed at 1 barn medicineres med gentagne antibiotikakure og bliver behandlet med insulin og smertestillende medicin. Relevansen for dette koncentrationsniveau i fæces relateres dernæst til antallet af danskere der bor som familier (voksne+børn) i eget hus. Der er ca. 650.000 familier med børn, som forventes overrepræsenteret (70%) i segmentet med eget hus, dvs. ca. 450.000 husstande. 2.6 Beregningsscenarier for mikrobiologisk risikovurderingBeregningsmetoderne for en mikrobiologisk risikovurdering er gennemgået detaljeret i kapitel 4. Det væsentlige i forbindelse med opstilling af scenarierne er, at metoden er hændelsesbaseret, altså at der vurderes en risiko af typen "man vil blive inficeret 1 ud af 10.000 gange man eksponeres". De beregnede risici er opgivet i risikoen for infektion pr. gang, hvorfor en inficeret ud af 10.000 eksponeringer vil blive opgivet som en risiko på 110-4 (= 0,0001) for at blive inficeret pr. gang. 2.6.1 Scenarier for udbringningDe enkelte delprocesser i den overordnede procesbeskrivelse for udbringning og anvendelse af lokalt komposteret fæces kan have meget forskellige parameterværdier (og dermed resulterende risikobidrag) afhængigt af de konkrete omstændigheder. Derfor analyseres flere scenarier, alle baseret på samme overordnede model. Følgende scenarier vil blive belyst:
Den lokalt komposterede fæces benævnes "materiale", for at understrege at den eneste behandling er opbevaring og ikke en traditionel kompostering, som ud over opbevaring omfatter en behandling i form af f.eks. varme eller kalktilsætning. I alle scenarier antages det, at udbringning sker i april måned. Udbringningen kunne også tænkes at foregå i efteråret. Da der kun påregnes eksponering i haven i sommerhalvåret vil disse scenarier beregningsmæssigt være lidt mindre farlige, idet der vil ske en vis, om end ringe, nedbrydning inden eksponeringen påbegyndes. Udbringning i efteråret ville skulle indarbejdes for at mindske risikoen for overfladeafstrømning fra frossen jord. Den lokalt komposterede fæces udspredes i en almindelig parcelhushave eller lignende som gødning til afgrøder, nytteplanter og på jorden. Miljøvurderingen af kemiske stoffer, herunder medicinrester, sker i form af vurderinger af lang tids påvirkning af stoffet i haven. For de øvrige påvirkninger er der tale om hændelser, der er begrænset til et kort tidsrum, benævnt en eksponering. Hver gang fæces opbevares eller håndteres giver risiko for en eksponering. 2.6.2 Procesbeskrivelse for typer af eksponeringDen overordnede procesbeskrivelse for hvornår mennesker eksponeres er opdelt i en række delprocesser. De enkelte delprocesser er beskrevet detaljeret i de følgende underafsnit. Tømning af kompostbeholder og udbringning Kompostbeholderen tømmes af et voksent medlem af familien i huset. Der bæres ikke åndedrætsværn eller anden beskyttelse ud over gummistøvler og havehandsker. Den komposterede fæces transporteres rundt i haven ved hjælp af trillebør og fordeles herfra med en skovl. Komposten udlægges med rive eller indarbejdes manuelt skovl, greb eller lignende. Kompostbeholderen tømmes en gang årligt i løbet af én arbejdsgang. Ophold på arealer i haven og nabohaver Den udbragte kompost kan blive transporteret uden for de behandlede arealer som følge af dyr (f.eks. ræve, katte, egern) og menneskers færdsel. Det har ikke været muligt at få gode målinger til at skønne vigtigheden af denne transport. Det skønnes dog, at den væsentligste transportvej er, når mennesker via fodtøj transporterer klumper af jord og komposteret fæces fra behandlede arealer til de øvrige arealer i eller uden for haven. Børn og voksne vil, især i sommerhalvåret, lege og på anden måde opholde sig i haven og andre omgivelser, der er gødet eller kontamineret med komposteret fæces, uden at de kan forventes at være opmærksomme på de risici, det indebærer. I forbindelse med fritidsaktiviteter (leg, spisning eller solbadning) i kontaminerede områder udsætter personerne sig dermed for risiko for direkte kontakt med eller indtagelse af komposteret fæces. Dyrkning af afgrøder Dyrkning af afgrøder omfatter som begreb en række fysiske aktiviteter, hvoraf såning, lugning og høstning er de mest almindelige og relevante i forhold til eksponering for fæces (ud over selve udbringningen, som er beskrevet ovenfor). Aktiviteterne foregår både med redskaber og med hånden. Lugning antages at foregå både ved afgrøder, og under frugtbuske og prydplanter. Al dyrkning foretages af husstandens egne medlemmer, især de voksne. Der dyrkes alle typiske former for afgrøder i haven. Afgrøderne kan for eksempel inddeles som følger:
Det ses, at der ved afgrøder i og nær jord høstes løbende over en længere periode, mens de afgrøder, der er højt over jorden høstes over en kort periode sent på vækstsæsonen. De første to typer afgrøder medfører en hyppig eksponering fra juni til oktober, mens den sidste type afgrøde høstes ved få eksponeringer i september og oktober måned. Dermed opstår der den situation, at de afgrøder, der har mindst risiko for at komme i kontakt med smitstofferne, også medfører mindre eksponering af mennesker. I forbindelse med høstningen af grøntsagerne vil der ske kontaminering ved færdsel på arealet samt ved berøring f.eks. i forbindelse med en grovrensning for fastsiddende jord på afgrøden inden denne oplagres eller tages ind i køkkenet med henblik på tilberedning og indtagelse. Den operationelle beskrivelse af eksponering under dyrkning og ophold diskuteres yderligere i kapitlet om eksponering, hvor de tilgængelige data for danskeres ophold og aktiviteter i haven gennemgås. Den mulige eksponering i forbindelse med de to sidstnævnte aktiviteter, tilberedning og indtagelse af de høstede afgrøder, vurderes ikke i forbindelse med dette projekt. Modelleringen af eksponering via afgrøder vil blive beregnet som et patogentryk pr. have.
|
