Eksponeringsrisici ved deponering af forurenet havnesediment

5 Eksponering ved deponering under vandspejlet i et kystdepot

Dette scenarie er illustreret som et kystnært depot, hvor vandstanden i havområdet uden for depotet tilnærmelsesvist er lig vandstanden i depotet. Hensigten her er, såvidt muligt at opretholde reducerede forhold i depotet, således at den opløste fraktion af de miljøfremmede stoffer minimeres. Depotet tænkes opfyldt til omkring vandoverfladen og efterfølgende afdækket med jord. Regnvand søges afdrænet i væsentligt omfang, således at der ikke via gennemsivning med regnvand sker en oxidering af sedimentet. En vis oxidering af de øverste lag må dog forventes i praksis

Figur 5.1. skitserer et eksisterende depot ved Lynetten, Københavns Havn, som er anlagt efter de skitserede retningslinjer.

Klik her for at se figuren.

Fig. 5.1. Eksempel på et kystnært depot, Lynette depotet ved Københavns Havn. Digekernen er lavet af byfyld. Den hydrauliske ledningsevne gennem dette dige er beregnet til 10-6 m/sekund).

5.1 Administrative forudsætninger for denne type depot

I forhold til Deponeringsbekendtgørelsens bestemmelser vil et sådant depot kun kunne accepteres, såfremt en konkret miljørisikovurdering kan godtgøre, at deponeringen af sediment under sådanne forhold ikke giver anledning til potentiel fare for den tilgrænsende overfladevandsrecipient.

En miljørisikovurdering, der skal ligge til grund for tilladelse til at deponere under reducerede krav, skal foretages på grundlag af en række bestemmelser, som er nærmere angivet i Deponeringsbekendtgørelsens bilag 3. Det er bl.a. angivet, at deponeringsanlæggets membransystem kan reduceres væsentligt, såfremt perkolatet fra det deponerede affald ikke, hverken på kort eller langt sigt overstiger de i tabel 5.1. anførte koncentrationer.

Tabel 5.1. Krav til perkolatkoncentrationen, såfremt Deponeringsbekendtgørelsens krav skal kunne reduceres

 Krav, μg/l Estimerede porevandskoncentrationer, Århus Målte porevandskoncentrationer, (MST, 1996b)
Cd 2 0,7 0,01 - 1,1
Cu 100 1,2 0,3 - 2,6
Pb 10 0,6 0,5 - 1,0
PAH 0,2 2,0 -

Der er ikke anført krav til Hg og TBT. I tabel 5.1 er til sammenligning anført de estimerede porevandskoncentrationer fra Århus Havn samt målte porevandskoncentrationer fra Miljøstyrelsen (1996b).

Såfremt der ikke stilles krav om etablering af membran og perkolatopsamling, skal der fastsættes krav om skærpet kontrol med det affald, der modtages til deponering på det pågældende anlæg. Deponeringsbekendtgørelsen indeholder tillige en række bestemmelser vedr. egenkontrol og afrapportering af driftsforhold samt bestemmelser vedr. nedlukning og efterkontrol.

5.2 Beregning af udsivning fra depotet

Der gennemføres en beregning af udsivningen fra et depot placeret i et inddæmmet havområde, f.eks. som udvidelse af havneareal. Formålet er at estimere hvor høje koncentrationer, der kan tillades i det deponerede materiale, såfremt der ikke påregnes udført opsamling af perkolat fra deponeringen. Der er foretaget en række grundlæggende antagelser:

  • Depotet anlægges på en i praksis impermeabel bund, dvs. der sker ingen ud- eller indsivning gennem bunden.
  • Transport ud af depotet sker udelukkende gennem dæmninger ud mod havet
  • Dæmningerne er udført af materiale, der opfylder krav til filtrering, således at partikulært materiale ikke kan passere dæmningerne
  • Tidevandssvingninger har ingen indflydelse på udvekslingen mellem depot og omgivende hav.
  • Alt vand, som tilføres det inddæmmede område over en periode, kan passere gennem dæmningen eller via overløb i løbet af den samme periode (til opretholdelse af samme trykniveau på begge sider af dæmningen).
  • Opfyldning af depotet sker til en kote, der er 1 meter under den initielle vandstand i det inddæmmede areal. Herover opfyldes med ren jord.
  • Opfyldningen af depotet sker over en årrække på 10 år. Herefter foretages den endelige opfyldning med ren jord, og der udføres befæstning af arealet.

Antagne værdier for depotet og opfyldningen er angivet i tabel 5.2

Tabel 5.2. Data for depot og opfyldning

Parameter Symbol Værdi Enhed
Areal depot AD 125.000 m2
Initiel vanddybde Hini 6 m
Total påfyldt volumen af sediment M 625.000 m3
Sedimentvolumen påfyldt pr år i 10 år J 62.500 m3/år
Porøsitet af sediment Θ 0,35  
Vandmængde påfyldt med sediment pr. År Qsed 21.875 m3/år
Bulk densitet af sediment ρB 1,5 kg/l
Nettonedbør RN 300 mm/år

Fremgangsmåde ved beregningen:

For perioden 0-10 efter start:

  1. Der indpumpes J m3/år sediment med koncentration af stoffer som angivet i tabel 5.3
  2. Vandspejlshævningen udregnes som summen af vandspejlshævningen forårsaget af aflejringen af sedimentet, nettonedbøren, og porevandet i det indpumpede sediment.
  3. Det antages, at porevandet i det aflejrede sediment står i ligevægt med koncentrationen af stoffer i sedimentet, og at den gennemsnitlige koncentration for vandet i depotet kan beskrives som forholdet mellem det indpumpede sedimentvolumen og det samlede initielle vandvolumen ganget med denne ligevægtskoncentration:

formel

hvor Cs er koncentrationen af stoffet i sedimentet

  1. For at estimere koncentrationen af det udsivende vand opblandes dette vand med porevandet fra det indpumpede sediment:

formel

hvor W er mængden af vand i depotet (fraset det indpumpede vand)
Cwsed er porevandskoncetrationen i det indpumpede sediment

  1. Udsivningen beregnes som trykforskellen mellem depotet og det omgivende hav ganget med overfladearealet af depotet ganget med koncentrationen i det udsivende vand.
  2. Den tilbageværende mængde af hver komponent fordeles i sedimentet som en gennemsnitskoncentration.
  3. Punkt 1-6 gentages årligt til og med det tiende år.

For år 11 opfyldes resten af depotet med ren jord, og i de efterfølgende år giver kun nettoinfiltrationen grund til udsivning. Det antages, at befæstningsgraden af arealet er 50 %. Det antages, at der ikke sker nogen nedbrydning af komponenterne.

I tabel 5.3 er angivet koncentrationerne i sedimentet og anvendte Kd-værdier for de enkelte stoffer.

Tabel 5.3. Anvendte koncentrationer i sedimentet, Kd-værdier

Stof Konc. i sediment (mg/kg)Kd-værdi
(l/kg)
Cd 0,84 12.500
Cu 62 50.000
Hg 0,36 150.000
Pb 62 100.000
PAH 6,8 34.000
TBT 0,42 136

I figur 5.2 er gengivet forløbet i koncentrationen af det udvaskede vand samt mængden af udvasket stof per år over en periode på 30 år.

Klik her for at se figuren.

Figur 5.2. Koncentration i det udsivende vand fra depotet og udsivningen i kg/år for de seks stoffer

For alle stoffer ses en stigende koncentration i udvaskningen hen over opfyldningsperioden. Da den udsivende vandmængde efter denne periode aftager, aftager den udvaskede mængde også, mens koncentrationen i det udsivende vand aftager meget langsomt, efterhånden som stofferne udvaskes. For metallerne overholdes kvalitetskravene til havmiljø under hele perioden, mens de for PAH og TBT overskrides betragteligt.

I tabel 5.4 er gengivet hvad den tilladelige koncentration af stofferne vil være for det givne scenarium, hvis det påregnes, at det udsivende vand fra depotet fortyndes med en faktor 10. For alle stoffer benyttes den asymptotiske værdi efter 30 år, hvilket samtidig er tilnærmelsesvis lig med maksimalkoncentrationen.

Tabel 5.4. Maksimalt tilladelige koncentrationer i sediment for det givne scenarium og med en fortynding på en faktor 10 ved udløb i havet.

Stof Koncentration i udsivning (μg/l) a)Kvalitetskrav (μg/l)
(Miljøministeriet, 1996)
Max. tilladelig konc. i sed. (mg/kg)
Cd 0,055 2,5 380
Cu 1,0 2,9 1800
Hg 0,002 0,3 540
Pb 0,5 5,6 7000
PAH 0,17 0,001 0,4
TBT 2,5 0,001 0,002

a) fra fig. 5.2.

 



Version 1.0 Januar 2006, © Miljøstyrelsen.