Anbefalinger til sagsforløb ved in-situ oprensning af jordforurening
3 Løbende monitering
- 3.1 Analyseparametre
- 3.2 Prøvetagningsmedier og prøveplacering
- 3.3 Analyseantal
- 3.4 Prøvetagningshyppighed
- 3.5 Rapportering
Formål
Formålet med den løbende dokumentation/driftskontrollen er at dokumentere, at de iværksatte afværgetiltag fungerer efter hensigten og at afværgen ikke har utilsigtede følgevirkninger. Resultaterne skal endvidere danne grundlag for en løbende vurdering og evt. justering af afværgetiltagene.
Forudgående aftaler om oprensningskriterier
Som nævnt i afsnit 2.3 og 2.6 vil det ofte være befordrende for, at såvel miljømyndigheden, som bygherre og entreprenør/rådgiver oplever et tilfredsstillende forløb, at der er fastlagt entydige oprensningskriterier inden afværgen sættes i gang. Herunder er det vigtigt, at der er aftalt konkrete og målbare milepæle for oprensningen, og at disse revideres, hvis projektet ændrer sig undervejs i forløbet.
Jo mere konkrete aftaler – f.eks. omkring art og antal af analyser, tidspunkter, antal af analyserunder, massebalancer, vurderingsgrundlag m.v. – jo bedre. Endvidere kan skriftlige aftaler, f.eks. i form af godkendte og underskrevne mødereferater, være af stor værdi for alle parter senere i forløbet, da der således er fuldstændig klarhed over de indgåede aftaler.
Forudsætninger
I den følgende gennemgang af retningslinjer for den løbende dokumentation tages der, som tidligere, udgangspunkt i oprensning af en kendt jordforurening for så vidt angår forureningens udbredelse og de aktuelle forureningsstoffer. Endvidere forudsættes det, at der er foretaget et konkret valg af afværgemetode.
I det følgende diskuteres betragtninger omkring:
- Analyseparametre.
- Prøvetagningsmedier og prøveplacering.
- Analyseantal.
- Prøvetagningshyppighed.
- Rapportering.
Miljømyndigheden bør forholde sig til ovenstående punkter, allerede i forbindelse med opstarten af in-situ oprensningen, så der fra starten er enighed om alle de indgående aftaler i forbindelse med disse punkter.
3.1 Analyseparametre
Primære forureningskomponenter
Det er åbenlyst, at der under oprensningen analyseres for de forureningskomponenter, der er konstateret problematiske i forbindelse med den gennemførte forureningsundersøgelse. Er der f.eks. tale om en forurening med tjærestoffer (PAH’er), udføres der som udgangspunkt kemiske analyser for (et udvalg af) disse. Er der tale om en benzin- eller olieforurening udføres der, som udgangspunkt kemiske analyser for totalindhold af kulbrinter og indhold af BTEX’er.
Sekundære forureningskomponenter
Hvad der måske er mindre åbenlyst er, at det muligvis også er relevant, at foretage kemiske analyser for sekundære forureningskomponenter, der kan opstå som følge af processer i forbindelse med oprensningen. De mest almindelige eksempler er TBA (tert-butylalkohol), der dannes som nedbrydningsprodukt ved aerob biologisk nedbrydning af benzintilsætningsstoffet MTBE (mehtyl tert-butyl ether), og vinylklorid, der opstår som nedbrydningsprodukt ved anaerob biologisk nedbrydning af opløsningsmidlerne TCE og PCE (tri- og perchlorethylen). Begge stoffer (TBA og vinylklorid) er mere kritiske end moderprodukterne.
Indikatorparametre
I tillæg til de primære og sekundære forureningskomponenter kan det ofte være relevant at måle forskellige parametre, der indikerer, at kritiske betingelser for oprensningen er opfyldt og at oprensningsprocesserne forløber tilfredsstillende. Der kan eksempelvis være tale om redox-følsomme parametre, jordens vandindhold, indhold af organisk stof, reducerede metaller, pH, temperatur, næringssalte eller parametre der kan relateres direkte til biologisk aktivitet: O2, CO2, CH4, eller antallet af (aktive) mikroorganismer.
Akkrediterede analyser ikke absolut nødvendige
Da den løbende monitering primært foretages for at give sagens parter en status for oprensningens forløb, og ikke (nødvendigvis) for at forholde det aktuelle oprensningsniveau til Miljøstyrelsens kriterier, er det ikke nødvendigt, at de kemiske analyser foretages som akkrediterede analyser. Dermed kan der ofte med fordel anvendes uakkrediteret feltudstyr (f.eks. felt-GC, MIMS m.v.), idet disse analysetyper er hurtigere, ofte kan udføres på lokaliteten og er billigere end de tilsvarende akkrediterede analyser. Disse fordele kan evt. udnyttes til øge prøvetagningsfrekvensen eller den rumlige dækning af lokaliteten. Det kan dog ofte være en god idé for den udførende part, at lave en (begrænset) sammenligning af resultaterne fra feltmetoderne med akkrediterede analyser.
3.2 Prøvetagningsmedier og prøveplacering
Primært prøvetagningsmedium
Eftersom der i dette projekt fokuseres på oprensning af jordforurening er den mest betydende moniteringsparameter ofte jordkoncentrationen af de pågældende forureningskomponenter. Hvis oprensningsformålet er en risikofjernelse ifht. indeklima eller grundvand kan poreluften eller grundvand dog være det primære prøvetagningsmedium. Man bør dog (især som myndighed) holde sig for øje, at der typisk ikke kan forventes en permanent risikofjernelse, hvis der ikke kan dokumenteres en forureningsfjernelse i jorden; typisk ved en reduktion af koncentrationsniveauet, jf. diskussionen af tilbageslag i afsnit 2.6.
Er der tale om en afværgemetode hvor der fjernes forurening via oppumpning af forurenet luft eller vand, er det naturligvis også nærliggende at monitere forureningskoncentrationen i disse faser. Moniteringen bør bestå af både en registrering af de oppumpede mængder og koncentrationer, så den samlede mængde forurening, der fjernes kan estimeres.
Prøveplacering
Den primære monitering vil naturligvis skulle finde sted i oprensningsområdet, evt. med fokus på et hot-spot. Hvis der er risiko for at der under oprensningen kan ske en spredning af forureningen, f.eks. som følge af naturlig transport eller injektion af gasser eller væsker, bør der ligeledes foretages en monitering udenfor det primære oprensningsområde. Endvidere bør forureningens eventuelle primære spredningsveje afdækkes, eksempelvis i højpermeable slirer, langs bygningsfundamenter, i ledningsgrave m.v.
Prøvetagning i jord over tid
I forhold til at foretage monitering af koncentrationsniveauet i jord, er det vigtigt at pointere, at det i praksis er umuligt at foretage kemiske analyser på den samme jordprøve over tid. Prøverne udtages med en eller form for miljøteknisk bor (som destruktiv prøve), og efterfølgende prøver vil i praksis skulle udtages i umiddelbar nærhed af tidligere prøver, både hvad angår punktet i planen og dybden. For meget homogene jordmatricer vil dette sandsynligvis ikke medføre betydelige usikkerheder, men for f.eks. moræneaflejringer vil der ofte være tale om betydelige rumlige variationer i de geologiske lag og dermed i forureningskoncentrationerne. Det kan derfor være en tilsnigelse, at tolke enkeltstående ”koncentrationsfald”, over tid i et givent punkt, som et entydigt tegn på massefjernelse. Konsekvensen af en sådan logik ville være, at eventuelle koncentrationsstigninger i et givent målepunkt (i praksis en højere koncentration i en prøve udtaget tæt på tidligere prøver), under en biologisk oprensning, skulle tolkes som en forureningsdannelse, mens den reelt er et udtryk for rumlige variationer i forureningssituationen!
Med ovenstående in mente, bør moniteringen således generelt ikke afsluttes i et område på baggrund af enkelte analyseresultater, der indikerer at området er oprenset. Som udgangspunkt skal rene prøver altid bekræftes af yderligere prøver fra samme område og dybde.
Sekundære prøvetagningsmedier
Afhængigt af de geologiske og forureningsmæssige forhold og den valgte oprensningsteknologi kan det i mange tilfælde være relevant at foretage en monitering i sekundære prøvetagningsmedier, specielt hvis der er tale om oprensning af mobile forureningskomponenter. F.eks. kan det ved biologisk oprensning af en jordforurening med benzin være relevant, at monitere på indholdet af O2 og CO2 i poreluften i jordmatricen for at sikre sig, at der er gunstige betingelser for oprensningen og at processerne forløber som planlagt. Det kan ligeledes ofte være relevant, at monitere på forureningskoncentrationen i grundvandet under oprensningsområdet, for at få en fornemmelse for den mængde forurening, der ikke oprenses, men som nedsiver til grundvandet mens oprensningen pågår.
3.3 Analyseantal
Jordprøver
Ud over størrelsen af spildet og det forurenede område, er jordens homogenitet, eller mangel på samme, den mest afgørende enkeltfaktor af betydning for fastlæggelsen af et tilstrækkeligt prøvetagningsnet (punkter i planen og dybden), og dermed for antallet af jordprøver.
Er der f.eks. tale om en homogen sandgeologi, vil forureningen, alt andet lige, være forholdsvis ”velordnet”, mens der for en inhomogen morænegeologi ofte vil være tale om primære spredningsveje i slirer, og tilsvarende lille spredning i kompakte lermatricer, samt evt. lommer af sekundært grundvand, der medfører en kompliceret forureningsbeliggenhed fra oprensningens begyndelse. Det skal dog bemærkes, at forureningens spredningsveje også kan være komplicerede i relativt homogene aflejringer, da selv små grus- og sandlag eller slirer kan være styrende for forureningsspredningen. Kort sagt: jo mere inhomogen jordmatricen er, jo flere prøver skal der til.
Udgangspunkt = undersøgelsesomfang
Allerede efter de miljøtekniske undersøgelser, vil man, ud fra det undersøgelsesniveau, der var nødvendigt for at foretage en tilstrækkelig afgrænsning af forureningen, have en fornemmelse af det prøveantal, der senere bliver nødvendigt i forbindelse med dokumentation af oprensningen.
Figur 3.1 viser en principskitse (tværsnit) af det endelige undersøgelsesomfang ved undersøgelse og afgrænsning af jordforureningen på hhv. en homogen (sand) og en inhomogen (ler) lokalitet med overfladenære spild af ca. samme størrelse. Det bemærkes, at billedet vist på figur 3.1 ofte vil være fremkommet efter en indledende miljøteknisk undersøgelse og én eller flere efterfølgende supplerende undersøgelser, og at det reelle undersøgelsesomfang naturligvis omfatter tilsvarende boringer og jordprøver i planen.
Jordprøverne er udvalgt til kemisk analyse på baggrund af en samlet vurdering af syns-/lugtindtryk og efterfølgende PID-analyse udført på jordprøver udtaget i gastætte Rilsan-poser. Det resulterende forureningsbillede er optegnet på baggrund af de kemiske analyseresultater, PID-resultaterne samt feltvurderingen af syns- og lugtindtryk.
Figur 3.1: Principskitse af undersøgelsesomfang for hhv. homogen og en inhomogen lokalitet.
Som det fremgår af figur 3.1 er antallet af miljøtekniske boringer og jordprøver, der er nødvendige for at opnå en tilstrækkelig karakteristik og afgrænsning af forureningen, væsentligt større for den inhomogene lokalitet (8 boringer og 29 jordprøver i tværsnittet) end for den homogene lokalitet (6 boringer og 13 jordprøver i tværsnittet). Det er således ikke urealistisk, at det er nødvendigt med f.eks. to til fire gange så mange jordprøver for en inhomogen geologi/forureningsudbredelse end for en homogen geologi – for at opnå den samme grad af sikkerhed i forureningsbeskrivelsen.
Delvis monitering under oprensning
I forhold til ovenstående beskrivelse skal det dog bemærkes, at det ved den løbende dokumentation af oprensningsforløbet sjældent er nødvendigt at have et fuldstændigt sammenligneligt prøvetagningsnet til alle tidspunkter. Ofte vil det således (især i starten af oprensningen) være tilstrækkeligt at fokusere den primære monitering omkring områderne med kraftig forurening (hot-spot), og at supplere denne monitering med enkelte punkter i forureningen udenfor hot-spot, samt evt. nogle punkter, hvortil der er risiko for at der kan ske en forureningsspredning.
Fuld monitering efter endt oprensning
Derved bliver forskellen i antallet af prøver for de to ovenstående scenarier udvisket noget under den løbende monitering. Dog får den geologiske kompleksitet igen afgørende betydning i forbindelse med slutdokumentationen, jf. kapitel 4.
Sekundære prøvetagningsmedier
Som ved prøvetagning i jord, vil det for sekundære prøvetagningsmedier, være størrelsen af spildet og det forurenede område samt jordens homogenitet, der er afgørende for prøveantallet. Dette skyldes bl.a., at det er disse forhold, der afgør de potentielle spredningsveje og dermed også behovet for sekundære installationer, som f.eks. indblæsning/infiltration og udsugning/ekstraktion eller sekundær monitering af uønsket spredning i grundvand eller poreluft.
3.4 Prøvetagningshyppighed
Overordnet afhænger den ønskede/nødvendige prøvetagningshyppighed dels af forureningens mobilitet ifht. den forventede oprensningstid, dels af om det er primære eller sekundære analyseparametre, samt af oprensningens følsomhed og aggressivitet overfor de naturlige eller påførte fysiske, kemiske eller biologiske betingelser. Dertil vil det næsten altid være ønskeligt at foretage en forholdsvis hyppig monitering i starten af oprensningsforløbet, herunder specielt under en eventuel indkøringsfase, og en mindre hyppig monitering senere i forløbet, når man har sikret sig, at oprensningen forløber planmæssigt.
Oprensningens varighed
Er der tale om en langvarig oprensning af relativt immobile forureningskomponenter; f.eks. ved phytooprensning af en tungmetalforurening (typisk > 20 år), kan det være nok at monitere med f.eks. 5 års mellemrum. Er der til gengæld tale om anvendelse af en forholdsvis aggressiv metode, som dampassisteret vakuumventilering, til oprensning af en forurening med terpentin (ca. 1 måned til 1 år), kan det være hensigtsmæssigt og nødvendigt, at foretage en monitering med dages, ugers eller få måneders mellemrum.
Primære vs. sekundære analyseparametre
Dertil kan det være nyttigt, at skelne imellem de primære og sekundære analyse-/moniteringsparametre. Ofte vil det således være væsentligt billigere at udføre analyserne for de sekundære parametre end for de primære forureningskomponenter. Dette skyldes, at de ofte kan udføres med feltudstyr eller som billige akkrediterede analyser, mens de primære forureningskomponenter oftere er forholdsvist dyre analyser udført på et akkrediteret analyselaboratorium. Med prisen in mente kan det ofte være nok, med forholdsvis stor analysehyppighed, at forvisse sig om, at oprensningsbetingelserne er som ønsket via sekundære parametre, for med mindre hyppighed, at monitere de primære analyseparametre.
Kritiske parametre
Såfremt den oprensningsmetode, der anvendes er meget følsom overfor visse betingelser; f.eks. en biologisk oprensning, der er afhængig af redoxforholdene, eller hvis metoden kan forventes at ændre på kritiske betingelser kan det ligeledes være nødvendigt, at foretage en forholdsvis hyppig monitering af de kritiske parametre.
3.5 Rapportering
Formål
Formålet med den løbende dokumentation er, på passende tidspunkter i forløbet, at give bygherre og miljømyndighed et samlet overblik over oprensningsforløbet, samt en mulighed for at evaluere dette ifht. til oprensningsmålet. Desuden udgør afrapporteringen en naturlig platform for den udførende part (rådgiver/entreprenør) til at anbefale eventuelle korrigerende oprensningstiltag. Den løbende afrapportering kan foretages i rapport- eller notatform afhængigt af omfanget.
Vejledende hyppighed
Rapporteringshyppigheden fastlægges, som udgangspunkt, i forbindelse med detailprojektet, jf. afsnit 2.3, og afhænger i det store hele af de samme faktorer som prøvetagningshyppigheden, jf. afsnit 3.4. I forhold til afrapportering af den løbende monitering/dokumentation, virker det, for de fleste korte oprensningsforløb (< 2-3 år) umiddelbart rimeligt, at der udarbejdes en statusrapport ca. hvert halve til hele år, mens det for middellange oprensningsforløb (ca. 3-10 år) virker rimeligt, at der udarbejdes en statusrapport ca. en gang om året. For lange oprensningsforløb kan det være rimeligt, at der udarbejdes en statusrapport hvert andet eller tredje år.
Opsummering af forløb
Rapporten/notatet bør indledningsvis indeholde en henvisning til tidligere undersøgelses- og moniteringsresultater, en sammenfatning af de tiltag der er udført siden sidste moniteringsrapport, samt en overordnet gennemgang af og begrundelse for eventuelle afvigelser fra det planlagte forløb. For bedst muligt overblik henvises i sammenfatning og gennemgang til eventuelle installationer, behandlingsområder, bygninger m.v. på én eller flere målfaste situationsplaner.
Moniteringsresultater – samlet oversigt
Efterfølgende gives en summarisk gennemgang af de indsamlede moniteringsdata, der sammenstilles med tidligere moniteringsresultater, så det seneste notat altid giver et samlet overblik over oprensningsforløbet. Samtlige prøvetagningspunkter, og deres placering ifht. det forurenede område, bygninger, installationer m.v., bør fremgå tydeligt af én eller flere målfaste situationsplaner.
Diskussion og vurdering
Der foretages en diskussion, tolkning og vurdering af moniteringsresultaterne ifht. de indgående processer og det planlagte oprensningsforløb. Der opstilles, om muligt, et massebudget, og der redegøres for forudsætninger og antagelser for en detaljeret beregning af de forureningsmængder, der hhv. er fjernet og som er tilbage i jorden.
Anbefalinger
Rapporten afsluttes med anbefalinger til det videre forløb, herunder eventuelle ændringer af oprensningsstrategien, moniteringsprogrammet og/eller tidsplanen.
Rapporten sendes til myndighedens kommentar og godkendelse.
Version 1.0 December 2008, © Miljøstyrelsen.