Håndtering af lettere forurenet jord - Konsekvensvurdering

Sammenfatning og konklusioner

Miljøstyrelsen ønsker at regulere genanvendelse af jord ved at inddele jorden i kategorier baseret enten på faststofindholdet af forureningsstoffer eller på udvaskeligheden af forureningsstoffer fra jorden, se figur 0.1.

Figur 0.1 Inddeling af jord til genanvendelse i to kategorier.

Figur 0.1 Inddeling af jord til genanvendelse i to kategorier.

Kategori 1-jord, som har det laveste indhold eller udvaskelighed af forureningsstoffer, skal i videst muligt omfang kunne anvendes frit til bygge- og anlægsarbejder. Kategori 2-jord, som er lettere forurenet jord, skal kunne anvendes i bygge- og anlægsarbejder under anvendelse af en bundmembran for større anlægsprojekter eller for mindre projekter under nærmere definerede omstændigheder.

Projektet er opdelt i tre delprojekter:

  1. Fastsættelse af grænseværdier for kategori 1-jord baseret på faststofindhold af forureningsstoffer.
  2. Fastsættelse af faststofgrænseværdier for kategori 2-jord udlagt på membran. Bestemmelse af dimensioner ved genanvendelse af jord uden membran.
  3. Fastsættelse af grænseværdier for kategori 1 og 2-jord baseret på udvaskeligheden af forureningsstoffer.

Grænseværdierne er i dette arbejde alene baseret på hensynet til beskyttelse af grundvandet. Udgangspunktet for arbejdet har været det datamateriale, som i to tidligere projekter (DHI 2007, 2008) er indsamlet. Datamaterialet består af sammenhørende værdier for faststofindhold og udvaskning af en række forureningsstoffer fra jord.

Metodik, resultater og konklusioner er i det følgende opsummeret for hvert enkelt delprojekt.

Faststofgrænseværdier for kategori 1-jord

Grænseværdier for kategori 1-jord skal kunne yde en tilstrækkelig beskyttelse af grundvandet ved fri genanvendelse af jorden i bygge- og anlægsarbejder. Dette vil være opfyldt, såfremt koncentrationen af forureningsstoffer i jordens porevand vil kunne overholde grundvandskvalitetskriterierne.

Som udgangspunkt var det et ønske fra Miljøstyrelsens side, at jordkvalitetskriterierne skulle kunne anvendes som grænseværdier for kategori 1-jord. Der blev derfor for udvalgte parametre gennemført en analyse, hvor forventede stofkoncentrationer i porevand fra de indsamlede jordprøver blev sammenlignet med grundvandskvalitetskriterierne. Det blev herefter vurderet, om porevandet i jordprøver med et faststofindhold mindre end eller lig med jordkvalitetskriterierne kunne forventes at overholde grundvandskvalitetskriterierne.

De forventede porevandskoncentrationer blev beregnet på baggrund af resultater fra udvaskningstest, idet porevand antages at forekomme ved et væske faststofforhold svarende til 0,27 l/kg.

Det blev bestemt, at grænseværdien for faststofindholdet skulle fastsættes, således at hovedparten af jordprøverne med et faststofindhold mindre end grænseværdien havde en estimeret porevandskoncentration, der overholdt grundvandskvalitetskriteriet. Konkret blev dette udmøntet i følgende krav:

Model 1:

Den estimerede porevandskoncentration for 85% af jordprøverne skulle være mindre end grundvandskriteriet, og for 100% af jordprøverne skulle porevandskoncentrationen være mindre end 10 gange grundvandskvalitetskriteriet.

For hver enkelt parameter, der indgik i undersøgelsen, blev det vurderet, om jordkvalitetskriteriet kunne opfylde kravene i model 1. Såfremt det ikke var tilfældet, blev der om muligt fastsat et nyt forslag til grænseværdi for kategori 1-jord. For uorganiske stoffer viste det sig, at det var nødvendigt at opstille et supplerende krav til, at pH-værdien i jordvæsken ikke må være mindre end seks eller større end ni. Tabel 0.1 giver en samlet oversigt over, for hvilke parametre jordkvalitetskriteriet kunne opfylde kravene i model 1.

Tabel 0.1 Samlet vurdering af jordkvalitetskriteriet (JKK) som grænseværdi for kategori 1-jord efter model 1.

JKK opfylder kravene i
model 1
Grænseværdi sat lavere
end JKK for at opfylde kravene i model 1
Ingen forslag til
grænseværdi, fordi
kravene i model 1 ikke
kan opfyldes
Cu
Hg
As
Cd
Cr
Ni
Zn
Pb
benz(a)pyren, Sum af PAH,
naphthalen,
dibenz(a,h)anthracen,
Kulbrintefraktionerne:
C6-C10,
C10-C15,
C15-C20,
C20-C40

På baggrund af vurderingen blev det konkluderet, at jordkvalitetskriterierne kun for få parametre ville kunne anvendes som grænseværdier for kategori 1-jord. Det blev endvidere konstateret, at det ikke var muligt at foreslå nye grænseværdier for Pb samt kulbrintefraktionerne, som ville kunne opfylde kravene i model 1. Dette skyldtes, at uanset hvor lav grænseværdien blev sat, var der mere end 15% af jordprøverne, der overskred grundvandskvalitetskriterierne.

Der var derfor behov for at gennemføre en ny vurdering baseret på en mindre restriktiv model, hvis man fortsat ønskede grænseværdi for kategori 1-jord fastsat på baggrund af den anvendte tilgang. Ved revurdering af jordkvalitetskriterierne som mulige grænseværdier for kategori 1-jord ønskedes model 2 nu anvendt.

Model 2:

Den estimerede porevandskoncentration for 75% af jordprøverne skulle være mindre end grundvandskriteriet, og for 95% af jordprøverne skulle porevandskoncentrationen være mindre end 10 gange grundvandskvalitetskriteriet.

Vurdering af datamaterialet i forhold til model 2 blev kun foretaget på det datamateriale, som opfyldte kravet til pH-værdien i jordvæsken (6<pH<9). Tabel 0.2 giver en samlet oversigt over, for hvilke parametre jordkvalitetskriteriet kunne opfylde kravene i model 2.

Tabel 0.2 Samlet vurdering af jordkvalitetskriteriet (JKK) som grænseværdi for kategori 1-jord efter model 2.

JKK opfylder kravene i
model 2
Grænseværdi sat lavere
end JKK for at opfylde
kravene i model 2
Ingen forslag til
grænseværdi, fordi
kravene i model 2 ikke
kan opfyldes
As
Cd
Cr
Cu
Hg
Ni
Zn
  Pb
Sum af PAH,
naphthalen,
benz(a)pyren,
dibenz(a,h)anthracen
Kulbrintefraktionerne:
C20-C40
Kulbrintefraktionerne:
C6-C10,
C10-C15,
C15-C20

Jordkvalitetskriterierne opfyldte for en række af parametre kravene i model 2, og men for kulbrintefraktionen C20-C40 var det dog nødvendigt at fastsætte en lavere grænseværdi. For de øvrige kulbrinte fraktioner kunne der ikke fastsættes en grænseværdi, som opfyldte model 2. For Pb var det fortsat ikke muligt at fastsætte et forslag til grænseværdi, der kunne opfylde kravene i model 2.

Bly er et tungmetal, der under normale omstændigheder (dvs. ved neutral pH-værdi og naturlig DOC-indhold i jordvæsken) tilbageholdes kraftigt i jorden, hvorved mobiliteten er lav. For Pb kunne det derfor være rimeligt at fastsætte en grænseværdi, som inddrager stoffets fysiske og kemiske egenskaber ved udvaskning og transport i jord. Der blev gennemført en vurdering af muligheden for at fastsætte en grænseværdi for Pb baseret på scenarieberegninger, som beskrevet i DHI (2007). Vurderingen indebar, at grundvandskvalitetskriteriet skulle være overholdt i et punkt 30 m nedstrøms genanvendelsen. Under forudsætning af, at genanvendelsesprojektets dimensioner ikke oversteg 100 m i længde i grundvandets strømningsretning og 5 m i højde, kunne en grænseværdi for Pb på 10 mg/kg TS sikre, at porevandskoncentrationen af Pb for alle jordprøver overholdt grundvandskvalitetskriteriet 30 m nedstrøms. Under antagelse af, at forudsætningerne for model 2 er acceptable, kunne der opstilles forslag til grænseværdier for kategori 1-jord, som vist i tabel 0.3.

Tabel 0.3 Forslag til grænseværdier for kategori 1-jord, der opfylder kravene i model 2 (dog med undtagelse af Pb, se ovenstående tekst).

Parameter Forslag til grænseværdier for kategori 1-jord
mg/kg TS
Supplerende krav, som skal være opfyldt, for at grænseværdier for kategori 1-jord kan anvendes
As 20 pH-værdien i jordvæsken skal være mellem 6,0 og 9,0
Ba Kan sættes frit pH-værdien i jordvæsken skal være mellem 6,0 og 9,0
Cd 0,5 pH-værdien i jordvæsken skal være mellem 6,0 og 9,0
Cr 500 pH-værdien i jordvæsken skal være mellem 6,0 og 9,0
Cu 500 pH-værdien i jordvæsken skal være mellem 6,0 og 9,0
Hg 1 pH-værdien i jordvæsken skal være mellem 6,0 og 9,0
Ni 30 pH-værdien i jordvæsken skal være mellem 6,0 og 9,0
Pb 10 pH-værdien i jordvæsken skal være mellem 6,0 og 9,0
Dimensioner på genanvendelsesprojekt må ikke overstige 100 m i længde og 5 m i højde
Zn 500 pH-værdien i jordvæsken skal være mellem 6,0 og 9,0
Sum af PAH 4  
Naphthalen 0,5 -
Benz(a)pyren 0,3 -
Dibenz(a,h)anthracen 0,3 -
Kulbrinter (officielle pr. 7/1-2008)  
Sum af C6-C40 130a -
C6-C10 10b -
C10-C15 < 10b -
C15-C20 < 10b -
C20-C40 130c -

  1. Ikke fastsat på baggrund af udvaskningsdata for sum af kulbrinter, men på baggrund af udvaskningsdata for fraktionerne. Både denne grænseværdi og grænseværdierne for fraktionerne skal være overholdt.
  2. Forslag til grænseværdi er lig den analytiske detektionsgrænse. For C6-C10 er den analytiske detektionsgrænse dog lavere, men vurderingsprincippet tillader den foreslåede grænseværdi.
  3. Vurderingen blev foretaget på kun otte prøver.

Med udgangspunkt i en database med faststofanalyser for 6.320 jordprøver blev der foretaget en undersøgelse af, hvor stor en procentdel af disse jorde, der ville overholde de foreslåede grænseværdier for kategori 1-jord. Dog var det på grund af ændret analysemetode og fraktionsopdeling for kulbrinterne ikke muligt at inddrage disse i vurderingen. På grundlag af analyseresultaterne for Cd, Cr, Cu, Ni, Zn, sum af PAH, benz(a)pyren og dibenz(a)anthracen ville ca. 60% af datasættende i databasen overholde de foreslåede grænseværdier for kategori 1- jord. Hvis den foreslåede grænseværdi for Pb på 10 mg/kg TS blev inkluderet i vurderingen, ville ca. 13% af jordene blive klassificeret som kategori 1-jord.

Grundlaget for at fastsætte grænseværdier for kategori 1-jord indebar, at det blev accepteret, at op til 25% af jord til genanvendelse i kategori 1 overskred grundvandskvalitetskriterierne. Der blev derfor gennemført en simpel og konservativ vurdering af, hvilke konsekvenser dette kunne medføre i forhold til grundvandskvaliteten. Det blev antaget, at op til ca. 15% af et areal i et grundvandsopland kunne risikere at blive dækket med kategori 1-jord i forbindelse med genanvendelse. Vurderingen viste, at påvirkningen af grundvandskvaliteten var mellem 20 og 86% af grundvandskvalitetskriteriet afhængig af, hvilket stof der var tale om. Den største påvirkning på 86% kom fra Zn. For de fleste parametre ville genanvendelse af kategori 1-jord i det valgte scenarie betyde en forøgelse af grundvandskoncentrationen på mellem 30 og 45% i forhold til grundvandskvalitetskriteriet.

Faststofgrænseværdier for kategori 2-jord udlagt på membran

Grænseværdier for kategori 2-jord, der tænkes udlagt på en bundmembran, skal kunne sikre, at når membranen ophører med at fungere, overholder stofkoncentrationen i porevandet fra den genanvendte jord grundvandskvalitetskriterierne. Model 2 blev anvendt til at fastsætte, hvornår grundvandskvalitetskriterierne kunne siges at være overholdt.

Ved anvendelse af en bundmembran vil den dannede perkolat i en årrække blive opsamlet og bortledt/behandlet. Dette vil medføre en reduktion i kildestyrken, således at når perkolatet tillades at nedsive til grundvandet, vil stofbelastningen være reduceret.

Reduktionen i stofbelastningen blev beregnet for otte forskellige scenarier, og på baggrund af det scenarium, som gav den mindste reduktion, blev det vurderet, om Miljøstyrelsens forslag til grænseværdier for kategori 2-jord (DHI 2007) kunne sikre en tilstrækkelig beskyttelse af grundvandet, når membranen ophører med at fungere. Såfremt dette ikke var tilfældet, blev der foreslået en ny men lavere grænseværdi, som kunne sikre, at grundvandskvalitetskriterierne ikke overskrides, jf. kravene i model 2. Tabel 0.4 indeholder de forslag til grænseværdier for kategori 2-jord, som opfylder kravene i model 2.

Tabel 0.4 Forslag til grænseværdier for kategori 2-jord anbragt på membran. Grænseværdierne opfylder kravene i model 2.

Parameter Forslag til
grænseværdier for
kategori 2-jord
mg/kg TS
Supplerende krav, som skal være opfyldt for at grænseværdier for kategori 1-jord kan anvendes
As 20 pH-værdien i jordvæsken skal være mellem 6,0 og 9,0
Ba 500 pH-værdien i jordvæsken skal være mellem 6,0 og 9,0
Cd 5 pH-værdien i jordvæsken skal være mellem 6,0 og 9,0
Cr 1.000 pH-værdien i jordvæsken skal være mellem 6,0 og 9,0
Cu 1.000 pH-værdien i jordvæsken skal være mellem 6,0 og 9,0
Hg 3 pH-værdien i jordvæsken skal være mellem 6,0 og 9,0
Ni 30 pH-værdien i jordvæsken skal være mellem 6,0 og 9,0
Pb - Grænseværdien for Pb kan fastsættes efter samme princip som anvendt for kategori 1-jord
Zn 1.000 pH-værdien i jordvæsken skal være mellem 6,0 og 9,0
Sum af PAH    
Naphthalen 1,5 -
Benz(a)pyren 3 -
Dibenz(a,h)anthracen 3 -
Kulbrinter (officielle pr. 7/1-2008)  
Sum af C6-C40 130a -
C6-C10 25 -
C10-C15 < 10 -
C15-C20 15 -
C20-C40 130b -

  1. Ikke fastsat på baggrund af udvaskningsdata for sum af kulbrinter, men på baggrund af udvaskningsdata for fraktionerne. Både denne grænseværdi og grænseværdierne for fraktionerne skal være overholdt.
  2. Vurderingen blev foretaget på kun otte prøver.

Vurdering af anlægsdimensioner ved genanvendelse af kategori 2-jord uden membran

Det blev herefter vurderet, om man ved at opstille krav til anlægsdimensioner kunne tillade genanvendelse af en mindre mængde kategori 2-jord uden membran.

Anlægsdimensionen blev vurderet ud fra, at den forventede stofkoncentration i en afstand af 30 m fra genanvendelseslokaliteten (POC=30 m) skulle kunne overholde grundvandskvalitetskriterierne. I vurderingerne betød dette, at 100% af jordprøverne skulle have en stofkoncentration i POC=30 m, som ikke overskred grundvandskvalitetskriterierne.

Vurderingen er baseret på modelberegninger foretaget for otte forskellige scenarier med varierende anlægsstørrelser. For hvert scenarium blev den reducerende effekt af transport, tilbageholdelse og fortynding beregnet for hver forureningsparameter. På baggrund heraf blev det vurderet, at selv for en anvendelse af kun ca. 100 tons jord med anlægsstørrelse på 4x4x4 m kunne faststofgrænseværdierne for kategori 2-jord ikke sikre, at grundvandskvalitetkriterierne 30 m nedstrøms var overholdt. Det blev skønnet, at en anlægsstørrelse på 3x3x3 m ville kunne opfylde kravene.

Grænseværdier for genanvendelse af jord baseret på stofudvaskning

Som et alternativ til at bruge grænseværdier, der er baseret på faststofindhold af forureningsstoffer, blev der opstillet grænseværdier for stofudvaskning, som svarer til betingelserne for at opstille de faststofbaserede grænseværdier for hhv. kategori 1- og 2-jord. I tabel 0.5 ses grænseværdier for kategori 1-jord baseret på stofudvaskning.

Tabel 0.5 Grænseværdier for kategori 1-jord baseret på udvaskningstest. Grænseværdierne skal suppleres med et krav om, at pH-værdien i eluatet for uorganiske stoffer skal være mellem 6 og 9.

 Parameter Grundvands
kvalitetskriterium

mg/l
Grænseværdi for kategori 1-jor
Udvasket mængde
mg/kg TS
Testmetode: EN 12457-1 (L/S = 2l/kg)
As 0,008 0,015
Ba 0,7 1,1
Cd 0,0005 0,00042
Cr, total 0,025 0,037
Cu 0,1 0,12
Hg 0,0001 0,00018
Mo 0,02 0,022
Ni 0,01 0,012
Pb 0,001 0,0013
Sb 0,002 0,0033
Se 0,01 0,010
Zn 0,1 0,12
Testmetode: Ligevægtskolonnetest (M22-1 DHI) (L/S = ca. 1 l/kg)
Sum af PAH 0,0002 0,0002
Naphthalen 0,001 0,001
Benz(a)pyren 0,00001 0,00001
Dibenz(a,h)anthracen 0,00001 0,00001
Sum af kulbrinter 0,009 0,009
C6-C10 0,009 0,007
C10-C15 0,009 0,009
C15-C20 0,009 0,009
C20-C40 0,009 0,009

I tabel 0.6a og 0.6b ses grænseværdier baseret på stofudvaskning for kategori 2-jord. Grænseværdierne blev fastsat for kategori 2-jord ved genanvendelse uden membran. Grænseværdierne varierer derfor afhængig af størrelsen på genanvendelsesprojektet.

Tabel 0.6a Grænseværdier for anvendelse af kategori 2-jord uden membran, baseret på udvaskningstests. Grænseværdierne suppleres af et krav om, at pH-værdien i eluatet for uorganiske stoffer skal være mellem 6 og 9.

Parameter Model A Model B Model C Model D
10x140x140 10x100x100 10x60x60 10x32x32
mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg
Testmetode: EN 12457-1, L/S = 2l/kg
As 0,048 0,060 0,085 0,14
Ba 4,6 5,5 7,5 12
Cd 0,0050 0,0053 0,0064 0,0094
Cr, total 0,21 0,24 0,32 0,51
Cu 2,6 2,6 2,8 3,7
Hg 0,00067 0,00082 0,0012 0,0019
Mo 0,16 0,18 0,23 0,350
Ni 0,085 0,095 0,12 0,19
Pb 0,024 0,025 0,026 0,035
Sb 0,012 0,015 0,021 0,035
Se 0,056 0,066 0,092 0,15
Zn 0,86 0,96 1,2 1,9
Testmetode: Ligevægtskolonnetest (M22-1 DHI), L/S = ca. 1 l/kg
Sum af PAH 0,00061 0,00077 0,0011 0,0019
Naphthalen 0,0030 0,0037 0,0054 0,0093
Benz(a)pyren 0,000030 0,000039 0,000056 0,00010
Dibenz(a,h)anthracen 0,000030 0,000039 0,000056 0,00010
Sum af kulbrinter        
C6-C10 0,024 0,030 0,043 0,074
C10-C15 0,027 0,035 0,050 0,086
C15-C20 0,027 0,035 0,050 0,086
C20-C40 0,027 0,035 0,050 0,086

Tabel 0.6b Grænseværdier for anvendelse af kategori 2-jord uden membran, baseret på udvaskningstests. Grænseværdierne suppleres af et krav om at pH-værdien i eluatet for uorganiske stoffer skal være mellem 6 og 9.

 Parameter Model E Model F Model G Model H
10x12x12 8x8x8 5x100x100 4x4x4
mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg
Testmetode: EN 12457-1, L/S= 2l/kg
As 0,35 0,51 0,064 1,2
Ba 29 45 6,5 110
Cd 0,021 0,034 0,0084 0,097
Cr, total 1,2 1,9 0,32 4,8
Cu 7,7 13 4,7 42
Hg 0,0048 0,0072 0,00091 0,017
Mo 0,83 1,3 0,25 3,4
Ni 0,44 0,68 0,14 1,3
Pb 0,073 0,12 0,044 0,39
Sb 0,086 0,13 0,016 0,31
Se 0,37 0,56 0,079 1,4
Zn 4,5 7,0 1,4 19
Testmetode: Ligevægtskolonnetest (M22-1 DHI), L/S = ca. 1 l/kg
Sum af PAH 0,0048 0,0071 0,00077 0,016
Naphthalen 0,023 0,034 0,0038 0,078
Benz(a)pyren 0,00024 0,00036 0,000039 0,00081
Dibenz(a,h)anthracen 0,00024 0,00036 0,000039 0,00081
Sum af kulbrinter        
C6-C10 0,18 0,28 0,030 0,64
C10-C15 0,21 0,32 0,035 0,72
C15-C20 0,21 0,32 0,035 0,72
C20-C40 0,21 0,32 0,035 0,72

 



Version 1.0 Maj 2009, © Miljøstyrelsen.