Samfundsøkonomisk vurdering af afværgeforanstaltninger på forurenede lokaliteter

Appendiks

1.Rentabilitet
2.Antal udvaskninger før rensning

1. Rentabilitet

I dette appendiks gennemgås fremgangsmåden ved en analyse af den økonomiske rentabilitet, som ligger i forlængelse af den i afsnit 4.2 - 4.4 beskrevne metode til prioritering på grundvandsområdet. Analysen tjener til at vurdere, om hver enkelt af de valgte strategier er samfundsøkonomisk rentable. Som beskrevet i afsnit 4.1 kan dette vurderes ud fra forholdet mellem strategiens omkostninger og benefits. Denne vurdering er indeholdt i skema I herunder.

Skema I Rentabilitet

Trin C1
Om det giver "samfundsøkonomisk overskud" at gennemføre den enkelte strategi, må kunne besvares ved at sammenligne strategiens omkostninger med "indtægterne". Sidstnævnte er dels udtrykt i en primær effekt, som er det reddede vand, dels en række sideeffekter. At betragte de forskellige effekter som indtægter kræver, at de udtrykkes i kroner og ører. Som nævnt i afsnit 3.1 kræver dette, at der for de fleste sideeffekter anvendes særlige værdisætningsmetoder, da der ikke findes eksisterende priser på disse, hvilket ikke anses for en realistisk mulighed i denne sammenhæng.

Den primære effekt kan udtrykkes i kroner og ører ved hjælp af en vandpris, som i afsnit 2.2 blev anbefalet at være forbrugsprisen. Denne er angivet i bilag 1. For at få bestemt strategiens primære benefit, dvs. "værdien af effekten", bør der ses på nutidsværdien af det reddede vand i hvert år i projektperioden. Det årlige benefit (B) beregnes som den bæredygtige vandindvinding pr. år, Q, gange prisen på vand, p_v. Da denne gevinst indtræffer hvert år, kan beregningsudtrykket (4) i afsnit 4.5 benyttes til at beregne nutidsværdien af det samlede benefit.

I eksemplet i kapitel 4, hvor Q antages at være 50.000 m³ pr. år, kan B beregnes, når vandprisen er 12 kr. pr. m³: B = 50.000 × 12 = 600.000 kr. Går tidsperioden frem til "år fem" og er diskonteringsfaktoren 3%, kan nutidsværdien af det reddede vand i hele perioden ved hjælp af (2) beregnes på følgende måde:

Trin C2
Fra trin A5 og C1 foreligger der nu beløb i kroner og ører for henholdsvis omkostninger og benefits ved den enkelte strategi. Hvis benefits er større end (eller lig med) omkostningerne, vil strategien fra et rent økonomisk synspunkt være rentabel, hvilket vil sige, at rentabilitetskravet er:

(1a)

Dette ses at være opfyldt i det skitserede eksempel, hvor de samlede benefits (B_total) herover blev udregnet til cirka 3,3 mio. kr., mens de samlede omkostninger (C_total) i afsnit 4.3 blev udregnet til cirka 1,5 mio. kr. Da der kan være betydelige positive sideeffekter, bør det - såfremt C_total > B_total i (1a) - vurderes, om værdien af disse effekter opvejer "underskuddet". I så fald vil det stadig være en god forretning at iværksætte strategien.

Trin C3
Beregningen under dette trin er ikke en del af den egentlige analyse, men når det alligevel medtages, er det for at imødegå et væsentligt problem ved analyser af denne type, nemlig fastlæggelsen af projektperiodens længde.

Omkostningerne forbundet med en strategi (som fx i skema 4.4 i afsnit 4.3) falder som regel over en kortere årrække end benefit (det reddede vand), som i princippet vil optræde hvert eneste år. Derfor er det oplagt, at jo længere en periode der regnes over, jo større bliver nutidsværdien af benefits. Det betyder, at kravet i (1a) under trin C2 vil have større chance for at være opfyldt, jo længere perioden er. På den anden side medfører diskonteringen, at jo længere fremme i tiden en økonomisk gevinst ligger, jo mindre er den værd målt i nutidsværdi.

Det, som kan beregnes i nedenstående beregningsudtryk (1b), er, i hvor mange år benefit skal inddrages (i form af værdien i kroner og ører af den årlige bæredygtige vandindvinding), før den samlede nutidsværdi, B_total, er ligeså stor som nutidsværdien af omkostningerne, C_total. Ved at benytte sidstnævnte, som jo kendes fra trin A5, samt det årlige benefit, B (som blev beregnet som Q × p_v, jf. trin C1) og diskonteringsfaktoren, kan antallet af år, n, bestemmes:

(1b)

Ønskes denne beregning foretaget i eksemplet fra kapitel 4, indsættes de tidligere beregnede værdier:

Det betyder, at der går godt 1½ år, før omkostningen ved strategi 1 i skema 4.4 er tjent ind, i form af nutidsværdien af det reddede grundvand.

Beregningen vil først og fremmest være interessant i de tilfælde, hvor strategien under trin C2 viser sig ikke at være rentabel. Her fortæller beregningen, hvor lang en periode man rent faktisk skulle have regnet med, for at strategien var rentabel. Selvom en strategi under trin C2 viser sig at være rentabel, kan beregningen alligevel være interessant, da det under alle omstændigheder giver information om, hvor lang tid det tager, før en given indsats overfor forureningen samfundsøkonomisk har tjent sig selv ind.

Det skal, som en sidebemærkning til (1b), nævnes, at det ikke i alle tilfælde er muligt at opnå, at strategien tjener sig ind. Det er således et beregningsmæssigt krav til (1b), at B er større end r × (C_total - B). Det vil sige, at hvis enten r eller C_total er meget høje, og/eller B er meget lille, vil strategien ikke kunne tjene sig selv ind selv over en periode på flere hundrede år! Forklaringen kan altså være, at omkostningerne er meget høje i forhold til gevinsten, eller at man er meget kortsynet, dvs. tillægger gevinster, der ligger langt ude i fremtiden meget lille betydning i forhold til kortsigtede gevinster.

Under trin A3 i afsnit 4.3 blev det angivet, hvorledes det var muligt at beregne, hvor mange år det tager, før en given forurening er udvasket i jorden. I dette appendiks redegøres der kort for antagelserne bag den skitserede måde at foretage beregningen på.

Når oprensningen af den vandmættede zone udelukkende foregår ved udvaskning af det forurenende stof, vil udvaskning med en vandmængde svarende til 1 gang porevolumenet ikke være nok af flere grunde. Dels vil stoffet have en vis dispersion i grundvandet, dels vil en del af stoffet blive tilbageholdt i jorden ved hver gennemskylning.

Retardationskoefficienten R for de enkelte stoffer (jf. tabel B2.1 i bilag 2) angiver, hvor meget stoffet tilbageholdes i forhold til et konservativt stof, som ikke absorberes til jorden. Det konservative stof vil følge vandhastigheden, mens det sorberende stof først vil bryde igennem R porevolumener senere.

Man kan få et hurtigt estimat af det nødvendige antal porevolumener ud fra følgende formel, idet dispersionsfaktoren negligeres (jf. Apello og Postma (1993, s. 449ff)): antal porevolumener = 1 + dq/dC (2a)

hvor dq/dC er hældningen på sorptionsisotermen ved den ønskede slutkoncentration. I nærværende tilfælde regner vi med en lineær adsorptionsisoterm, og vi får således: dq/dC =K_d × densitet/porøsitet (2b)

idet der skal korrigeres for jordens vægtfylde og porøsitet. Af (2a) og (2b) følger, at antal porevolumener = 1 +K_d × densitet/porøsitet = R (2c)

Retardationskoefficienten R kan således benyttes som et groft mål for det antal porevolumener, der skal gennemskylles, før en given forurening er udvasket.

Ovenstående forudsætter dog, at forureningskoncentrationen er lavere end opløseligheden for det pågældende stof. Endvidere er der som før nævnt set bort fra dispersionsfaktoren. Endelig er der forudsat en lineær adsorptionsisoterm, hvilket kun er tilfældet for nogle stoffer.

Eksempel
Som eksempel ses der på en benzinforurening. Antag, at selve forureningskilden er fjernet, og jordforureningen er bortgravet til 2 meters dybde. Jordforureningen har medført en forurening med monoaromater i det primære grundvandsmagasin, som er overlejret af 4 m moræneler og 2 m fyld øverst. Vandspejlet er beliggende 2 meter under terræn. Der er ikke fundet fri fase forurening.

Selvom jordforureningen er bortgravet, er der en forurening i den mættede zone i moræneleren. Denne forurening vil udvaskes naturligt med det nedsivende grundvand. Med en nettonedbør på 100 mm/år og en porøsitet i moræneleren på 0,1 fås en nedsivningshastighed på 1 m/år, jf. (1) under trin A1 i afsnit 4.3. Det vil således tage 4 år at få gennemskyllet moræneleren én gang.

En udvaskning af al forureningen i moræneleren vil kræve nedsivning af et antal porevolumener svarende til retardationskoefficienten R for monoaromater. Af tabel B2.1 i bilag 2 fremgår, at R ligger mellem 1,1 og 2,5, så der kræves minimum 2,5 porevolumener til udvaskning af forureningen, dvs. 2,5×4 = 10 års naturlig nedsivning.