| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Udledning af miljøfarlige stoffer med spildevand

Sammenfatning og konklusioner

Indledning

Der er i denne rapport præsenteret en række anbefalinger til kravfastsættelse og regulering af udledning af farlige stoffer med spildevand. Anbefalingerne er her sammenfattet til en kort vejledning i, hvordan kravfastsættelse og kontrol kan anvendes i praksis.

Der skal understreges, at det ikke har været formålet at foreslå ændringer til de eksisterende udledningstilladelser, ligesom det ikke er meningen, at de forenklede metoder, som er præsenteret i rapporten, skal erstatte mere detaljerede beregninger, som mange steder danner grundlag for kravfastsættelsen af eksisterende udledninger.

Det præsenterede princip for regulering af udledning af farlige stoffer baseres på:

1. fastsættelse af en administrativ fastsat blandingszone til erstatning af den hidtidig anvendte fysisk definerede initialfortyndingszone
2. fastsættelse af krav til koncentrationen af stoffet i udledningen
3. fastsættelse af krav til den maksimalt udledte mængde af det pågældende stof

Fastsættelse af blandingszone

Det anbefales, at blandingszonen erstatter det tidligere anvendte begreb initialfortyndingszone, da der har vist sig at være en række praktiske problemer med anvendelsen. Blandingszonen defineres som en zone inden for hvilken, der accepteres en vis påvirkning af miljøet, idet det forudsættes at udledningen sker under anvendelse af den bedste, tilgængelige teknologi (BAT).

Blandingszonens udstrækning og dermed fortyndingsfaktorens størrelse fastlægges ud fra et fagligt, miljømæssigt skøn, hvor der tages hensyn til vandområdets fortyndingskapacitet.

F.eks. kan et område på 100 m² have en stor betydning for tilstanden i et vandløb med en lille fortyndingskapacitet, mens det kun vil have lokal betydning ved udledning til hav.

Som udgangspunkt kan der anvendes faktorer inden for de nedenstående intervaller, idet det dog understreges, at der er tale om en vurdering af lokale forhold, og at fortyndingsfaktorer uden for disse intervaller kan være relevante:

Det skal bemærkes, at en konsekvens af anvendelse af en fast fortyndingsfaktor er, at størrelsen og placeringen af blandingszonen afhænger af det udledte vandvolumen, strømforhold, vandføring mv. og derfor ændrer sig med tiden. Der tages hensyn til den tidsmæssige variation ved at definere blandingszonen ud fra en realistisk "worst case" betragtning, hvilket f.eks. er en median-minimum vandføring i et vandløb, en nul-strøm situation eller tilsvarende dårlige opblandingsbetingelser for andre udledninger.

Fastsættelse af krav og kontrol af den udledte stofkoncentration

Da der anvendes en fast faktor til at definere blandingszonen, kan kravet om overholdelse af kvalitetskravet (VKK) ved blandingszonens grænse omregnes til kravværdier for enkeltstoffer i det udledte spildevand (K_stof). Desuden sikres en beskyttelse mod akut effekt af enkeltstående høje stofudledninger ved fastlæggelse af en maksimalværdi for den udledte stofkoncentration (K_stof,max).

K_stof = VKK · F

K_{stof, max} = VKK · a/c · F

Hvor:

Kontinuerlige udledninger med 6 eller flere prøver pr. kontrolperiode

For udledninger, der kan antages at medføre en kontinuerlig stofudledning, og hvor prøveantallet i kontrolperioden er 6 eller derover, anbefales statistisk kontrol af kravværdierne efter principperne i DS 2399 (Dansk Standard 1999).

Kontrollen udføres som transportkontrol på basis af flowproportionale døgnprøver. For at tage hensyn til eventuelle ekstreme stofkoncentrationer, der opstår på grund af unormalt stort eller lille udledt vandvolumen, anvendes vandføringsvægtede koncentrationer som grundlag for kontrollen.

Transportkontrol

Den naturlige logaritme (X_i) beregnes til den enkelte kontrolværdi (Y_i), hvorefter gennemsnittet a og standardafvigelsen b af de logaritmerede kontrolværdier (X_i’er) beregnes.

Justeringsfaktoren k_n beregnes. k_n tager højde for opnåelse af 95% sandsynlighed for accept af en vandkvalitet, som netop overholder kravet.

Den naturlige logaritme til kontrolstørrelsen C beregnes ved hjælp af:

ln C_kontrol = a + k_n × b

C_kontrol sammenlignes med kravværdien K

Hvis C_kontrol er mindre end eller lig med kravet K, er udlederkravet overholdt:

C_kontrol £ K

Kontrolstørrelsen for kontrol af K_stof beregnes for middelværdien af den vandføringsvægtede koncentration i kontrolperioden. Derved kontrolleres det om middeludledningen overskrider kravværdien K_stof. For kontrol af K_{stof, max} beregnes en kontrolstørrelse for en kritisk fraktion på 10% med henblik på at vurdere om K_{stof, max} er overskredet i mere end 10% af kontrolperioden.

Kontinuerlige udledninger med under 6 prøver pr. kontrolperiode

Ved mange udledninger tages der mindre end 6 prøver pr. kontrolperiode til kontrol af udledning af farlige stoffer. I disse tilfælde anbefales det, at kravet er, at middelværdien af de vandføringsvægtede koncentrationer (Y_middel) skal være mindre end eller lig med kravværdien K_stof:

Y_middel £ K_stof

For at sikre beskyttelse mod akut effekt af enkeltprøver med høj koncentration bør alle vandføringsvægtede koncentrationer desuden være mindre end eller lig med kravværdien K_stof,max:

Y_i £ K_stof,max

Ikke kontinuerlige udledninger

Ikke kontinuerlige stofudledninger er ikke velegnet til statistisk baseret kontrol, f.eks. hvis stofudledningen er stærkt varierende inden for en kontrolperiode på grund af skiftende produktionsforhold, batch-produktion, mv. Prøvetagningen skal i disse tilfælde ske på tidspunkter, der repræsentere en normal høj stofudledning. Det anbefales at anvende flowproportionale døgnprøver.

Det anbefales desuden at stille krav om, at middelværdien af de vandføringsvægtede koncentrationer skal være mindre end eller lig med kravværdien K_stof:

Y_middel £ K_stof

For at sikre beskyttelse mod akut effekt af enkeltprøver med høj koncentration bør alle vandføringsvægtede koncentrationer desuden være mindre end eller lig med kravværdien K_stof,max:

Y_i £ K_stof,max

Kravfastsættelse og kontrol med den udledte stofmængde

Krav til den udledte mængde bør fastsættes i overensstemmelse med anvendelse af den bedste, tilgængelige teknologi og bør sikre, at den samlede udledning af et stof til et vandområde ikke medfører uønskede effekter. Desuden skal det sikres, at der over tid sker en reduktion af emissionen af de stoffer, som Danmark internationalt er forpligtiget til at reducere udledningen af eller udfase.

Den i forvejen forekommende koncentration af et stof i et vandområde kan bedst vurderes på baggrund af målinger. I mange tilfælde mangler disse data, og det kan være hensigtsmæssigt at beregne de årligt tilførte mængder ud fra tilgængelige oplysninger om udledninger fra forskellige kilder.

Beregning af den resulterende stofkoncentration i forskellige delmiljøer kræver en dynamisk modellering, der estimerer stoffernes skæbne og omsætning i miljøet. Et meget groft skøn over den gennemsnitlige koncentration i vandfasen, hvor der ikke tages hensyn til stoffernes omsætning og fjernelsen fra systemet, kan betragtes som den tilførte stofmængde divideret med det tilførte vandvolumen:

Hvor:

Der kan ved fastsættelse af krav til en udledning tages hensyn til andre kilder, der udleder til samme vandområde, ved at indregne det beregnede bidrag fra andre kilder (C_region) i kontrolkravet for stoffet (K_stof i m g/L). Det skal understreges, at bidraget fra den aktuelle kilde ikke medtages i beregningen af C_region. Koncentrationsbidraget fra den pågældende udledning må ikke medføre overskridelse af vandkvalitetskravet (VKK) uden for blandingszonen, og kravværdien til udledningen bliver:

Da kontrollen udføres på vandføringsvægtede koncentrationer ligger der heri en kontrol af de gennemsnitligt udledte stofmængder.

Kravfastsættelse og kontrol af det samlede spildevands toksicitet

Regulering af enkeltstoffer i komplekse spildevandsblandinger skal koncentreres om de stoffer, som Danmark internationalt har forpligtiget sig til at reducere eller ophøre udledningen af i relation til EU-lovgivning (Vandrammedirektivet) og Esbjerg Deklarationen.

Desuden skal det vurderes, om der er andre stoffer med egenskaber, som kan give anledning til en væsentlig risiko for vandmiljøet, til stede i udledningen. For disse stoffer vurderes, om den pågældende udledning er væsentlig, altså om der er risiko for effekter, eller om der er en tilstrækkelig sikkerhedsmargin op til kritiske koncentrationsniveauer eller udledte mængder.

For at beskytte mod toksiske effekter af den samlede udledning kan der som et supplement til denne regulering af enkeltstoffer i komplekse spildevandsblandinger fastsættes krav til spildevandets samlede toksicitet.

Ifølge den hidtidige anvendte praksis bruges regulering baseret på spildevandets samlede toksicitet i situationer, hvor der er fastlagt et nærområde omkring udledningen. Der stilles i henhold til retningslinierne, der er beskrevet i Miljøstyrelsens Vejledning i recipientkvalitetsplanlægning (Miljøstyrelsen 1983), krav om, at der ikke må forekomme kronisk toksicitet uden for nærområdet, samt at spildevandet efter initialfortynding ikke må have akut toksisk effekt.

Det anbefales at anvende en bagatelgrænse for spildevandets toksicitet, således at der ikke sættes krav til det samlede spildevands toksicitet, hvis denne ligger under bagatelgrænsen. Bagatelgrænsen bør svare til, hvad der erfaringsmæssigt anses for en lav akut toksicitet, f.eks. en realistisk lav toksicitet af udløbsspildevand fra velfungerende danske kommunale renseanlæg. Datamaterialet for toksiciteten af udløbsspildevand fra kommunale renseanlæg er begrænset, men det forventes, at der i løbet af de nærmeste år foretages flere test.

Spildevand med en lav akut toksicitet vurderes at svare til, at 50%-effektkoncentrationen er over 500 mL spildevand/L (dvs. LC/EC₅₀ > 500 mL/L), eller at der ikke ses signifikant akut effekt ved test af spildevandet ved en fortynding svarende til 300 mL/L (dvs. LC/EC₁₀ > 300 mL/L).

Bagatelgrænse baseret på spildevandets akutte toksicitet

Vurderingen af, om et spildevand falder for denne bagatelgrænse, kan foretages på baggrund af en screening af spildevandets toksicitet med det såkaldte basissæt af test (korttidstest med alger, krebsdyr og fisk). Hvis den mest følsomme test har en LC/EC₅₀ større end 500 mL/L eller LC/EC₁₀ er større end 300 mL/L, vurderes det, at det ikke er nødvendigt at anvende økotoksikologiske testmetoder til kontrol af udledningen.

For spildevand, hvis toksicitet er højere end bagatelgrænsen, kan beskyttelse mod kroniske effekter uden for blandingszonen sikres ved fastsættelse af kravværdier til spildevandets kroniske (K_tox,kron) og akutte (K_tox,akut) toksicitet:

Hvor:

Kontrollen for K_tox,kron og K_tox,akut gennemføres på samme måde som for henholdsvis K_stof og K_stof,max. Kontrolvariablen "vandføringsvægtede koncentration" (Y_i) erstattet blot med kontrolvariablen "vandføringsvægtede toksicitetsenhed". Kontrolstørrelsen Y_middel, C_kontrol etc. beregnes som beskrevet for enkeltstoffer, og betingelserne for, hvornår der udføres statistisk og ikke-statistisk kontrol er identiske. Toksicitetsenheden (TU = Toxic Unit) for en spildevandsprøve beregnes som:

Hvor:

Den vandføringsvægtede toksicitetsenhed beregnes derefter således:

Stoffers toksicitet i komplekse spildevandsblandinger virker oftest additivt. Under forudsætning af, at kvalitetskravet for de enkelte stoffer er kendt, kan der ved udledning af flere stoffer til samme vandområde foretages en vurdering af stoffernes kombinerede effekt ved at beregne summen af de enkelte stoffers toksicitetsbidrag. Risikoen for, at det enkelte stof giver effekter i miljøet, kan beregnes som stofkoncentration i et givet punkt uden for blandingszonen (C_i) divideret med stoffets forventede nul effekt koncentration (PNEC). For en blanding bestående af mange stoffer kan den samlede risiko under antagelse af additivitet beregnes som:

S _{(i=1 .. n)} (C_i/PNEC_i)

Hvor:

En samlet risikokvotient på over 1 indikerer risiko for effekt på organismer, og størrelsen indikerer sandsynligheden for at denne effekt forekommer.

Tilsvarende kan stoffers toksicitetsbidrag (beregnet som toksicitetsækvivalenter (TEQ)) i en kompleks spildevandsblanding summeres for at opnå et udtryk for den samlede mængdemæssige udledning af toksiske stoffer. Stofferne vægtes efter farlighed udtrykt ved deres PNEC-værdi - eller bedre - som vandkvalitetskravet (VKK), som også tager hensyn til stoffets bioakkumulerbarhed; dvs.

S TEQ_i = S _i=1..n (C_i · V_i /VKK_i)

idet TEQ_i er udledningen af det enkelte stof i beregnet som toksicitetsækvivalenter, dvs. den udledte mængde pr. tidsenhed (f.eks. et år) divideret med vandkvalitetskravet. Toksicitetsækvivalentens enhed er et vandvolumen pr. tidsenhed svarende til den fortynding, der skal ske for at der netop ikke sker overskridelse af kvalitetskravet (ved fuld opblanding).