Behov for dokumentation af vandkvalitet og renseløsninger. Forslag til test-cocktail. Vand i Byer Marina Bergen Jensen

Transkript

1 Behov for dokumentation af vandkvalitet og renseløsninger Forslag til test-cocktail Vand i Byer Marina Bergen Jensen mbj@ign.ku.dk

2

3 Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet Figur: Simon Toft Ingvertsen Forureningen opbygges i tørvejrsperioden mellem regn

4 Under regn skylles byen mere eller mindre ren SS Zn PAH Pb Cu Figur: Simon Toft Ingvertsen Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet

5 Oversigt over forureningskilder Source: Eriksson et al., 2005

6 Fra: MST-rapport Afstrømning fra tagflader og befæstede arealer Vurdering af forureningsrisici for grundvand Suspenderet stof, elektrisk ledningsevne, turbiditet, temperatur, klorid, opløst ilt, hårdhed, ph, alkalinitet, sulfat, sulfider, olie og fedt, TOC, DOC, BOD, COD, NH4, NO3, NO2, Total N, HPO4, PO4, Total P, aluminium, arsen beryllium, bly, cadmium, jern, kalium, kobber, krom, magnesium, natrium, nikkel, zink, acenaphthen, acenaphthylen, anthracen, benzo(a)anthracen, benzo(a)pyren, benzo(b)fluoranthen, benzo(e)pyren, benzo(ghi)perylen, benzo(k)flouranthen, chrysen, dibenzo(a,h)anthracen, fluoranthen, fluoren, indeno(1,2,3- cd)pyren, naphthalen, perylen, pyren, aldrin, antrazin, lindan, chlorfenvinfos, fenitrothion, malathion, propazin, simazin, terbuthylazin, og det er ikke engang dem alle sammen, her mangler blødgørere, detergenter, emerging contaminants og mange flere Miljøstyrelsen, Afstrømning fra tagflader og befæstede arealer Vurdering af forureningsrisici for grundvand. Af: Mette Fjendbo Petersen, Liselotte Clausen, Jens Sølling og Luca Vazzaro. ISBN:

7 Hvis vi vil aflevere byen og dens naturgrundlag i god stand til vores børn, skal vi dokumentere hvad vi ser i vandet og hvad der virker rensemæssigt Hvor forurenet er vandet vi vil håndtere lokalt? Hvor rent kan vi forvente det bliver efter rensning?

8 Er det ok at genbruge vandet, lede det ud i vandløb og søer eller nedsive det? Eller skal det renses først?

9 Hvordan kan vi kontrollere kvaliteten af regnafstrømningen? Forebyggelse (non-structural) -Udfasning/forbud/erstatning af farlige stoffer i miljøet -Øge opmærksomheden, uddanne folk Fysiske metoder (Structural) - Undgå at håndtere det mest forurenede vand med LAR

10

11 Hvordan kan vi kontrollere kvaliteten af regnafstrømningen? Forebyggelse (non-structural) -Udfasning/forbud/erstatning af farlige stoffer i miljøet -Øge opmærksomheden, uddanne folk Fysiske metoder (Structural) - Undgå at håndtere det mest forurenede vand med LAR - Rens vandet før det bruges som ressource - Regnbede, trug, græsinfiltrationsområder - Bassiner (våde og tørre) - Konstruerede vådområder - Sandfiltre, mekaniske filtre - Filterjord - Dobbelt porøs filtrering Dokumentation er vigtig når der er tvivl om vandkvaliteten

12 Målinger på regn er muligt, men der er mange udfordringer

13 Bred profil Både opløst og partikulært Noget kan nedbrydes, andet akkumuleres Partikulær del Opløst del Måske er det nok at fjerne partikulær forurening, måske skal også det opløste fjernes. Bl.a. fosfor, nogle tungmetaller og pesticider findes i betydelig grad på begge former

14 Ide: Udvikle en test, der kan benyttes i felten og være uafhængig af nedbør 1) Cocktail-opskrift: Udvælge relevante stoffer i relevante koncentrationer 2) Tilsætte dem på en ordentlig måde til indløbet (dosering) 3) Teste under mest kritiske flow forhold (kortest mulige opholdstid, al gammel vand udskiftet) 4) Inkludere en konservativ tracer (korrektion for andre tab) 5) Kun opløste stoffer. SS er let at dokumentere (ses altid) Cocktail tilsættes til indløbet Renseenhed Cocktail genfindes i udløbet

15 Cocktail-opskrift Stamopløsning #1 Kationiske metaller, P og Br- Forureningsstof Pb (Pb 2+ ) Cd (Cd 2+ ) Ni (Ni 2+ ) Cu (Cu 2+ ) Zn ( Zn 2+ ) P (PO 3-4 ) Br (Br - ) Opløsningsmiddel og beholdermateriale Opløses i ionbyttet vand Transporteres i flasker af polyethylene #2 Cr(VI) og detergenter Cr(VI) (CrO 4 2- ) Linear alkylbenzene sulphonates Opløses i ionbyttet vand Transporteres i flasker af polyethylene #3: PAH er #4: Pesticider Acenaphthene Naphthalene Phenanthrene Glyphosate MCPA Opløses i methanol Transporteres i borsilikat-flasker Opløses i ionbyttet vand Transporteres i borsilikat-flasker

16 Tre test steder udvalgt Vejbed DPF Permeable befæstelser

17 Vejbed

18 DPF

19 Permeable befæstelser

20 Vejbed DPF PB Test nr Dato for forsøg (2014) Sept. 24 Dec. 15 Oct. 23 Dec. 17 Dec. 19 Tilført volumen (m 3 ) Varighed (t) Doseringssystem Kontinuerlig opblanding i beholder (akvarium) Kontinuerlig opblanding i beholder (akvarium) Opblandet i stor container fra start Vandkilde Brandhane Brandhane Indendørs hane Tilsat stamopløsninger 1, 2, 3, 4 1, 2, 3, 4 1, 2

21 Holde styr på flowet via vandstand, flow og EC

22 Vejbede og DPF (testet to gange hver)

23 6 permeable befæstelser (testet én gang hver)

24 PRØVER AF INDLØB Ønsket Observet Vejbed og DPF Observet Permeable befæstelser ph neutral 7.9 (0.1) 8.1 (0.04) Suspended solids [mg/l] (0.4) 0.5 (0.1) Br [µg/l] (208) 5250 (383) Zn [µg/l] (7.1) (0.0) 232(7.5) 222(7.5) Pb [µg/l] (0.6) 9.6 (6.9) 15.5(1.6) 9.1(2.0) Cd [µg/l] (0.4) 4.2 (0.4) 3.8(0.1) 3.7(0.1) Ni [µg/l] (2.8) 16.5(0.7) 26.5(17.0) 18.2(0.98) Cu [µg/l] (4.6) 42.7 (2.1) 56.3(4.2) 49.0(13.7) Cr(VI) [µg/l] (9.7) 22.0 (9.8) 19.2(1.2) 15.7(2.3) P [µg/l] (10.0) (20.8) 343 (29) 273(20) Linear alkylbenzensulphonates (7.1) Not added [µg/l] Acenaphthene [µg/l] (0.2) Not added Naphthalene [µg/l] (0.04) Not added Phenanthrene [µg/l] (0.18) Not added Glyphosate [µg/l] (0.04) Not added

25 Cocktailen fungerer fint Til trods for felthold Til trods for store volumener ( baljekemi ) Til trods for brug af almindeligt vand Nødvendigt at anvende flere stamopløsninger

26 Genfinding af bromid-traceren Vejbed DPF PB Test Test pre-filter: main filter: pre-filter: main filter: Ikke målt PP1: 0.44 PP2: 0.37 PP3: 0.22 PP4: 0.12 PP5: 0.52 PP6: 0.49

27 Koncentrationer i udløb fra vejbed med filterjord

28

29 Den konservative tracer er vigtig! Uden en konservativ tracer kan vi ikke dokumentere effekten af renseenheden Med en konservativ tracer kan vi beregne hvor meget af tilbageholdelsen der skyldes anlægget Hvis traceren kommer ud i samme koncentration som den blev tilsat behøver man ikke korrigere

30 Forslag til testpakker Tungmetaller (total+opløst) Testpakke Næringssalte 1 Zn, Cu, Cr, Pb Total P, opl. P 2 Zn, Cu, Cr, Pb Total P, opl. P + NH4-N, NO3-N og Total N 3 Zn, Cu, Cr, Pb Total P, opl. P + NH4-N, NO3-N og Total N Org. forureninger PAH Acenaphthen, naphthalen, phenanthren Acenaphthen, naphthalen, phenanthren Org. Forureninger udvidet LAS, glyphosat, MCPA, mechlorprop

31 Læs mere Metoden er beskrevet i følgende paper: Cederkvist, K., M.B. Jensen and P.E. Holm Method for assessment of stormwater treatment facilities - Synthetic road runoff application including micro-pollutants and tracer. Journal of Environmental Management: Accepted.