Teknisk notat. Esbjerg Spulefelt - VVM Ansøgning om yderligere reducerede krav. : Signe Ingvardsen. : Erik Dal. Vedlagt : Kopi til :

Transkript

1

2 Teknisk notat Grontmij Carl Bro A/S Granskoven Glostrup Danmark T F CVR-nr Esbjerg Spulefelt - VVM Ansøgning om yderligere reducerede krav 3. maj 2010 Projekt: Revision 3 Til Fra : Signe Ingvardsen : Erik Dal Vedlagt : Kopi til : 1 INDLEDNING OG SAMMENFATNING Ansøgningen om miljøgodkendelse af Esbjerg Spulefelt af 31. oktober 2008 er udarbejdet med udgangspunkt i den da gældende deponeringsbekendtgørelse nr. 650 af 29. juni Denne bekendtgørelse er efterfølgende ophævet og erstattet af den nye deponeringsbekendtgørelse nr. 252 af 31. marts I den nye deponeringsbekendtgørelse er der taget højde for etablering af spulefelter ved kystnære placeringer. Blandt andet er det muligt at få reduceret kravene til etableringen af membran og perkolatopsamlingssytem. I dette notat er der foretaget en vurdering af udsivning af forurenende stoffer til recipienten for et depot uden primær membran. Vurderingen kan således danne grundlag for godkendelsesmyndighedens miljøkonsekvensvurdering jævnfør deponeringsbekendtgørelsens bilag 2. Udsivningen er sammenholdt med de potentielle miljøkvalitetskrav, idet der endnu ikke er fastsat miljøkvalitetskrav for alle de forurenende stoffer. Der er foretaget en vurdering af dels et aktivt depot i driftssituation og dels et passivt depot i en lækagesituation. D M E Erik.Dal@grontmij-carlbro.dk Me002EGD_Miljørisikovurdering_rev3.doc

3 Side 2 Vurderingerne viser, at der i driftssituationen for det aktive depot udsiver op til 0,5 l/s gennem depotets bund og sider. Koncentrationen af forurenende stoffer i det marine vandområde vil være meget lav og betydelig lavere end de potentielle kvalitetskrav. De mest kritiske stoffer vil være tributyltin (TBT), arsen, barium, pyren og benzo(e)pyren. Koncentrationen af TBT i det marine vandområde vil være ca 10% af det potentielle miljøkvalitetskrav, mens det for de øvrige stoffer vil være 1-1,5 % af de potentielle miljøkvalitetskrav. Tilsvarende viser vurderingerne, at der ved lækage fra det passive depot, hvor al nettonedbør danner perkolat og udsiver til det marine vandmiljø ved en enkelt lækage, vil ske en udsivning på 3,3 l/s. De mest kritiske stoffer vil ligeledes i denne situation være tributyltin (TBT), arsen, barium, pyren, benz(a)pyren og benzo(e)pyren. Vurderingen viser, at koncentrationen af disse stoffer i det marine vandområde vil være 15-45% af de potentielle miljøkvalitetskrav, såfremt al nettonedbør udsiver til det marine vandmiljø ved en enkelt lækage. Der er i vurderingen taget højde for udfasningen af TBT. På baggrund af vurderingerne ansøges der om yderligere reducerede krav jf. deponeringsbekendtgørelsens bilag 2. Der ansøges om, at kravene til etablering af primær membran (plastmembran) samt perkolatopsamlingssystem bortfalder. Kravet til den geologiske membran fastholdes svarende til 2 m lagtykkelse med en permeabilitet på K 1, m/s. 2 MILJØKONSEKVENSVURDERING 2.1 Indledning For spulefelter beliggende udenfor områder med særlige drikkevandsinteresser kan kravene til etablering af membran og perkolatopsamlingsystem reduceres. Det er en forudsætning, at en miljøkonsekvensvurdering godtgør, at dette ikke giver anledning til potentiel risiko for forurening af grundvand og overfladevand således, at der hverken på kort eller lang sigt vil kunne ske en overskridelse af de fastsatte kvalitetskrav. For et spulefelt beliggende umiddelbart ud til et marint overfladevandsområde skal miljøkonsekvensvurderingen rettes mod det marine overfladevandsområde, hvortil der kan ske udstrømning. Hvis det ved en miljøkonsekvensvurdering kan godtgøres, at perkolatet fra spulefeltet ikke indeholder forurenende stoffer i koncentrationer, der hverken på kort eller lang sigt giver anledning til overskridelse af fastsatte miljøkvalitetskrav for det berørte vandområde, kan godkendelsesmyndighedens krav reduceres yderligere eller helt bortfalde. Miljøkonsekvensvurdering kan baseres på resultater fra udvaskningsforsøg samt de aktuelle fortyndingsforhold på lokaliteten. Miljøkonsekvensvurderingen udføres af godkendelsesmyndigheden. Til brug for miljøkonsekvensvurderingen er udsivningen af forurenende stoffer vurderet for et depot anlagt uden den primære membran (plastmembran). Vurderingen er foretaget for de 2 mest kritiske scenarier, nemlig hvor depotet er i normal drift og hvor der opstår en lækage i den geologiske membran efter at depotet er nedlukket.

4 Side Transport af forurenende stoffer Depoter opbygges med membransystem i bund og sider, som skal tilbageholde forureningen. Membransystemet består sædvanligvis af en geologisk membran overlejret af en primær kunstig membran. Membransystemerne betragtes sædvanligvis som tætte, men der sker dog en vis gennemtrængning af forurenende stoffer. Gennemtrængeligheden er primært styret af to transportprocesser, nemlig advektion og diffusion. Den advektive transport er styret af trykforskellen på tværs af membranen og membranens permeabilitetskoefficient. Den diffusive transport er styret af koncentrationsforskellen på tværs af membranen og stoffets diffusionskoefficient i det pågældende materiale. For plastik membraner har den advektive transport ingen betydning såfremt plastmembranen er intakt. I praksis er der dog ofte mindre huller i plastmembranen og der dimensioneres derfor med, at membransystemet skal kunne tilbageholde 99% af den dannede perkolat. For geologiske membraner er det både advektion og diffusion, der styrer de forurenende stoffers gennemtrængelighed. Det viser sig dog, at den advektive transport vil være dominerende, såfremt der er en vandtryksforskel over membranen. 2.3 Miljøkvalitetskrav Der er ikke fastsat endelige miljøkvalitetskrav for det pågældende marine overfladevandsområde. I miljøansøgningens tabel 11.5 er opstillet en række potentielle miljøkvalitetskrav. Esbjerg Kommune har efter indsendelse af miljøansøgning kommet med ændringer til enkelte af de potentielle miljøkvalitetskrav. By- og Landskabsstyrelsen har 6. april 2010 udsendt høringsudkast til ændringer til bekendtgørelse I udkastet er liste nye miljøkvalitetskrav, som i det følgende er anvendt som potentielle miljøkvalitetskrav. I nedenstående vurdering anvendes de potentielle miljøkvalitetskrav i stedet for de fastsatte endelige miljøkvalitetskrav for det pågældende marine overfladevandsområde. Når de endelige miljøkvalitetskrav er fastsat, skal det undersøges om det ændre på konklusionen af denne vurdering. 2.4 Aktivt depot i driftssituation I det følgende vurderes udsivning fra et aktivt depot i driftssituationen. Depotet forudsættes anlagt uden primærmembran og med en geologisk membran på 0,5 m lagtykkelse med permeabilitet på 2,5*10-10 m/s (samme tæthed som en geologisk membran på 2,0 m lagtykkelse med permeabilitet på 1,0*10-9 m/s). I depotet fastholdes et vandspejl i kote +4 m, mens trykniveauet under depotbunden er i kote +0 m.

5 Side Perkolat Udsivningen forudsættes at bestå af perkolat, hvor der er opstået en ligevægt mellem opløst forurenende stof i vandfasen og partikulært bundet stof. Dette er en konservativ antagelse, idet vi dermed betragter udsivning med de højest forventelige koncentrationer af forurenende stoffer. I miljøansøgningens tabel 7.1 og 7.2 er de maksimale koncentrationer af forurenende stoffer i perkolatet baseret på tørstofskoncentrationen i havnesedimenterne ved begyndelsen af indfyldningen og fastsatte K d faktorer fundet. Koncentrationen består dels af en opløst del, dels af en faststofdel fra opløst svæv. Ved udsivning vil det kun være den opløste del som er aktuelt Udsivningsmængder Den advektive udsivningen vil være bestemt af lagtykkelsen og permeabiliteten af den geologiske membran samt det drivende tryk over den geologiske membran. I driftssituationen fastholdes et vandspejl i ca. kote +4.0 m. Under den geologiske membran vil trykniveauet svarer til havets vandstand, hvilket i gennemsnit ligger ca. i kote +0.0 m. Der vil således være et drivende tryk på 4 m. Med et areal på 26 Ha og en geologisk membran på 2 m lagtykkelse og permeabilitet på 10-9 m/s vil der kunne ske en udsivning på ca. 0,5 l/s. Den diffusive udsivning vil være bestemt af den geologiske membrans tykkelse samt stoffers diffusionskoefficient i vand. Jævnfør DS/EN 466 varierer diffusionskoefficienten relativt beskedent for de forskellige stoffer. I det følgende beregnes som eksempel den ækvivalente udsivning for bly, som er et af de forurenende stoffer. Diffusionskoefficienten for bly-ion (Pb ++ ) er D w = 0,025 m 2 /år. Med en porøsitet af den geologiske membran på = 0,4 og en turtousitet på = 0,30 kan den ækvivalente udsivning (perkolation) bestemmes ved: q = ( * D w * ) / L = (0,40 * 0,025 m 2 /år * 0,30) / 0,5 m = 6 mm / år Med et areal på 26 Ha bliver den ækvivalente udsivning på 0,05 l/s eller ca. 1/10 af den advektive udsivning. I det følgende medtages derfor kun det advektive bidrag i vurderingerne Aktuel fortynding Til brug i en vurdering af egnede placeringer af deponier på land, har DHI foretaget en beregning, der anslår fortyndingen af udsivende perkolat langs de danske kyster. På åbne kyster er fortyndingen indenfor brændingszonen estimeret ud fra en erfaringsmæssig sammenhæng mellem dybde, strøm og bølgeforhold. Beregningerne er baseret på en standardudsivning på 0,1 l/s og fortyndingen er vurderet 50 m nedstrøms for udsivningspunktet. Beregningerne er tilgængelige på Miljøstyrelsens hjemmeside på

6 Side 5 For Esbjerg Spulefelt vurderes det, at fortynding indenfor brændingszonen er relevant for potentiel udsivende perkolat, idet vanddybden ved depotet er så begrænset, at der vil eksistere en egentlig brændingszonen langs indfatningen til depotet. Fortyndingen ved Esbjerg Spulefelt kan således vurderes på baggrund af DHI s beregninger. DHI har beregnet 5% minimumsfortyndingen for lokalitet for Esbjerg Spulefelt til at være 2720 gange under ovenstående forudsætninger. I driftssituationen kan udsivning antages at ske ligeligt fordelt langs hele kystindfatningen. I denne situation kan DHI s beregningsmodel anvendes, idet de fundne opblandinger er omvendt proportional med udsivningen og proportional med kvadratroden af afstanden fra udsivningspunktet. En ligelig fordelt udsivning kan således betragtes som et stort antal mindre udsivninger, hvor opblandingen skal vurderes 50 m nedstrøms for sidste udsivningspunkt. For en ligelig udsivning over hele kystindfatningen på i alt 0,5 l/s vil 5% minimumsfortyndingen således være ca gange Sammenholdelse af resultater I tabel 1 er perkolatkoncentration før og efter fortynding som følge af opblanding opstillet og sammenholdt med de potentielle miljøkvalitetskrav. Tabel 1: Udsivning af perkolat for aktivt depot i driftsituation Stof Perkolatkoncentration Potentielt miljøkvalitetskrav Perkolatkoncentration/ fortynding (1435 gange) Perkolatkoncentration/ fortynding i % af potentielt miljøkvalitetskrav Bly CAS ,34 2) a) 0,88 0,0006 0,18 % Cadmium CAS ,2 3) a) 0,03 0,0000 <0,01 % Chrom CAS ,4 2) a) 2,16 0,0015 0,04 % Kobber CAS ) a) b) 7,33 0,0051 0,51 % Kviksølv CAS ,05 3) 0,06 0,0000 0,08 % Zink CAS ,8 1) a) b) 27,92 0,0195 0,25 % Arsen CAS ,11 1) a) b) 2,00 0,0014 1,27 % Barium CAS ,8 1) a) b) 119,01 0,0829 1,43 % Nikkel CAS ,23 1) a) b) 1,69 0,0012 0,51 % Vanadium CAS ,1 1) a) b) 15,52 0,0108 0,26 % Molybdæn CAS ,7 1) a) b) 1,53 0,0011 0,02 % Monobutyltin CAS ,01 0,006 0, ,04 % Dibutyltin CAS ,01 0,023 0, ,16 % Tributyltin CAS ,0002 0,029 0, ,21 % Antracen CAS ,1 3) 0,039 0, ,03 % Benz(a)antracen CAS ,0012 2) 0,007 0, ,41 % Benz(a)pyren CAS ,05 3) 0,003 0, < 0,01 % Benzo(ghi)perylen Indeno(123cd)- pyren CAS CAS ,002 3) 0,004 0, ,15 % Krysen CAS ,0014 2) 0,008 0, ,37 % Fenantren CAS ,3 2) 0,107 0, ,01 % Fluoranten CAS ,1 3) 0,032 0, ,02 % Naftalen CAS ,2 3) 2,505 0,0017 0,15 % Acenaftylen 0,13 2) 0,024 0, ,01 %

7 Side 6 Acenaften CAS ,38 2) 0,085 0, ,02 % Fluoren CAS ,23 2) 0,082 0, ,02 % Pyren CAS ,0017 2) 0,026 0, ,07 % Bens(b)fluoranten Bens(k)fluoranten CAS CAS ,030 3) 0,007 0, ,02 % Dibenz(a,h)- anthracen 0, ) 0,001 0, ,40 % Benz(a)fluoren 0, ) 0,006 0, ,83 % Benzo(e)pyren CAS , ) 0,001 0, ,02 % 1-methylpyren CAS ,0019 4) 0,007 0, ,25 % Perylen CAS ,0017 2) 0,001 0, ,04 % 1-methylnafthalen 2-methylnafthalen Dimethylnafthalener Trimethylnafthalener CAS CAS CAS CAS ,12 2) 0,997 0, ,58 % Dibenzotiofen CAS ,0098 0,013 0, ,10 % Dibenzotiofen (C1-alkyl.) 0,09 0,052 0, ,04 % Dibenzotiofen (C2-alkyl.) 0,03 0,053 0, ,12 % Phenanthren/ antracen (C1-alk.) 0,056 0,030 0, ,04 % Phenanthren/ antracen (C2-alk.) 0,02 0,049 0, ,17 % 1) Miljøkvalitetskrav fastsat i Bek. nr af 14/ , bilag 2 2) Miljøkvalitetskrav fastsat i forslag til tilføjelse til Bek. nr. 1669, bilag 2 3) AA-EQS værdi fastsat i forslag til tilføjelse til Bek. nr. 1669, bilag 3 4) Potentielt kvalitetskrav en faktor 10 mindre i forhold til miljøansøgning, da EU har udarbejdet nye anvisning siden reference DHI a) Gælder for koncentration i opløsning (filtreret gennem et 45 m filter eller tilsvarende) b) Tilføjet den naturlige baggrundskoncentration. I det følgende er regnet med baggrundskoncentration på 0 g/l Af tabel 1 fremgår det, at tribultyltin (TBT), arsen, barium, pyren og benzo(e)pyren er de 5 mest kritiske stoffer, hvor de maksimale koncentrationer i det marine overfladevandsområde vil være hhv. 10,2%,,1,3%, 1,4%, 1,1% og 1,0% af de potentielle miljøkvalitetskrav. For alle stoffer vil de maksimale koncentrationer af forurenende stoffer i recipienten som følge af udsivning af depotet vil være langt under de potentielle miljøkvalitetskrav. 2.5 Nedlukket depot med lækage Perkolat I det følgende vurderes udsivning fra et nedlukket depot, hvor det antages at al den dannede perkolat udsiver ved en enkelt lækage. Depotet forudsættes anlagt uden primærmembran og med en geologisk membran på 0,5 m lagtykkelse med permeabilitet på 2,5*10-10 m/s. Efter nedlukning af depotet vil arealet overgå til havnerelaterede formål. Det forventes, at der vil blive etableret en belægning med hel eller delvis opsamling af overfladevand, men i det følgende er det konservativt antaget, at hele nettonedbøren nedsiver til depotet og derved dannede perkolat. Der er ingen aktiv udpumpning. Udsivningen forudsættes at bestå af perkolat, hvor der er opstået en ligevægt mellem opløst forurenende stof i vandfasen og partikulært bundet stof. Dette er en konservativ antagelse, idet vi dermed betragter udsivning med de højest forventelige koncentrationer af forurenende stoffer.

8 Side 7 I miljøansøgningens tabel 7.1 og 7.2 er de maksimale koncentrationer af forurende stoffer i perkolatet baseret på tørstofskoncentrationer i havnesedimenterne ved begyndelsen af indfyldning og fastsatte K d faktorer fundet. De fundne koncentrationer for tributyltin (TBT) svarer til den koncentration, man kan forvente ved opstart af depotet. Tributyltin er tidligere anvendt som bundmaling på skibe, men dette er ikke længere tilladt. Det er derfor i miljøansøgningen forudsat, at indholdet af tributyltin vil falde i de oprensede havnesedimenter. Det er således forudsat at gennem depotets levetid vil middelkoncentrationen af tributyltin kun være ca. 25% af koncentrationen ved depotets opstart. I nedenstående vurdering, bør udledning af tributyltin derfor tage udgangspunkt i 25% af værdierne fra tabel 7.2 i miljøansøgningen. Koncentrationen består dels af en opløst del, dels af en faststofdel fra opløst svæv. Ved udsivning vil det kun være den opløste del, som er aktuelt Udsivningsmængder Den årlige nettonedbør er i miljøansøgning estimeret til 400 mm/år. Med et depotareal på 26 hav vil der dermed maksimalt kunne dannes en årlig perkolatmængde på m 3. Hvis hele den dannede perkolatmængde udsiver til recipienten ved en lækage svarer det til en udsivning på 3,3 l/s Aktuel fortynding Ved udsivning på 3,3 l/s i et enkelt udledningspunkt kan fortyndingen estimeres ved at korrigere DHI s fortynding (se afsnit 2.4.3) med en faktor på 3,3 l/s / 0,1 l/s. 5% minimumsfortyndingen vil således være ca. 82 gange Sammenholdelse af resultater I tabel 2 er perkolatkoncentration før og efter fortynding som følge af opblanding opstillet og sammenholdt med de potentielle miljøkvalitetskrav. Tabel 2: Udsivning af perkolat for nedlukket depot ved lækage. Stof Perkolatkoncentration Potentielt miljøkvalitetskrav Perkolatkoncentration/ fortynding (82 gange) Perkolatkoncentration/ fortynding i % af potentielt miljøkvalitetskrav Bly CAS ,34 2) a) 0,88 0,01 3,2 % Cadmium CAS ,2 3) a) 0,03 0,0003 0,2 % Chrom CAS ,4 2) a) 2,16 0,03 0,8 % Kobber CAS ) a) b) 7,33 0,09 8,9 % Kviksølv CAS ,05 3) 0,06 0,001 1,4 % Zink CAS ,8 1) a) b) 27,92 0,34 4,4 % Arsen CAS ,11 1) a) b) 2,00 0,02 22,2 % Barium CAS ,8 1) a) b) 119,01 1,45 25,0 % Nikkel CAS ,23 1) a) b) 1,69 0,02 8,9 % Vanadium CAS ,1 1) a) b) 15,52 0,19 4,6 %

9 Side 8 Molybdæn CAS ,7 1) a) b) 1,53 0,02 0,3 % Monobutyltin CAS ,01 0,006 0,0001 0,7 % Dibutyltin CAS ,01 0,023 0,0003 2,8 % Tributyltin CAS ,0002 0,029 0, ,7 % Tributyltin reduceret CAS ,0002 0,007 0, ,7 % Antracen CAS ,1 3) 0,039 0,0005 0,5 % Benz(a)antracen CAS ,0012 2) 0,007 0,0001 7,2 % Benz(a)pyren CAS ,05 3) 0,003 0, ,1 % Benzo(ghi)perylen Indeno(123cd)- pyren CAS CAS ,002 3) 0,004 0, ,6 % Krysen CAS ,0014 2) 0,008 0,0001 6,5 % Fenantren CAS ,3 2) 0,107 0,001 0,1 % Fluoranten CAS ,1 3) 0,032 0,0004 0,4 % Naftalen CAS ,2 3) 2,505 0,03 2,5 % Acenaftylen 0,13 2) 0,024 0,0003 0,2 % Acenaften CAS ,38 2) 0,085 0,001 0,3 % Fluoren CAS ,23 2) 0,082 0,001 0,4 % Pyren CAS ,0017 2) 0,026 0, ,7 % Bens(b)fluoranten Bens(k)fluoranten CAS CAS ,030 3) 0,007 0, ,3 % Dibenz(a,h)- anthracen 0, ) 0,001 0, ,0 % Benz(a)fluoren 0, ) 0,006 0, ,6 % Benzo(e)pyren CAS , ) 0,001 0, ,9 % 1-methylpyren CAS ,0019 4) 0,007 0, ,3 % Perylen CAS ,0017 2) 0,001 0, ,7 % 1-methylnafthalen 2-methylnafthalen Dimethylnafthalener Trimethylnafthalener CAS CAS CAS CAS ,12 2) 0,997 0,012 10,1 % Dibenzotiofen CAS ,0098 0,013 0,0002 1,7 % Dibenzotiofen (C1-alkyl.) 0,09 0,052 0,001 0,7 % Dibenzotiofen (C2-alkyl.) 0,03 0,053 0,001 2,2 % Phenanthren/ antracen (C1-alk.) 0,056 0,030 0,0004 0,7 % Phenanthren/ antracen (C2-alk.) 0,02 0,049 0,001 3,0 % 1) Miljøkvalitetskrav fastsat i Bek. nr af 14/ , bilag 2 2) Miljøkvalitetskrav fastsat i forslag til tilføjelse til Bek. nr. 1669, bilag 2 3) AA-EQS værdi fastsat i forslag til tilføjelse til Bek. nr. 1669, bilag 3 4) Potentielt kvalitetskrav en faktor 10 mindre i forhold til miljøansøgning, da EU har udarbejdet nye anvisning siden reference DHI a) Gælder for koncentration i opløsning (filtreret gennem et 45 m filter eller tilsvarende) b) Tilføjet den naturlige baggrundskoncentration. I det følgende er regnet med baggrundskoncentration på 0 g/l Af tabel 2 fremgår det, at tribultyltin (TBT), arsen, barium, pyren, benz(a)pyren og benzo(e)pyren er de 6 mest kritiske stoffer. Hvis udfasning af tributyltin (TBT) medtages i vurdering vil den maksimale koncentration i det marine overfladevandsområde ved lækage være ca. 45% af det potentielle miljøkvalitetskrav. Hvis udfasning af tributyltin (TBT) ikke medtages i vurdering vil den maksimale koncentration i det marine overfladevandsområde ved lækage være cirka 180% af det potentielle miljøkvalitetskrav.

10 Side 9 3 KONKLUSION For arsen, barium, pyren, benz(a)pyren og benzo(e)pyren vil den maksikale koncentration i det marine overfladevandsområde være hhv. 22%, 25%, 19%, 15% og 18% af de potentielle miljøkvalitetskrav. For alle stoffer vil de maksimale koncentrationer i det marine overfladevandsområde ved lækage være under de potentielle miljøkvalitetskrav, idet der tages hensyn til udfasning af tribytyltin (TBT). På baggrund af ovenstående vurdering ansøges om yderligere reducerede krav til membran og perkolatopsamlingssystem. Der ansøges om, at kravene til etablering af primær membran (plastmembran) samt perkolatopsamlingssystem bortfalder. Kravet til den geologiske membran fastholdes svarende til en 2 m lagtykkelse med permeabilitet på K 1*10-9 m/s.