Risikovurdering af punktkilder Koncept, data og beregningsmetoder

Transkript

1 Risikovurdering af punktkilder Koncept, data og beregningsmetoder Risikovurdering af overfladevand, som er påvirket af punktkildeforurenet grundvand Teknologiudviklingsprojekt for Region Syddanmark og Miljøstyrelsen Kristian Raun, Alice Ulstrup, Region Syddanmark Jens Aabling, Miljøstyrelsen Sanne Skov Nielsen, Nina Tuxen, Ole Frimodt, Orbicon Poul L. Bjerg, Philip J. Binning, Annika Sidelmann Fjordbøge, Anne Sonne, DTU Miljø

2 Formål med projektet At udvikle et udkast til et risikovurderingskoncept rettet mod jordforureningsfolk Give et overblik over et nyt fagområde Introducere overfladevandbegreber til jordforureningsfolk Prøve at ensrette sprog og terminologi til jordforurening At teste konceptet på en konkret case (Grindsted) Afdække databehov og tilgængelighed For vandløb, havmiljø og søer Beregningsmetoder?

3 Udvikling af risikovurderingskoncept for overfladevand BEK. 1022: Kvalitetskriterier for overfladevand BEK nr 1022 af 25/08/2010 Koncept for risikovurdering af punktkildeforurenet grundvand i overfladevand

4 Konceptuel model: Grundvandsforurening Overfladevand Forureningsflux Sorption og nedbrydning

5 Konceptuel model: Overfladevand og opblanding Opblanding i vandløb Forureningsflux Ind(eller ud?)- strømningszone Effekt på biota? Økologisk status?

6 Konceptuel model: Opblandingszoner Opblanding i vandløb Forureningsflux Kvalitetskriterie opfyldt jf. Bek. 1022

7 Trinvis risikovurdering Risikovurderings og beregningskoncept med stigende kompleksitet Ingen grund til at undersøge, hvis man kan afvise risiko på forhånd Trin 3 Numerisk modellering Trin 2 Analytiske model, fluxbaseret Trin 1 Signifikant påvirkning? Trin 0 Ingen fortynding

8 Trinvis risikovurdering: Trin 0 Cgrundvand Ckvalitetskrav jf. Bek 1022 Forureningsflux Trin 0: Cgrundvand > Ckvalitetskriterie

9 Trinvis risikovurdering: Trin 1 Cgrundvand Cgrundvand/F Fortynding i vandløb Forureningsflux Ckvalitetskriterie (Ckk) jf. Bek Trin 1: Cgrundvand/F > Ckk? Trin 0: Cgrundvand > Ckk

10 Trin 1: Simpel fortyndingsberegning Svarer til initialfortynding jf. administrativ praksis for spildevand For alle typer overfladevand defineres fortyndingsfaktor, F Bliver en del af et værktøj, der udvikles for Miljøstyrelsen Vandløb Hav afhænger bl.a. af Qmedmin DTU regner, data er på vej Søer Dashboardløsning eksisterer (DHI for MST) Afhænger af meteologiske data, bl.a. vind og geometri DHI regner, data er på vej

11 Trinvis risikovurdering: Trin 2 Jgrundvand Opblanding i vandløb Forureningsflux Jgv/Q Trin 2: Jgrundvand/Q > Ckk? Lag 1: Cgrundvand, Trin fuldt 1: Cgrundvand/F opblandet > Ckk > Ckk Lag 0: Cgrundvand Trin > 0: Ckk Cgrundvand > Ckk Ckvalitetskriterie (Ckk) jf. Bek. 1022

12 Trin 2: Fluxbaseret fortyndingsberegning Tilsvarende flux-beregninger laves ved videregående undersøgelse Punktkil de Kildenært kontrolplan Nedstrøms kontrolplan Fortynding beregnes med værktøj fra MST (endnu ikke udviklet) Vandløb: Fuld opblanding i medianminimumsvandføring Søer: Opholdstid og volumen fra vandplanerne, fuld opblanding Hav og fjorde: Springes over, evt. fortynding fra Trin 1 Der kan inddrages processer som sorption og nedbrydning

13 Trinvis risikovurdering:trin 3 C fra numerisk model Forureningsflux Trin 3: Cnumerisk model> Ckk? Trin 2: Jgrundvand/Q > Ckk Trin 1: Cgrundvand/F > Ckk Trin 0: Cgrundvand > Ckk Ckvalitetskriterie (Ckk) jf. Bek. 1022

14 Trin 3 Numeriske modeller og yderligere undersøgelser For vandløb: Mike SHE, WASP, AQUATOX For søer: f.eks. HydroNet For hav og fjorde: Mike 3 CorMix til numerisk beregning af forureningsfaners opblanding og udstrækning Der kan inddrages processer som sorption og nedbrydning Yderligere data Biologiske observationer (DVFI) Remote sensing

15 Forslag til risikovurderingskoncept for overfladevand Trin Vidensniveau Princip Trin 0 V2 C grundvand <C kvalitetskriterie Trin 1 V2 C grundvand /F < C kvalitetskriterie Trin 2 Videregående undersøgelser J grundvand /Q<C kvalitetskriterie Trin 3 Påtænkt afværgeforanstaltning Numerisk model, feltundersøgelser

16 Datagrundlag: Fortynding i vandløb Medianminimumsvandføring, Qmedmin [l/s] den afstrømning, der i gennemsnit underskrides hvert andet år Hvorfor? En sårbar situation, der er tilpas hyppigt forekommende Findes for alle større vandløb og mange små Del af administrativ praksis siden 1970 erne for spildevand Datagrundlag Intet samlet GIS-materiale Baggrundsmateriale til vandplanerne Naturstyrelsen er (oftest) dataejer (Ovesen et al. 2000)

17 Datagrundlag: Medianminimumsvandføring Forbehold Synkronmålingerne kan være af ældre dato (fra 1970 erne og nyere) For små vandløb: Hvad hvis Qmedmin = 0? Brug nedstrøms værdi, der ekstrapoleres opstrøms Individuel vurdering af det påvirkede vandløbsstykkes andel af tilstrømningen Regn uden fortynding

18 Datagrundlag: Fortynding langs kysten Gælder ikke havnebassiner, fjorde og andre delvist lukkede områder Udviklet af DHI Tilgængelig på mst.dk/fortynding

19 Opblanding og fortynding i søer Stor variation i størrelse og type Risikovurdering fra sag til sag Kan man udpege typer af søer, der er mere sårbare? Vanskeligt at estimere opblandingen Springlag Gennemstrømning af vandløb DHI er i gang med at beregne fortynding i en række søer i et sideløbende projekt ATV Vintermøde: Fagsession om overfladevand og grundvand 12. marts Marts 2013

20 Opblandingszoner Nødvendig for risikovurdering på Trin 2 og 3 Udpeges af myndighederne Udpegning baseres på en vurdering af den konkrete sag Udstrækningen af en blandingszone skal begrænses til udledningspunktets umiddelbare nærhed og skal afpasses til koncentrationerne af forurenende stoffer ved udledningspunktet (CIS-WFD, 2010)

21 Opsummering og konklusioner Forslag til risikovurderingskoncept Trinvis risikovurdering, trin 0-3 Sigende kompleksitet i beregningsmetode og fluxberegning Der arbejdes på at udvikle værktøjer til fortyndingsberegningerne Datagrundlag for overfladevand eksisterer i tilstrækkeligt omfang Medianminimum er vidt anvendt i vandplanerne Metoder og værktøjer for søer, fjorde og hav følger snarest Arbejdet er stadig i gang

22 Udvalgte referencer WFD-CIS (2010): Technical background document on the identification of mixing zones. EU Kommisionen DHI (2006): Fortynding langs danske kyster. Flemming Jakobsen og Ole Petersen, DHI. Miljøstyrelsen. Juni 2006 BEK nr 1022 af 25/08/2010 : Bekendtgørelse om miljøkvalitetskrav for vandområder og krav til udledning af forurenende stoffer til vandløb, søer eller havet Ovesen, N.B., Iversen, H.L., Larsen, S.E., Müller-Wohlfeil, D.-I., Svendsen, L.M., Blicher, A.S., Jensen, P.M. (2000). Afstrømningsforhold i danske vandløb. Faglig rapport fra DMU nr NST (2011): Sømod IT-system til kortlægning af udveksling mellem grundvand og overfladevand vha. integreret analyse og modellering. Jakob Gudbjerg og Jan Gregersen, HydroInform. Naturstyrelsen, MST (2010): Vejledende udtalelse til brug for gennemførelse af miljøkonsekvensvurdering for et bestående deponeringsanlæg for havbundssedimenter. Miljøstyrelsen. September MST (1998): Oprydning på forurenede lokaliteter. Vejledning nr. 6. Miljøstyrelsen 1998.

23 Spørgsmål? Risikovurdering af overfladevand, som er påvirket af punktkildeforurenet grundvand Teknologiudviklingsprojekt for Region Syddanmark og Miljøstyrelsen