Støjvold III Risikovurdering ved brug af lettere forurenet jord til anlæg

NOTAT Projekt Risikovurdering af lettere forurenet jord - støjvold III i Ballerup Kommune Kunde Ballerup Kommune Notat nr. Miljø-01 Dato 2014-11-25 Til Henrik Linder, Ballerup Kommune Fra Lisbeth Hanefeld Sejerøe, Rambøll Danmark KS Dorte Harrekilde, Rambøll Danmark Støjvold III Risikovurdering ved brug af lettere forurenet jord til anlæg Dato 2014-11-25 1. Indledning Ballerup Kommune ønsker at etablere en støjvold langs motorvejen. Støjvolden skal indgå i de rekreative områder og er beliggende tæt på både Harrestrup Å og Svanesøen. Støjvolden ønskes etableret med forurenet jord (klasse 2-3) uden membran mellem ren og forurenet jord. Rambøll Hannemanns Allé 53 DK-2300 København S T +45 5161 1000 F +45 5161 1001 www.ramboll.dk Sagsnr. 1100014347 Version -10 Ballerup Kommune har på denne baggrund anmodet Rambøll om at gennemføre en risikovurdering af støjvoldens eventuelle påvirkning af grundvand og overfladevand. Ballerup Kommune oplyser, at grundvandskvalitetskriterierne skal være overholdt 100 m nedstrøms støjvoldens rand, og at miljøkvalitetskravene skal være opfyldt i overfladevandsrecipienterne. Rambøll har tidligere udført en risikovurdering for støjvolden beliggende på modsatte side af motorvejen, denne blev dog etableret med ren jord, hvorfor risikovurderingen omhandlede dette. 2. Beskrivelse af støjvolden Voldanlægget udformes med anlæg mod motorvejen med en smal flad top og med varierende og skiftende hældninger ned mod de rekreative arealer mod øst. Den etableres på eksisterende terræn. I begge ender bygges voldanlægget sammen med de eksisterende voldafslutninger. Volden er godt 900 m lang. Bredden varierer fra 20-70 m, gennemsnittet sættes til 40 m. Højden varierer, men antages at være 6 m i gennemsnit. Det estimeres at der i volden kan være 112.000 m 3 jord. Rambøll Danmark A/S CVR NR. 35128417 1/10 Medlem af FRI

3. Karakterisering af jord der anvendes til støjvolden Ballerup Kommune har et ønske om at anvende forurenet jord fra Region Hovedstaden til støjvold III. Følgende koncentrationer, i tabel 1, er foreslået som grænseværdier til jorden der anvendes til støjvolden: Tabel 1. Grænseværdier for max koncentrationer i den forurenede jord samt miljøkvalitetskrav til overfladevand, grundvands- og jordkvalitetskriterier. Parameter Miljøkvalitetskrav ferskvand µg/l Grundvandskvalitetskriteriet µg/l Jordkvalitetskriteriet mg/kg TS Max koncentrationer mg/kg TS As 4,3 8 20 50 (kl.3) Cd 0,25 0,5 0,5 5 (kl.3) Cr (total) 4,9 25 500 750 (kl.3) Cu 12 100 500 750 (kl.3) Hg 0,05 0,1 1 5 (kl.3) Ni 3 10 30 100 (kl.3) Pb 0,34 1 40 400 (kl.3) Zn 7,8 100 500 1.500 (kl.3) Sum PAH 0,2 4 75 (kl.3) Benz(a)pyren 0,05 0,001 0,3 5 (kl.3) Dibenz(a,h)- anthracen 0,0014 0,001 0,3 5 (kl.3) Naphthalen 2,4 1 0,5 10 (kl.3) Kulbrinter >C 6 -C 10 10* 9 25 2,5 (skærpet) >C 10 -C 15 9 40 10 (skærpet) >C 15 -C 20 9 55 110 (kl.3) C 20 -C 40 9 100 300 (kl.3) C 6 -C 40 9 150 300 (kl.3) *Gælder kun for benzen For recipienter gælder miljøkvalitetskravene for forurenende stoffer i ferskvand fra Bekendtgørelse nr. 1022 Bekendtgørelse om miljøkvalitetskrav for vandområder og krav til udledning af forurenende stoffer vandløb, søer eller havet, jf. tabel 1. Den forurenede jord vil bestå af klassificeret fyldjord og intakt jord fra større og mindre anlægsprojekter i Storkøbenhavn. Det forventes, at den modtagne forurenede jord vil bestå af mange forskellige jordtyper (sand, ler mm.). Det forventes desuden, at de enkelte partier af modtaget jord kan indeholde enkeltstoffer op til ovennævnte grænseværdier, men at det er usandsynligt, at den samlede mængde modtaget jord vil have et gennemsnitligt indhold af stoffer svarende til grænseværdierne nævnt ovenfor. 2/10

4. Geologi og hydrogeologi Lokalitetens beliggenhed fremgår af figur 1 nedenfor til venstre, til højre ses støjvoldens planlagte forløb langs vej og sø. Figur 1. Kort over lokaliteten. Til venstre ses placeringen af lokaliteten i nærområdet og til højre ses voldens omtrentlige forløb. Svanesøen ses nederst til højre, Harrestrup bugter sig under motorvejen og syd om Svanesøen. Copyright Geodatastyrelsen. Lokaliteten er placeret langs motorring M4 mellem Skovlunde og Ballerup, vest for Harrestrup Ådal og nær Svanesøen og Harrestrup Å. 4.1 Geologi Terrænet på lokaliteten er beliggende i kote ca. 14 20 m DVR90 med en svag hældning mod sydøst. Der er foretaget en beskrivelse af de geologiske forhold på lokaliteten ud fra oplysninger om geologi i nærliggende boringer /1/. I området er der truffet leret og sandet muld til mellem 0,1 og 0,3 meter under terræn (m u.t.). Omkring Svanesøen er der tillige truffet organiske aflejringer af gytje med mægtigheder på 2 4 m. Herunder træffes moræneler, der stedvist er ret fed, men overvejende beskrevet som såvel sandet som stenet. Moræneleret har en mægtighed på 10 11 meter, og herunder træffes kalkoverfladen omkring kote +6-7 m DVR90. 3/10

I alle boringer ses aflejringer af sand og grus indlejret i moræneleret, og med mægtigheder fra 0,2 m til op mod 2 m. Det vurderes, at der er tale om sand-/gruslommer, der ikke er sammenhængende. Det er uvist, om disse lommer er vandmættede. 4.2 Hydrogeologi Lokaliteten er beliggende i et område med særlige drikkevandsinteresser (OSD-område) /2/. Det primære grundvandsmagasin udgøres af bryozokalk og overliggende formationer af sand og grus, som er beliggende fra omkring kote +8-2 m DVR90. Grundvandsspejlet i det primære grundvandsmagasin har i området et potentiale omkring kote +14,5 16 m DVR90. Hvor der er truffet aflejringer af sand og grus indlejret i moræneleret vil dette magasin være vandmættet, som følge af grundvandets potentiale ca. 1 3 m u.t. Strømningsretningen i det primære magasin er sydlig med en gradient på 0,002 baseret på Naturstyrelsens grundvandskortlægning i 2014 /3/. 5. Risikovurdering for spredning af forurening til grund- og overfladevand I det følgende er der foretaget risikovurderinger for grundvandsressourcen samt overfladerecipienter ved deponering af lettere forurenet og forurenet jord i støjvolden med max koncentrationer fastsat af Ballerup Kommune, jf. tabel 1. Risikovurderingen tager udgangspunkt i risikoberegninger overfor de stoffer, der er mest mobile. På baggrund af stofferne nævnt i tabel 1 of deres kemisk/fysiske egenskaber er følgende stoffer udpeget som indikatorparametre; Benzen, som den mest mobile af alle stofferne og som repræsentant for kulbrintefraktionen C 6 -C 10 Naphthalen, som den mest mobile af de tungere oliekomponenter og tjærestofferne (PAH) Fluoranthen, som en forholdsvis mobil repræsentant for sum af tjærestoffer (PAH) og idet miljøkvalitetskravet for dette stof er forholdsvist lavt Dibenz(a,h)anthracen som repræsentant for det mest økotoksiske tjærestof (beregning kun relevant for overfladevand) Kulbrintefraktionen C 12 -C 16 som repræsentant for de mobile alkaner i olieprodukter Kviksølv som repræsentant for metallerne som det mest mobile og mest økotoksiske i forhold til miljøkvalitetskravene Støjvolden er planlagt placeret meget tæt på Harrestrup Å og Svanesøen som det fremgår af tegningsmaterialet i /4/, hvilket som udgangspunkt kan gøre det svært at overholde miljøkvalitetskrav for overfladerecipienter. Til risikovurderingen er benyttet risikovurderingsværktøjet RISC5 der er tilpasset danske jordbundsforhold. Modeller og modellering vil blive nærmere beskrevet i afsnittene omhandlende hhv. Grund- og overfladevand. 4/10

RISC5 er anvendt, idet den kan beregne transport af forurening fra et kildeområde lodret ned i jorden til grundvandsmagasinet og herfra vandret i magasinet. Modellen forudsætter, at der etableres en fiktiv indvindingsboring 100 m nedstrøms. Følgende forudsætninger er anvendt i risikoberegningerne for både grund- og overfladevand; Der er min. 10 m ler mellem støjvoldens bund og førstkommende grundvandsmagasin Magasinets hydrauliske gradient er 0,002 og den hydrauliske ledningsevne er sat til 2x10-4 m/s svarende til groft-mellemkornet sand Indholdet af organisk stof i den umættede og mættede zone er hhv. 0,1 0g 0,01% Nedbrydning af oliekomponenter og tjærestoffer er forudsat at ske under aerobe forhold. Herudover er anvendt standardværdier for grundvandsmagasinet og nedbrydningskonstanter som anvendt i den danske JAGG 2.0 model. For mere specielle parametre er anvendt inputdata svarende til værdierne anvendt i MP1376/2011, /5/. Ved beregning af risikoen for recipienterne er anvendt yderligere følgende forudsætninger; Der er min. 25 m fra støjvolden til vandkanten Indholdet af organisk stof i sedimentet er 0,05 g OC/g jord Den mættede zone er 1,5 m tyk ved søen Søens volumen er 400 m 3 Den hydrauliske gradient mellem sediment og vand er 0,05. Da søen er tættest på støjvolden og i øvrigt har et længere udstrømningstværsnit i forhold til volden end vandløbet er denne umiddelbart vurderet at være den mest kritiske recipient. Risikoberegninger er derfor indledningsvist udført for søen og ikke for Harrestrup Å. Inputdata anvendt til risikoberegningerne er vist i bilag 1. 5/10

5.1 Grundvand Modellen tager udgangspunkt i en kilde placeret ovenpå den umættede zone, se den konceptuelle model nedenfor i figur 2 og en brønd placeret 100 m fra kilden, brønden ses længst til højre på figur 2. Figur 2. Konceptuel model for udvaskningen i RISC5 med placering af kontrolpunkt/boring nedstrøms. Den røde plamage er støjvolden, der i modellen er placeret i den umættede zone, og som i virkeligheden kommer til at ligge ovenpå den umættede zone 5.1.1 Resultater fra RISC5 Beregningerne viser, at udvaskning af miljøfremmede stoffer fra støjvolden ikke medfører overskridelse af grundvandskvalitetskriterierne 100 m nedstrøms støjvolden. Beregningsresultaterne er vedlagt i bilag 1 og vist i figur 3. 2,5E-06 Koncentration i grundvand (mg/l) 2,0E-06 1,5E-06 1,0E-06 5,0E-07 0,0E+00 0 100 200 300 400 500 Tid (år) Benzene (mg/l) Fluoranthene (mg/l) Naphthalene (mg/l) TPH Aliphatic C12-16 (mg/l) Figur 3. Koncentrationer i kontrolpunkt/boring over tid for samtlige organiske modelstoffer. 6/10

Benzen, der er det mest udvaskelige af indikatorstofferne, udvaskes jf. modelberegningerne i en maksimal koncentration svarende til 1,8x10-6 mg/l, eller 1,8x10-3 µg/l. Dette overskrider ikke grundvandskvalitetskriteriet på 1 µg/l. Naphtalen vil også udvaskes ved dette scenarie, koncentration rammer maksimalt 1,3x10-18 mg/l, eller 1,3x10-15 µg/l. Dette overskrider ikke grundvandskvalitetskriteriet for naphtalen på 1 µg/l. Beregninger for risikoen for udvaskning af kviksølv resulterede i mulige udvaskninger om flere tusinde år og disse resultater vurderes kun at være teoretiske. RISC5 forudsætter at metallet sorberes i en bestemt form og tager dermed ikke højde for de mange forskellige udfældnings- og bindingsformer, der reelt finder sted over tid. Erfaringer fra tungmetalforurenede grunde understøtter, at disse metaller vil blive tilbageholdt i væsentlig grad i overfladejorden under støjvolden. Tilsvarende viser analyser af stofudvaskning fra danske jorde med tungmetaller, MP1287/2009, /6/, at jorde med de i tabel 1 beskrevne tungmetalindhold ikke medfører overskridelse af grundvandskvalitetskriterierne ved udvaskning. 5.2 Overfladevand Modellen tager udgangspunkt i en kilde placeret i den umættede zone, se den konceptuelle model nedenfor i figur 4, 10 m ler ned til førstkommende magasin (sandlaget), hvorfra evt. forurening transporteres til søen. Modellen baseres på fire mulige forureningskomponenter i den forurenede jord der vil have potentiale for udvaskning; benzen, fluoranthen, naphtalen, dibenz(a,h)anthracen, og de mellemlange kulbrinter C12-C16. Figur 4. Konceptuel model for udvaskningen i RISC5 med placering af kontrolpunkt nedstrøms ved recipient. Den røde plamage er støjvolden, der i modellen er placeret i den umættede zone, og som i virkeligheden kommer til at ligge ovenpå den umættede zone. 5.2.1 Resultater fra RISC5 Beregningerne viser, at udvaskning af miljøfremmede stoffer fra støjvolden ikke medfører overskridelse af miljøkvalitetskravene 25 m fra støjvolden. 7/10

Beregningsresultaterne er vedlagt i bilag 1 og vist i figur 5. 3,0E-04 Koncentration i overfladevand (mg/l) 2,5E-04 2,0E-04 1,5E-04 1,0E-04 5,0E-05 0,0E+00 0 100 200 300 400 500 Tid (år) Benzene (mg/l) Dibenz(a,h)anthracene (mg/l) Fluoranthene (mg/l) Naphthalene (mg/l) TPH Aliphatic C12-16 (mg/l) Figur 5. Koncentrationer i kontrolpunkt over tid for samtlige modelstoffer, hvis støjvolden placeres min. 25 m fra søbredden. Det ses af modellen, at udvaskning af det mest mobile stof benzen kan resultere i en koncentration på maksimalt 2,3x10-4 mg/l, eller 0,23 µg/l. Dette overskrider ikke miljøkvalitetskravet på 10 µg/l. Naphtalen vil også udvaskes ved dette scenarie, koncentration rammer maksimalt 1,5x10-9 mg/l, eller 1,5x10-6 µg/l. Dette overskrider ikke miljøkvalitetskravet for naphtalen på 2,4 µg/l. Beregninger for risikoen for udvaskning af kviksølv resulterede også i dette tilfælde i mulig udvaskning om flere tusinde år og disse resultater vurderes kun at være teoretiske. RISC5 forudsætter at metallet sorberes i en bestemt form og tager dermed ikke højde for de mange forskellige udfældnings- og bindingsformer, der reelt finder sted over tid. Erfaringer fra tungmetalforurenede grunde understøtter, at disse metaller vil blive tilbageholdt i væsentlig grad i overfladejorden under støjvolden. Tilsvarende viser analyser af stofudvaskning fra danske jorde med tungmetaller, MP1287/2009, /6/, at jorde med de i tabel 1 beskrevne tungmetalindhold ikke medfører overskridelse af miljøkvalitetskriterierne ved udvaskning. 6. Kontaktrisiko Når der udlægges lettere forurenet jord, kan det udgøre en kontaktrisiko, især i forbindelse med børns leg på arealet. Kontaktrisiko kan undgås ved at sikre, at den forurenede jord overdækkes med et markeringsnet og med 0,5 m ren jord. 8/10

7. Sammenfatning og vurderinger Ballerup Kommune har opsat en række grænseværdier for miljøfremmede stoffer for den jord der ønskes indbygget i den kommende støjvold III. Der er foretaget vurderinger af risikoen for udvaskning af udvalgte relevante modelstoffer til både grund- og overfladerecipienter. Risikovurderingen er lavet ved brug af RISC5, der kan beregne både vertikal og horisontal spredning af forurening. Risikoberegninger i RISC5 viser med de anvendte forholdsvis konservative forudsætninger, at udlægning af forurenet jord med stofindhold som angivet i tabel 1 ikke vil medføre overskridelse af grundvandskvalitetskriterierne 100 m nedstrøms volden. Udlægningen vurderes dermed ikke at true grundvandsressourcen. Tilsvarende risikoberegninger i RISC5 for recipienter er ligeledes foretaget med de samme forholdsvis konservative forudsætninger. Disse viser at der ikke er fare for en overskridelse af miljøkvalitetskravet for de i tabel 1 angivne stoffer, i Svanesøen hvis støjvolden placeres i en afstand af min. 25 m. Ved begge risikoberegninger ses det at kviksølv vil kunne udvaskes om adskillige tusinde år. Det vurderes at disse udvaskninger er teoretiske, da RISC5 ikke tager højde for de mange bindings- og udfældningsformer der er for metaller. Erfaringer viser at jorde med de i tabel 1 nævnte koncentrationer af tungmetaller ikke medfører en uacceptabel udvaskning der overskrider grundvandskvalitetskriteriet eller miljøkvalitetskravet. Når der benyttes lettere forurenet jord, kan det udgøre en kontaktrisiko. Denne kan undgås ved at sikre at den forurenede jord overdækkes med markeringsnet og 0,5 m ren jord. 9/10

8. Referencer /1/ GEUS (2011) Boringsdatabase på http://jupiter.geus.dk/ Boringerne med DGUnr.: 200.4009; 200.3591 og 200.3592. /2/ Region Hovedstaden (2005): Indvindingsoplande for vandforsyninger i Region Hovedstaden /3/ Naturstyrelsen (2015) under udarbejdelse: Grundvandskortlægning i Smørum-Ballerup, hydrologisk model, Rapport, Rambøll. /4/ Skitseforslag. Ballerup Støjvold III. Ballerup Kommune og Møller og Grønborg. 2014. /5/ Miljøstyrelsen. Fastlæggelse af oprensningskriterier for grundvandstruende forureninger. Miljøprojekt 1376, 2011. /6/ Miljøstyrelsen. Håndtering af lettere forurenet jord. Konsekvensvurdering. Miljøprojekt 1287, 2009. 10/10

BILAG 1 RISC5 Modeller