Miljötekniska undersökningar Strategi, metoder, åtgärder

Transkript

1 Miljötekniska undersökningar Strategi, metoder, åtgärder Fredric Engelke Isabelle Larsson

2 Innehåll Miljötekniska undersökningar Skillnad på förorening och förorening. Provtagningsmetoder Olika metoder. När funkar dessa, fördelar, nackdelar. Lunch Avfallsklassning av fyllnadsmassor Vad är branschproblemet idag? Examensarbete: Hur kan man göra istället? SSP, vad är det och när fungerar detta?

3 Skillnad på förorening och förorening Typ av förorening styr provtagningsmetoder och resultat Innan provtagning utförs måste man ha bra koll på; - Vilka föroreningar/kemikalier som hanterats - Var dessa kan finnas - Volymer/mängder De vanligaste föreningarna: Tungmetaller PAH Oljor och bensin Klorerade lösningsmedel

4 Förorening och förorening Väsentlig skillnad mellan: Föroreningar i form av vätskor Föroreningar i form av fasta avfall, restprodukter, fyllnadsmassor. Provtagningsmetoder Analysmetoder Spridning Risker Saneringsåtgärder 4 Idag gå igenom de vanligaste föreningarna: Tungmetaller PAH Oljor och bensin Klorerade lösningsmedel

5 Generellt gäller att Fasta föroreningar - Lokalt problem - Liten spridning - Jordprovtagning träffa föroreningen - Risker vid direktkontakt - Åtgärd: grävning/täckning PAH16 = 1000 mg/kg TS Vätskor - Lokalt regionalt (beror på ) - Kan spridas långt (beror på ) - Olika undersökningsmedier: jord, grundvatten, porgas osv. (beror på ) - Olika exponeringsvägar: direktkontakt, inandning, dricksvatten osv. (beror på ) - Åtgärder: allt från grävning till avancerade in-situ åtgärder (beror på ) PAH16 = mg/kg TS

6 Tungmetaller 1. Förekomst? 2. Fördelning mellan jord, vatten och luft? 3. Spridningsmekanismer? 4. Grundvatten? 5. Ytvatten? 6. Andra medier? Zn i jord 2700 mg/kg TS Vad betyder halten? Zn i ytlig jord 1710 mg/kg TS Vad betyder halten? Vätska Fast form (rivningsrester, skrot, porslin, glas mm) 6

7 Vanlig konceptuell modell tungmetaller i fast form Spridning Med grundvatten, nej Erosion till diken mm Förorenad botten/sediment i diken partikeltransport Exploatering, schakt kan öka spridning Hälsorisker källområde Vid direktkontakt, markarbeten mm Blottlagda massor (akuttox: bly, arsenik) Markarbeten: intag av jord/partiklar Fyllnadsmassor Sjöbotten sand, silt, lera Morän Berg Nej T ex Slagg, fyllnadsmassor Rivningsrester Glasrester Undantag: reaktiva restprodukter (t ex kisaska, gruvavfall mm).

8 Konceptuell modell tungmetaller i vätskor Spridning Som vätskefas vid större spill/läckage Mindre spill/dropp fastläggs ytligt Med grundvatten lokalt ja, längre sträckor nej. Undantag t ex Cr VI Erosion till diken mm Förorenad botten/sediment i diken partikeltransport Hälsorisker källområde Vid direktkontakt, markarbeten mm Blottlagda massor (akuttox: bly, arsenik) Markarbeten: intag av jord/partiklar Dricksvattenbrunnar nära området Fyllnadsmassor Sjöbotten sand, silt, lera Morän Berg Nej T ex Ytbehandlingsvätskor CCA-medel

9 PAH 1. Vad är det? 2. Förekomst? 3. Fördelning mellan jord, vatten och luft? 4. Spridningsmekanismer? 5. Grundvatten? 6. Ytvatten? Koks, stenkolsrester Tjärprodukter i gasverk Tjärasfalt Tjärprodukter i rottrådar i lera 9

10 Vanlig konceptuell modell PAH i fyllnadsmassor jämför metaller Spridning Med grundvatten, nej Erosion till diken mm Förorenad botten/sediment i diken partikeltransport Exploatering, schakt kan öka spridning Hälsorisker källområde Endast vid direktkontakt, markarbeten mm Blottlagda massor Markarbeten: intag av jord/partiklar Fyllnadsmassor Sjöbotten sand, silt, lera Morän Berg Nej T ex Slagg, fyllnadsmassor Askor, korkavfall Tjärasfalt Rivningsrester Men? PAH i vätska?! - Vad blir skillnaden?

11 Kreosotolja/tjära PAH som vätska Tyngre än vatten även under gv-ytan Trögflytande vätska - Sprids sakta, men säkert, så länge det finns vätska kvar i marken

12 Oljor och bensin 1. Vad är det? 2. Förekomst? 3. Fördelning mellan jord, vatten och luft? 4. Spridningsmekanismer? 5. Grundvatten? 6. Ytvatten? 12

13 Konceptuell modell lätta oljor - bensin Spridning LNAPL. Lätt vätska ovan gv Sällan några ihållande grundvattenplymer (nedbrytning, utspädning, fastläggning) Fri fas i ledningar, ledningsgravar mm. Vanlig spridningsväg! Svår att undersöka vid pågående verksamheter. Hälsorisker källområde Direktkontakt, blottlagda Markarbeten, inandning av ångor Inträngning av ångor främst bostäder Diffusion in plastledningar, dricksvatten Fyllnadsmassor Ledningssystem Sjöbotten sand, silt, lera Morän Berg Spridning sällan Lokala avsänkningar t ex vid bergschakt Bensinstationer Oljedepå, cisternområden Verkstäder

14 Olja i ledningar, ledningsgravar Klassiskt bekymmer. Stor spridning. Ibland svårt att undersöka. Lyft alltid på dagvattenbrunnar!

15 Klorerade lösningsmedel 1. Vad är det? 2. Förekomst? 3. Fördelning mellan jord, vatten och luft? 4. Spridningsmekanismer? 5. Grundvatten? 6. Ytvatten? 7. Andra medier? Luft Vatten Fri fas Jordpartikel Organiskt material 15

16 Klorerade lösningsmedel Spridning DNAPL- tung vätska. Sjunker under gv. Gv-plym kan spridas långa sträckor (100- >1000 m) Förorenat gv längs/i dagvatten/ledningar Hälsorisker källområde + plym Cancerogena, toxiska. Luktar ej, smakar ej. Inomhusluft, inträngning av ångor från förorenat grundvatten i jord/berg. Även förorenad jord Dricksvatten, diffusion in i plastledningar Markarbeten (inandning) Bergproblematik Tunna jordlager spridning till berg Snabb och långväga spridning i sprickor Pumpning, uttag - spridning Det finns en riktlinjer för exploatering/grundläggning på berg m förorenat gv

17 Källområde plymområde klorerat Källområde Plymområde mg/kg i jord (> 50 mg = ev. ff) mg/l i gv (> 1 10 mg/l = ev. ff) mg/kbm i porgas 0-50 mg/kg i jord (torv 1000 mg/kg..) 0-1 mg/l i gv mg/kbm i porgas

18 Innan provtagning sker Typ av föroreningar (vätskor, typ av vätskor, restprodukter mm) Geologi- spridning-ledningar mm Undersökningsstrategi (var, hur, vilka resultat förväntas?) Hypotes föroreningssituation Konceptuell modell

19 Gammal kemtvätt på morän och sandsten. Idag villabebyggelse. Konceptuell modell Föroreningshypotes: Källområde PCE under byggnad (>10 m, gv) Spridning med grundvatten västerut Tidigare uttag har påverkat spridningsriktning Spridning genom diffusion stor jord- och bergvolym förorenad Spridning i ångform och genom diffusion till grannfastigheter (ångplym) Spridning till inomhusluft i hus med mekanisk frånluftsventilation Spridning till drickvatten via plastledningar (diffusion) Diffus spridning sker i dag-/spillvattenledningar Skyddsobjekt: Boende på källområde och i angränsade fastigheter Närliggande reservvattentäkt (sjukhus) Grundvatten som potentiell naturresurs

20 Enkel föroreningshypotes

21 Konceptuell modell En konceptuell modell är grunden för allt arbete med förorenade områden, från provtagning till riskbedömning och åtgärder. Måste finnas med innan provtagningen. I modellen skall ingå en hypotes baserat på historik, processer, föroreningar, geologi, skyddsobjekt mm. Det svåraste arbetet som konsult. Skall minst besvara: Vilken typ av föreningar förväntas, var är sannolikheten störst för förorening? Vilka spridningsvägar finns? Vilka är skyddsobjekten?

22 Provtagningsstrategi tidiga undersökningar Historik, inventering + riktade provtagningar mot platser/medier med störst sannolikhet för förorening. + Platser/medier med liten sannolikhet för förorening.

23 Provtagning i praktiken Ledningar i mark el, tele, opto, fjärrvärme, dagvatten, spillvatten, cisterner, produktledningar. + ledningar som inte finns dokumenterat. Inte alltid det går att ta djupa prover på rätt ställen

24 Provtagningsmetoder jord Skruvborrning tkr/dag (inkl. allt) 8-12 pkt/dag Djup ca 5-6 m + små markskador (asf) + kan sätta gv-rör - dålig koll på avfallsrester - dålig koll på tunna skikt i jorden Provgropsgrävning tkr/dag (inkl. allt) 6-10 gropar/dag Djup ca 2-3 m + bra koll på fyllnadsmassor + bra koll på geologi - stort ingrepp (dyrt återställa asfalt) - Halv-ok gv-rör (ofta mkt grumling, överskattar halt)

25 Provtagning grundvatten jord Geoteknisk borrbandvagn PEH (plast), Skruv, foderrör, Stålrör (1 ) JB/slag Peristaltisk pump Undvik onödig omsättning Stålrör med bronsfilterspets Lätt (billigt) sätta på flera nivåer För metaller: grundvattenprover skall filtreras i fält innan analys! Nyinstallerade rör ger ofta mera partiklar för höga halter Är din förorening vattenlöslig? 25

26 Ytligt grundvatten Föroreningar i vattnen tas upp av träden. Används främst för klorerade lösningsmedel. 26

27 Provtagning VOC jord Ostörd provtagning önskvärt (flyktiga ämnen!) Läs av geologisk stratigrafi Systematiskt riktad stickprovtagning Startkostnad 30 tkr tkr för fältarbeten.

28 Provtagning VOC porluft Syre Koldioxid VOC fältscreening Provtagning i kolrör Verifiera förekomst (gasplym), främst klorerade lösningsmedel. Kräver en del av fältpersonalen Förhållande på platsen avgörande! Dålig i täta jordar, dålig vid nederbörd. Handhållen utrustning.

29 Provtagning VOC porgas och inomhusluft

30 Kontroll av läckage av flyktiga föroreningar in i byggnad Klarlägg ventilationssystem Kartlägg läckagevägar Kontrollmät

31 Provtagning befintliga installationer Dricksvattenbrunnar Energibrunnar Utrymme för kreativt tänkande Kan vara tidsödande

32 Exploatering för bostäder tidigare sanerad bensinstation Mkt svårt att undersöka befintliga verksamheter med ledningar, cisterner mm. Vätskor finns under ledningar i ledningsgravar

33 Olja under betongkonstruktion Ingen olja påvisad vid undersökningarna, däremot mycket betongfundament. Vanligt med olja i dräneringslager under konstruktioner i täta jordar.

34 Oljekabel (pcb-olja?)

35 Rimlig omfattning i tidigt skede tkr Syfte finns det markförorening? Inventering + hypotes. Var är sannolikheten störst för olika föroreningar? Provtagning/mätning (i många fall) Jämförelse med relevanta riktvärden

36 Vem bestämmer omfattning? Exempel privata problemägare: Expert föreslår provtagningsplan med motiv och syften på uppdrag av problemägare. Myndighet godkänner främst m h t kännedom om expertens platsspecifika kunskap och erfarenhet. Exempel när beställare bestämmer omfattningen: Används samma mall som för upphandling av avloppsledningar (viktigt att uppfylla LoU). Tyvärr ofta fokus på antal prover/borrpunkter/borrmeter. Sällan konceptuell modell (luddigt- svår att utvärdera) eller andra metoder än borrning. Tar konsulten mindre (inget) ansvar för resultatet Riskerar att bli dyra och dåliga/otaliga undersökningar ingen riktigt tar ansvar för Sunt förnuft viktigt förstår jag problemet, är jag trygg med slutsatserna? Det är konsulten / problemägarena som skall vara experten och övertyga!

37 Kort om riskbedömning Generella eller platsspecifika riktvärden för jord. Förenklingar av verkligheten. Antaganden satta till dåliga, men inte orimligt dåliga, fall. Generellt en hög säkerhetsmarginal i modeller, beräkningar och antaganden. Modeller och antaganden Provtagning RIKTVÄRDE

38 Hälsoriskbaserade riktvärden i jord - bakåtberäkning 3. Hur hög kan blyhalten vara i jord utan att barnet får i sig för mkt bly, med de antaganden om fördelning, spridning, exponering som gjorts? = Hälsoriskbaserat riktvärde mg/kg jord 2. Hur ser den teoretiska exponeringen ut? Via vatten jord, damm, hudkontakt, intag av grönsaker m fl. Antaganden - modeller. Andel av TDI från ett förorenat område? Mellan 10-50% beroende på typ av förorening. 1. Hur mycket bly tål ett barn? Miljömedicin, baseras på blyhalter i blod.

39 Cancerogena ämnen Finns ingen säker nivå exponering för en molekyl förorening innebär en ökad cancerrisk Riktvärden för cancerogena ämnen i förorenade områden baseras på en acceptabel cancerrisk 1/ (0,001%) Sannolikheten att få cancer i Sverige: ca 40% Acceptabel extra cancerrisk 40,001%.

40 Riskbedömning och riktvärden Bakåtberäkning Riktvärden för jord med hög säkerhetsmarginal Humantoxvärden, oralt intag inandning 1/ % av TDI Om riktvärdet i jord är 10 jag mätt upp 20 inte speciellt orolig RISK Däremot om jag mäter upp föroreningar i nivå med (eller strax under) humantoxvärden för vatten/luft inte bra.