repo001.docx 2012-03-2914 NACKA KOMMUN UTVÄRDERING AV FILTER I DAGVATTENBRUNNAR EN FÄLTSTUDIE I NACKA KOMMUN Uppdragsnummer 1143527000 STHLM DAGVATTEN OCH YTVATTEN AGATA BANACH, HENRIK ALM OCH JOHANNA RENNERFELT KVALITETSGRANSKNING: THOMAS LARM
2 (36) p:\1133\1143527_kyrkviken_provtagn\000\10 arbetsmtrl_dok\rapport kyrkviken_2015-04- 23.docx
repo001.docx 2012-03-2914 Sammanfattning I föreliggande rapport sammanställs och utvärderas resultat från en studie som har genomförts i Nacka kommun under två års tid. Syftet med studien var att undersöka om dagvattenfilter i brunnar fungerade tillräckligt effektivt för att rena förorenat dagvatten som avleds till recipienten Kyrkviken, som utgör en del av Järlasjön. Denna åtgärd är en av flera åtgärder som kommunen gör för att minska föroreningsbelastningen till sjön. 40 stycken dagvattenkassetter med filterinsatser bestående av en furubark- och flisblandning monterades i rännstensbrunnar i bostadsområdet Alphyddan och på Järlaleden. Under ett år satt filter monterade i brunnarna och ett filterbyte utfördes under året. Flödesproportionell provtagning av dagvattnet gjordes i två provpunkter efter att dagvattnet passerat filtren i brunnarna från respektive område. Efter ett år monterades kassetterna med filtren bort medan den flödesproportionella provtagningen fortgick i ytterligare ett år. Årsmedelhalter i dagvattnet vid provpunkterna beräknades och jämfördes med riktvärden samt Vattendirektivets miljökvalitetsnormer. Studien visar tydligt att dagvattnet är förorenat och behöver behandlas om riktvärdena ska nås och Kyrkvikens belastning ska minska till satt nivå för att nå god status. Dagvattnet innehåller högre föroreningshalter än vad tidigare modelleringar visat. Föroreningshalterna i dagvattnet från Järlaleden, där avrinningsområdet företrädesvis består av väg, påvisar högre föroreningsgrad än dagvattnet från Alphyddan, som har en mer blandad bebyggelse med bostäder, vägar och industriområde. Effekten av att använda filter i dagvattenbrunnar är inte tydlig. Mätningar på vattenfasen visar att filteranvändningen verkar ha en positiv reningseffekt på kväve, DEHP, nonyfenol samt oktylfenol, samtidigt som en negativ reningseffekt erhålls för koppar (totalhalt), olja, zink (löst) och krom (löst). För de flesta ämnen går det inte att dra klara slutsatser om filteranvändningen påverkar dagvattenkvaliteten alls. Försöket visar även att effekten av att byta filter inte verkar ha någon större betydelse för reningseffekten, äldre filter uppvisade en bättre reningseffekt än helt nya filter som verkar släppa ifrån sig vissa föroreningar. I ett större avrinningsområde som detta är det svårt att behandla allt dagvatten med filter i dagvattenbrunnar, jämfört med en end-of-pipe lösning. Därtill innebär filteranvändning många fler driftspunkter, jämfört med en central lösning. Användandet av filter är i linje med åtgärder nära källan. Vad som är mest kostnadseffektivt och har störst samhällsnytta, att anlägga en större anläggning som många samutnyttjar eller väldigt många enskilda små lösningar med ett individuellt driftsansvar, måste avgöras från fall till fall. Sweco Gjörwellsgatan 22 Box 34044 SE 100 26 Stockholm, Sverige Telefon +46 (0) 8 695 60 00 Fax +46 (0) 8 695 60 10 www.sweco.se Sweco Environment AB Org.nr 556346-0327 Styrelsens säte: Stockholm Johanna Rennerfelt Telefon direkt +46 (0)86956276 Mobil +46 (0)767926276 johanna.rennerfelt@sweco.se
4 (36) p:\1133\1143527_kyrkviken_provtagn\000\10 arbetsmtrl_dok\rapport kyrkviken_2015-04- 23.docx
repo001.docx 2012-03-29 Innehållsförteckning 1 Inledning och bakgrund 1 1.1 Syfte 2 1.2 Kyrkviken och Järlasjön som recipient 2 1.3 Riktvärden för dagvattenutsläpp 4 1.4 Miljökvalitetsnormer för prioriterade ämnen 5 1.5 Dagvattenfilter 5 2 Metod 7 2.1 Provpunkter 7 2.2 Flödesproportionell provtagning 10 2.3 Analysmetod för vattenprover 10 2.4 Analysmetod för filtermaterial 12 2.5 Sammanställning av driftserfarenheter 12 2.6 Beräkningar 12 3 Resultat och diskussion 19 3.1 Erfarenheter av installation och drift 19 3.2 Flödesdata 20 3.3 Föroreningsinnehåll i filtermaterial 21 3.4 Föroreningsförekomst i obehandlat dagvatten, jämfört med riktvärden 24 3.5 Föroreningsförekomst i filterbehandlat dagvatten, jämfört med riktvärden 27 3.6 Förändring mellan åren (årsmedelhalt) 28 4 Slutsatser 30
repo001.docx 2012-03-2914 1 Inledning och bakgrund Dagvatten för med sig olika typer av föroreningar på sin väg mot recipienten, sammansättningen och vattenkvaliteten påverkas av markanvändningen. Dagvatten som uppkommer på trafikerade vägar innehåller t.ex. högre halter av tungmetaller, olja och kolväten medan dagvatten som uppkommer inom bostadsområden kan förväntas innehålla lägre halter av dessa ämnen. I de fall dagvattnet leds ut till recipienter såsom vattendrag, sjöar och hav utan föregående rening finns det risk för negativ påverkan på vattenkvaliteten och på vattenlevande organismer. I och med EG:s ramdirektiv för vatten (Vattendirektivet), som trädde i kraft år 2000, finns en skyldighet att enligt lag skydda vattenförekomster från föroreningshalter och belastning som skulle kunna skada recipienten. I ett dotterdirektiv till Vattendirektivet regleras i vilka halter ett antal prioriterade kemiska ämnen får förekomma i ytvatten. I de fall den ekologiska ytvattenstatusen är sämre än god eller om inte den kemiska statusen är god måste orsakerna klarläggas och åtgärder genomföras. Syftet med direktivet är att främja en hållbar vattenresursanvändning i Europa samt att minska läckaget av näringsämnen och minska eller upphöra med utsläpp av föroreningar till vattenmiljön. I urbana områden handlar det många gånger om förbättrad hantering av dagvatten. Kyrkviken som är en del av Järlasjön i Nacka kommun har under en lång tid mottagit orenat dagvatten från Järlaleden och Alphyddan där även en del av Gamla Värmdövägen ingår, vilket bidragit till en försämrad vattenkvalitet i sjön. Sedan flera år tillbaka har Nacka kommun arbetat med planer för dagvattenrening inom Kyrkvikens tillrinningsområde. Det fanns tidigare planer på en skärmbassäng som skulle ha placerats i viken och på så vis rena dagvatten från två befintliga dagvattenledningar som mynnar i viken. Efter en politisk debatt och protestester från kommuninnevånare valde kommunen att genomföra ett försök med dagvattenfilter i rännstensbrunnar, som alternativ reningsmetod. 40 stycken dagvattenfilter monterades i rännstensbrunnar inom Järlaleden och Alphyddan i syfte att rena dagvatten nära källan och minska föroreningsbelastningen på recipienten Kyrkviken som är en del av Järlasjön. Filterinsatserna var av märket Flexiclean med ett filter bestående av en furubark- och träflisblandning. Under ett års tid satt filter monterade i brunnarna och flödesproportionell dagvattenprovtagning utfördes för att mäta föroreningshalter och för att kunna beräkna föroreningsbelastning till recipienten från avrinningsområdena. Under året byttes filtren en gång enligt tillverkarens anvisningar. Prover på filtermaterialet togs för att kunna fastställa föroreningsinnehåll. Efter ett års tid plockades filterinsatserna bort medan den flödesproportionella provtagningen fortgick under ytterligare ett års tid. Detta försök innebar ett unikt tillfälle att i ett större avrinningsområde samt under en längre tidsperiod använda och utvärdera dagvattenfilter som reningsmetod. I denna rapport redovisas resultat av den genomförda studien som pågick under juni 2012 - juni 2014. Studien har finansierats av Nacka kommun med bidrag från Trafikverket och 1 (30)
repo001.docx 2012-03-29 Sweco. Även Svenskt Vatten Utveckling har bidragit ekonomiskt för att kunna sprida resultaten som studien ger. 1.1 Syfte Studiens huvudsyfte var att undersöka om de dagvattenfilter som har använts i denna studie renar det dagvatten som uppkommer i Alphyddan och på Järlaleden tillräckligt effektivt för att nå riktvärdet för dagvattenutsläpp, nivå 1M. I rapporten besvaras även följande specifika frågeställningar: I vilka koncentrationer förekommer metaller, närsalter och vissa prioriterade ämnen i dagvattnet ifrån respektive avrinningsområde? Vilken föroreningsförändring sker vid användningen av dagvattenfilter i avrinningsområdet? Kan denna typ av dagvattenfilter mäta sig med andra reningsmetoder för dagvatten? Hur fungerar drift och underhåll av rännstensbrunnar med dessa filter monterade? 1.2 Kyrkviken och Järlasjön som recipient Kyrkviken är en del av Järlasjön vilken är Nacka kommuns största sjö och ligger i en så kallad sprickdal. Karta över Järlasjön visas i Figur 1. Sjön delas av med ett smalt sund i två bassänger. Järlasjön är ca 84 hektar till ytan och utgör idag inte en vattenförekomst. Enligt uppgift från miljöenheten på Nacka kommun kommer sjön att bli klassad som en vattenförekomst under 2015. Sjön har ett medelvattendjup på 9,4 m, ett maximalt djup på 22 m. Inom sjöns tillrinningsområde finns exploaterade områden med bostäder, vägar, handelsområden, parkeringar och industrier. Tidigare har flera förorenande industrier legat vid sjön. Enligt Naturvårdsverkets bedömningsgrunder är kväve- och fosforhalterna höga. Kommunens strategi för att minska föroreningsbelastningen till Järlasjön har bland annat varit att förbättra tillståndet i de uppströms liggande sjöarna. På så vis kan Järlasjön avlastas från tillrinnande näringsrikt vatten. Utöver detta har målet med strategin varit att avlasta sjön från förorenat dagvatten, vilket bland annat ska förbättra syreförhållandena i de djupare delarna av sjön. Att installera och testa dagvattenfilter i rännstensbrunnar utgör en del i ledet med arbetet att förbättra vattenkvaliteten i sjön. Figur 2 visar ett foto på Kyrkviken. 2 (30)
repo001.docx 2012-03-2914 Figur 1. Järlasjön med Kyrkviken i nordvästra hörnet. Kartan är hämtad från www.hitta.se. Figur 2. Kyrkviken, en del av Järlasjön. Bilden är hämtad från www.hitta.se. 3 (30)
repo001.docx 2012-03-29 1.3 Riktvärden för dagvattenutsläpp Riktvärden för dagvatten används främst vid egenkontroll eller vid miljötillsyn via Miljöbalken för att konkretisera reningsbehovet av dagvatten från ett specifikt område. Riktvärden avser normalt årsmedelvärden, som är standard för att beskriva ett dagvattens föroreningsinnehåll. I denna rapport används Förslag till Riktvärden som är framtagna av det regionala dagvattennätverket i Stockholms län (Riktvärdesgruppen, 2009), även om recipientberäkning av föroreningsbudget har genomförts. Riktvärdena togs fram av ett antal kommuner, VA-huvudmän och konsulter. I förslaget används tre olika nivåer. De tre nivåerna skiljer sig vad gäller utsläppspunkt. Nivå 1 används vid direktutsläpp till recipient. Nivå 2 används för ett delområde som inte har direktutsläpp till recipient och Nivå 3 används för verksamhetsutövare som inte har direktutsläpp till recipient. Om verksamhetsutövare har ett direktutsläpp så gäller Nivå 1. Är recipienten en mindre sjö, en havsvik eller ett vattendrag becknas de M, som i Mindre. För övriga recipienter av typen stora sjöar eller hav blir beteckningen S som i Större. Riktvärdena ser olika ut för de olika nivåerna och beckningarna M och S. För varje fall då riktvärdena tillämpas görs en bedömning om det är ett direktutsläpp och vilken typ av recipient som belastas, vilket ger vilket riktvärde som är aktuellt att jämföra mot. För Alphyddan och Järlaleden rör det sig om direktutsläpp till en mindre recipient, och därför används riktvärden för 1M. Tabell 1 sammanställer riktvärden för dagvattensutsläpp. Tabell 1. Förslagna riktvärden för dagvattenutsläpp (Riktvärdesgruppen, 2009). Riktvärden avser årsmedelhalt och totalhalt. Ämne Enhet 1M 1S 2M 2S 3VU P µg/l 160 175 200 250 250 N mg/l 2,0 2,5 2,5 3,0 3,5 Pb µg/l 8,0 10 10 15 15 Cu µg/l 18 30 30 40 40 Zn µg/l 75 90 90 125 150 Cd µg/l 0,40 0,50 0,45 0,50 0,50 Cr µg/l 10 15 15 25 25 Ni µg/l 15 30 20 30 30 SS mg/l 40 60 50 75 100 Olja mg/l 0,40 0,70 0,50 0,70 1,0 4 (30)
repo001.docx 2012-03-2914 1.4 Miljökvalitetsnormer för prioriterade ämnen Vissa ämnen utgör en särskild risk för att förorena miljön och dessa kallas för prioriterade ämnen. I en bilaga till Ramdirektivet för vatten finns en lista på 45 ämnen som utgör de så kallade prioriterade ämnena. Dessa ämnen kännetecknas av att vara persistenta, toxiska och ha en benägenhet till att bioackumulera. I tidigare genomförda screeningar av dagvatten har flertalet av dessa prioriterade ämnen detekterats i dagvatten varför de också analyseras i denna studie. Exempel på prioriterade ämnen är kvicksilver, PAH (polycykliska aromatiska kolväten), ftalater, nonylfenol och tributyltenn. Miljökvalitetsnormer (MKN) har tagits fram för vissa av de prioriterade ämnena. Dessa MKN avser halter i recipienten och är därför inte direkt översättningsbara till ett åtgärdsbehov för dagvatten, inte minst eftersom halterna ofta späds ut i recipienten. Miljökvalitetsnormer finns både som ett årsmedelvärde (AA-MKN) och som högsta tillåtna koncentration (MAC-MKN). I denna rapport jämförs halter i dagvattnet med AA-MKN d.v.s. årsmedelvärden. 1.5 Dagvattenfilter I denna studie beslutade Nacka kommun att dagvattenfilter av typen Flexiclean skulle användas för dagvattenrening och utvärdering. Själva filtermaterialet består av furubark och träflis. Bild och skiss på filtret visas i Figur 3. Filterhållaren (kassetten) tillverkas i rostfritt stål. Filterkassetten står upprätt i brunnen och upptar ungefär 50 % av brunnens tvärsnittsyta. Kassetten monteras så att den täcker utloppsröret, vilket ska ge en horisontell filtrering av vattnet allteftersom brunnen fylls på med dagvatten. FlexiClean är utformat med ett bräddavlopp som ska motverka översvämning vid skyfall genom att dagvattnet vid dessa tillfällen bräddar förbi filtret direkt till ledningsnätet. Det är rekommenderat att filtret byts med 6-12 månaders intervall beroende på dagvattnets föroreningsinnehåll och dagvattenbrunnarna ska gå att slamsuga även när filtret är monterat. 5 (30)
repo001.docx 2012-03-29 Figur 3. Brunnsfilterinsats från leverantören FlexiClean (källa: Nacka kommun och Flexiclean). 6 (30)
repo001.docx 2012-03-2914 2 Metod I detta kapitel beskrivs hur projektet har genomförts praktiskt, använd provtagningsmetodik samt vilka analyser och beräkningar som har utförts. Innan filtren monterades i brunnarna slamsögs samtliga brunnar och monteringen skedde inom tiden av en vecka. Efter cirka 7-8 månaders provtagning med filter, det vill säga i månadsskiftet januari/februari 2012, slamsögs brunnarna och använda filter ersattes av nya och rena filter som användes under resterande del av provtagningstiden med filter. Två filterperioder erhölls således och 3 filterprover togs ut för respektive period och område. Utöver det analyserades även 2 stycken oanvända filter på dess föroreningsinnehåll (referensprover). Totalt analyserades således 14 stycken filterprov med avseende på deras föroreningsinnehåll. 2.1 Provpunkter Provpunkterna valdes utifrån att så stor area av respektive avrinningsområde och så många filterinsatser som möjligt skulle ingå, där kommunen har rådighet över marken. Hänsyn togs även till sjöns dämningsnivåer och provpunkterna valdes så det inte skulle finnas risk för att dämning från sjön i ledningsnätet skulle kunna påverka provtagningen. På kvartersmark fanns inga kassetter monterade i brunnarna inom respektive avrinningsområde. Detta medför att det vid provpunkterna passerar en viss volym vatten som inte tidigare har passerat igenom dagvattenfilter. Halterna i dagvattnet och belastningen vid provpunkterna representerar dock den halt och den belastning som erhålls då så många filter som möjligt har installerats inom respektive avrinningsområde. Kyrkviken Norra (bostadsområdet Alphyddan) och Kyrkviken Södra (Järlaleden) utgör två olika så kallade typområden för dagvatten från vilka viss typ och mängd av föroreningar härrör. Figur 4 visar provtagningspunkterna, markanvändning och dess avrinningsområden. 7 (30)
repo001.docx 2012-03-29 Figur 4 Markanvändningar och provpunkterna Kyrkviken Norra (KN) och Kyrkviken Södra (KS). Utloppet i Kyrkviken är markerat som UP (Utloppspunkt). 8 (30)
repo001.docx 2012-03-2914 2.1.1 Kyrkviken Norra Avrinningsområdet Kyrkviken Norra omfattar bostadsområdet Alphyddan inklusive del av Gamla Värmdövägen och Nysätra. Dagvattnet representerar ett dagvatten från blandad bostadsbebyggelse, bilverkstadsverksamhet, parkeringsytor och en större väg (8000 ÅDT). I Tabell 2 redovisas area per markanvändning för delavrinningsområdet. Då brunnsfilter enbart sattas i brunnar i gator (allmän plats) så passerar uppskattningsvis ca 23% 1 av dagvattnet filter. Tabell 2. Storlek på avrinningsområde och aktuell markanvändning för Alphyddan, Kyrkviken Norra. Markanvändning Alphyddan, Kyrkviken Norra Area (ha) Gamla Värmdövägen 0.65 Litet villaområde 0.14 Flerfamiljsbostäder 4.5 Skog 1.1 Skolområde 0.58 Parkering 0.39 Handel/Kontor (bilförsäljning) 0.40 Berg i dagen 1,0 Summa 8.76 2.1.2 Kyrkviken Södra Avrinningsområdet Kyrkviken Södra omfattar främst Järlaleden som är en trafikled med en trafikintensitet på 9000 ÅDT. Vägen avvattnas med dagvattenbrunnar. Vissa delar av vägen avvattnas till vägdike dit även vatten från uppströms liggande naturmark avleds, dikena avslutas med en kupolbrunn. I Tabell 3 redovisas area per markanvändning för delavrinningsområdet. Brunnsfilter sattes i brunnar i vägen och uppskattningsvis passerar ca 94% 2 av dagvattnet filter. Tabell 3. Storlek på avrinningsområde och aktuell markanvändning på Järlaleden, Kyrkviken Södra. Markanvändning Järlaleden, Kyrkviken Södra Area (ha) Järlaleden 0.75 Skog 0.88 Summa 1.63 1 Uppskattat utifrån reducerad area 2 Uppskattat utifrån reducerad area 9 (30)
repo001.docx 2012-03-29 2.2 Flödesproportionell provtagning 10 (30) Vattenprovtagningen har genomförts med flödesproportionell provtagningsmetodik. Flödesproportionell provtagning innebär att prover tas i förhållande till ett flöde, vilket ger en möjlighet att fånga föroreningar från ett helt regnförlopp. Ju mer det regnar och flödar, desto tätare tas det prover. Flödesmätaren skickar en signal till provtagaren när en viss vald volym vatten har passerat så att ett vattenprov tas ut och samlas i ett provkärl. Prov tas därmed på ett sådant sätt att det samlade provets volym är proportionell mot vattenflödet under respektive provtagningsperiod. De enskilda provmängderna samlas upp i provkärlet till ett så kallat samlingsprov som sedan analyseras. Halten i samlingsprovet är således en viktad medelhalt för hela den vattenvolym som passerat under provtagningsperioden. Eftersom dagvatten är mycket varierande sett till föroreningshalter, till exempel beroende på regntillfälle och tid mellan regnen, är flödesproportionell provtagning mer rättvisande än ändra provtagningsmetoder då den fångar upp vatten från ett helt regnförlopp. Vattenprovtagningen genomfördes i de två utvalda provpunkterna Kyrkviken Norra och Kyrkviken Södra och pågick under två år. Flödesmätaren monterades i huvudledningen för dagvatten från respektive avrinningsområde och kopplades till en vattenprovtagare (Cerlic DWS provtagare). Den provtagna mängden vatten samlades upp i en behållare som placerades i ett kylskåp inne i en container. Provbehållaren tömdes och prov skickades för analys var 14:e dag (samlingsprov). Flödesdata lagrades i mätaren och användes sedan till beräkningarna av föroreningsbelastning per provtagningsperiod. Figur 5 visar fotografier från en av provtagningsstationerna. Från juni 2012 till juni 2013 genomfördes provtagning av det dagvatten som passerat filtren. Därefter togs kassetterna med dagvattenfiltren bort och provtagningen fortsatte från juni 2013 till juni 2014 på dagvatten som inte hade genomgått rening med filter. 2.3 Analysmetod för vattenprover Under försökets gång har dagvattnet analyserats avseende en rad olika föroreningar. Urvalet skedde i samråd med Nacka kommun. Studerade ämnen omfattar metaller (totalhalter och lösta halter), näringsämnen, olja och ett antal prioriterade ämnen som har detekterats i dagvatten i tidigare genomförda studier; PAH, ftalater, nonylfenol, oktylfenol samt tennorganiska föreningar och PCB. Förutom vattenprovtagning har även provtagning på filtermaterialet genomförts och analyserats på samma föroreningar som i vattenproverna. Samlingsproverna som erhölls skickades till laboratoriet ALS Global för analys var 14:e dag. Detta gör att vissa delar av samlingsprovet, vid vissa extremtillfällen, kan ha förvarats i upp till två veckor i kylskåp innan analys. Provet kan under den förvaringstiden ha påverkats av interna processer före analysen. ALS Global är ett ackrediterat laboratorium och använder standardiserade analysmetoder. Både totalhalter och lösta halter av metaller har analyserats. Metallanalyser har genomförts med ICP- MS vilket är en jonkromatograf. För att kunna analysera lösta metaller i ett vattenprov så filtrerades
repo001.docx 2012-03-2914 provet genom ett 0,45 µm filter, vilket utfördes på laboratoriet. Den andel metall som finns i det vatten som passerat igenom filtret är den lösta metallfraktionen. En gaskromatograf (GC-MS) med olika detektorer beroende på vilket ämne som analyserades användes vid analys av organiska föroreningar och olja. Bestämning av kvicksilver utfördes med AFS. Bestämning av totalkväve, N-tot, utfördes med IR (infraröd) detektion. Filtrering av grumliga prover ingår i metoden. Bestämning av totalfosfor, P-tot, utfördes med spektrofotometri. Bestämning av suspenderande ämnen utfördes enligt metod baserad på CSN 757350 och CSN EN 872. Filtrering utfördes med glasfiberfilter; porstorlek 1,5 μm. Figur 5 Fotografier från vattenprovtagningen. Överst visas containern och samlingsprovet som förvaras i kylskåp innan det skickas till laboratorium för analys. Underst till vänster visas flödesmätaren. 11 (30)
repo001.docx 2012-03-29 2.4 Analysmetod för filtermaterial Filterproverna förbereddes för analys i Swecos lokaler innan de skickades till ALS. Under förberedelsen skars filterpåsarna upp och filtermaterialet från ett filter blandades runt i en behållare innan en provmängd av filtermaterialet togs ut och skickades för analys. Syftet med blandningen var att få ett representativt prov av hela filterpåsens innehåll eftersom furubarken och träflisen i filterpåsen verkade vara olika påverkade av vattengenomströmning. Då filterprover anlände till ALS maldes filtermaterialet för att homogenisera innehållet. Metaller och övriga ämnen analyserades enligt ovan beskrivna metoder för vattenprover. 2.5 Sammanställning av driftserfarenheter En enkät skickades ut till Tekniska drift- och underhållsenheten (TDU) på Nacka kommun och Cijas driftpersonal. TDU:s personal ansvarade för installation av filterinsatser medan Cijas driftpersonal ansvarade för byte av filter och slamsugning av brunnar. Enkäten innehöll frågor kring hur installation av kassetten gått, drift och underhåll av brunnar med filterinsatser monterade och om några övriga observationer gjorts under försökets gång. Svaren på enkäten har sammanställts och redovisas i rapporten. 2.6 Beräkningar I detta kapitel sammanställs och beskrivs samtliga beräkningar och dess formler som använts i studien. 2.6.1 Beräkning av årsmedelhalter i dagvatten Föroreningshalten i dagvatten varierar mellan och under olika nederbördstillfällen. Variationen är även individuell för olika föroreningskomponenter, vissa transporteras tidigare under ett nederbördstillfälle och andra senare. När olika föroreningar transporteras beror också på hur mycket av föroreningen som ansamlats på den avvattnade ytan, här skiljer det även mellan hårdgjorda ytor och mer mjuka material som vegetation. Variationen beror på att många olika processer samverkar, som exempel kan ges avspolning, läckage, ämnens löslighet vid olika temperaturer, olika föroreningars påverkan på varandra som saltning. Det finns även ett samband mellan föroreningstransport och regnintensitet. För att hantera dagvattnets variation i beräkningar används olika typer av generaliseringar och schabloner. Det vanligaste sättet att generalisera för att öka säkerheten och repeterbarheten är att använda medelhalter och öka tidsupplösningen, se Figur 6. Vanligast är att använda helår, genom tillämpning av så kallade årsmedelhalter och årsbelastning. 12 (30)
repo001.docx 2012-03-2914 Schabloniserat Årsmedelhalt (AMC) 2-veckorsmedelhalt Ögonblicksbild (stickprov) Slumpmässigt Repeterbart Figur 6 Genom att använda medelhalt vid dagvattenutredningar ökar repeterbarheten av resultaten. Årsmedelhaltsteorin säger att genom att studera årsmedelföroreningshalten i dagvatten så utjämnas den individuella variationen mellan regntillfällena och de olika föroreningarna, se Figur 7. Den faktiska variationen i nederbörd mellan olika år påverkar inte schablonhalterna enligt teorin. Årsmedelhalten beräknas med hjälp av Formel 1, se nedan. = C X N C xi Q i i=1 N Q i=1 i C X = medelhalt av ämne x C xi = koncentration av ämne x, under tidsintervall i Q i = flöde under tidsintervall i Formel 1 Ekvation för beräkning av årmedelhalt 13 (30)
repo001.docx 2012-03-29 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 300 250 200 150 100 50 0 Figur 7 Exempel på spridningen av tvåveckorsmedelvärden (punkter) och årsmedelvärde (grönt streck). Överst visas spridningen för fosfor (mg/l) och nedan för koppar (ug/l) i södra området då filter användes. 14 (30)
repo001.docx 2012-03-2914 2.6.2 Beräkning av reningseffekt för en enskild anläggning Vid beräkning av reningseffekt av en specifik anläggning, exempelvis en damm, beräknas reningseffekten genom att beräkna hur många kilon av varje förorening som kommer in till dammen och hur många kilon som kommer ut, se Formel 2. Vid utvärdering av den typen av anläggningar finns det möjlighet att mäta både flöde och analysera vattenkvaliteten i såväl inlopp som utlopp. Behovet av att mäta flöde både i in- och utlopp är att dessa flöden ofta skiljer på grund av inläckage, utläckage, växtupptag, avdunstning och andra okontrollerade randvillkor. Inläckande vatten antas vara oförorenat. RE X = N i=1 C Inxi Q Inxi N j=1 N Q i=1 i C Utxj Q Utxj RE X = reningseffekt (årsmedel) av ämne x C Inxi = koncentration i inlopp av ämne x, under tidsintervall i Q Inxi = flöde i inlopp under tidsintervall i C Utxi = koncentration i utloppet av ämne x, under tidsintervall i Q Utxi = flöde i utloppet under tidsintervall i Formel 2 Ekvation för beräkning av reningseffekt I detta projekt fanns inte möjligheten att praktiskt mäta flöden och ta prover för analys i dagvattnet före och efter varje enskilt filter. Istället mättes flöde och prover togs nedströms delavrinningsområdet under två år. På detta sätt mättes inte hur varje enskilt filter fungerade utan mätningen visade hur avrinningsområdet beter sig med och utan filter. Enlig årsmedelhaltsteorin skulle det räcka att enbart beräkna skillnaden i årsmedelhalt mellan de två provperioderna för att erhålla reningseffekten, men då allt dagvatten från avrinningsområdet inte passerar filter kan man inte tala om endast filtrens reningseffekt. Istället beskrivs en skillnad i årsmedelhalt mellan de två provperioderna, se nedan. 15 (30)
repo001.docx 2012-03-29 2.6.3 Beräkning av förändring av årsmedelhalt Årsmedelhalter har beräknats enligt Formel 1. Föroreningshalter i samlingsproven multiplicerades med passerad vattenvolym under perioden för varje samlingsprov. Den totala föroreningsmängden summerades för året och dividerades sedan med årsflödet för att erhålla en viktad årsmedelhalt. Om ett ämne detekterades färre än fem gånger under provperioden i de enskilda samlingsproverna har ämnet inte ingått i beräkningar av årsmedelhalter då värdet ansetts för osäkert och eventuellt då missvisande. Istället har halten av ämnet redovisats som mindre än detektionsgräns. I de fall då ett ämne detekterades minst fem gånger har halva detektionsgränsen använts i beräkningarna för de fall då halten varit under detektionsgräns i det enskilda samlingsprovet. Effekten av filterförsöket beräknades som skillnaden i årsmedelhalt mellan de två provperioderna och redovisas på årsbasis, se Formel 3. C P2x RE X = C P1x C P2x RE_X = Förändring (årsmedelhalt) för ämne x = årsmedelhalt för ämne x period 1 (med filter) C P1x = årsmedelhalt för ämne x period 2 (utan filter) C P2x Formel 3 Ekvation av förändring av årsmedelhalt 16 (30)
repo001.docx 2012-03-2914 2.6.4 Beräkning av filterkvoten Hade det inte förekommit någon naturlig variation mellan de två perioderna och om allt dagvatten passerat genom filteren skulle filtrens effekt vara enkelt att beräkna. I vårt fall där bara en del av dagvattnet passerat filtren skulle ändå filtereffekten kunna skattas grovt om det inte förekommit någon medelhaltsvariation mellan de två perioderna. Om filtrens reningseffekt för en specifik förorening, exempelvis skulle vara 100%, skulle den uppmätta haltförändringen vara 93% i södra provpunkten respektive 23% i den norra. På grund av skillnader i nederbördsmängd och nederbördsmönster samt resultaten finns det starka skäl att tro att vi har en inte obetydande naturlig variation av medelhalterna, främst kopplad till utspädning på grund av större nederbörd under perioden med filter. Ett sätt att försöka skatta effekten av filteranvändningen är att använda de olika andelarna av dagvattnet som passerar genom filtren i de två områdena. I södra området passerar ca 93% av dagvattnet filter, i norra ca 23%. Om undersökningen inte visar någon skillnad mellan områdena, så verkar inte filteranvändningen spela någon roll och vice versa. Filterkvoten beräknas som kvoten av haltindex för södra respektive norra området, se Formel 4. Haltindex beräknas som kvoten mellan medelhalt vid filteranvändning och utan filteranvändning. I Tabell 4 visas ett beräkningsexempel med olika antagna variationer av medelhalt och filtereffekter. FK X = C x S P1 C x S P2 C x N P1 C x N P2 FK X = Filterkvot för ämne x C x S P1 = årsmedelhalt för ämne x period 1 (med filter), Kyrkviken Södra C x S P2 = årsmedelhalt för ämne x period 2 (utan filter), Kyrkviken Södra C x N P1 = årsmedelhalt för ämne x period 1 (med filter), Kyrkviken Norra C x N P2 = årsmedelhalt för ämne x period 2 (utan filter), Kyrkviken Norra Formel 4 Beräkning av förändring av årsmedelhalt 17 (30)
repo001.docx 2012-03-29 Tabell 4 Beräkningsexempel med olika antagna variationer av medelhalt och filtereffekter Södra Filterkvot Norra Naturlig variation Filtereffekt Förväntat uppmätt Haltindex Naturlig variation Filtereffekt Förväntat uppmätt Haltindex 0% 100% 93% 7% 0% 100% 23% 77% 9% 0% 50% 47% 53% 0% 50% 12% 89% 60% 0% 0% 0% 100% 0% 0% 0% 100% 100% 0% -50% -50% 150% 0% -50% -12% 112% 135% 50% 100% 97% 4% 50% 100% 62% 38% 9% 50% 50% 73% 27% 50% 50% 56% 44% 60% 50% 0% 50% 50% 50% 0% 50% 50% 100% 50% -50% 27% 73% 50% -50% 44% 56% 131% 30% 100% 95% 5% 30% 100% 46% 54% 9% 30% 50% 63% 37% 30% 50% 38% 62% 60% 30% 0% 30% 70% 30% 0% 30% 70% 100% 30% -50% -3% 103% 30% -50% -8% 108% 95% 18 (30)
repo001.docx 2012-03-2914 3 Resultat och diskussion I detta kapitel redogörs för driftserfarenheter, uppmätta flöden samt resultaten från föroreningsanalyserna av såväl filtermaterialen som vattenfasen. 3.1 Erfarenheter av installation och drift Personal från Cija som Nacka kommun handlar upp driftade dagvattenbrunnarna under försökets gång medan Nacka kommuns Tekniska drift- och underhållsenhet installerade dagvattenkassetter med filter i brunnarna. Nedanstående stycke sammanställer deras synpunkter och erfarenheter kring installation och drift. Kassetterna gick inte att montera i alla de brunnar där det ursprungligen var planerat att installera filterkassetten. Vissa brunnar var t.ex. för grunda och andra för djupa. Det fanns också brunnar som hade för liten innerdiameter för att rymma filterkassetten. Detta medförde att det totalt blev 40 kassetter som installerades istället för över 50 som var planerade. Beroende på hur brunnarna såg ut och var den var placerad tog det mellan 15 minuter och 1 timme för att montera själva kassetten i brunnen och det behövdes minst två personer för montering. I samband med arbete på trafikerade vägar krävs en TA-plan (Trafikavstängningsplan) och TMA-bilar (skyddsfordon för arbete på väg) inför montering och även vid filterbyte, vilket krävde en del planering, administration och tillkommande kostnader. Driften på Trafikverkets väg var tvunget till att utföras på av Trafikverket bestämda tider. Vid flertalet tillfällen då montering av kassetter eller filterbyte skulle ske förhindrades arbetet då bilar stod parkerade över brunnar, vilket gjorde att de fick komma tillbaks vid ett senare tillfälle. Under filterbyte och vid montering förelåg en risk för trafikolyckor. Under drifttiden noterades även problem vid filterbyte då tjäle förekom i marken. Det förekom också filterbyten då hela kassettställningen lossnade från brunnen då kassetten skulle lyftas upp. Brunnarna med filter verkade inte vara mer igenslammade än brunnar utan filter, och personalen har inte observerat att den hydrauliska kapaciteten i brunnarna minskade under försökets gång. Arbetskostnaderna i samband med filterbytena av samtliga filter (ca 40 st) i provområdet uppgick till ca 60 000 sek per gång. 19 (30)
repo001.docx 2012-03-29 3.2 Flödesdata Den flödesdata som erhållits och sammanställts redovisas i Tabell 5. Flödet har kalibrerats mot uppmätt nederbördsdata från SMHI, Stockholm Vatten och Swecos nederbördsmätning. Resultaten visar vid jämförelsen av nederbörden mot flödena att det stämmer väl överens för båda åren, dock med en något större avvikelse under år 2 än under år 1. Tabell 5. Uppmätta dagvattenflöden Norra Södra Flöde, m 3 Flöde, m 3 Flöde period 1 (med filter) 17 000 1 200 Flöde period 2 (utan filter) 13 000 1 100 Under de två åren som provtagningen pågick förekom det både torrperioder då inget flöde registrerats och intensiva och långvariga regntillfällen då flödet varit högt. Skillnaden i totalflöde mellan perioderna återspeglas i nederbördsmätningen, där det under period 1 föll ungefär 20% mer nederbörd. Variationen mellan de två områdena kan förklaras med deras olika storlek och karakteristik. 20 (30)
repo001.docx 2012-03-2914 3.3 Föroreningsinnehåll i filtermaterial Vid analys av föroreningsinnehållet i filtermaterialen visade det sig att både använda filter och referensfilter, det vill säga oanvända filter, innehåller föroreningar. I vissa fall förekom det även högre halter i oanvända referensprover än i använda filter, vilket tyder på att föroreningar har sköljts ur filtren då de satt monterade i brunnarna. Detta kan ses för till exempel kväve och fosfor. För tungmetaller kan man observera en ökning i koncentration i alla använda filter jämfört med referensproven. Tabell 6 visar koncentrationen av föroreningar i referensfilter samt använda filter. Tidigare genomförda studier där olika laboratorieförsök har genomförts för att utvärdera dagvattenfilter uppvisar generellt sett högre halter av föroreningar i filtren än vad som visats i denna studie. Tabell 6. Koncentration (mg/kg TS) i referensprov och i använda filter från Kyrkviken Norra, uppdelat i filterperiod 1 (P1) och 2 (P2). Referensprovet utgör ett medelvärde av två prover. P1 och P2 utgör vardera ett medelvärde av tre använda filter inom samma område. Ämne Enhet Ref.prov Kyrkviken Norra, Kyrkviken Norra, P1 P2 N-tot mg/kg TS 2340 2850 700 P-tot mg/kg TS 245 190 173 Cd mg/kg TS 0.44 0.69 0.21 Cr mg/kg TS 0.22 0.57 2.1 Cu mg/kg TS 2.61 4.1 6.1 Hg mg/kg TS 0.019 0.056 0.026 Ni mg/kg TS 0.22 0.92 1.5 Pb mg/kg TS 0.49 0.72 1.2 Zn mg/kg TS 32 28 31 oljeindex mg/kg TS 1430 6563 154 B(a)p mg/kg TS * * * PAH16 mg/kg TS * * * DEHP mg/kg TS * * * *värden under detektionsgräns. Nonylfenoler och oktylfenoler provtogs ej i filtermaterialet. 21 (30)
repo001.docx 2012-03-29 Tabell 7. Koncentration (mg/kg TS) i referensprov och i använda filter från Kyrkviken Södra, uppdelat i filterperiod 1 (P1) och 2 (P2). Referensprovet utgör ett medelvärde av två prover. P1 och P2 utgör vardera ett medelvärde av tre använda filter inom samma område. Ämne Enhet Ref.prov Kyrkviken Södra, Kyrkviken Södra, P1 P2 N-tot mg/kg TS 2340 3036 669 P-tot mg/kg TS 245 190 163 Cd mg/kg TS 0.44 1.5 0.12 Cr mg/kg TS 0.22 1.1 3.5 Cu mg/kg TS 2.61 6.3 16 Hg mg/kg TS 0.019 0.04 0.024 Ni mg/kg TS 0.22 1.0 2.2 Pb mg/kg TS 0.49 0.90 1.7 Zn mg/kg TS 32 34 40 oljeindex mg/kg TS 1430 6557 202 B(a)p mg/kg TS * * * PAH16 mg/kg TS * * * DEHP mg/kg TS * * * *värden under detektionsgräns. Nonylfenoler och oktylfenoler provtogs ej i filtermaterialet. Då använda filter förbereddes för analys uppmärksammades att den yttersta centimetern av filtermaterialet närmast filterpåsarna var mer påverkat av genomströmning av dagvattnet än resterande del. Den yttre delen var mer kompakt, mer blöt och innehöll synliga partiklar såsom sand, se Figur 8. Använda filter bör enligt tillverkarens rekommendationer förbrännas. Detta motiveras med att filtren innehåller låga metallhalter, men en stor andel organiskt material. Figur 8. Använda dagvattenfilter som förbereddes för analys av föroreningsinnehåll. Det yttersta lagret av filtret var synbart mer påverkat av genomströmning än filtrets innersta del. 22 (30)
repo001.docx 2012-03-2914 3.3.1 Filterbyte och reningseffekt En jämförelse av beräknad reningseffekt för sista vattenprovet innan filterbyte med första vattenprovet efter byte utfördes för att utreda om reningseffekten som förväntat skulle vara sämre innan filterbyte och bättre direkt efter filterbyte. Detta gjordes för båda områdena, med likvärdiga resultat. Ytterligare ett test gjordes med att förlänga till två prov före respektive efter filterbyte. Jämförelsen indikerade, tvärtom mot förväntat, att reningseffekten minskade och till och med var negativ för alla metaller efter filterbytet jämfört med perioden innan. Även reningseffekten för de lösta fraktionerna av metallerna blev generellt sämre efter filterbytet, med fler negativa reningseffekter. Reningseffekten av fosfor och kväve minskade också efter bytet. Reningseffekten på suspenderad substans minskade efter bytet i Norra området, men ökade efter bytet i Södra området. En förklaring till en minskad reningseffekt av många ämnen direkt efter filterbyte skulle kunna vara att filtermaterialets innehåll av metaller och näringsämnen frigörs till vattnet under en första period. Reningseffekten av PAHerna var relativt hög innan filterbytet och ökade ytterligare med nytt filter, undantaget om man förlängde till att studera två prov före respektive efter filterbyte, för då minskade reningseffekten även för PAHer efter filterbyte, vilket gällde båda områdena. Trots osäkerheten i data så indikerar resultatet att reningseffekten inte ökar direkt efter filterbyte. Snarare visade resultatet att reningseffekten var sämre efter filterbyte. 23 (30)
repo001.docx 2012-03-29 3.4 Föroreningsförekomst i obehandlat dagvatten, jämfört med riktvärden I Tabell 8 presenteras årsmedelhalter för de ämnen som riktvärden var satta. I princip samtliga ämnen överskrider riktvärdena. Det södra området som främst representerar vägdagvatten hade tydligt högre föroreningshalter i dagvattnet än vattnet från norra delområdet. Tabell 8 Föroreningsförekomst i dagvatten under perioden utan filter. Riktvärdesämnena redovisas i form av totala årsmedelhalter, fetmarkerade ämnen överskrider satta riktvärden. Ämne, Totalt Enhet Norra Södra Riktvärde, 1M Fosfor µg/l 160 380 160 Kväve µg/l 0,9 0,9 2,0 Bly µg/l 15 39 8 Koppar µg/l 125 195 18 Zink µg/l 270 766 75 Kadmium µg/l 0,15 0,3 0,4 Krom µg/l 26 95 10 Nickel µg/l 12 38 15 Kvicksilver µg/l 0,02 0,05 0,03 Susp.sub mg/l 223 833 40 Oljeindex mg/l 1,3 3,3 0,4 BaP µg/l 0,08 0,40 0,03 24 (30)
repo001.docx 2012-03-2914 I Tabell 9 visas årsmedelhalter för de ämnen där det finns referensvärden i form av miljökvalitetsnormer. Miljökvalitetsnormer finns för lösta metallfraktioner samt prioriterade ämnen. Referensvärdena som används i denna studie återfinns i Vattendirektivet samt i Naturvårdsverkets rapport 5799 och utgör årsmedelhalter. Tabell 9 Föroreningsförekomst av lösta metallfraktioner och prioriterade ämnen i dagvatten, under perioden utan filter. Fetmarkerade årsmedelhalter överskrider använda referensvärden. Ämne, Löst Enhet Norra Södra Referensvärden Bly µg/l 0,16 0,02 7,2 Koppar µg/l 12 12 4 Zink µg/l 52 46 3-8 Kadmium µg/l 0,05 0,03 0,08-0,25 Krom µg/l 0,8 3,6 3 Nickel µg/l 1,9 3,6 20 Kvicksilver µg/l <detektion <detektion 0,05 DEHP µg/l 7,6 16 1,3 Nonylfenol ng/l 159 215 300 Oktylfenol ng/l 76 41 100 TBT ng/l <detektion <detektion 0,2 Dagvattnet som har provtagits i studien uppvisar förhöjda föroreningshalter och visar på ett reningsbehov av de flesta ämnen i dagvattnet. Halterna varierade mycket för respektive ämne i de olika proverna. Maxvärdena för nästan alla ämnen inträffade ungefär samma tidsperiod båda åren, i mitten av februari och början av mars, vilket kopplas samman med snösmältningsperioden för respektive år. Minvärdena var mer utspridda över året och inget generellt mönster kunde urskiljas. Av de prioriterade ämnena som analyserades detekterades Bens(a)pyren (BaP), PAH16, di-(2-etylhexyl)ftalat (DEHP), nonylfenol och oktylfenol alla fler än 5 gånger under båda åren som provtagningen pågick. Tributyltenn (TBT) detekterades inte i samlingsproverna från Kyrkviken Norra, men förekom vid fyra tillfällen i samlingsproverna från Kyrkviken Södra. I båda provpunkterna detekterades både monobutyltenn och dibutyltenn vilka är nedbrytningsprodukter av TBT. Nedbrytningsprodukterna är inte lika toxiska som TBT. PCB förekom i enstaka samlingsprover i båda provpunkterna. Då föroreningshalter i enskilda samlingsprover studerades och jämfördes mellan de två åren kunde utläsas att föroreningstopparna inte minskades då dagvattenfilter används utan istället verkade mönstret vara ungefär detsamma under de båda åren. I samband med denna studie genomfördes även en screening av PFOS i dagvatten då detta ämne nyligen kommit med på vattendirektivets lista över prioriterade ämnen. För detta ämne 25 (30)
repo001.docx 2012-03-29 togs tre samlingsprover täckande en provtagningsperiod på 3-6 månader. Ämnet detekterades i en av provpunkterna vid ett tillfälle. Nedan i Figur 9 visas bilder på det förorenade dagvattnet. Figur 9 Bilder på det provtagna och förorenade dagvattnet. 26 (30)
repo001.docx 2012-03-2914 3.5 Föroreningsförekomst i filterbehandlat dagvatten, jämfört med riktvärden I Tabell 10 presenteras årsmedelhalter för de ämnen där riktvärden var satta. De flesta ämnena överskrider riktvärdena i både norra och södra området då filter användes. Det södra området som främst representerar vägdagvatten hade tydligt högre föroreningshalter än det norra. Tabell 10 Föroreningsförekomst i dagvatten under perioden med filter. Riktvärdesämnena redovisas i form av totala årsmedelhalter, fetmarkerade ämnen överskrider satta riktvärden. Ämne, Totalt Enhet Norra Södra Riktvärde, 1M Fosfor µg/l 110 280 160 Kväve µg/l 1,7 1,15 2,0 Bly µg/l 9 21 8 Koppar µg/l 59 124 18 Zink µg/l 150 424 75 Kadmium µg/l 0,11 0,2 0,4 Krom µg/l 11 41 10 Nickel µg/l 9 18 15 Kvicksilver µg/l 0,02 0,04 0,03 Susp.sub mg/l 215 743 40 Oljeindex mg/l 1 3,8 0,4 B(a)P µg/l 0,03 0,1 0,03 27 (30)
repo001.docx 2012-03-29 I Tabell 11 återfinns årsmedelhalter för lösta metallfraktioner och prioriterade ämnen där det finns referensvärden i form av miljökvalitetsnormer. Tabell 11 Föroreningsförekomst av lösta metallfraktioner och prioriterade ämnen i dagvatten, under perioden med filter. Fetmarkerade årsmedelhalter överskrider använda referensvärden. Ämne, Löst Enhet Norra Södra Referensvärden Bly µg/l 0,03 0,02 7,2 Koppar µg/l 18 12 4 Zink µg/l 48 46 3-8 Kadmium µg/l 0,04 0,03 0,08-0,25 Krom µg/l 0,9 3,6 3 Nickel µg/l 3,9 3,6 20 Kvicksilver µg/l <detektion <detektion 0,05 DEHP µg/l 1,6 16 1,3 Nonylfenol ng/l 104 215 300 Oktylfenol ng/l 41 156 100 TBT ng/l <detektion <detektion 0,2 3.6 Förändring mellan åren (årsmedelhalt) I Tabell 12 redovisas förändringen mellan de två provtagningstillfällena. Tabellen ska läsas så att en positiv skillnad innebär en sänkning av medelhalten. Då 93% av dagvattnet passerat genom filter i södra området, jämfört med 23% i norra området så bör filtrens effekt vara tydligare i södra området. Om det inte är någon påtaglig skillnad mellan norra och södra området så verkar inte filteranvändningen påverka föroreningsinnehållet. Filterkvoten är beräknad så att ingen förändring ger kvoten 100% en högre effekt i södra området ger en lägre kvot och en högre effekt i norra område en högre kvot. För att avgöra vad som ska bedömas som en förändring har ett spann för filterkvoten satts till att den ska ligga utanför spannet 75-125% för att bedömas som en påtaglig förändring. Mätningarna på vattenfasen visar att filteranvändningen verkar ha en positiv reningseffekt på kväve, nickel (totalhalt) och kvicksilver (totalhalt), bens(a)pyren, DEHP, nonyfenol samt oktylfenol, men en negativ reningseffekt på koppar (totalhalt), olja, zink (löst) och krom (löst). För de flesta ämnen går det inte att dra slutsatser om filtren påverkar alls. 28 (30)
repo001.docx 2012-03-2914 Tabell 12 Förändring mellan åren samt "Filterkvot", fetmarkerat data påvisar att filteranvädningen har haft en effekt positiv eller negativ. Ämne Norra Förändring Södra Förändring Kvot P-tot 34% 25% 113% N-tot -93% -33% 69% Pb 40% 45% 92% Cu 53% 37% 134% Zn 45% 45% 100% Cd 27% 39% 84% Cr 57% 57% 101% Ni 25% 53% 63% Hg -19% 20% 67% Susp.sub 4% 11% 93% Oljeindex 21% -12% 141% bens(a)pyren 68% 76% 75% Pb löst 79% - 0% Cu löst -50% -26% 84% Zn löst 9% -24% 137% Cd löst 14% 19% 94% Cr löst -2% -496% 584% Ni löst -103% -133% 115% Hg löst - - - DEHP -418% -82% 35% Nonylfenol 35% 77% 36% Oktylfenol 41% 79% 36% För att förtydliga så är Filterkvoten beräknad som skillnaden i haltförändringen. Förändringen är beräknat som beskrivet i metodkapitlet. Nedan följer ett räkneexempel. För norra avrinningsområdet; vid en halt med filter på 70 mg/l och en halt utan filter på 90 mg/l så erhålls ett Haltindex 70/90= 0.78. Förändringen blir då (90-70)/90 = 22%. För södra avrinningsområdet; vid en halt med filter på 80 mg/l och en halt utan filter på 110 mg/l erhålls ett Haltindex som blir 80/110= 0.72. Förändringen blir då (110-80)/110=27%. I detta fall blir Filterkvot = 0.72/0.78=92%, vilket påvisar att ingen påtaglig förändring skett mellan de två provpunkterna. 29 (30)
repo001.docx 2012-03-29 4 Slutsatser Användandet av filter är i linje med strategin att åtgärda föroreningar i dagvatten nära källan, innan det förorenade dagvatten blandas med mindre förorenat dagvatten. Vilken strategi som är mest miljömässigt och kostnadsmässigt effektiv, att anlägga en större anläggning som många samutnyttjar eller många enskilda små lösningar med individuellt driftsansvar, måste avgöras från fall till fall. Undersökningen visar tydligt att dagvattnet är förorenat och behöver behandlas om riktvärdena ska nås och Kyrkvikens belastning minskas i syfte att uppnå god status. Föroreningshalterna i södra området, med företrädesvis vägdagvatten, påvisar högre föroreningsgrad än det norra området med mer blandad bebyggelse. Undersökningen visar att tidigare modelleringar har underskattat föroreningsinnehållet, vad det beror på har inte studerats i rapporten. Effekten av att använda filter i dagvattenbrunnar är inte tydlig. Mätningarna på dagvattnet visar att filteranvändningen verkar ha en viss positiv reningseffekt på kväve, DEHP, nonyfenol samt oktylfenol samt en negativ reningseffekt på koppar (totalhalt), olja, zink (löst) och krom (löst). För de flesta ämnen går det inte att dra några slutsatser om de använda filtren alls påverkar dagvattenkvaliteten. Försöket visar att effekten av att byta filter inte verkar ha någon betydelse för reningseffekten, äldre filter uppvisade generellt en högre reningseffekt än helt nya filter som istället verkar avge vissa föroreningar. I ett större avrinningsområde så är det svårt att behandla allt dagvatten med filter i dagvattenbrunnar, då mycket dagvatten generas på privat mark eller ansluts direkt till ledningsnätet, jämfört med en end-of-pipe lösning. I delområdet med blandad bebyggelse kunde ungefär en fjärdedel av dagvattnet behandlas med filter. I området som förträdesvis bestod av en vägyta kunde det mesta av dagvattnet behandlas. Dessa två delavrinningsområden utgör dock bara ca 30% av hela avrinningsområdet som skulle avletts till den tidigare föreslagna skärmbassängen 3. Av det dagvatten som skulle avletts till skärmbassängen behandlas nu enbart ca 8% med filter. Därtill innebär filteranvändning många fler driftspunkter jämfört med en samnyttjad ( endof-pipe ) lösning. I det aktuella projektet så var driftskostanden för att behandla 8% av dagvattnet med filter ca 120 000 kr per år. Kostnaden påverkas av att filtren främst satt i gatubrunnar och arbetet ur arbetsmiljöskäl därför utfördes nattetid samt att det krävs påkörningsskydd vid arbetena. Kostnaden kan jämföras med driftskostnaden av en damm, som skulle behandlat allt dagvatten, som uppskattas till ca 50 000 60 000 kronor per år 4, inklusive sedimentborttagning var tjugonde - trettionde år. 30 (30) 3 Utredning Nacka kommun Kyrkviken 2007, WSP 4 StormTac samt samtal med Stockholm Vatten AB.