Svenska Geotekniska Föreningen Swedish Geotechnical Society Rapport 1:2004 Fälthandbok Miljötekniska markundersökningar
SVENSKA GEOTEKNISKA FÖRENINGEN SWEDISH GEOTECHNICAL SOCIETY SGF Rapport 1:2004 Fälthandbok Miljötekniska markundersökningar SSVL Stiftelsen Skogsindustriernas Vatten- och Luftvårdsforskning
SGF Rapport Beställning ISSN ISRN Redigering och layout Projektnr SGI Diarienr SGI Upplaga Tryckeri Svenska Geotekniska Föreningen 581 93 Linköping Statens geotekniska institut Biblioteket Tel: 013 20 18 04 Fax: 013 20 19 09 E-post: info@swedgeo.se Internet: www.swedgeo.se 1103-7237 SGF-R--03/2--SE SGI 11851 2-0310-0632 300 UniTryck, Linköping, februari 2004
Förord I Sverige finns enligt Naturvårdsverkets bedömning omkring 38 000 områden som kan vara förorenade och därför behöver inventeras och i många fall undersökas. Miljötekniska undersökningar av markområden har under de senaste åren ökat i omfattning. Nya beställare, myndigheter, konsulter och fälttekniker kommer in i branschen. För att förbättra kunskapsläget har Naturvårdsverket publicerat ett antal skrifter om undersökningsmetodik, vilka i första hand riktat sig till miljötekniska handläggare. Denna skrift riktar sig i första hand till fälttekniker som utför fältarbetet i samband med miljötekniska markundersökningar, men även till miljötekniska handläggare. För att öka kunskapen och skapa en de facto - standard publicerar SGF en handbok om Miljötekniska undersökningar som ansluter till SGF:s Fälthandbok för geotekniska undersökningar, SGF Rapport 1:96. Boken baseras på underlag som utarbetats av miljötekniker med erfarenhet av miljötekniska markundersökningar. Materialet har granskats av en referensgrupp med representanter för såväl beställare som utförare av miljötekniska undersökningar. För den skriftliga sammanställningen och bearbetningen av materialet, såväl texter som illustrationer svarar handbokens redaktionsgrupp som bestått av Ulf B Eriksson (NCC), Elke Myrhede (Geo Innova) och Jan Lindgren (SGI). Handboken har finansierats genom anslag från Naturvårdsverket, Byggforskningsrådet, Vägverket, Banverket och Stiftelsen Skogsindustriernas Vatten- och Luftvårdsforskning. Underlag till respektive kapitel har utarbetats av: Thomas Jansson, Golder Associates, Kap 1 Peter Englöv, SWECO VIAK, Kap 2 Fredrik Delblanc, Delblanc miljöteknik, Kap 3 Helena Fürst, WSP, Kap 4 Pär-Erik Back, Geo Innova, Kap 5 Karsten Håkansson, SGI, Kap 6 Johan Helldén, Johan Helldén AB, Kap 7 I referensgruppen har ingått; Per Gullbring (NV), Gunnar Ekedahl (NV), Gunvor Forssell (BFR), Lars Strömberg (SSVL), Urban Ledin (Banverket), Torbjörn Svensson (Vägverket), Ole Paus (SGF/WSP), Andrew Petsonk (WSP), Örjan Johansson (WSP), Erik Arnér (SCC), Håkan Garin (SCC), Anders Lindelöf (Golder Associates), Ola Lindstrand (SSC), Jan Sundberg (SGF/Geo Innova), K-G Joelson (SGI), Johan Alm (WSP), Henrik Nordén (KM) och Dag Fredriksson (SGU). Svenska Geotekniska Föreningen framför ett stort tack till samtliga medverkande och finansiärer. SGF:s förhoppning är att handboken ska vara en hjälp vid upphandling och genomförande av miljötekniska markundersökningar. Hösten 2003 reviderades fälthandboken av Helena Fürst (WSP) och Anders Blom (SWE- CO VIAK). Den ursprungliga redaktionsgruppen och kapitelförfattarna har fungerat som remissgrupp. Revideringarna har innefattat textoch layoutbearbetningar, tillägg av kortare textavsnitt samt uppdatering av vissa uppgifter och bilder. Kapitel 3 har anpassats till att överensstämma med Arbetsmiljöverkets handbok Marksanering om hälsa och säkerhet vid arbete i förorenade områden, utgiven 2002. Linköping i februari 2004 SVENSKA GEOTEKNISKA FÖRENINGEN Miljötekniska markundersökningar 3
4 SGF Rapport 1:2004
Innehåll Förord Läsanvisning... 7 1. Kvalitetssäkring... 9 1.1 Allmänt... 9 1.2 Datakvaliteten... 9 1.3 Kvalitetsstyrning... 10 1.4 Rutiner för kvalitetsarbete i fält... 10 Projektgenomgång Kontrollprover när och varför? Dokumentation Provmärkning Transport av prover Kalibrering av fältinstrument Dokumentation av hälso- och säkerhetsarbete Kontroll av borrbandvagn Övrigt 1.5 Kvalitetsklasser... 14 2. Förberedelser och planering... 19 2.1 Allmänt... 19 2.2 Undersökningsfaser... 19 2.3 Undersökningsstrategier... 21 2.4 Framtagande av provtagningsplan... 21 Provtagningsplan Provtagningsmönster Antal prover Potentiella föroreningar Provtagningsmedium Val av analyser 3. Arbetsmiljö, arbetarskydd och säkerhet... 29 3.1 Allmänt... 29 3.2 Hälso- och säkerhetsplan... 29 Allmänt Riskvärdering och planerade skyddsåtgärder Organisation Platskontroll Information Rengöring av utrustning och personal 3.3 Vanliga orsaker till olyckor... 31 3.4 Lagar och föreskrifter... 32 3.5 Risker... 32 Kemiska hälsorisker Syrebrist Brand och explosion Strålning Allmänna risker 3.6 Skyddsnivåer och utrustning... 35 3.7 Skyddszoner... 35 3.8 Medicinska kontroller... 37 4. Provtagning av jord och bottensediment... 39 4.1 Allmänt... 39 4.2 Rengöring... 39 Allmänt Utrustning Utförande 4.3 Provtagning av jord... 40 Utrustning Utförande Dokumentation Provhantering Förvaring och transport 4.4 Provtagning av bottensediment... 45 Utrustning Utförande Dokumentation Provhantering 4.5 Fältanalyser... 48 Allmänt Provtagning och provhantering PID (Fotojonisationsdetektor) Immunoassay Fält-XRF (Röntgenfluorescensspektrometer) Miljötekniska markundersökningar 5
5. Provtagning av grundvatten... 55 5.1 Allmänt... 55 5.2 Installation av grundvattenrör... 55 Allmänt Utformning av grundvattenrör Installationsmetoder Utförande vid installation av grundvattenrör 5.3 Renspumpning... 62 5.4 Vattennivåmätning... 62 5.5 Mätning av föroreningsskikt på vattenytan... 63 5.6 Provtagning... 63 Allmänt Planering före provtagning Provtagningsutrustning, grundvatten Förberedelser, grundvattenprovtagning Omsättningspumpning Genomförande av provtagning, grundvatten Dokumentation 5.7 Slugtest... 71 Allmänt Förberedelser Genomförande Fällor och fel Utvärdering 6. Provtagning av ytvatten... 75 6.1 Allmänt... 75 6.2 Provtagning rinnande vatten, manuell... 75 Allmänt Utförande 6.3 Provtagning rinnande vatten, automatisk... 76 Allmänt Utförande Passiv provtagning 6.4 Vattenföringsmätning... 77 Allmänt Volym tid Vattenhastighet och genomströmningsarea Indirekta metoder 6.5 Provtagning sjöar... 78 Allmänt Utförande 6.6 Provhantering... 79 Allmänt Konservering och förbehandling av prover. Transport och lagring 6.7 Fältanalyser... 81 ph-analys Ledningsförmåga (elektrisk konduktivitet) Syrgas Redox 6.8 Dokumentation... 82 7. Provtagning av porgas... 83 7.1 Allmänt... 83 7.2 Provtagningsmetoder och installation av provtagningsutrustning... 83 Allmänt Utrustning Utförande Dokumentation 7.3 Analysmetoder för porgas... 86 Fotojonisationsdetektorn LFG-instrument Portabel gaskromatograf och övriga fältanalysinstrument Adsorbentprovtagning 7.4 Utvärdering av porluftdata... 93 Referenser... 94 6 SGF Rapport 1:2004
Läsanvisning Uppslagsbok. Denna fälthandbok om miljötekniska markundersökningar är tänkt som en uppslagsbok och ska vara en hjälp vid upphandling och genomförande av miljötekniska markundersökningar. Innehåll. Handboken innehåller allmänna råd och metodbeskrivningar, medan detaljerade instrument- och maskininstruktioner normalt inte behandlas. För sådana instruktioner hänvisas till tillverkarnas manualer. Några områden, bland dem geofysiska metoder och undersökning av föroreningar i berg, behandlas endast allmänt. SGF:s uppfattning. Innehållet i boken redovisar SGF:s uppfattning beträffande miljötekniska markundersökningar och kan betraktas som normgivande i de delar som inte behandlas i standarder eller andra regelverk. I fälthandboken hänvisas även till annan litteratur som har betydelse för genomförande av miljötekniska undersökningar. I vissa fall anges i handboken en annan uppfattning än i tidigare publikationer, vilket motiveras i texten. Målgrupper. Handbokens målgrupper är i första hand fälttekniker och ansvariga miljötekniker, i andra hand beställare, kontrollmyndigheter, Banverket, Vägverket, kommuner och deras handläggare av geotekniska undersökningar samt i tredje hand skolor och institutioner. Struktur. Boken ansluter i sin struktur till Geoteknisk fälthandbok SGF Rapport 1:96, med två inledande kapitel som behandlar Kvalitetssäkring och Förberedelser och planering. Syftet med boken är i viss mån att standardisera arbetsmetodiken vid miljötekniska markundersökningar, men framförallt att höja den allmänna kvaliteten. Ett led i detta är införandet av en standard kvalitetsklass och en hög (att välja delar av eller hela beroende på syftet), som presenteras i kapitel 1. Kvalitetsklasserna är tänkta att användas som en hjälp vid upphandling av miljötekniska markundersökningar, men också för att erhålla nödvändig kvalitetsnivå så att syftet kan uppnås. Kapitel 2 är en kortfattad genomgång av olika aspekter som måste övervägas när en miljöteknisk markundersökning planeras. Mer detaljerad information kan erhållas i ett antal rapporter från bland annat Naturvårdsverket, se referenslistan sist i boken. Kapitel 3 är likaså en kortfattad genomgång av arbetsmiljörisker vid arbete i förorenade områden. Där finns också anvisningar hur skyddsarbetet kan bedrivas. Metodbeskrivningar för provtagning och analyser är uppdelad efter provtagningsmedia i kapitel 4 7. Miljötekniska markundersökningar 7
8 SGF Rapport 1:2004
1. Kvalitetssäkring 1.1 Allmänt I svensk standard (SS-EN ISO 9000:2000) definieras kvalitetssäkring, med innebörden samordnade aktiviteter för att leda och styra en organisation med avseende på kvalitet inriktade mot att ge tilltro till att givna kvalitetskrav kommer att uppfyllas. Kvalitetssäkring innebär att skapa förutsättningar för att göra rätt från början. Till kvalitetssäkring hör följande moment: Förebygga, skapa rätt förutsättningar. Planera, gör rätt saker vid rätt tidpunkt. Styra, gör på rätt sätt. Följa upp, är resultatet lyckat? Korrigera, åtgärda orsaken till att det blev fel. Syfte med kvalitetssäkring vid miljötekniska markundersökningar är att säkerställa att mätdata som samlas in är riktiga och att utförda arbetsmoment är väl dokumenterade. Rätt datakvalitet är när mätdata uppfyller i förväg angivna och till undersökningens syfte avpassade krav. Kvalitetskraven omfattar ursprung, representativitet, relevans, precision, riktighet, fullständighet, jämförbarhet m.m. Kvaliteten måste vara så hög att syftet med undersökningen uppnås. I avsnitt 1.5 har två kvalitetsklasser definierats. Kvalitetsklasserna bygger på svårighetsgrad och syfte med undersökningen. I arbetet med kvalitetsklasserna har det framkommit att alla moment i en undersökning inte är lämpade för klassindelning. Till exempel är val av rörmaterial till grundvattenrör ett sådant moment, kapitel 5. Materialvalet har betydelse, men kan till viss del kompenseras med hur vattnet provtas. Kvalitetsarbete ägnas ofta åt att göra rätt, men det är av minst lika stor betydelse att en undersökning har rätt omfattning och strategi. Det vill säga att undersökningen omfattar tillräckligt stort antal punkter per ytenhet, att analysomfattningen är tillräckligt stor och att rätt parametrar analyseras, se kapitel 2. Det är också väsentligt att eventuella avvikelser från programmet kan följas i dokumentationen. Laboratoriernas egna kvalitetsrutiner, standardmetoder, validering, internkontroll, etc. behandlas inte i handboken. 1.2 Datakvaliteten Datakvaliteten är viktig för alla steg i en miljöteknisk undersökning. Att genomföra alla projekt med högsta möjliga kvalitet är dock varken nödvändigt eller resursoptimalt. Rätt datakvalitet däremot bör eftersträvas. Uppdragsgivare och utförare bör tillsammans komma överens om kvalitetsnivån (se även avsnitt 1.5) och bl.a. beakta: avsikten med undersökningen vilka beslut som ska fattas på grundval av undersökningen vilket underlag som behövs för att fatta beslut hur undersökningen kan avgränsas utifrån befintlig information. I den provtagningsplan (se kapitel 2) som upprättas bör även ett avsnitt ingå som beskriver och ger bakgrunden till den valda kvalitetsnivån. Miljötekniska markundersökningar 9
1. Kvalitetssäkring De fel/osäkerheter som kan påverka datakvaliteten är: Osäkerhet om var föroreningskällorna finns. Otillräcklig information om var och vilka föroreningskällor som kan förekomma i området kan innebära att fel undersökningsstrategi väljs. Som följd av detta kan förorenade områden missas. Provtagna mediers heterogenitet. På exempelvis ett industriområde eller ett utfyllnadsområde kan jordens sammansättning variera kraftigt inom ett begränsat område. Stor variation i jordartssammansättning kan bidra till en mycket olikartad (heterogen) föroreningsbild, där halterna i två närliggande punkter kan skilja avsevärt. Föroreningars egenskaper. Olika ämnen uppvisar skilda fysikaliska och kemiska egenskaper som bl.a. påverkar hur de binds till jordars mineralpartiklar eller var i ett grundvattenmagasin de uppträder. Kunskap om föroreningars egenskaper är nödvändig för att kunna välja rätt undersökningsstrategi. Provets representativitet. Representativ provtagning speglar halten av ett ämne vid en given tidpunkt och plats. Representativiteten kan påverkas av de faktorer som anges i detta avsnitt. Tidsmässiga variationer kan också påverka representativiteten, framförallt i ytvattenprover. Med samlingsprov (prov sammanslaget av flera delprov) kan ett lika representativt medelvärde erhållas till ett lägre pris än med flera enskilda prov. Med samlingsprov förloras dock information om variationen mellan enskilda prov. Provtagningsmetoder. Provtagningsmetod ska väljas så att avsedda egenskaper inte förändras vid provtagningen. Provhantering. Provberedning (siktning, homogenisering, filtrering m.m.), förvaring, transport och provuttag på laboratoriet kan påverka provets sammansättning och egenskaper. Det är viktigt att dokumentera hur olika moment utförs. Fältanalyser. Bristfällig kunskap om fältanalysers begränsningar och utförande kan innebära felaktig bedömning av föroreningssituationen. Val av föroreningsämnen. Felaktigt val av analysparametrar kan leda till att föroreningar inte upptäcks. Val av analysmetod/parameter. Vald analysmetod uppnår inte den detektionsgräns som är nödvändig för t.ex. riskbedömning. Analysmetoden innehåller inte den sammansättning av ämnen i en ämnesgrupp som efterfrågas, exempelvis vid analys av PAH eller PCB. 1.3 Kvalitetsstyrning Enligt svensk standard (SS-EN ISO 9000:2000) definieras kvalitetsstyrning med innebörden samordnade aktiviteter för att leda och styra en organisation med avseende på kvalitet inriktade mot att uppfylla givna kvalitetskrav. Detta innebär upprättande av rutiner för genomförande av miljötekniska markundersökningar för att få rätt datakvalitet. Rutinerna upprättas med hjälp av checklistor, manualer, protokoll och andra tekniska dokument som styr det praktiska arbetet i undersökningen. Använd standardiserade protokoll för olika arbetsmoment, så minskas risken för fel och avvikelser och annan viktig information dokumenteras. 1.4 Rutiner för kvalitetsarbete i fält Projektgenomgång Innan fältundersökningen påbörjas bör den miljötekniske handläggaren och fältpersonalen gå igenom uppdraget. Projektgenomgången bör omfatta följande punkter (se även SGF, 1996): Undersökningens målsättning, syfte, omfattning, tidplan och budget. Genomgång av hälso- och säkerhetsplan se kapitel 3. 10 SGF Rapport 1:2004
Undersökningsobjektets historik kartläggning av tidigare verksamhet med kända föroreningar, spill eller andra incidenter. Geologiska och hydrogeologiska förhållanden på platsen. Tidigare undersökningar och inventeringar samt andra relevanta underlag (t.ex. länsstyrelsens klassning). Val av undersökningsstrategi hur provtagningspunkter placeras, i vilka medier samt vilka föroreningar som ska provtas för analys, se kapitel 2. Tillträde till arbetsplats kontaktpersoner. Eventuella tillstånd fastighetsägare, Räddningsverket, banvallar etc. Trafikanordningsplan vid undersökningar inom vägområde. Hinder markförlagda ledningar, installationer, övriga fysiska hinder, känsliga objekt. Provtagningsmetoder vilken typ av provtagningsutrustning ska användas. Håltagningsmetoder vilken borrutrustning ska användas, hur ska provtagningsrör installeras och vilka alternativa metoder kan komma ifråga. Provhantering rutiner för provberedning (homogenisering, delning, samlingsprov, filtrering m.m.), typ av provkärl, märkning av provkärl, förvaring av prover, transport till laboratorium. Rengöring rutiner för rengöring av provtagningsutrustning. Fältanalyser vilka fältanalyser ska göras? Krav på kalibrering m.m. Kontrollprover ska kontrollprover användas? Vilken typ och hur ofta? Analyser vilka kemiska/biologiska analyser ska göras? Vilket laboratorium ska anlitas? Är laboratoriet ackrediterat för dessa analyser? Beredskap för att hantera ny information om föroreningar som inte ingår i undersökningen. Återställande av mark hur ska marken återställas efter utförd undersökning. Dokumentation vilken dokumentation krävs vid fältundersökningen? Ska arbetet fotodokumenteras? Kvalitets- och miljösäkring kritiska moment, förebyggande åtgärder, rutiner för hantering av avvikelser och redovisning av kvalitetsarbetet. Beredskap för oförutsedda händelser exempelvis att ny information tillkommit om förekomst av förorening som inte finns med i program eller budget. Hantering av förorenad jord och förorenat grundvatten hur ska förorenade jordprover som inte skickas till laboratoriet och förorenat grundvatten från renspumpning och omsättningspumpning tas omhand. Redovisning hur ska fältarbetet redovisas ritningar (vilka inmätningar, avvägningar krävs), protokoll m.m. Kontrollprover när och varför Kontrollprov används för att bestämma osäkerheter vid provtagning och hantering av prover. Med kontrollprov kan fel upptäckas som beror på felaktig hantering av prover i fält. Det finns olika typer av kontrollprov som verifierar provtagning, provhantering eller transport. Kontrollprov kan också användas för att kontrollera lokala variationer i föroreningshalt. Antalet kontrollprov får styras av projektets karaktär. Nedan redovisas några typer av kontrollprover: Bakgrunds- eller referensprov prov som tas i närområdet för att kontrollera bakgrundshalter av den aktuella föroreningen. Provet tas på en plats som rimligen är fri från punktpåverkan från föroreningskällan eller andra föroreningskällor. 1. Kvalitetssäkring Miljötekniska markundersökningar 11
1. Kvalitetssäkring Fältblankprov prov av garanterat rent material eller vatten som hanteras på samma sätt som den provtagna jorden eller vattnet. Används för att utvärdera fel orsakade av provhantering i fält eller på laboratorium. Transportblankprov vanligtvis ett kärl med rent material som transporteras tillsammans med förorenade prover (gäller endast flyktiga ämnen) i syfte att kontrollera om det sker föroreningsspridning mellan provkärlen. Rengöringsblankprov prov som tas på sista sköljvattnet vid rengörning av provtagningsutrustningen, för att kontrollera att inte föroreningar sprids från en provpunkt till en annan. Närprover två prover som tas inom en radie av 0,5 till 1 m ifrån varandra för bedömning av lokala variationer i föroreningshalt och därmed det enskilda provets representativitet. Dubbelprov två prover som tas samtidigt men analyseras vid olika tidpunkter. Förändringar i provets egenskaper och sammansättning kan kontrolleras. Om provet analyseras vid samma tidpunkt kan analysen kontrolleras. Dokumentation Dokumentera alla moment som görs i fält för att göra det möjligt att spåra eventuella fel som introduceras vid provtagningen. Genom att ta fram standardiserade dokument för olika undersökningsmoment, minskar mängden uppgifter som måste dokumenteras. Dokumenten fungerar dessutom som checklista, vilket minskar risken för att väsentlig information förbises. Varje dokument ska ha ett löpnummer. Vid skrivfel ska korrigering ske genom överstrykning med ett enskilt streck, så att ursprungliga data kan identifieras. Det bör även finnas rutor där både fältpersonal och uppdragsansvarig kan signera efter att dokumentationen granskats. Följande information är obligatorisk oavsett vilket media som ska undersökas: Namn på det undersökande företaget (t.ex. konsulten) Projekt anges med namn, nummer Plats Datum Provpunktens beteckning Sidnummer, t.ex. sida 1 av 10 Signatur både fältgeotekniker och uppdragsansvarig Provmärkning Provkärlen märkes med en etikett där väsentlig information om provets identitet anges. Följande information är obligatorisk: Företagets namn Projektets namn och nummer Datum och tid när provtagningen ufördes Provpunktens beteckning Provets beteckning Provtagningsdjup Provtagarens namn/signatur FÖRETAG Projekt Provpunkt Datum och tid Provets beteckning Figur 1.1 Projektnummer: Djup Sign Exempel på utformning av provetikett. Transport av prover Det är önskvärt att det vid transport och leverans av prover medföljer ett dokument, där det tydligt framgår vilka prover som ingår i transporten och vilka analyser som ska utföras på respektive prov. En transportsedel för prover till laboratoriet bör innehålla följande information: Allmän information företagets namn, projektnamn, projektnummer, datum, provtagare. 12 SGF Rapport 1:2004
Figur 1.2 Exempel på utformning av dokumentation för transport av prover till laboratoriet. 1. Kvalitetssäkring Miljötekniska markundersökningar 13
1. Kvalitetssäkring Prover provtagningsdatum, provpunktens beteckning, provtagningsdjup m.m. Analyser vilka ämnen som ska analyseras, om proverna har konserverats i fält, eventuell filtrering, antal provkärl m.m. Avsändare/mottagare transportör, vem har skickat proverna, vem tog emot proverna på laboratoriet, provernas kondition vid mottagandet. Tidpunkt /datum när proverna skickades. Följesedlar kan erhållas från respektive laboratorium. Kalibrering av fältinstrument Fältutrustningen ska kontrolleras regelbundet med avseende på funktion. Instrument för fältanalyser ska kalibreras enligt tillverkarens rekommendationer och/eller enligt företagets kvalitetssystem. Se till att kalibrering och annan service dokumenteras. Dokumentation av hälsooch säkerhetsarbete Kvalitetssäkring ska också omfatta hälso- och säkerhetsarbetet i projektet. Dokumentera i dagböcker vilka moment som utförts, vilka hälso- och säkerhetsrisker som uppstått, hur dessa har bemötts och vilken personlig skyddsutrusning som använts. Vid behov tas en särskild hälso- och säkerhetsplan för arbetet fram (se kapitel 3). Hälso- och säkerhetsarbetet är till för att skydda personalen och omgivningen. Dokumentation av skyddsarbetet kan även ha juridisk betydelse om en olycka trots allt inträffar. Se till att ansvarsförhållanden och efterlevnad framgår skriftligt innan arbetet börjar. Kontroll av borrbandvagn Före varje miljötekniskt fältarbete ska borrbandvagnen eller grävskopan rengöras och ses över, se avsnitt 4.2. Rengöringen syftar till att eliminera risken för att eventuell olja eller andra kemikalier finns kvar på maskinen och att förorening från ett tidigare arbete tas med in i ett nytt område. Maskinen kontrolleras även med avseende på läckage av olja eller drivmedel i samband med rengöringen och kontinuerligt under fältarbetet. I maskinen ska vegetabiliska oljor användas. Övrigt Vid inmätning, utsättning och avvägning gäller samma regler som för geotekniska undersökningar. Kvalitetskraven vad gäller dessa moment finns redovisade i Geoteknisk fälthandbok (SGF, 1996). 1.5 Kvalitetsklasser Målsättningen med kvalitetsarbetet i fält är att de data som samlas in ska vara tillförlitliga och av rätt typ. Detta är en grundprincip som ska gälla för alla typer av undersökningar, oavsett storlek och ambitionsnivå. Nyckelordet är rätt datakvalitet, det vill säga mätdata ska uppfylla i förväg angivna och till undersökningens syfte väl avpassade krav beträffande ursprung, representativitet m.m. Eftersom syftet med en miljöteknisk undersökning kan variera avsevärt (se kapitel 2), måste det även avspeglas i ambitionsnivån för kvalitetsarbetet. I handboken presenteras två kvalitetsklasser där en standardnivå klass B rekommenderas som en lägsta kvalitetsnivå. Ofta krävs dock en högre nivå, här beskriven som kvalitetsklass A hög. När kvalitetsklass A, eller kombinationer av A och B, bör användas beror på syftet med undersökningen. Kombinationerna är många och ställer stora krav på uppdragsledarens kompetens. Tillfällen då hela eller delar av kvalitetsklass A kan vara aktuellt att tillämpa är exempelvis när: föroreningar med låga riktvärdesnivåer enligt Naturvårdsverkets rapport 4638 (1997) förväntas eller när syftet är uppföljning av föroreningsämnen i låga halter. förväntande föroreningar utgörs av lättflyktiga eller lätt nedbrytbara ämnen. risken är stor för korskontaminering. föroreningarna är spridningsbenägna, m.fl. 14 SGF Rapport 1:2004
De i tabell 1.1 angivna och beskrivna kvalitetsklasserna har syftet att ge vägledning om vilken kvalitet som bör gälla vid normala miljötekniska undersökningar. Avvikelser från de angivna kvalitetskraven är möjliga, men bör motiveras och dokumenteras. Det är viktigt att vid hänvisning till kvalitetsklasser ange vad dessa innehåller och beskrivningarna bör finnas med i dokumentationen av undersökningen. Tabell 1.1 Kvalitetsklasser. Kvalitetsklass B ( standard ) rekommenderas som en lägsta kvalitetsnivå. Hela eller delar av kvalitetsklass A ( hög ) bör tillämpas när syfte och förutsättningar fordrar högre kvalitet. Kvalitetsklass A ( Hög ) Dokumentation - Allmänt (projektnamn och nummer, datum, provtagare) - Områdesbeskrivning (detaljerad) - Geologi (jordart, nivåer, fyllning, färg) - Hydrogeologi (grundvattenrör, avvägning av nivåer, strömningsriktning, hydraulisk konduktivitet) Kvalitetsklass B ( Standard ) Dokumentation - Allmänt (projektnamn och nummer, datum, provtagare) - Områdesbeskrivning (kort) - Geologi (jordart, nivåer, grundvatten i borrhål, fyllning, färg) 1. Kvalitetssäkring - Provbeskrivning (missfärgning, lukt, typ av avfall, provtagningsnivåer) - Fältanalys (mätresultat) - Foto över området och omgivningar - Inmätning och avvägning av provpunkter i känt koordinatssystem, inmätning av vattenytans nivå och vattendjup vid sedimentprovtagning. - Dagbok (dokumentation av arbeten t.ex. hälso- och säkerhetsarbetet, kalibreringar av instrument och utrustning) Rengöring - Mekanisk rengöring av provtagningsutrustning (borttagning av jordrester m.m.). Se 4.2 - Tvättning av provtagningsutrustning med vatten och rengöringsmedel (disk- eller i vissa fall lösningsmedel). Se 4.2 - Noggrann sköljning med rent vatten. Se 4.2 - Provbeskrivning (missfärgning, lukt, typ av avfall, provtagningsnivåer) - Fältanalys (mätresultat) - Foto över området och omgivningar - Inmätning och avvägning av provpunkter m.m. (lokalt höjdsystem, måttband/stegning), vattendjup vid sedimentprovtagning - Dagbok (dokumentation av arbeten t.ex. hälso- och säkerhetsarbetet, kalibreringar av instrument och utrustning) Rengöring - Mekanisk rengöring av provtagningsutrustning (borttagning av jordrester m.m). Se 4.2 - Rengöring med ren trasa. Se 4.2 Miljötekniska markundersökningar 15
Kvalitetsklass A ( Hög ) Kvalitetsklass B ( Standard ) - Rengöringsblankprov prov tas på sista sköljvattnet (se 1.4) vid några rengöringstillfällen 1. Kvalitetssäkring Provtagning av jord och bottensediment - Rengöring av provtagningsutrustningen (borren, sedimentprovtagaren, spaden e.d.) ska utföras mellan varje provtagningsnivå och varje provtagningspunkt - Foderrör vid skruvborrning eller annan metod för att minska risken för korskontaminering mellan olika jordlager, särskilt viktigt vid lösare jordarter och under grundvattenytan - Provtagare för ostörd (avseende lagerföljd) provtagning används, om möjligt då exakt nivåbestämning är viktig eller för att förhindra syretillförsel (t.ex. kolvprovtagare för jord och Limnos sedimentprovtagare för sediment) Provtagning av jord och bottensediment - Rengöring av provtagningsutrustningen (borren, sedimentprovtagaren, spaden e.d.) ska utföras mellan varje provtagningsnivå och varje provtagningspunkt Provtagning av grundvatten - Grundvattenrör (rätt installationsmetod, rätt rörmaterial, sandfilter, se 5.2) - Om tryckluft används vid installation av rör provtas eventuell kompressorolja och oljeförlust beräknas (se 5.2) - Vid vattenspolning uppskattas tillförd vattenmängd och vatten provtas efter borrbandvagnens spolkanal - Renspumpning (se 5.3) - Nivåmätning - Vid omsättningspumpning (kontroll av omsatt vattenvolym, ph, temperatur och elektrisk konduktivitet) - Provtagning (rätt utrustning och metod) - Om redoxmätningar utförs bör dessa utföras in situ alternativt i flödescell (se 6.6) Provtagning av grundvatten - Grundvattenrör (rätt installationsmetod, rätt rörmaterial, se 5.2) - Om tryckluft används vid installation av rör beräknas oljeförlust (se 5.2) - Vid vattenspolning uppskattas tillförd vattenmängd - Renspumpning (se 5.3) - Nivåmätning - Vid omsättningspumpning (kontroll av omsatt vattenvolym) - Provtagning (rätt utrustning och metod) - Redoxmätningar kan utföras på vattenprov direkt efter provtagning (se 6.6) 16 SGF Rapport 1:2004
Kvalitetsklass A ( Hög ) Provtagning av ytvatten - Provtagningsdjup mäts upp och dokumenteras - Provtagningsmetod (rätt utrustning och metod, se kapitel 6) - Tag proverna i gradientens riktning (punkten längst från föroreningskällan först) - Kontroll av eventuell dämning av vatten (strömmande vatten) - Kontroll av temperatur, ph och elektrisk konduktivitet - Rengör utrustning som kommer i kontakt med provet mellan varje punkt (gäller strömmande vatten). - Beräkna vattenföringen i strömmande vatten genom uppmätning av tvärsnittsarean och vattenhastigheten enligt SS-EN ISO 748:2000. Se 6.4. Provtagning av porgas - Porgasrör (rätt installationsmetod, rätt rörmaterial) - Kontroll av inläckage av atmosfärsluft - Kontroll av igensättning - Avskiljning av fukt med t.ex. kiselgel för att minimera interferenser på grund av vattenånga. Provhantering - Provkärl (rena och av rätt material/storlek) - Dubbelprover/ämne eller ämnesgrupp - Märkning (projektnamn, nummer, provpunktens ID, djup, datum, signatur) - Provberedning såsom filtrering och konservering av vattenprov där så krävs, kontrollera med laboratoriet. Kvalitetsklass B ( Standard ) Provtagning av ytvatten - Provtagningsdjup mäts upp och dokumenteras - Provtagningsmetod (rätt utrustning och metod, se kapitel 6) - Tag proverna i gradientens riktning (punkten längst från föroreningskällan först) - Beräkna / mät / uppskatta vattenföringen i strömmande vatten Provtagning av porgas - Porgasrör (rätt installationsmetod, rätt rörmaterial) - Kontroll av inläckage av atmosfärsluft - Kontroll av igensättning Provhantering - Provkärl (rena och av rätt material/storlek) - Enkelprov/ämne eller ämnesgrupp - Märkning (projektnamn, nummer, provpunktens ID, djup, datum, signatur) - Provberedning såsom filtrering och konservering av vattenprov där så krävs, kontrollera med laboratoriet. 1. Kvalitetssäkring Miljötekniska markundersökningar 17
Kvalitetsklass A ( Hög ) Kvalitetsklass B ( Standard ) 1. Kvalitetssäkring - Referensprov/bakgrundsprov tas utanför det undersökta området och svarar mot naturlig halt plus antropogent diffust tillskott. - Närprover tas i anslutning till en utvald provtagningspunkt (vanligtvis 0,5-1 m ifrån) för att bestämma lokala föroreningsvariationer i jord eller sediment. - Rengöringsblankprov tas på sista sköljvattnet vid rengöring av provtagningsutrustningen. Syftet är att utvärdera om ett prov kan ha påverkats av föroreningar från annan provtagningspunkt på grund av bristande rengöring av utrustningen. - Fältreplikat där prov homogeniseras och delas upp i två delar. Delproverna behandlas som separata prover under den fortsatta provhanteringen och analysprocessen. De skickas till samma laboratorium för samma analys. Vid skillnad i analysresultat överstigande en viss förutbestämd procent utreds orsaken (t.ex. heterogenitet, provtagningsmetodik, analysförfarande) tillsammas med laboratoriet och redovisas vid rapporteringen. - Fältreplikat där prov homogeniseras och delas upp i tre delar, där två hanteras som ovan och det tredje skickas till annat laboratorium för samma analys med syftet att verifiera spridningen mellan två laboratorium. - Andra typer av kontrollprover. - Förvaring max. +4 C vid långtidsförvaring av vattenprov. Jord- och sedimentprov förvaras i samma temperatur som medeltemperaturen i grundvatten i området, i Sydsverige +7 C. Vid risk för oxidation av anaeroba sediment- eller jordprover ska proverna förvaras frysta. - Transport (kylklampar, stötsäkert, följesedel, transportblankprov, max-mintermometer) Dokumentation av tid mellan provtagning och ankomst till laboratorium. - Förvaring max. +4 C vid långtidsförvaring av vattenprov. Jord- och sedimentprov förvaras i samma temperatur som medeltemperaturen i grundvatten i området, i Sydsverige +7 C. - Transport (kylklampar, stötsäkert, följesedel) 18 SGF Rapport 1:2004
2. Förberedelser och planering 2.1 Allmänt I kapitel 2 ges en vägledning över vilka frågor som behöver tänkas igenom inför en miljöteknisk markundersökning. Förberedelserna ska resultera i en provtagningsplan med ett analysprogram. I Naturvårdsverket (1994a, 1994b, 1996) beskrivs dessa moment mer utförligt. I Naturvårdsverket (1999) finns utförliga beskrivningar av insamling av data och bedömningsgrunder för utvärdering. Inför fältarbetet bör en genomgång ske av det förestående arbetet där den miljötekniske handläggaren samt fältpersonalen deltar. Vid genomgången ska undersökningens syfte framgå, eftersom ändringar i programmet kan behöva göras under arbetets gång utifrån de iakttagelser som görs i fält. I avsnitt 1.4 beskrivs vilka moment som gås igenom, se även SGF (1996). I förberedelserna tas även hälso- och säkerhetsplan fram, se kapitel 3. 2.2 Undersökningsfaser Miljötekniska undersökningar delas ofta upp i olika faser: Orienterande fas (MIFO fas 1) Undersökningsfas - Översiktlig undersökning (MIFO fas 2) - Detaljerad undersökning - Åtgärdsundersökning Åtgärdsfas Utformning av åtgärdsundersökning och åtgärdsfas kan variera avsevärt till innehåll och omfattning och beskrivs därför inte närmare i denna fälthandbok. Den orienterande fasen utförs som ett led i planeringen av fältundersökningarna och ligger till grund för framtagande av provtagningsplan vid senare faser. Syftet är att avgöra om det är sannolikt att ett område är förorenat. I den orienterande fasen samlas kart- och arkivmaterial in om den aktuella anläggningen och fastigheten, men också relevanta uppgifter om omgivningen: Potentiella föroreningar och föroreningskällor (historik). Tidigare utförda undersökningar. Geologiska och hydrogeologiska förhållanden, såväl lokalt som regionalt. Ledningssystem samt installationer och anläggningar under mark, se SGF (1996). Vattentäkter och tillhörande skyddsområden. Övriga skyddsvärda objekt. Planförhållanden, såväl översiktligt som detaljerat. Särskilda hinder eller begränsningar för genomförande av fältundersökningen. Vidare intervjuas personer med kunskap om verksamheten och platsbesök utförs för att stämma av insamlat material, klarlägga eventuella markinstallationer (t.ex. cisterner) samt se ut möjliga platser för eventuell borrning och provtagning i senare fas (gäller främst s.k. riktad provtagning, som i formell mening inte medger statistisk bearbetning av data, se vidare avsnitt 2.4). Miljötekniska markundersökningar 19
2. Förberedelser och planering 20 SGF Rapport 1:2004
I Naturvårdsverkets rapport 4918 (1999) används resultatet av den orienterande fasen till att göra riskklassning enligt MIFO-modellen (metodik för inventering av förorenade områden). Det finns även andra modeller. I undersökningsfasen har den översiktliga undersökningen (MIFO fas 2) som mål att med hjälp av bl.a. provtagning och analyser ge en överblick över föroreningsförhållandena och avgöra om det finns föroreningar inom området eller inte. Resultaten ligger till grund för en bedömning av risker och behov av ytterligare undersökningar. En detaljerad undersökning utförs med syftet att dels lokalisera och identifiera föroreningskällor inom området, dels avgränsa föroreningsutbredningen. 2.3 Undersökningsstrategier En undersökningsstrategi anger hur och i vilken omfattning provtagning och analyser ska utföras. När en strategi ska tas fram måste syftet med undersökningen vara klarlagt och väl definierat. Exempel på syften är att: klarlägga om en viss plats är förorenad eller inte. utgöra underlag för planering av efterbehandlingsåtgärder. utgöra underlag för ekonomiska värderingar i samband med köp- och säljsituationer. Kraven på undersökningens omfattning och kvalitet skiljer sig en hel del mellan de olika syftena. Undersökningsstrategin bestäms också av hur föroreningen förväntas uppträda: Ingen förväntad förorening. En eller flera punktkällor med känd placering, t.ex. cisterner ovan eller i mark. En eller flera punktkällor med okänd placering, t.ex. ett område som fyllts ut med förorenade massor. Diffus föroreningsförekomst, t.ex. nedfall från rökgaser eller blästring av höga master. I fallet med kända punktkällor kan undersökningsinsatserna från början målinriktas, till skillnad från de tre andra fallen. I fallet med diffus jämnt fördelad förorening erfordras färre provpunkter än om föroreningen förväntas uppträda i punkter med okänd placering. Strategin omfattar även val av provtagningsmönster och provtagningsmedier, se avsnitt 2.4. 2.4 Framtagande av provtagningsplan Provtagningsplan Förberedelsearbetet (orienterande fasen) ska leda till en provtagningsplan som sammanfattar fältarbetet och bör visa (se även Projektgenomgång i avsnitt 1.4): beskrivning av vald kvalitetsnivå en plan över området lokalisering av provpunkter provtagningsmedia provtagningsdjup provtagningsmetod inklusive installation av provtagningsrör för grundvatten eventuella anläggningar i mark såsom cisterner eventuella geofysiska undersökningsmetoder hydrogeologiska undersökningar t.ex. provpumpningar, slugtest m.m. vilka inmätningar som ska utföras avvägningar av grundvattenytor 2. Förberedelser och planering Miljötekniska markundersökningar 21
2. Förberedelser och planering analysprogram som anger vilka analysparametrar som utförs på prover från respektive punkt och provtagningsmedia kritiska moment ur kvalitets- och miljösynpunkt samt förebyggande åtgärder Provtagningsmönster Lokaliseringen av provtagningspunkterna utgör ett viktigt moment i den strategiska planeringen. Provpunkten representerar förhållanden i just den punkten avseende geologi, hydrogeologi och föroreningssituation. Geofysiska metoder kan många gånger ge bra hjälp i förståelsen av områdets geologiska uppbyggnad, och därmed placeringen av provtagningspunkter. I gynnsamma fall kan även föroreningsplymer detekteras. Nedan följer några allmänna råd om hur provtagningspunkter placeras i ett undersökningsområde, se även Naturvårdsverket 1994a och 1996. Dela in undersökningsområdet i delområden baserat på: hur de geologiska förhållandena varierar i området om det finns inströmningsområden alternativt utströmningsområden för grundvatten om det finns känsliga områden såsom närhet till vattentäkt, bostadshus etc. hur föroreningen/föroreningarna förväntas uppträda (ingen/punktkällor/diffus) Den lämpligaste typen av provtagningsmönster bestäms bl.a. av syftet med provtagningen, kostnadseffektivitet (dvs. hur mycket den extra informationen är värd), föroreningsmönster och föroreningarnas variation. Generellt placeras provtagningspunkterna så att alla delområden täcks in. Provtagningspunkter och val av prov för analyser väljs så att den bästa bilden av föroreningens utbredning (horisontellt och vertikalt) erhålls. Känd punktkälla: 1. Inled provtagningen intill eller inom punktkällan för att konstatera om förorening förekommer eller inte (riktad provtagning). Föroreningens koncentration bestäms. Riktad provtagning medger i formell mening inte statistisk bearbetning av data. 2. Avgränsa föroreningen. Ta inte för små steg från föroreningskällan. Det ligger ofta ett större informationsvärde i att konstatera rena punkter. 3. Undersök spridningsvägar. 4. Då föroreningar gärna följer mer genomsläppliga skikt krävs uppmärksamhet på t.ex. rörledningar, dräneringar och vägkroppar. Okända punktkällor eller diffusa föroreningar: 1. Fältundersökningen utförs med tillräckligt stort antal provtagningspunkter som fördelas i ett nät över området. 2. Provpunkternas antal och avstånd från varandra måste anpassas så att punkterna med rimlig sannolikhet hamnar inom eventuella föroreningskällor och spridningsplymer. Provtagningsnätet kan utformas på många olika sätt. Provtagning i rut- eller triangelnät tillämpas ofta, så kallad systematisk eller systematisk slumpmässig provtagning, figur 2.1. Rent slumpmässig provtagning, som är idealisk ur statistisk synvinkel, är inte att rekommendera på grund av att det är stor risk för att vissa delområden inte undersöks. 3. Okända punktkällor kan med fördel lokaliseras med grundvattenprovtagning eller i vissa fall gasprovtagning (beroende på föroreningstyp). Förväntat rena områden: 1. Vilken typ av föroreningskällor och föroreningar skulle mot förmodan kunna vara aktuella? 22 SGF Rapport 1:2004
Det finns dock ett stort antal statistiska metoder för att bestämma erforderligt antal provpunkter relativt önskad säkerhet. Generellt kan sägas att utformningen av provtagningsplaner oftast kräver en grundlägande kunskap om statistik, tillsammans med god kunskap om föroreningsspridning. Figur 2.1 Princip för systematisk slumpmässig provtagning (Naturvårdsverket, 1994). 2. Vilka är riskerna med eventuell förekomst av föroreningar? 3. Hur säker behöver verifieringen vara? 4. Högre krav ställs på säkerhet vid känslig markanvändning än vid mindre känslig markanvändning. 5. Lägg upp provtagningen som vid okänd punktkälla. Antal prover Det är svårt att generellt säga hur många prov som bör tas för att med säkerhet kunna bekräfta eller förkasta en uppställd hypotes. En enkel åtgärd kan vara att efter en första översiktlig provtagning förtäta provtagningsmönstret, eftersom antalet prov som behöver tas beror på vilken spridning provresultaten uppvisar. Vid heterogen spridning måste fler prover tas än om föroreningen är homogent fördelad inom området, Naturvårdsverket (1994a). I Naturvårdsverkets rapport 4918 (1999) anges ett riktvärde på ca fem provpunkter per hektar i de fall föroreningen inom området är heterogen. För att kunna bestämma erforderligt antal provpunkter och prover som ska tas ur statistisk synvinkel behöver en målsättning för provtagningens säkerhet definieras. Målsättningen kan t.ex. vara att medelvärdets varians inte överstiger ett visst värde. Potentiella föroreningar Inför fältundersökningar ska det klargöras i den orienterande fasen vilka typer av föroreningar som kan förväntas på platsen. I Tabell 2.1 anges branschtypiska föroreningar. Basera valet av analysparametrar på vad som framkommit i den orienterande fasen. För provtagningstrategin är föroreningsämnenas skilda egenskaper och deras uppträdande i jord och grundvatten väsentliga. De viktigaste egenskaperna är föroreningars flyktighet, densitet och deras löslighet i vatten. Andra egenskaper som har betydelse för provtagning är nedbrytbarhet och eventuella nedbrytningsprodukter som kan vara giftigare än ursprungsämnet (t.ex. trikloretylen som kan bilda vinylklorid i en del grundvattenmiljöer). I tabell 2.2 redovisas flyktighet och löslighet i vatten hos några grupper av organiska föreningar. En egenskap, som på ett avgörande sätt kan bestämma undersökningsstrategin är densiteten, om föroreningen utgörs av en vätska med låg vattenlöslighet. Bensin och olja är exempel på vätskor med låg vattenlöslighet och lägre densitet än vatten, vilket innebär att de kan uppträda som en egen fas i jordens porer ovanför grundvattenytan. Klorerade lösningsmedel, såsom trieller perkloretylen, är svårlösliga vätskor med högre densitet än vatten, vilket innebär att de kan sjunka djupt ner i jordlager och grundvattenmagasin innan de bromsas upp av tätande lager. Från såväl en flytande som sjunkande förorening (som bildar en s.k. fri fas) löses föroreningar ut i grundvattnet, men föroreningsplymerna ser olika ut beroende på att den fria fasen är lokaliserad på olika nivåer i grundvattenmagasinet, se figur 2.2 och 2.3. 2. Förberedelser och planering Miljötekniska markundersökningar 23
Tabell 2.1 Branschtypiska föroreningar, se även NV rapport 4918. Typ av verksamhet Typ av förorening 2. Förberedelser och planering Asfaltverk Bensinstationer Färgindustri Fotografisk industri Garverier Gasverk Gjuterier Grafiska industrier Gruvor och upplag Kemtvättar Lagercentraler (lantbruk) Massa och pappersindustri Metallindustri Oljedepåer Plastindustrier Sågverk Skjutbanor Skrotanläggningar Träindustri Olja, aromater, fenoler, PAH*, lösningsmedel Olja, aromater, tillsatsmedel (bl.a. MTBE*) Metaller, metallorganiska föreningar, klorerade och icke klorerade lösningsmedel, ftalater, organiska fosforföreningar, fenoler Metaller, kväveföreningar Tungmetaller inkl. arsenik, klorerade och icke klorerade lösningsmedel, klorfenoler, bekämpningsmedel PAH, fenoler, aromater, cyanider Tungmetaller, fenoler Tungmetaller, klorerade och icke klorerade lösningsmedel Metaller, cyanider, aromater och olja Klorerade och icke klorerade lösningsmedel Olja, bekämpningsmedel (kvicksilver och organiska) Kvicksilver, metaller, organiska klorföreningar, PCB* Metaller, fluorider, cyanider, aromater, klorerade och icke klorerade lösningsmedel, fenoler, PAH, PCB och olja Olja, aromater, tillsatsmedel (bl.a. MTBE), vinylklorid Olja, aromater och andra icke klorerade lösningsmedel, ftalater, isocyanater Fenoler samt klorfenoler och dioxiner vid äldre doppningsanläggningar Tungmetaller Olja, PAH, tungmetaller, PCB, glykol, batterisyra, bensin, diesel, klorerade lösningsmedel Metaller inkl kvicksilver, klorerade och icke klorerade lösningsmedel, aromater, fenoler, olja, karbamid, formaldehyd, pentaklorfenol, fluorider, oxinkoppar, azoler, acetater, lösningsmedel, lim och färgrester Träimpregneringsanläggningar Tungmetaller inkl. arsenik (saltimpregnering), kreosot och fenoler (kreosotimpregnering), klorfenoler (impregnering med s.k. KP-salt) Verkstadsindustrier Olja, PAH, klorerade och icke klorerade lösningsmedel, tungmetaller Ytbehandling av metaller Metaller,cyanider, fluorider, aromater, klorerade lösningsmedel, fenoler, PAH, PCB och olja * PAH = polycykliska aromatiska kolväten MTBE = metyltertiärbutyleter PCB = polyklorerade bifenyler De oorganiska ämnena, till exempel metaller, har starkt skilda egenskaper beroende på i vilken form de förekommer. Styrande för metallföreningars löslighet i vatten är ph-värde och redoxförhållanden. Nämnas kan också att katjoner (positivt laddade joner) ofta har ett löslighetsminimum vid neutrala ph (dvs. ph 6 8). Medan anjoner (negativt laddade joner, t.ex. vissa kromat- och arsenatjoner) kan ha ett löslighetsmaximum vid neutralt ph. Vid starkt reducerande förhållanden kan flera metaller bilda sulfider med mycket låg löslighet i vatten. En 24 SGF Rapport 1:2004
Tabell 2.2 Indelning av ämnen efter flyktighet (ångtryck, Pa) och löslighet i vatten (mg/l). Flyktighet Löslighet (Ångtryck) Hög Måttlig Låg Mycket låg (>10 000 mg/l) (100-10 000 mg/l) (1-100 mg/l) (<1 mg/l) Hög Alkoholer, Klorerade alifa- Opolära alifatiska Opolära alifatiska (>100 Pa) MTBE tiska kolväten, kolväten C5-C7 kolväten C8-C10 monoaromater Måttlig (0,1-100 Pa) Fenoler Klorfenoler Klorfenoler Opolära alifatiska (di- och tri-) (penta- och tetra-), kolväten C11-C16 naftalener Låg Fenoxisyror Ftalater PCB, PAH, (<0,1 Pa) Opolära alifatiska kolväten >C16 2. Förberedelser och planering Figur 2.2 Spridning av förorening från lätt vätska. Figur 2.3 Spridning av förorening från tung vätska. annan faktor som kan ha betydelse för såväl rörlighet som toxiska egenskaper är förekomsten av organiskt material, t.ex. humusämnen, i jordlager och grundvatten. Flera metaller (men också organiska ämnen) kan bindas till organiskt material. Rörligheten kommer då att till avgörande grad bestämmas av det organiska materialets förmåga att transporteras med grundvattnet. Metaller och metallföreningar har som regel försumbart låg flyktighet. Kvicksilver utgör dock ett undantag och kan i metallisk form förångas. En förorenings vattenlöslighet och flyktighet bestämmer på ett helt avgörande sätt i vilket medium (gas, vatten eller jord) som föroreningen uppträder i och därmed också kravet på provtagningsmetod och provhantering. Vid provtagning och analys av starkt flyktiga ämnen måste särskild omsorg läggas vid förfarandet. En oacceptabelt stor förlust av föroreningsinnehållet kan annars inträffa under provtagning, provberedning, transport och förvaring. Särskilt stor försiktighet måste iakttas om föroreningen är starkt reaktionsbenägen. Vid provtagning av jord eller grundvatten i anaerob (syrefri) miljö riskeras oxidation vid provtagning- Miljötekniska markundersökningar 25
2. Förberedelser och planering en med efterföljande utfällnings- eller nedbrytningsprocesser, som helt eller delvis kan förändra provets sammansättning. Provtagningsmedium En undersökning kan inriktas på ett eller flera av medierna jord, bottensediment, ytvatten, grundvatten, porgas eller biota (växtdelar eller djur, t.ex. fisk eller kräftor). Val av provtagningsmedium avgörs av syftet med undersökningen. Föroreningssituationen bör belysas allsidigt och inte enbart utifrån ett medium. Genom att provta ett medium kan ibland en snabb överblick på föroreningssituationen uppnås, varefter en mer målinriktad provtagning kan genomföras i annat medium. Till exempel kan porgasmätning eller grundvattenprovtagning utföras i syfte att spåra föroreningen i jord. Provtagning och analys av jord; Behövs som underlag vid jämförelser med uppställda kvalitetskriterier eller riktvärden, som kan avse markanvändning eller efterbehandlingsbehov. Behövs som underlag vid klassificering av jord i samband med efterbehandling i syfte att styra jordmassor till olika former av omhändertagande. Kan användas vid riskbedömning med avseende på grundvatten och porgas. Då halter i jord ligger till grund för riskbedömningen måste beräkningar utföras för att få fram motsvarande halter i grundvatten respektive porgas. Vid framtagandet av Naturvårdsverkets generella riktvärden för förorenad jord (Naturvårdsverket, 1997) har sådana beräkningar utförts. Anses i allmänhet vara enkelt att genomföra. Vid provtagning under grundvattenytan finns dock svårigheter att ta representativa prov och kontamineringsrisken är stor. Ett stort antal prov kan vara nödvändigt för att beskriva en föroreningssituation. Heterogeniteter i jordlagren kan ha inverkan på föroreningens utbredning. Jordprovtagning har också begränsningar vid undersökning av mycket flyktiga ämnen, som lätt kan avgå genom förångning vid provtagningen. Provtagning av bottensediment; Kan ge en bild av historiken i området. Utförs vid förorenade områden som gränsar till vatten eller när utsläpp till ytvatten skett. Visar påverkan på recipient. Provtagning och analys av grundvatten; Har fördelen att den kan ge en integrerad bild av påverkan, eftersom ett grundvattenprov avspeglar en samlad påverkan från dess tillrinningsområde. Grundvattenprov kan användas i inledande kartläggningar för att identifiera potentiella föroreningar. Utförs när risker för påverkan på grundvatten ska bedömas. Det innefattar risk för spridning via grundvatten och påverkan på vattentäkt. Vid förekomst av vattenlösliga ämnen, som fenoler, aromatiska kolväten och klorerade lösningsmedel, bör alltid vattenanalyser utföras. Provtagning av ytvatten; Visar direkt påverkan på recipient. Provtagning i rinnande vatten ger endast en ögonblicksbild. Passiva provtagare som placeras ut i vattendraget kan i viss mån ge mer representativa långtidsvärden. Provtagning och analys av porgas; Ligger till grund för bedömning av risker för inomhusmiljö. Ett porgasprov kan sägas integrera påverkan från en större jordvolym. Kan utföras för att spåra en föroreningskälla i jord och grundvatten bestående av flyktiga ämnen, framför allt vid förekomst av klorerade lösningsmedel. Provtagning och analys av inomhusluft; Ligger till grund för bedömning av risker för inomhusmiljö i befintliga byggnader inom förorenade områden. 26 SGF Rapport 1:2004