Föroreningar i trafikdagvatten Karin Björklund Vatten miljö teknik, Chalmers tekniska högskola
Sambandet mellan hårdgjorda ytor och ytavrinning Illustrationer från National Resources Conservation Services http://www.nrcs.usda.gov/technical/stream_restoration/images/scrhimage/chap3/fig3-21.jpg
Föroreningshalten i dagvatten beror bl a av: föregående avrinningstillfälle antalet dagar mellan avrinningstillfällena regnintensiteten exploateringsgraden markanvändningen (byggnader, trafikintensitet etc) lokala åtgärder, t ex gatusopning vegetation årstid
Föroreningshalten i dagvatten varierar kraftigt mellan olika områden, men också mellan avrinningstillfällen Ellis JB and Revitt DM (2008) Defining urban diffuse pollution loadings and receiving water hazard. Water Sci Technol, 57(11), 1817 1823.
De högsta halterna av många föroreningar i dagvatten påträffas i trafikmiljöer Källa Cd Cr Cu Ni Pb Zn PGE PAH Bromsbelägg Däck Asfalt Bensin och diesel, olja Avgaser Andra källor är kaross- och motorslitage och korrosion, skyddsbarriärer och lyktstolpar (förzinkade ytor), atmosfärisk deposition
Pettersson TJR, Strömvall A-M and Ahlman S (2005) Underground sedimentation systems for treatment of highway runoff in dense city areas. In: Eriksson E, Genc-Fuhrman H, Vollertsen J, Ledin A, Hvitved-Jacobsen T and Mikkelsen PS, editors. Proc. of the 10th Int. Conf. on Urban Drainage, 21-26 August 2005, Copenhagen, Denmark. Chalmers University of Technology Cd, Cu, Zn och Pb är de metaller som undersökts mest i dagvatten, men Co, Cr, Fe, Mn, Ni, platinum group elements (PGE; Pt, Pd, Rh, Os etc.) analyseras också ofta Gårda Pettersson 1999 Shinya et al. 2003 Berbee et al. 2004 Drapper et al. 2000 Järnbrott Japan Nederländerna Australien TSS (mg/l) 152 (82 287) 55 (6.3 820) 58 (21 87) 187 (153 354) 400 (113 1925) Zn (μg/l) 290 (190 700) 118 (42 520) 748 (127 1400) 452 (225 530) 555 (175 1120) Cu (μg/l) 82 (49 200) 53 (16 210) 79 (24 96) 121 (11 163) 95 (30 230) Pb (μg/l) 17 (11 43) 13 (2.1 77) 32 (3 48) 93 (51 195) 245 (150 450) Cd (μg/l) 0.7 (0.2 5.5) 0.55 (0.15 1.3) 1 (1 5) Ni (μg/l) 10 (2.9 28) 5 (4 15) Cr (μg/l) 30 (16 54) 5 (3 26) ΣPAH-16 (μg/l) 1.5 (0.97 3.7) 0.71 (0.47 0.94) 3.7 1115 (227 1850) Zn (20-5000 µg/l) > Cu (~5-200 µg/l) > Cd (<12 µg/l)
Organiska föroreningar x Gemensam nämnare: innehåller kol En mycket heterogen grupp av föroreningar Antalet möjliga källor till organiska föroreningar i dagvatten är nästan oändligt...
Vad är problemet med organiska föroreningar? Många av de organiska ämnena...... bryts inte ned i naturen... binder gärna till fettvävnad och ackumuleras i levande organismer... är direkt toxiska... kan imitera hormoner och på så sätt störa hormonsystem i levande organismer
Några exempel på organiska ämnen som påvisats i dagvatten Ämne PAH (Polycykliska aromatiska kolväten) BTEX (Bensen, toluen, etylbensen, xylen) MTBE (metyl tert-butyleter) PBDEs (Polybrominated diphenyl ethers) LAS (Linear alkylbenzene sulfonate) Diuron Pentachlorophenol Källor Förbränning av fossila bränslen, ved, sopor; däck; petroleumprodukter Petroleumprodukter (Ökar oktanantaler) Drivmedel (Flamskyddsmedel) Byggnadsmaterial, fordon (Ytaktivt ämne) Detergenter (Herbicid) Ogräsbekämpning (Träimpregnering) Träprodukter
Substanser i fokus: ftalater och nonylfenoler Varför dessa ämnen? Chalmers University of Technology Finns med på prioriteringslistan i vattendirektivet (WFD); utsläppen av dessa ämnen ska ha upphört år 2020. Nonylfenol och flera av ftalaterna har visat hormonella störningar i försöksdjur, samt akut toxiska effekter på vattenlevande organismers. Dessa ämnen används i många olika material och produkter antas förekomma i urbana vattensystem.
De uppmätta halterna av ftalater och 4-nonylfenol är i regel högre i trafikdagvatten än i dagvatten från bostadsområden. Koncentrationer dagvatten (µg/l) Trafikområde (n = 5) Bostadsområde (n = 9) Miljökvalitetsnorm DBP <dl 0.30 (<dl) <dl 0.45 (<dl) 19 (CCME) 1.3 (EU); DEHP <dl 5.0 (<dl) <dl 2.7 (<dl) 16 (CCME) DINP 1.1 85 (6.5) <dl 5.0 (0.35) DIDP <dl 17 (1.5) <dl 3.6 (0.84) 4-NF <dl 1.2 (0.24) <dl 0.50 (<dl) 0.3 (EU); 1.0 (CCME)
De uppmätta halterna av ftalater och 4-nonylfenol är i regel högre i sediment från trafikområdet än från bostadsområdet. Koncentrationer sediment (µg/kg TS) Trafikområde (n = 4) Bostadsområde (n = 2) Miljökvalitetsnorm DBP 0.3-0.4 0.13; 0.15 DEHP 25-48 2.8;14 DINP 31-66 5.7; 21 DIDP 87-200 9.1; 17 4-NF 0.79-1.4 0.023; 0.045 1.4 (CCME)
Ftalater i snö Chalmers University of Technology
Alkylfenoler i snö Chalmers University of Technology
I Gårda: den största källan till ftalater är fordon, följt av plastbelagd plåt Chalmers University of Technology
I Gårda: den största källan till nonylfenoler är fordon, följt av betong och däckslitage Chalmers University of Technology
Slutsatser: Trafikmiljöer ger ofta upphov till högre föroreningshalter i dagvatten jämfört med andra urbana områden Många metaller och organiska ämnen i dagvatten finns i nivåer som överstiger miljökvalitetsnormer negativa effekter på vattenmiljön kan inte uteslutas Rening av dagvatten och snösmältning är att rekommendera Vi måste stoppa spridningen av föroreningar innan de uppkommer
TACK! Chalmers University of Technology