Transcript Poul Larsen

Erfaringsopsamlinger på
udbredelsen af forureningsfaner i
grundvand og udviklingen i
poreluftkoncentrationer på
villatanksager
Udarbejdet for: Miljøstyrelsen & Oliebranchens Miljøpulje
ATV Villaolietanke 26-01-10
Dias nr. 1
Program
• Baggrund
• Fanelængde af forureningsfaner i grundvand
–
–
–
–
–
Formål
Fanelængde af opløst forurening
Fanelængder vs. sagsspecifikke data.
Opmålt fanelængde vs. beregnet fanelængde
Fanelængde af fri fase
• Sammenfatning
• Udvikling i poreluftkoncentrationer på villatanksager
– Formål
– Udvikling i poreluftkoncentrationer – alle sager
– Poreluftkoncentrationer vs. sagsspecifikke data
• Sammenfatning
• Spørgsmål
ATV Villaolietanke 26-01-10
Dias nr. 2
Baggrund og empiriske erfaringer
• Siden vedtagelsen af Jordforureningsloven i 1999 er
der via villatankforsikringen finansieret en lang række
undersøgelser og oprensninger af spild fra villatanke.
• Der var inden projektets start erfaring for, at grundvandsforureningens udbredelse var begrænset og
muligvis kunne tilskrives biologisk omsætning.
• Der var inden projektets start erfaring for at
poreluftkoncentrationerne aftager kraftigt, relativt
hurtigt efter spildtidspunktet.
ATV Villaolietanke 26-01-10
Dias nr. 3
Fanelængde af forureningsfaner i
grundvand
Udarbejdet i et samarbejde mellem NIRAS og Dansk
Miljørådgivning A/S.
ATV Villaolietanke 26-01-10
Dias nr. 4
Formål
• Primært formål:
– At undersøge fanelængden på villatanksager.
• Sekundære formål:
– At undersøge om fanens udbredelse stabiliseres/reduceres over tid.
– At undersøge om fanelængden kan relateres til
relevante oplysninger i sagerne.
ATV Villaolietanke 26-01-10
Dias nr. 5
Datagrundlag for opløste forureningsfaner
• Den samlede database på 1.436 villatanksager er
screenet i forhold til følgende kriterier:
– Mindst 4 filtersatte boringer.
– Varighed af sagen, der muliggør grundvandsmonitering i
mindst 1 år.
– Dette ledte til 83 afsluttede sager og 217 uafsluttede
sager – i alt 300 sager.
ATV Villaolietanke 26-01-10
Dias nr. 6
Datagrundlag for opløste forureningsfaner
•
De 300 sager er efterfølgende screenet mht. følgende kriterier:
– Mindst 4 filtersatte boringer i samme magasin der ikke er periodevist tørre.
– Mindst to sammenstemmende pejlerunder, som viser sammenhængende
magasin med nogenlunde entydig strømningsretning.
– Mindst to moniteringsrunder.
– Grundvandsmonitering i mere end 1 år.
– Ikke grundvandssænkning eller gravearbejde i moniteringsperioden.
– Målte koncentrationer i kildeområde > 100 µg/L.
– Grundvandsforurening er helt eller delvist afgrænset nedstrøms.
•
•
•
39 sager blev udvalgt til detaljeret gennemgang i erfaringsopsamlingen.
Af disse, er 14 sager vurderet at opfylde ovenstående screeningskriterier
tilstrækkeligt; dvs. 25 sager er frasorteret.
Udvælgelsesproceduren er dermed med til at sikre at de udvalgte sager
er blandt de største og mest veldokumenterede sager i databasen.
ATV Villaolietanke 26-01-10
Dias nr. 7
Alle sager
ATV Villaolietanke 26-01-10
Dias nr. 8
Effekt af spildstørrelse
•
•
Faner fra sager med et spild <500 kg er ca. halvt så lange som faner fra
sager med et spild >500 kg.
Faner fra sager med et spild <500 kg reduceres hurtigere og til et lavere
niveau end faner fra sager med et spild >500 kg.
ATV Villaolietanke 26-01-10
Dias nr. 9
Effekt af fri fase
•
•
Faner fra sager uden fri fase er kortere end faner fra sager med fri fase.
Faner med indhold >1.000 µg/L fra sager uden fri fase reduceres hurtigere
og til et lavere niveau end faner fra sager med fri fase.
ATV Villaolietanke 26-01-10
Dias nr. 10
Opmålte vs. beregnede forureningsfaner
•
•
•
•
•
•
Der er udført beregninger med Miljøstyrelsens JAGG-model på trin II b
samt trin III under aerobe og anaerobe forhold.
Der er anvendt sagsspecifikke data for hydraulisk gradient og
koncentration for totalindhold af kulbrinter i hot-spot.
Baseret på sediment typen er der anvendt standard parametre fra JAGGmodellen for hydraulisk ledningsevne, porøsitet, effektiv porøsitet,
vandmættet porøsitet, massefylde og indhold af organisk stof med
mindre der foreligger målinger af disse i sagsagterne.
Der er ikke foretaget korrektion for den effektive filterlængde eller
maksimal opblandingsdybde.
Benzen er benyttet som modelstof hvilket betyder at JAGG-modellens
standardværdier for aerob/anaerob nedbrydning samt log Kow er
benyttet.
JAGG-modellen er til dette formål udvidet til at regne til 1000 m.
ATV Villaolietanke 26-01-10
Dias nr. 11
Betydning af forudsætninger
•
•
•
•
Anvendelse af standardværdier for benzen medfører at der ved denne
sammenligning undersøges om standardværdier for benzen kan
anvendes i forbindelse med risikovurdering (ikke prediktion!) til at
estimere fanelængden af forureningsfaner i grundvand for totalindhold af
kulbrinter.
Det er således ikke en undersøgelse af hvilket modelstof der bedst
beskriver (predikterer) fanelængden af grundvandsforurening for
totalindhold af kulbrinter.
Udeladelse af korrektion for filterlængde og begrænsning af
opblandingsdybde medfører, at de beregnede fanelængder bliver kortere.
Altså konservativt ved sammenligning med opmålte forureningsfaner.
Da usikkerheden på JAGG-modellens standardværdier for dispersivitet i
afstande over 100 m bliver større end for standardværdierne i afstande
mindre end 100 m skal resultaterne over 100 m betragtes med forbehold
og er således kun orienterende.
ATV Villaolietanke 26-01-10
Dias nr. 12
Beregnet vs. målt fanelængde
•
•
•
•
•
Anvendes benzen som modelstof i JAGG-modellen, kan der opnås konservative
vurderinger af faneudbredelse for totalindhold af kulbrinter på villatanksager.
Gælder også hvis der regnes med sorption og nedbrydning på trin III.
Trin IIb er mere end en faktor 20 længere end de opmålte.
Trin III anaerob er mere end en faktor 6 længere end de opmålte.
Trin III aerob er en faktor 0-20 længere end de opmålte.
ATV Villaolietanke 26-01-10
Dias nr. 13
Fanelængde af fri fase
•
•
•
Median (50% fraktilet) fanelængden kan beregnes til 4 meter.
Den største fanelængde er 29 meter.
Fanelængden reduceres over tid.
ATV Villaolietanke 26-01-10
Dias nr. 14
Sammenfatning
•
•
•
•
Median fanelængde på 13 meter og maksimal fanelængde på 48 meter.
Fanerne reduceres/stabiliseres over tid hvor den største reduktion sker
indenfor 2-3 år efter spild/afværge
I den sidste moniteringsrunde er medianfanelængden 12 meter og den
maksimale fanelængde 28 meter.
Sagsparametre med betydning for forureningsfanens udbredelse:
–
–
–
•
•
Spildstørrelsen har den største effekt på fanelængden.
Sagsdata som kan have effekt på hvor hurtigt forureningsfanen reduceres:
•
•
•
•
Spildstørrelse (mere eller mindre end 500 kg produkt)
Tilstedeværelse af fri fase.
Ler i de vandførende aflejringer.
Spildstørrelse.
Koncentrationen i jorden.
Tilstedeværelse af fri fase.
Der er ikke konstateret entydige sammenhænge mellem fanelængde og:
•
•
•
før vs. efter afværge.
Geologi i umættet zone.
Belægning ved terræn over jordforurening.
ATV Villaolietanke 26-01-10
Dias nr. 15
Sammenfatning
•
•
•
Fanelængder beregnet ved anvendelse af Miljøstyrelsens JAGG model
med standardværdier for benzen er i alle tilfælde længere end de
opmålte fanelængder for totalkulbrinter.
Resultaterne indikerer således at fysiske og biologiske processer har stor
indflydelse på fanelængden i villatanksager.
50 % fraktilet for fri fase fanelængder er 4 meter og den største
fanelængde er 29 m.
ATV Villaolietanke 26-01-10
Dias nr. 16
Udvikling i poreluftkoncentrationer
Udarbejdet af Dansk Miljørådgivning A/S.
ATV Villaolietanke 26-01-10
Dias nr. 17
Udvikling i poreluftkoncentrationer
• Primære formål:
– At undersøge om poreluftkoncentrationen af TVOC,
benzen summen af BTEX og C9/C10 reduceres over tid.
– At undersøge hvor hurtigt poreluftkoncentrationen
reduceres til under 100 gange afdampningskriteriet.
• Sekundære formål:
– At undersøge om der er forskel på reduktionen før eller
efter en oprensning hvor der er efterladt restforurening
samt efter etablering af passiv ventilation.
– At undersøge om udviklingen i poreluftkoncentration kan
relateres til relevante oplysninger i sagerne.
ATV Villaolietanke 26-01-10
Dias nr. 18
Datagrundlag for poreluftkoncentrationer
•
•
Der er foretaget en indledende screening af i alt 353 sager fra Nordjylland og
Fyn, som er undersøgt siden ordningen startede i 2000. Dette ledte til 61
igangværende eller afsluttede sager som kunne være potentielt relevante.
Sager er efterfølgende screenet mere detaljeret og 24 sager er udvalgt udfra:
–
–
–
–
At der foreligger en tidsserie i samme målepunkt.
At tidsserien ligger enten før eller efter at der udført afværge (ikke hen over).
Den første måling er udtaget max. 1 år efter spildtidspunkt/afværgeafslutning.
Dataserien indeholder poreluftkoncentrationer der mindst overskrider
detektionsgrænsen med en faktor 10 for mindst én forureningskomponent.
– Dataserien er ikke målt under drift af aktiv afværge.
•
Udvælgelsesproceduren er dermed med til at sikre at de udvalgte sager
er blandt de største og mest veldokumenterede sager i databasen.
ATV Villaolietanke 26-01-10
Dias nr. 19
Dataene er analyseret ved to plots
•
Alle datapunkter plottet uden hensyn
til målepunkt opstillet i forhold til:
–
–
–
•
100 X kriterie.
Baggrundniveau i Danmark.
Detektionsgrænsen.
Altså generelle betragtninger på
alle data.
ATV Villaolietanke 26-01-10
•
•
Alle datapunkter i en tidsserie fra et
målepunkt er relateret til det
maksimalt målte indhold i de enkelte
målepunkter.
Analyse af den tidslige udvikling af
poreluftkoncentrationen i hvert punkt.
Dias nr. 20
TVOC i alle målepunkter
• Tydeligt fald indenfor de første 2-4 år.
• Efter to år ligger 94% af målepunkterne under 100 gange
afdampningskriteriet for TVOC.
• Efter 1 år ligger 50% fraktil stabilt omkring 450 µg/m3.
• For TVOC er der ikke konstateret indhold >100 X
afdampningskriteriet efter mere end 1 år for 75% af samtlige
målinger.
ATV Villaolietanke 26-01-10
Dias nr. 21
Benzen i alle målepunkter
• Tydeligt fald indenfor 1 år.
• Stabiliseres omkring/under baggrundniveauet i
Danmark.
• 96% af alle målinger ligger under 100 X kriteriet.
• Ikke konstateret indhold >100 X afdampningskriteriet
efter mere end 1 år.
ATV Villaolietanke 26-01-10
Dias nr. 22
BTEX i alle målepunkter
• Tydeligt fald indenfor ca. 2 år.
• 50 % fraktil stabiliseres omkring/under
baggrundsniveauet i Danmark.
ATV Villaolietanke 26-01-10
Dias nr. 23
C9/C10-aromater i alle målepunkter
• Tydeligt fald indenfor ca. 2-4 år.
• Efter ca. 1 år er koncentrationen af C9/C10-aromater
faldet til under 100 X afdampningskriteriet.
ATV Villaolietanke 26-01-10
Dias nr. 24
Nøgletal for alle målepunkter
Dataanalyse
(alle data)
Alle målepunkter
Alle målepunkter
Alle målepunkter
Alle målepunkter
•
•
Halveringstid
(år)
50%
75%
0,58
0,18
0,29
0,28
2,2
0,75
1,6
4,7
Efter 2 mdr. (0,15 år) ligger 50% fraktilen (medianen) for alle komponenter
under 100 X afdampningskriteriet.
Samlet set vil poreluftkoncentrationen af TVOC styre risikovurderinger
vurderet ud fra:
–
–
–
–
–
•
TVOC
benzen
BTEX
C9/C10
%-del af samtlige data mindre end
År før datafraktil < 100 x
100 x
afdampningskriterium
Signifikans- Baggrundsniafdampningsgrænsen
veauet i DK
50%
75% 90%
kriteriet
7
17
69
<0,09
1,0
58
67
96
<0,06
<0,06 <0,06
27
42
n.a.
n.a.
n.a.
n.a.
21
21
93
<0,15
<0,15 0,17
Signifikansgrænsen.
Baggrundsniveauet.
100 X afdampningskriteriet.
År for 75% datafraktil er <100 X afdampningskriterium.
Halveringstid.
Halveringstiden for 50% fraktilen (medianen) er 7 mdr. for TVOC, 2,2 mdr. for
benzen, 3,5 mdr. for BTEX’er og 3,4 mdr. for C9-C10-aromater.
ATV Villaolietanke 26-01-10
Dias nr. 25
Effekt af jordforurening
•
•
Tendens til at jordforurening < 100 tons resulterer i at poreluftkoncentrationen
stabiliseres på et niveau lavere end når jordkoncentrationen er > 100 tons.
Poreluftkoncentrationen falder hurtigere til et stabilt niveau ved jordforurening <
100 tons.
ATV Villaolietanke 26-01-10
Dias nr. 26
Effekt af produktmængden
•
Tendens til at produktmængde < 500 kg olie resulterer i at poreluftkoncentrationen
stabiliseres på et lavere niveau og falder hurtigere end når produktmængden er
>500 kg olie.
ATV Villaolietanke 26-01-10
Dias nr. 27
Effekt af afstand til jordforurening
•
•
•
For TVOC falder poreluftkoncentrationen indenfor 6 mdr. til et niveau under 100 X
afdampningskriteriet når afstanden er >1 meter.
Effekten forstærkes når produktmængden er <500 kg olie.
Når afstanden mellem prøvetagningssted og restforurening er >= 1 meter er alle målte
koncentrationer for alle de undersøgte komponenter < 100 gange afdampningskriteriet efter
max. 6 mdr.
ATV Villaolietanke 26-01-10
Dias nr. 28
Dataanalyser uden afgørende konklusioner
•
•
•
•
Afværgeforhold (før/efter afværge eller passiv ventilation).
Koncentrationer i jordforureningen.
Geologi over forureningen (sand eller ler og muld).
Geologi i forureningen (sand vs. andre jordtyper).
Skyldes sandsynligvis modsat rettede faktorer som spiller ind på
poreluftkoncentrationen.
ATV Villaolietanke 26-01-10
Dias nr. 29
Sammenfatning
•
•
•
•
•
•
•
•
24 sager er udvalgt og inddraget i erfaringsopsamlingen.
Poreluftkoncentrationer falder markant over tid – specielt indenfor de
første 2 år efter spild/afværge.
Der sker generelt en stabilisering under 100 X afdampningskriteriet.
Halveringstiden for 50% fraktilen (medianen) er 7 mdr. for TVOC, 2,2
mdr. for benzen, 3,5 mdr. for BTEX’er og 3,4 mdr. for C9-C10-aromater.
For forureninger af moderat størrelse (dvs. <100 tons jord eller < 500 kg
olie) er der klare tendenser til at poreluftkoncentrationerne indenfor 1-2 år
falder til et lavere niveau end for større forureninger.
For benzen og C9-C10-aromater er der ikke konstateret indhold >100 X
afdampningskriteriet efter mere end 1 år. For TVOC gælder dette for 75%
af samtlige målinger.
TVOC vurderes at være styrende for risikovurderingerne.
Når afstanden mellem prøvetagningssted og restforurening er >= 1 meter
er alle målte koncentrationer for alle de undersøgte komponenter < 100
gange afdampningskriteriet efter max. 6 mdr.
ATV Villaolietanke 26-01-10
Dias nr. 30
Spørgsmål
ATV Villaolietanke 26-01-10
Dias nr. 31