Dato: 15-12-2015 | Videnblad nr. 03.15-04 Emne: Miljøbeskyttelse

Principper for måling af vandkvalitet

Regnafstrømning fra trafikerede overflader kan indeholde skadelige stoffer. Derfor er det i nogle situationer nødvendigt at måle vandets kvalitet. Det kræver grundige overvejelser i forhold til valg af regnhændelser og måleparametre. Desuden kan det være en udfordring at tolke resultaterne, da der ikke findes præcise grænseværdier.

Vejbed der opsamler regnafstrømning fra vej.Regnafstrømning fra især trafikerede overflader indeholder en lang række stoffer, der kan skade miljø og sundhed. Risikoen afhænger af både stoffernes koncentration og recipientens sårbarhed. Derfor kan det i nogle situationer være nødvendigt at analysere regnafstrømningens indhold af potentielt skadelige stoffer. I princippet er det ret enkelt at vurdere vandkvaliteten i regnafstrømning: man indhenter vandprøver, analyserer dem og sammenligner resultatet med myndighedskrav. Men i praksis kræver det grundige overvejelser, både i forhold til valget af regnhændelser og måleparametre og i forhold til fortolkningen af resultaterne.

Udfordringen

Allerede i dag sendes regnafstrømning mange steder direkte ud i naturen, primært fra landeveje, motorveje og separatkloakerede bydele. Selv om direkte nedsivning og udledning uden rensning således har været praktiseret længe, er den aktuelle situation ny. For det første kan klimatilpasningen resultere i massive afkoblinger, hvor hele bydele går fra kloak til nedsivning. For det andet kan man sætte spørgsmålstegn ved, om den gamle praksis fortsat er miljømæssigt forsvarlig – bl.a. set i forhold til de skærpede tilstandskrav til vandmiljøet i EU’s Vandrammedirektiv. Derfor er der god grund til at stoppe op og sikre, at klimatilpasningen af byerne også tager højde for vandets kvalitet.

Hvilke regnhændelser?

Ikke to regnhændelser er ens, og koncentrationerne af skadelige stoffer afhænger af denne dynamik, så hvilken regn skal man måle på? I tørvejr akkumuleres forurening på byens overflader. Mængden afhænger af forureningskilderne i oplandet til prøvetagningsstedet, f.eks. trafikintensitet, brændeovne, brug af sprøjtemidler osv. Jo længere tørvejrsperioden er, desto større mæng­der er ophobet. Under selve regnhændelsen skylles forureningen mere eller mindre fuldstændigt væk fra overfladerne. Nogle regnbyger falder stille med lille dråbeenergi, mens andre rammer overfladen med stor energi og løsner forureningen effektivt. Jo større regn, desto mere fortyndes forureningen.

På grund af de mange variable er en enkelt prøve ikke nok til at beskrive variationen i regnafstrømningens kvalitet. Man bør i princippet indsamle så mange prøver, at yderligere prøver ikke øger den statistiske variationsbredde afgørende. Følgende kan anbefales som et godt måleprogram i forbindelse med lokal afledning af regnvand (LAR):

  • Tag prøver fra et pænt antal hændelser, f.eks. mindst 10 forskellige regn. Der vil dog ofte stadig være stor spredning på værdierne.
  • Forsøg at fordele de udvalgte regnhændelser jævnt over året for at fange noget af årstidsvaria­tionen.
  • Gå efter variation i tørvejrsperiodens længde.
  • Analyser én prøve fra hver regn, men sammensæt denne prøve af mange delprøver, fordelt over hele regnhændelsen. På den måde fanger man variationen i stofkoncentration i løbet af hændelsen bedre.
  • Flowproportional prøvetagning er bedst, f.eks. 1 delprøve pr. m3 regnafstrømning, frem for tidsproportional prøvetagning, f.eks. 1 delprøve pr. 15 min. regnafstrømning.
  • Manuel prøvetagning er normalt ikke mulig, da man skal være klar ved regnens begyndelse.

Prøvetagningsmetoderne er beskrevet yderligere i »Vurdering af regnafstrømningens kvalitet før og efter rensning (Byer i Vandbalance, Notat 5)«.

I praksis kan der være begrænsninger i mulighederne. Eksempelvis skal prøvetagningsudstyret sikre, at hele regnen bliver repræsenteret. Det dur således ikke, at alle del-beholdere i en prøvetagningskarrusel er fyldt efter de første få minutters afstrømning. Samtidig skal man sikre, at der indsamles nok vand, til at analyseprogrammet kan gennemføres. De mindste og de største regnvejr må derfor typisk sorteres fra.

Hvilke stoffer?

Regnafstrømning kan indeholde mange stoffer afhængigt af de overflader og kilder, vandet har haft kontakt med (tabel 1). Det er alt for dyrt at analysere for alle potentielle parametre og stoffer. Derfor har man i flere forskningsprojekter forsøgt at udpege såkaldte surrogat-parametre, der kan fungere som indikatorer for andre stoffer i regnafstrømningen. Projekterne har dog vist, at det er vanskeligt at udpege surrogat-parametre. Derfor er det nødvendigt at analysere for mange forskellige parametre.

Tabel 1. Kritiske stoffer og stofgrupper, der kan forekomme i vejvand, deres kilder, og forslag til måleparametre. (Klik på tabel for at se den som pdf)
tabel over kritiske stoffer og stofgrupper
1) Primære kilder. Der findes mange øvrige kilder til samme stof.

Tabel 1 giver et overblik over diverse måleparametre, det kan være relevant at tage med i et analyseprogram. Den er lavet på baggrund af en gennemgang af en række forskningsprojekter og Vandrammedirektivets prioriterede stoffer. Ud over disse »gamle kendinge« skal man være opmærksom på nye forureningsstoffer, såkaldte Emerging Contaminants. Tabellen skal hverken opfattes som en brutto- eller facitliste men snarere et muligt udgangspunkt, når man skal beslutte sig for et måleprogram for regn­af­strømning.

For PAH- og PCB-stofgrupperne tilbyder analysefirmaerne ofte en samlet pakke. Her er inkluderet flere stoffer end dem i tabel 1, og det anbefales at få analyseret efter denne pakke. At tage flere enkeltmetaller med er sjældent dyrt, så det kan også anbefales. Det er ikke nødvendigt at analysere for patogener, hvis regnafstrømningen ikke skal bruges på steder, hvor mennesker kan komme fysisk i kontakt med vandet. Se eksempler på analyseprogrammer i Videnblad 03.15-05.

Hvilke krav?

Bekymring for regnafstrømningens indhold af skadelige stoffer har ikke ført til specifikke grænseværdier i lovgivningen, man kan holde analyseresultater op imod. Den enkelte vurdering må derfor bl.a. bero på en sammenligning med miljøkvalitetskravene, målsætningen for den enkelte vandforekomst, de lokale miljøforhold og de skønnede fortyndingsforhold.

Det betyder, at man ud fra en helhedsbetragtning skal tage stilling til, om den enkelte udledning kan udgøre et problem, og om det er nødvendigt at stille krav til stofkoncentrationerne. Her skal man dog være opmærksom på, at det i praksis er meget vanskeligt at håndhæve sådanne vilkår. Det gælder ikke mindst i forbindelse med nedsivning til grundvandet, hvor det er vanskeligt at dokumentere vandkvaliteten under nedsivningsanlægget.

Man kan eventuelt skele til kravene for grundvand, drikkevand og udledning til ferskvand. Men der findes som sagt ikke specifikke krav til regnvand, der udledes eller nedsives, og de tre nævnte kriterier er udarbejdet med henblik på andre formål. Kravene kan dog ses som retningsgivende. Læs mere i »Byer i Vandbalance, Notat 5«.

Kilde:
Jensen, M.B., Cederkvist, K., Holm, P.E., Ingvertsen, S.T. og Bjergager, P. (2015):Vurdering af regnafstrømningens kvalitet før og efter rensning (Byer i Vandbalance, Notat 5). Offentliggjort på Teknologisk Instituts hjemmeside.


Videnblad nr.: 03.15-04
Forfattere: Marina Bergen Jensen, Karin Cederkvist, Per Bjergager og Peter E. Holm