Dagvatten – en komplex blandning Camilla Vesterlund Vattenmyndigheten Bottenvikens vattendistrikt Vilka ämnen finns i dagvatten? Varför varierar föroreningarna i dagvatten? Måste vi verkligen ta hänsyn till dagvattnet?
• Ämnen i dagvattnet • Koncentrationer och mängder • Fördelning löst/partikulärt
Varierar i tid och rum
Presenter
Presentation Notes
En andledning till varför dagvatten är så komplext är för att det varierar så mkt. Mer intensiva regn – påverkar avrinningen – högre transportkapacitet – mer föroreningar
Vilka ämnen finns i dagvattnet?
Presenter
Presentation Notes
Svår fråga pga kvaliteten varierar varierar väldigt mkt - Beroende på vilket avrinningsområde det är spatiala variationer Tidsmässiga variationer (när man provtar under ett event säsongsvariationer, variationer mellan år, klimatförändringar) Traditionella ämnen som mäts Nya ämnen BAkterier Vad är viktigt att mäta?
Större motorled Mindre väg Bostadsområde
Markanvändning
Presenter
Presentation Notes
Hur stor andel av avrinningsområdet är hårdgjort respektive gröytor Ofta pratar man om att det är markanvändning som avgör vilka föroreningar som återfinns I dagvattnet Men det är inte bara markanvändningen utan ÄVEN vilka typer av aktiviter som pågår.
Aktiviteter
Presenter
Presentation Notes
Väljer vi att tvätta bilen i en tvättomat på macken eller på gården hemma Väljer vi att sanda eller salta på vägarna? Väljer vi att åka buss eller bil Motorgräsklippare eller utan motor Sedan kanske man inte kan säga vad som är rätt eller fel men det påverkar innehållet i dagvattnet
Val av material och produkter
Presenter
Presentation Notes
Väljer vi byggnadsmaterial som läcker ut föroreningar? Koppartak? Fogmassor, lim, färg etc. som Vilka Många ggr kanske inte de som bygegr tänker på att de materialval som görs påverkar t.ex. dagvattnet mer el. mindre och de som kan dagvatten kanske inte riktigt har koll på hur material fungerar byggnadstekniskt. Kanske ska samarbeta mer?
Traditionella ämnen och källor Förorening Exempel på källa Partiklar Slitage av vägyta, fordon, atmosfäriskt nedfall, sandning Kväve, fosfor (N, P)
nedfall via Krom (Cr) Infrastruktur, slitage av rörliga motordelar, dubbdäck Kvicksilver (Hg)
Diffus spridning via varor som innehåller Hg, avfallshantering, industriutsläpp
Bakterier Bräddat avloppsvatten, felkopplingar, djurspillning Olja Spill och läckage från fordon och cisterner, bensinstationer PCB Fogmassor, transformatorer, kablar PAH Vägslitage, däckslitage, vedeldning, avgaser, atmosfäriskt nedfall
Källor: U.S. EPA (1993), Larm (1994), Davies et al. (2001), Ekvall, m.fl. (2001), Fuchs et al. (2006), Bergbäck och Jonsson (2008), Larm och Pirard (2010).
Andra ämnen… Förorening Exempel på källa Nonylfenoler Trafik, fordon, byggnader. Ingår i färg, lack,
plast, betong, fogmassor, rengöringsmedel. Oktylfenol Stabilisator i gummi för däcktillverkning Diuron Pesticid, träskyddsmedel, komponent i lim,
färg och lack. Endosulfan Insekticid, träskyddsmedel. Di(2-etylhexyl)ftalat (DEHP) Fordon, byggnader mm. Mjukgörare i plast,
gummi och färg. Finns i rostskyddsfärg och lack.
Tributyltennföreningar (TBT) Båtbottenfärg, träskyddsmedel, konserveringsmedel för gummi och plast.
Fluoranten Bildas vid ofullständig förbränning. Naftalen Används inom petrolium-, färg- och
verkstadsindustrin. Bildas vid ofullständig förbränning
Bromerade difenyletrar (PBDE) Flamskyddsmedel i isoleringsmaterial, textiler, elektronik mm.
Källor: www.rent.dagvatten.se (2012), Bergbäck och Jonsson (2008), Larm och Pirard (2010).
Presenter
Presentation Notes
Och flera ämnen kommer definitivt att komma! Nya material introduceras hela tiden på marknaden innehållande ämnen vars effekter på miljön vi idag vet lite om. Det är därför viktigt att följa utvecklingen på marknaden samt uppdatera och utveckla mät- och analysmetoder för att följa ämnen som tros kunna ha effekter på miljön
Dagvattnets variationer i tid
Presenter
Presentation Notes
Sedan finns det även en tidsmässig variation av föroreningar. Vilka ämnen och vilka koncentrationer och mängder som finns i dagvattnet varierar under året men även under ett avrinningsevent. Sedan kommer det med all säkerhet även finnas en variation som är på ännu längre sikt på grund av klimatförändringar Variationerna beror dels på att vissa ämnen har säsongsvariationer, finns både naturliga och antropogena säsongsvariationer. Sedan ser de hydrologiska förutsättningarna olika ut under året vilket resulterar I att Ett exempel på antropogen säsongsvariation
Här har vi då event mean concentrations av Suspenderat material för både smält- och regnperioden. Generellt sett så kan vi se att koncentrationerna är högre under smältperioden jämfört med regnperioden. Detta kan dels förklaras med att det finns mer tillgängligt material under smältperioden, pga. av bl.a. halkbekämpningsmedel men även det lägre flödet. Men även inom smältperioden kan vi se en skillnad och det är at regn-på-snö-tillfällena generar väldigt höga koncentrationer. Anledningen till att smälttillfällena och regn-på-snö-tillfällena har högre koncentrationer jämfört med regntillfällena är olika. Smälttillfällena →lågt flöde →höga koncentrationer. Regn-på-snö →högt flöde→transporterar mkt material, framför allt större partiklar både från snödrivor och vägytan.
Fördelning Löst / Total (Fält)
dissolved / total (%)
0
5
10
15
20
25
30
Cd Cu Ni Pb Zn
dis
solv
ed /
tota
l (%
)
Melt periodRain period
Presenter
Presentation Notes
När vi undersökte lösta metaller av totala andelen metaller så var det klart att metallerna var mer partikelbundna under smältperioden och mer lösta under regnperioden. Detta är ju tydligare för vissa metaller såsom zink t.ex. Biotillgänglighet Natriumklorid påverkar lösligheten hos tungmetaller.
Hydrologin varierar under året
Presenter
Presentation Notes
Jag tänkte börja med att dra en snabb bakgrund så att det är lite lättare att förstå resten av presentationen…Kvaliteten på dagvattnet varierar beroende av årstiden. Om man jämför avrinning sommar och vintertid så på sommaren då det regnar så rinner dagvattnet av omedelbart. Däremot på vinter på vintern sker ingen avrinning utan istället så ackumuleras snön som ni ser här på första bilden, vit och fin snö i början av vintern. Sedan under vinterperioden så ackumuleras föroreningar i snön och på slutet av vintern kan det komma att se ut som på bild nr 2. Framemot vårkanten då snön börjar smälta transporterar då dagvattnet med sig dom här ackumulerade föroreningarna och man kan få väldigt höga koncentrationer av lösta föroreningar. Framemot senvåren så är det vanligt med s.k. regn-på-snötillfällen, dvs., det regnar då det fortfarande finns snö och marken är frusen. Eftersom regnet då inte kan infiltrera så blir det väldigt stora avrinningsvolymer som sedan kan transportera stora partiklar som finns kvar från tex. halkbekämpning. Senare under sommaren och hösten så beror kvalitén på t.ex. hur många dagar det är mellan regntillfällena. Föroreningar finns i även större mänger under vinterhalvåret vilket bidrar till att det är en skillnad mellan säsonger.
T T0 MELT
SOLUBLE WATER SOLIDS Conc. of pollutant in runoff
Water Volume
(Oberts, et al., 2000)
Variationer inom säsong
Variationer under event
Uniform
0
50
100
0 50 100Runoff volume (%)
Pollu
tant
load
(%)
Advanced
0
50
100
0 50 100Runoff volume (%)
Pollu
tant
load
(%)
Delayed
0
50
100
0 50 100Runoff volume (%)
Pollu
tant
load
(%)
Presenter
Presentation Notes
According to Bertrand-Krajewski et al. (1998), a definition of a significant first flush would be if 80 % of the total pollutant mass was transported with the first 30 % of the volume discharged during an event.
Variationer under event
0
20
40
60
80
100
0 20 40 60 80 100Män
gd v
ätej
oner
(%)
Volym avrinning (%)
0
20
40
60
80
100
0 20 40 60 80 100
Män
gd k
lorid
(%)
Volym avrinning (%)
0
20
40
60
80
100
0 20 40 60 80 100
Män
gd T
SS (%
)
Volym avrinning (%)
H+-joner Klorid TSS
Variationer under event
Presenter
Presentation Notes
The transport of pollutants was also investigated by plotting cumulative curves for the entire snowmelt period. The X-axis shows the runoff volume as a percent of the total runoff volume and the Y-axis show the pollutant as a percentage of the total pollutant load transported during the snowmelt. A uniform transport was found for H+-ions and TSS throughout the snowmelt, this was also found for total and dissolved heavy metals. These findings are interesting because they differ from other studies that have found an advanced transport of dissolved substances such as H+-ions and a delayed release mode for the TSS. The only substance showing an advanced release was chloride.
Dagvatten –inte bara en komplex blandning utan även en komplex fråga…
VAR ska vi provta?
• Vart ska man provta? Utgå från statusklassning och MKN? I recipienten? I avrinningsområdet? Uppströms? Nedströms?
Presenter
Presentation Notes
-Ska områden prioriteras utifrån markanvändning? -Ska trafikintensitet bestämma reningsgrad -Beroende av recipientens känslighet? En kombination av allt? En annan viktig sak för att veta vad som finns i dagvattnet är Provtagningen som kan påverka vilka koncentrationer man till slut säger att man har i sitt prov. Händer väldigt många processer i ledningsnätet, sedimenterar partiklar, organiskt material bryts ned, etc.
NÄR ska vi provta? • Hela året eller bara utvalda delar av året? • Hela avrinningseventet eller bara ”första” delen?
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
26/m
ar28
/mar
06/a
pr08
/apr
09/a
pr10
/apr
17/a
pr23
/apr
25/a
pr
25-M
ay26
-May
28-M
ay3-
5 ju
ni
13-J
un20
-Jun
22-J
un23
-Jun
(mg/
l) SmältperiodRegnperiod
0
20
40
60
80
100
0 20 40 60 80 100
volume runoff (%)
Load
of T
SS (%
)
TSS TSS
HUR ska vi provta? • Manuell eller automatisk provtagning? • Flödespropertionerlig eller tidsproportionerlig? • Från ytan eller i ledning? • Tid mellan provtagning och analys • Analysmetoder
Presenter
Presentation Notes
Många ggr är det kanske inte på tal att ta manuella prover, det krävs helt enkelt för mkt resurser. Men när vi använder automatisk provtagare stöter man på många bryderier, t.ex. var ska man ha insuget? På botten, i mitten? Hur mkt påverkar sughöjden vilken partikelsammansättning man får upp i sitt prov? Jag vet att Maria har ett doktorandprojekt som studerar detta just nu… Fungerar det att använda automatisk provtagare till alla typer av prov? Om man ska analysera bakterier finns det då risk att man har en bakterietillväxt i provtagaren som påverkar provet? Ska vi provta bara från ytan eller i ledningsnätet? Många ggr tar vi dagvattenprover i ledningsnätet men hur vet vi att det bara är dagvatten? Beroende på hur avrinningsområdet ser ut och hur stort det är osv. så är sannolikheten stor att det finns felkopplingar, dvs. spillvatten är påkopplat på dagvattennätet, det är inläckage som späder koncentrationerna. Dessutom händer det en massa processer i ledningsnätet Hur lång tid mellan provtagning och analys och vad händer däremellan med t.ex. fördelning löst/partikulärt? Hur bra är analysmetoderna? TSS t.ex som är väldigt vanligt att analysera för dagvatten är från början en analysmetod som är utvecklad för spillvatten som har en helt annan partikelstorleksfördelning.
VAD ska prioriteras? • Konventionella ämnen? • Vattendirektivets prioriterade lista? • Nya ämnen? • Partikulära och/eller lösta föroreningar? • Samverkanseffekter…
Presenter
Presentation Notes
Konventionella föroreningar såsom partiklar, näringsämnen, tungmetaller, PAH?
Samma frågor för rening av dagvatten
- Vi kan inte rena allt dagvatten! - När är påverkan från dagvattnet
VA Gata Park Mark och exploatering Planavdelning Miljö o hälsa
Dagvattenfrågan på bordet - Ofta kommer dagvattnet in för sent i processen
• Nationell samordning av dagvattenfrågor!
Måste vi verkligen ta hänsyn till dagvattnet?
Presenter
Presentation Notes
Kriterier, metoder
Tack för uppmärksamheten!
Staden är full av vatten!
Naturlig och urban hydrologi
Presenter
Presentation Notes
I takt med att staden förtätas och byggs ut ökar de hårdgjorda ytornas areal betydligt vilket förändrar regnvattnets naturliga avrinningsförhållanden och vattnets kretslopp. Det blir svårare för regnvattnet att tränga ner i marken och avrinningen blir snabbare. Varför finns det föroreningar i dagvatten?
