Udarbejdet for: Miljøstyrelsen & Oliebranchens Miljøpulje

Dias nr. 1ATV Villaolietanke 26-01-10

Erfaringsopsamlinger på udbredelsen af forureningsfaner i

grundvand og udviklingen i poreluftkoncentrationer på

villatanksager

Udarbejdet for: Miljøstyrelsen & Oliebranchens Miljøpulje


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


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 grund-vandsforureningens udbredelse var begrænset og muligvis kunne tilskrives biologisk omsætning.

• Der var inden projektets start erfaring for at poreluftkoncentrationerne aftager kraftigt, relativt hurtigt efter spildtidspunktet.


Fanelængde af forureningsfaner i grundvand

Udarbejdet i et samarbejde mellem NIRAS og Dansk Miljørådgivning A/S.


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.


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.


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.


Alle sager


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.


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.


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 JAGG-modellen 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.


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.


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.


Fanelængde af fri fase

• Median (50% fraktilet) fanelængden kan beregnes til 4 meter.

• Den største fanelængde er 29 meter.

• Fanelængden reduceres over tid.


Sammenfatning

• Sagsparametre med betydning for forureningsfanens udbredelse:– Spildstørrelse (mere eller mindre end 500 kg produkt)– Tilstedeværelse af fri fase.– Ler i de vandførende aflejringer.

• Spildstørrelsen har den største effekt på fanelængden.

• Sagsdata som kan have effekt på hvor hurtigt forureningsfanen reduceres:• 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.

• 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.


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.


Udvikling i poreluftkoncentrationer

Udarbejdet af Dansk Miljørådgivning A/S.


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.


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.


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.

• 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.


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.


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.


BTEX i alle målepunkter

• Tydeligt fald indenfor ca. 2 år.• 50 % fraktil stabiliseres omkring/under

baggrundsniveauet i Danmark.


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.


Nøgletal for alle målepunkter

• 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:

– 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.

Dataanalyse(alle data)

%-del af samtlige data mindre endÅr før datafraktil < 100 x

afdampningskriteriumHalveringstid

(år)Signifikans-

grænsenBaggrundsni-veauet i DK

100 x afdampnings-

kriteriet 50% 75% 90% 50% 75%

Alle målepunkter TVOC 7 17 69 <0,09 1,0 - 0,58 2,2Alle målepunkter benzen 58 67 96 <0,06 <0,06 <0,06 0,18 0,75Alle målepunkter BTEX 27 42 n.a. n.a. n.a. n.a. 0,29 1,6Alle målepunkter C9/C10 21 21 93 <0,15 <0,15 0,17 0,28 4,7


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.


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.


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.


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.


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.


Spørgsmål

Documents

Udarbejdet for: Miljøstyrelsen & Oliebranchens Miljøpulje