Avrenning fra gater og veier, kilder og mulige tiltak

Turid Hertel-Aas, Miljøseksjonen, Vegdirektoratet

29.08.2016

Vegavrenning og tunnelvaskevann

AvrenningFoto: Knut Opeide

Sprut

Avrenning

Grunnvanntransport

Sprut

Kompleks blanding av: • Partikler• Metaller• Organiske miljøgifter• Plantevernmidler• Vegsalt• Tensider (såpe)

Tunnelvaskevann er betydelig mer forurenset enn avrenning fra veg i dagen

29.08.2016

Kilder: Metaller

Foto: Knut Opeide

Dekk

Eksos

Bremser

Veidekke (Asfalt/bitumen)

Zn, Cu, Pb, Cd, Al, Ca, Co,

Mn, W

Karosseri

Veisalt

veginnstallasjoner

Cr, Zn(stål), Fe

Pb, Al, Ca,

Fe, K, Mg, Na, Si, Sr, Ti

Pb, Ni, Cd, Cr, Zn, Ag,

Ba, Co, Mo, V, Sb, Sr,

Cu, Pb, Ni, Ba, Fe, Mo, Na, Sb

Na… Økt korrosjon og frigivelse av

metaller

Zn (galvanisert

stål)

Oljelekkasje

Pb, Cu, Zn

Prioritert farlig stoffPrioritert stoffVannregionspesifikt stoff

Kilde: Meland S. 2010, Storhaug og Åstebøl, 2015

Kilder: Metaller

Foto: Knut Opeide

Dekk

Eksos

Bremser

Veidekke (Asfalt/bitumen)

Zn, Cu, Pb, Cd, Al, Ca, Co,

Mn, W

Karosseri

Veisalt

veginnstallasjoner

Cr, Zn(stål), Fe

Pb, Al, Ca,

Fe, K, Mg, Na, Si, Sr, Ti

Pb, Ni, Cd, Cr, Zn, Ag,

Ba, Co, Mo, V, Sb, Sr,

Cu, Pb, Ni, Ba, Fe, Mo, Na, Sb

Na… Økt korrosjon og frigivelse av

metaller

Zn (galvanisert

stål)

Oljelekkasje

Pb, Cu, Zn

Kilde: Meland S. 2010, Storhaug og Åstebøl, 2015

• Det er generelt de vannregionspesifikke stoffene kobber (Cu) og sink (Zn) som forekommer i de høyeste konsentrasjonene i vegavrenning

• For Cu og Zn er ca 40-50% partikkelbundet

Kilder: Organiske miljøgifter, Polyaromatiske hydrokarboner (PAH)

Foto: Knut Opeide

Dekk

Eksos

Veidekke/Asfalt/bitumen

pyren, fluoranten, benzo(ghi)pery

lene)

Oljelekkasje

Lavmolekylære (LMM) PAH

Blanding av Høymolekylære og petrogene LMM PAH

Pyrogene PAH fra ufullstendig forbrenning

• Fluoranten og Pyren forekommer ofte i de høyeste konsentrasjonene i vegavrenning.

• En stor andel av PAH-forbindelsen er partikkelbundet

Eksempler på konsentrasjoner av metaller og PAH i vegavrenning

Data fra 340 avrenningsepisoder fordelt på 30 steder i Storbrittania

Zn TunnelvaskZn E6 Skullerud

8000

7000

6000

5000

4000

3000

2000

1000

0

Sin

k (

Zn

) -

µg

/L

Kilde: Skulleruddata; Åstebøl 2003. Tunnelvask; Meland et al. Upubl

ÅDT ~ 30 000

Snitt 205 µg/LMax 544 µg/L

29.08.2016

For typiske konsentrasjonsverdier for tungmetaller i veivann, se også Storhaug og Åstebøl 2015.

Kilde: Road Drainage and the Water Environment. UK Highway Agency.

Data fra vegavrenning og tunnelvask i Norge

Kilder: øvrige organiske miljøgifter

Foto: Knut Opeide

Eksos

Elektronikk/interiør?

Understellsbehandling

Bilpleieprodukter

Benzen

DEHP (dietylheksylftalat) Tinnorganiske forbindelser?

(tributylkation?)

DEHP, Oktylfenol

Prioritert farlig stoffPrioritert stoffVannregionspesifikt stoff

Kjøle-/smøremidler

Klorparafiner, mellomkjedete (C14-17)

Dekk

Nonylfenoler*

*Inneholder etoksylater (NPEO) som nedbrytes til nonylfenol (NP)

BromertedifenyletereHeksabromsyklododdekan (HBCDD)

Kilder: øvrige organiske miljøgifter

Foto: Knut Opeide

Eksos

Elektronikk/interiør?

Understellsbehandling

Bilpleieprodukter

Benzen

DEHP (dietylheksylftalat) Tinnorganiske forbindelser?

(tributylkation?)

DEHP, Oktylfenol

Det er registrert få Norske data for innholdet av denne typen organiske miljøgifter i vegavrenning

Kjøle-/smøremidler

Klorparafiner, mellomkjedete (C14-17)

Dekk

Nonylfenoler*

*Inneholder etoksylater (NPEO) som nedbrytes til nonylfenol (NP)

BromertedifenyletereHeksabromsyklododdekan (HBCDD)

Utvalg av organiske Prioriterte stoffer som kan være relevante for vegavrenning

3rd Mar. 2014

Stoff Tunnelvaskevann,

Södra Länkena (µg/L)

Tunnelvaskevann ,

Törnskogstunnelnb

(µg/L)

Avrenningsvann

(µg/l)

Veg ˂ 30

000 ÅDT

(µg/L)e

Veg > 30 000 ÅDT(µg/l)e

Sediment fra

rensebasseng

(µg(kg TS)

Benzen 0,0001(I.D.<0,0001)

0,0003 (I.D.<0,0001)

0,058 ± 0,034c 0.5 1.5 I.M.

Brommerte difenyletere I.D. I.D. 0.01 0.01 21

Di(2-etylheksyl)ftalat (DEHP) 41 (6,8) 200 (I.D.,<1) 44 ± 57c

1,6 (<1-5)d

1 2 I.M

Nonylfenoler (4-nonylfenol) I.D. I.D. 5.6 ± 5,4c

0,11 (<0,1 -

0,24)d

0.4 0.6 I.D (<2)

Oktylfenol 4-(1,1,3,3-

tetrametylbutyl)fenol

0,22 (0,08) 0,2 (0,04) 0.02 0.02 170

Tributyltinnforbindelser

(tributyltinnkation)

I.D (<0,001) 0,008 (I.D. <0,001) 0.002 0.002 3.4

Triklormetan 0,41 (0,31) I.D. (<0,1) 0.036 0.036 I.M

a Södra Länken i Sverige, ÅDT 100 000. konsentrasjoner etter 14 timer sedimentering er gitt i parentes (ikke publisert)b Törnskogstunneln i Sverige, ÅDT 20 000. Konsentrasjoner etter 36 timer sedimentering er gitt i parentes (ikke publisert)Cmotorveg i Danmark (Kjølholt et al., 1997 i Åstebøl m.fl., 2012)d Sterkt traffikert veg i Sverige. (Björklund et al., 2007 i Åstebøl m.fl., 2012)eForslåtte årlige middelverider for noen organiske miljøgifter i vegavrenning i Norge, Åstebøl et al., 2012fSediment fra Vassum rensebasseng som mottar forurenset avrenningsvann fra E6 (Frogn kommune), samt tunnelvaskevann fra tre tunneler, (Meland S. 2012. SVV rapport nr 94).

Stor usikkerhet

Oppsummering: kilder

● Mange kilder til utslipp av metaller og organiske miljøgifter fra veg og trafikk

● Vi vet mye om innholdet av metaller og til dels PAH

– Vanskelig å lage gode modeller som kan forutsi stoffkonsentrasjoner i vann

– mange faktorer som påvirker

● Vi vet generelt lite om nivåene av organiske miljøgifter (prioriterte stoffer og vannregionspesifikke stoffer) i vegavrenning.

– Få eller ingen målinger i Norge

– Stort behov for kunnskapsoppdatering

● Usikkert hvor stort bidraget fra veg og trafikk er sammenliknet med andre kilder, spesielt for organiske miljøgifter

29.08.2016

www.vegvesen.no/NORWAT

«Litt slik…

Foto: K. Opeide

…i Norge har vi mange slike veger…

Foto: K. Opeide

… men også mange slike (> 1000); hot-

spot!»

Foto: K. Opeide

~90 % har ikke

rensing

Tiltak: fra tiltaksprogrammene

Hovedprosess:

– Sedimentering av partikler og partikkelbundne forurensninger

– Fortynning

Sekundærprosesser:

– Biologisk og kjemisk: opptak, omsetning, nedbrytning Foto: COWI

• God på rensing av partikkelbundne forurensninger, dårlig på løste

• Utfordring å etablere riktige kriterier for NÅR vi skal rense (trafikk, total utslipp, konsentrasjoner, resipientens sårbarhet,…)

• Ekstra rensetrinn bør vurderes i spesielt trafikkerte områder og ved spesielt sårbare resipienter

– Bygging av rensebasseng

Renseprosesser

29.08.2016

Tiltak: fra tiltaksprogrammene

– Utbedring av rensebasseng med dårlig funksjon

• tetting av bassengbunn

• Opprensking

• utbedring av erosjonsskader og

• bedre rutiner for drift

Foto: Espen Rise Gregersen 2015

Gjengrodd, mottar ikke vegavrenning For lav vannstand, reduserert oppholdstid

29.08.2016

Tiltak: fra tiltaksprogrammene

– Bygging av renseløsninger i tunneler som mangler oppsamling og rensing av tunnelvaskevann

• Pågående tunnelrehabiliteringsprosjekt

– Flere gamle tunneler blir oppgradert med renseløsninger– Muligheter for innovative løsninger? (kompakte/semi-mobile løsninger)

29.08.2016

Forslag til nye retningslinjer for rensing av vegavrenning og tunnelvaskevann

Veg i dagen

ÅDT<3 000

ÅDT>30 000

Infiltrering vegskulder

Middels / Høy sårbarhet

Lav sårbarhet

RensingInfiltrering vegskulder

Bortledning Rensing

ÅDT 3 000 - 30 000

Tunnel

Rensing

Kilde: Ranneklev m.fl. 2016, SVV rapport nr 597/NIVA RAPPORT L.NR. 7029-2016. Illustrasjon: Sondre Meland

ÅDT (årsdøgntrafikk) = gjennomsnittlig antall kjøretøy per døgn

29.08.2016

Karakterisering av vannforekomsters sårbarhet

● Metodikk som kan brukes til å bestemme vannforekomsters sårbarhet for avrenningsvann fra vei i anlegg- og driftsfasen

● 2 matriser med sårbarhetskriterier fra vannforskriften og Naturmangfoldloven. Kriteriene inkluderer bl.a.

• Økologisk og kjemisk tilstand

• Størrelse og vannutskiftning (fortynning)

• Vannkjemiske parametere (kalk, humus)

• Biologi (bl.a. rødlistede arter og naturtyper)

● Bestemmer vannforekomstens plassering i en av tre sårbarhetskategorier: «Lav», «Middels» eller «Høy».

● Skal sikre en mer enhetlig og bedre faglig vurdering av NÅR det bør settes i verk rensetiltak/evt bortledning

● Dette er versjon 1.0. Revideres etter hvert som man får erfaring fra bruk

29.08.2016

Andre mulige tiltak:

● Redusere utslipp fra kjøretøyer

– Krav til materialbruk, funksjonskrav

● Endrede rutiner for vedlikehold av veier

– Systematisk gatefeiing

– Systematisk tømming av sandfangkummer

– Redusert bruk av vegsalt

– Bortkjøring av forurenset snø og rensing av smeltevann

● Økonomiske virkemidler

– Gebyrbelagt bruk av piggdekk

– Gebyrordninger for å redusere biltrafikken

● Bruk av blå-grønne løsninger

29.08.2016

Kilde: Storhaug og Åstebøl, 2015

Oppdatering av kunnskapsgrunnlaget

Kartlegging av egne påvirkninger og utredning av relevante tiltak for å beskytte eller forbedre vannmiljøet mht miljøgifter

● FoU-aktiviteter – Implementering av resultater fra FoU-programmet NORWAT

(Nordic Road water), 2012-2016

– Kunnskap inn i håndbøker og YM-planer

– Nordisk FoU-samarbeid: REHIRUP (Reducing Highway RunoffPollution), 2016-2019

Skal bl.a. øke kunnskapen om

– Organiske miljøgifter i vegavrenning

– Avanserte renseteknologier

– Rensing ved filtrering og sorpsjon (egnede filtermasser)

– Europeisk samarbeid: CEDR (Conference of European Directors of roads, forum for vegmyndigheter):

• Forskningsutlysning: Vegsalt, miljøgifter, rensing

29.08.2016

Oppdatering av kunnskapsgrunnlaget

● Pågående overvåkning

– «Innsjøundersøkelsen»

• Undersøkelser i ca 70 vegnære innsjøer (hvert 3dje år)

• Primært fokus på saltpåvirkning (klorid, sjiktning/oksygensvinn)

• Måler også konsentrasjonen av løste metaller i vannfasen

• Biologiske undersøkelser i totalt 21 av innsjøene (fytoplanktonbiomasse og samfunnsstruktur)

● Fremtidig overvåkning?

– NORWAT vil anbefale at det settes i gang mer screening og overvåkning av stoffer i avrenningsvann/tunnelvaskevann (inkl. organiske miljøgifter)

• Vil få mer kunnskap om aktuelle stoffer gjennom REHIRUP

22.09.2016

22.09.2016

Takk for oppmerksomheten!

Sluttkonferanse NORWAT - Tirsdag 20. september.Clarion hotell og Congress Trondheim.

Forurensing fra vegbygging, trafikk og tunnelvask påvirker vannkvalitet og dermed livsbetingelser for vannlevende organismer. Forskningsprogrammet NORWAT (Nordic Road water) har arbeidet for å utvikle virkemidler for å redusere utslipp av forurensningsstoffer til resipient og risiko for biologisk skade forårsaket av avrenningsvann. I år presenteres hovedresultatene fra programmet og verktøy som kan bidra til at vegnettet planlegges, bygges og driftes uten å påføre vannmiljøet uakseptabel skade.

Påmeldingsfrist er 12. september!

Link til program: http://www.vegvesen.no/_attachment/1421444/

Link til påmelding:https://www.berg-hansen.no/eventportal/?E=1798&A=59457&Att=0&WebNo=1&Sec=kNijxxlNbkeRihpH

29.08.2016

Aktuelle referanser:

● Meland S. 2010. Ecotoxicological effects of highway and tunnel wash water runoff. PhD-avhandling, Norges Miljø og Biovitenskapelige Universitet. ISSN 1503-1667, ISBN 978-82-575-0935-4.

● Meland S. 2012. Kjemisk karakterisering av sediment fra Vassum sedimenteringsbasseng. SVV rapport nr 94. http://www.vegvesen.no/fag/Fokusomrader/Forskning+og+utvikling/pagaende-FoU-program/NORWAT/Publikasjoner/_attachment/353771?_ts=138336b08e8&fast_title=Kjemisk_karakterisering+av+sediment+fra+Vassum+sedimenteringsbasseng_2012.pdf

● Åstebøl et al., 2012. Beregning av forurensning fra overvann, COWI-rapport

● Storhaug og Åstebøl, 2015. Avrenning av miljøgifter fra tette flater – Litteraturstudium. COWI-Aquateam-rapport

● Ranneklev m.fl., 2016. Vannforekomsters sårbarhet for avrenningsvann fra vei under anlegg og driftsfasen. SVV rapport nr 597/NIVA RAPPORT L.NR. 7029-2016 SVV rapport.

● Denne og andre relevante fagrapporter fra NORWAT kan lastes ned fra: http://www.vegvesen.no/fag/Fokusomrader/Forskning+og+utvikling/pagaende-FoU-program/NORWAT/Publikasjoner

29.08.2016