En tysk studie har analyserat 69 olika mikrosubstanser i bräddavloppsvatten och sökt fördelningen av dem mellan spillvattnet och dagvattnet i bräddavloppet. Utfallet är olika för olika ämnen; ibland späder dagvattnet, ibland ökar det
Av: Jörgen Hanaeus
Organiska mikroämnen har analyserats i nätets sista bräddavlopp från ett område i sydvästra Stuttgart. Av 69 utvalda ämnen i olika kategorier (läkemedel, hygienprodukter, fosfororganiska flamskyddsmedel, biocider, plasticerare, industrikemikalier, kontrastmedel (röntgen och polyaromatiska ämnen) kunde 60 detekteras i bräddvattnet.
Referensvärden för spillvattnet skapades från torrvädersavrinningar där inläckagets (dränvatten) storlek uppskattades med kunskap om renvattenförbrukningen. Fördelningen mellan spillvatten och dagvatten gjordes utifrån mätningar av den elektriska ledningsförmågan.
Bidraget från flera ämnen var störst från spillvattnet och dagvattnet spädde ut dessa. Motsatsen förekom dock också, särskilt från urbana biocider och däckstillsatser.
Tolkningssvårigheter uppstod bl a angående ämnens reaktion i ledningsnätet och mobilisering av avsatta partiklar, främst i samband med first flush.
Artikeln
I EU:s vattendirektiv av 2000 definierades 33 prioriterade ämnen; organiska mikroämnen, men även metaller inkluderades. Omprövningar sker med några års mellanrum och 2013 innehöll listan 45 ämnen sedan flera tillkommit och några avskrivits. Dessa ämnen utgjorde en plattform för urval av substanser att analysera i bräddavloppsvatten. I Tyskland finns ca 72 000 bräddavlopp och dessa tillskott från det urbana samhället är alltså viktigt att ha grepp om.
Material och metod
Studien genomfördes i ett 35 km2 stort urbant avrinningsområde i sydvästra Stuttgart, som i huvudsak har ett kombinerat avloppssystem. Andelen hårdgjorda ytor var ca 50 %. Avloppsreningsverket får ett snittflöde av 23 000 m3/d (160 000 pe) och har floden Körsch som recipient. Under sommarmånaderna står verket för en dominerande del av flödet i Körsch.
Ledningsnätet har 37 bräddavlopp varav 16 med tillhörande bräddmagasin. Bräddavloppet närmast avloppsverket befanns efter simulering stå för 44 % av den totalt bräddade volymen och valdes därför ut för omfattande mätningar. Sju regntillfällen under juli-oktober 2014 analyserades flödesproportionellt.
Bräddavloppet ifråga försågs med nivå- och flödesmätare (1 reg/min) samt automatiserad, kyld provtagningsutrustning som tog 150 ml prov per 300 m3 passerat bräddvatten. Nederbörd mättes i en station ca 2 km från bräddavloppet. Flöde och varaktighet för resp. regnhändelse presenteras, liksom längden av torrperiod före regn. För bedömning av infiltrerande dränvatten i spillvattnet under torrväder ansattes renvattenförbrukningen 125 l/p,d.
För att få basvärden för spillvattnet togs 24h-flödesviktade samlingsprover från inkommande vatten till avloppsverket under ett vinter- (februari) och ett sommardygn (juli); totalt 9 st.
Recipientprover togs även från fyra platser under nio torrvädersdagar (februari och juli).
Ämnen för analys valdes från flera kriterier. De skulle representera olika källor och transportvägar och ha olika fysikaliska och kemiska egenskaper samt vara en prioritera substans enligt EU:s vattendirektiv. De 69 ämnen som valdes var: 15 personlig-hygienprodukter, 5 röntgenkontrastmedel, 2 sötningsmedel, 18 industriella kemikalier, 7 pesticider och herbicider, 6 PCB:s och 16 PAH:s.
Analyserna utfördes med GC+MS eller LC+tandem MS före och efter membranfiltrering. pH och konduktivitet togs på alla prover.
Resultat
De siffermässiga resultaten för ämneshalter visas i figurer och data visas även i ett artikelsupplement, med angiven nätadress. Av 69 ämnen hamnade alla sex PCB:s under detektionsgränsen liksom methyltriclosan och herbiciden dichlorprop. Övriga 61 ämnen detekterades.
Konduktivitetsmätningarna som låg till grund för fördelningsberäkningarna visade värden 1020-1250 µS/cm för spillvattnet en torr dag före regn och för dagvattnet i insamlingsområdet mättes 75 µS/cm.
Ämnena ur grupperna hygienprodukter, sötningsmedel och röntgenkontrastmedel hade sina högsta värden i spillvattnet och späddes ut av regnvattnet. Detsamma gällde de allra flesta industrikemikalierna, flamskyddsmedlen och plasticerarna. Högsta värden för dagvattnet som alltså i dessa avseenden späddes ut till lägre halt av spillvattnet gällde för gruppen biocider, främst herbicider, och PAH:s; sannolikt från ogräsbekämpning resp trafikemissioner.
Koffein gav det högsta haltvärdet i bräddvattnet, men kunde också undergå nedbrytning i ledningsnätet.
Slutsatser
Bräddavloppen stod för en avsevärd del av tillförseln av organiska mikroämnen till recipienten för avloppssystemet; 60 av 69 sådana detekterades i bräddvattnet. För de flesta ämnena varierade ämnets medelkoncentrationer för varje regnhändelse inom en tiopotens. Konduktiviteten bedömdes fungera som indikator på spillvatten resp dagvatten (tveksamt i kallt klimat då vägsalt oregelbundet höjer dagvatten konduktiviteten).
Källa: Launay, M.A.a), Dittmer, U.a) & Steinmetz, H.b) (2016): “Organic micropollutants discharged by combined sewer overflows – Characterization of pollutant sources and stormwater-related processes”. Water Research, 104, pp 82-92.
Författarna:
1) University of Stuttgart, Institute for Sanitary Engineering, Water Quality and Solid Waste Management (ISWA), Bandtäle 2, AA2ED47E-AC94-43A9-9CA2-CE1B7F279B7F Stuttgart, Germany.
2) University of Kaiserslautern, Dep of Civil Engineering, Resource Efficient Wastewater Technology, Paul-Ehrlich-Str. 14, 67663 Kaiserslautern, Germany
Korrespondens: marie.launay@iswa.uni-stuttgart.de
