Invloed van depositie

De verontreiniging van hemelwater kan niet alleen veroorzaakt worden door de eigen op- en overslagactiviteiten, maar ook door depositie vanuit de lucht. Depositie vanuit de lucht kan deels gelinkt zijn aan eigen bedrijfsactiviteiten (andere dan opslag), maar ook externe bronnenkunnen hierin een rol spelen. Tijdens de VMM meetcampagnes werden echter geen depositiemetingen uitgevoerd.

De invloed van depositie op verontreiniging van hemelwater wordt daarom besproken op basis van beschikbare literatuur en algemene meetgegevens.

Luchtvervuiling en depositie

Boogaard en van der Hulst (2004) gaven reeds aan dat een grotere luchtvervuiling voor een grotere verontreiniging van het hemelwater zorgt. Dit kan op twee manieren: via droge en natte depositie. Bij natte depositie nemen de regendruppels de vervuiling rechtstreeks mee uit de lucht en valt dit zo op het terrein. Dit zou een bron zijn van PAK’s (Boogaard en van der Hulst, 2004), koper, cadmium en lood (Davis et al., 2001). Bij droge depositie slaat de verontreiniging neer onder de vorm van stofdeeltjes, die dan later in aanraking komen met het (afstromend) hemelwater (Claytor en Scheuler, 1996).

Afstromend hemelwater in industriële omgeving en woongebieden

In de literatuur werd data verzameld van verontreinigd hemelwater van woongebieden, wegen en bedrijventerreinen. In Tabel 2 worden data van hemelwatermetingen in het buitenland gepresenteerd en vergeleken met de beschikbare Vlaamse lozingsdata voor afvalopslagbedrijven. Voor de buitenlandse metingen gaat het voornamelijk om data van woongebieden.

Het analyseren van deze hemelwaterdata in Nederland gaf volgens STOWA (Boogaard en Lemmen, 2007) aanleiding tot volgende conclusies:

Tabel 3 toont een overzicht van de Nederlandse databank met data van woongebieden, landelijke wegen en bedrijventerreinen. De studie geeft geen specifieke informatie over afvalopslagbedrijven. Uit deze data blijkt dat het afstromend hemelwater van de bedrijventerreinen hoge concentraties aan PAK bevat. De mediane concentraties werden ook aangeduid op de grafieken van Bijlage 3 van de BBT-studie. Het is duidelijk dat voor PAK’s, de problematiek van verontreiniging van hemelwater zich voornamelijk in industriële omgevingen stelt. Dit wil echter niet zeggen dat de industriële activiteiten op het eigen bedrijfsterrein de voornaamste oorzaak zijn van de verontreiniging. Ook industriële activiteiten in de omgeving of verkeer zullen hierin een bijdrage hebben. Er zijn helaas geen gegevens van niet-landelijke wegen (snelwegen, drukke gewestwegen) beschikbaar.

Vergelijking meetgegevens industriële omgeving (Nederland) met de Vlaamse data bij afvalopslag

In Tabel 4 worden Nederlandse meetgegevens (STOWA database versie 2.6, 2007) van een aantal relevante parameters getoetst aan het VLAREM indelingscriterium. Hierbij werd gekeken naar de parameters met een mediane concentratie voor de Nederlandse bedrijventerreinen hoger of gelijk aan het indelingscriterium en de mediane concentratie bij de Vlaamse afvalopslagbedrijven. Enkele parameters, zoals antimoon, seleen, tin, telluur en titanium zijn niet opgenomen in de Nederlandse meetgegevens, terwijl hun concentraties wel boven het indelingscriterium liggen voor een aantal Vlaamse afvalopslagbedrijven (zie grafieken Bijlage 3 van de BBT-studie). In de laatste kolom van de tabel is de mediaan van de meetwaarden bij Vlaamse afvalopslagbedrijven gegeven.

Voor verschillende PAK liggen de mediane waarden van de Nederlandse bedrijventerreinen boven het IC en boven de gemeten waardes bij de Vlaamse bedrijven. Dit is ook te zien op de grafieken in Bijlage 3 van de BBT-studie. Dit geeft aan dat de voor de opgesomde parameters in Tabel 4 de verontreiniging slechts voor een klein gedeelte verbonden is met de opslagactiviteit zelf. We bespreken de externe emissiebronnen van PAK’s verder in volgende paragraaf.

Oorzaken van PAK-verontreiniging van oppervlaktewater en rioolwater

De verontreiniging van het hemelwater bij afvalopslagbedrijven wordt niet enkel veroorzaakt door de eigen bedrijfsactiviteiten, maar ook door externe bronnen (depositie). In deze paragraaf bespreken we de voornaamste oorzaken van PAK-verontreiniging van oppervlaktewater en rioolwater. Dit laat toe de problematiek van PAK-verontreiniging van het hemelwater bij afvalopslagbedrijven ruimer te kaderen.

In Tabel 5 zijn de voor Nederland belangrijkste emissiebronnen van PAK in gerioleerde lozingen weergegeven, in Tabel 6 deze van lozingen in het oppervlaktewater.

Uit de tabellen blijkt dat PAK’s vooral via atmosferische depositie en lekkage van motorolie, en in mindere mate via huishoudelijk afvalwater en bandenslijtage, in het rioolwater terechtkomen. Een belangrijk aandeel hiervan belandt ook in het oppervlaktewater. Andere belangrijke bronnen van oppervlaktewaterverontreiniging zijn opnieuw atmosferische depositie, en voor bepaalde stoffen de binnenvaart en recreatievaart en de uitloging uit gecreosoteerd hout.

PAK’s ontstaan voornamelijk door onvolledige verbranding van steenkool, olieproducten, hout en houtskool. De productie van PAK bij industriële processen is beperkt. Zij kunnen wel worden aangetroffen bij de vervaardiging en verwerking van rubber (procesoliën bij de productie van banden), kunststoffen, verf, lakken, dakbedekking minerale oliën en teerproducten, en bij wegenbouw. In de chemische grondstoffenindustrie dienen ze als tussenproducten bij syntheses van bijvoorbeeld verfstoffen en pharmaceutica. Het grootste aandeel van de PAK die in de natuur terechtkomen, heeft een antropogene herkomst: wegverkeer en slijtage van banden en wegdek, maar bijvoorbeeld ook openhaarden, landbouw en verwarming. De natuurlijke inbreng, door bosbranden en vulkanische activiteit, is verwaarloosbaar.

Door hun slechte of geringe oplosbaarheid in water, hechten PAK aan zwevende stoffen en accumuleren zij in de waterbodem. De totale lozing van PAK in oppervlaktewater door bedrijven is vele malen kleiner dan de diffuse lozingen in de lucht door wagengebruik (vnl. met dieselmotor), verwarming van woning met hout, tabaksrook, dampen afkomstig van het bakken, enz. (meer informatie: zie www.milieurapport.be). PAK’s in oppervlaktewater zijn voornamelijk afkomstig van die diffuse bronnen (VMM, 2010). Uit onderzoek van de diffuse bronnen van PAK en uit metingen bij puntbronnen (RWZI’s en industrie) kwam naar voren dat de atmosferische depositie, de coating van binnenschepen (voor 1998), de lekkage van motorolie en de huishoudens de belangrijkste bronnen van PAK vormen (VMM, 2010).

Boogaard en van der Hulst (2004) rapporteren atmosferische deposities voor fenanthreen en zink van respectievelijk 60 g/ha/jaar en 100 g/ha/jaar. Als we rekenen met een gemiddelde neerslag van 800 mm/jaar in België, komt dat op een concentratie van 7,5 μg/l (IC = 0,01 μg/l) voor fenanthreen en 12,5 μg/l voor zink. Vergeleken met de totale concentraties in verontreinigd hemelwater van bedrijfsterreinen, namelijk 10 en 155 μg/l, is dit een aanzienlijke bijdrage van de gemeten concentratie, zeker voor fenanthreen (75 %). Het merendeel van de metingen bij Vlaamse afvalopslagbedrijven ligt zelfs lager dan 7,5 μg/l fenanthreen.

Verwijderingsrendementen van PAK’s in RWZI

Volgens Tabel 5 hebben RWZI’s een significante bijdrage aan de PAK belasting in het oppervlaktewater. Dit blijkt niet zo uit een analyse door de VMM. De VMM bemonsterde in 2010 de in- en effluenten van 116 RWZI’s. Gemiddeld worden PAK voor 97,3% weerhouden in een RWZI (VMM, 2010). Het minimum verwijderingsrendement bedraagt 70%. Na behandeling rest een totale belasting van het oppervlaktewater via effluent van 28,5 kg. Dit resulteert in een geloosde vracht voor heel Vlaanderen van 35 kg per jaar. Vergeleken met een totale belasting van het oppervlaktewater van 3794 kg PAK16 (referentiejaar 2006) is het aandeel van de effluenten van de RWZI’s quasi verwaarloosbaar (0,9%) (VMM, 2010).

In het kader van de BBT-studie Wasserijen werden PAK-analyses in influent en effluent van een aantal RWZI’s geanalyseerd. In het effluent lagen vrijwel alle metingen onder de detectielimiet, wat er op duidt dat zo goed als alle PAK verwijderd werden. Lagere PAK worden deels verwijderd door vervluchtiging en biodegradatie. Hogere PAK zijn minder wateroplossend: zij adsorberen aan zwevend stof en aan het actief slib van de biologie (VMM, leidraad PAK).

Het verwijderingsrendement voor PAK 16 op de RWZI van Roeselare ligt tussen de 72,5 en de 94% . Het gemiddelde verwijderingsrendement voor PAK 16 bedraagt 82,94%. Het verwijderingsrendement van de individuele PAK’s varieert tussen de 52% en de 99%. De vluchtige PAK’s worden verwijderd via de biologie. De niet-vluchtige, langere ketens worden verwijderd met het slib in de nabezinker doordat deze PAK’s gemakkelijk hechten aan actief slib.

Conclusie

De gemeten concentraties in het afstromend hemelwater van Vlaamse afvalopslagbedrijven blijken voor een aantal parameters, waaronder PAK’s, niet beduidend hoger en vaak zelfs lager te zijn dan de concentraties die in het buitenland gemeten werden op afstromend hemelwater van bedrijventerreinen in het algemeen (zie ook Tabel 4). De problematiek van verontreinigd hemelwater is voor deze parameters dus geen specifiek probleem verbonden aan de afvalopslagactiviteiten, maar een algemeen probleem in industriële omgevingen. Hierbij speelt depositie vanuit de lucht een belangrijke rol, met name voor PAK’s, die via diffuse bronnen in de lucht geëmitteerd worden.

De bijdrage van de eigen opslagactiviteiten aan de PAK verontreiniging lijkt in vergelijking hiermee relatief klein. Dit is ook in lijn met de vaststelling dat voor de meeste parameters er geen duidelijke verschillen in verontreiniging aantoonbaar zijn tussen de verschillende types van afvalopslagbedrijven met hun verschillende afvalstromen (zie data-analyse en bijhorende grafieken in Bijlage 3 van de BBT-studie). Als de verontreiniging in hoofdzaak veroorzaakt zou zijn door de afvalmaterialen, zou een sterkere correlatie tussen afvaltype en de mate van verontreiniging te verwachten zijn.