Adviesbureau voor water en milieu
41373
Storten van baggerspecie in putdepots Deelproject 4: Aanzet tot kwaliteitscriteria voor baggerspecie, afgeleid van risicogrenzen voor stoffen in het watersysteem
27 November 2000
Eindrapportage
Opdrachtgever
RIZA
Adviesbureau voor water en milieu
Vestiging WestKantoor Amsterdam Entrada 307 Postbus 94241 1090 GE Amsterdam Telefoon (020) 569 77 77 Fax (020) 569 77 66 E-mail
[email protected]
Documenttitel
Storten van baggerspecie in putdepots Deelproject 4: Aanzet tot kwaliteitscriteria voor baggerspecie, afgeleid van risicogrenzen voor stoffen in het watersysteem
Soort document
Eindrapportage | 27 November 2000
Projectnaam Projectnummer
41373
Opdrachtgever
RIZA
Verantwoordelijk bij opdrachtgever Projectleider Mede auteurs Adviesgroep Hoofd adviesgroep
D.E. van Pijkeren drs. J. Tuinstra drs. C. v.d. Guchte (RWS-RIZA) en drs. H. Schutjes (IWACO) Bodembeheer ing. R.M. Besemer
|…………… …………………………. ……………… d.d.
|…………… …………………………. ………………
IWACO heeft zijn werkzaamheden geïdentificeerd als processen. Deze worden beheerd en gemonitoord en in relevante stadia worden beoordelingen uitgevoerd. De processen staan beschreven in het IWACO kwaliteitssysteem dat voor certificering periodiek beoordeeld wordt door certificerende instellingen. Dit zijn: - de werkzaamheden/verrichtingen van de totale organisatie (adviesdiensten, Milieulaboratorium en Milieutechnische Dienst) volgens ISO-9001; - de verrichtingen van het Milieulaboratorium volgens ISO-17025 (STERLAB), accreditatienummer L51; - de veiligheid-, gezondheid- en millieu-aspecten van de Milieutechnische Dienst volgens VCA*; - de werkzaamheden in het kader van het Bouwstoffenbesluit volgens het procescertificaat monsterneming Bouwstoffenbesluit resp. volgens AP04 (analyses); - de werkzaamheden in het kader van bodemonderzoek volgens de VKB-protocollen. IWACO is lid van de Vereniging Kwaliteitsborging Bodemonderzoek (VKB).
Het eigendom inzake de informatie en kennis vervat in dit rapport berust bij IWACO. Het is dan ook niet toegestaan deze informatie en kennis aan derden ter beschikking te stellen/op een andere wijze toe te passen dan waaraan in de overeenkomst toestemming wordt verleend.
Kantoor Amsterdam
.IWACO B.V.
1.1.1.1.1.1 Samenvatting
Deze deelstudie (deelproject 4) maakt onderdeel uit van de tweede fase van het grotere project ‘Storten van baggerspecie in putdepots’. In dit project wordt nagegaan of er binnen het beschikbare juridisch kader baggerspecie kan/mag worden gestort in putdepots. Het doel van deze deelstudie is: 1. Nagaan of en wanneer, bij het storten van baggerspecie in open putdepots, sprake kan zijn van overschrijding van de risicogrenzen Maximaal Toelaatbaar Risiconiveau (MTR) en ER (Ernstig risiconiveau) in het (omringend) watersysteem; 2. als de eerste vraag bevestigend is beantwoord, het doen van een voorstel voor een eenvoudige richtlijn voor het bepalen van kwaliteitscriteria met betrekking tot de chemische kwaliteit van de te storten baggerspecie, gegeven het beschikbare inzicht in de risico’s voor het watersysteem De deelstudie richt zich primair op de microverontreinigingen geadsorbeerd aan de vaste delen; deelstudie 3 richt zich op de verspreiding van opgeloste verontreinigingen, met name stikstof. Voor de schatting van concentraties in het watersysteem als gevolg van de stortactiviteiten is gebruik gemaakt het model WESTSIDE van het RIZA. Dit model wordt ook gebruikt voor deelstudie 2. De berekeningen in deze studie hebben een oriënterend karakter. Op basis van de berekeningen wordt inzicht verkregen in de ordegrootte van eindconcentraties in het watersysteem of ‘terugvertaalde’ kritische gehalten in baggerspecie, onder verschillende condities. Het is nadrukkelijk niet de bedoeling dat de in deze studie als voorbeeld gepresenteerde kritische gehalten worden gezien als voorstellen voor generieke kwaliteitscriteria. De belangrijkste conclusies van de oriënterende modelberekeningen zijn dat overschrijding van de risicogrenzen MTR of ER in het watersysteem onder bepaalde omstandigheden mogelijk is, bij reëel te verwachten gehalten in te storten baggerspecie (lager dan de interventiewaarde). De hoogte van het kritische gehalte in baggerspecie wordt hierbij in sterke mate bepaald door het uitwisselingsdebiet tussen het depot en het watersysteem. Hoe hoger het debiet, hoe geringer de effecten. De conclusie hieruit is dat het, uitgaande van het criterium dat op de grens van het putdepot met het omringend watersysteem het MTR niveau niet mag worden overschreden, zinvol kan zijn om criteria met betrekking tot de chemische kwaliteit van de specie op te stellen. Aanvullende berekeningen laten zien dat, ook in sterker stromende watersystemen, voor een beperkt aantal stoffen nog rekening gehouden moet worden met de mogelijke overschrijding van risicogrenzen (MTR) in het watersysteem. Het gaat dan met name om enkele organochloorverbindingen (DDD, DDE). Deze stoffen vormen echter een uitzondering op de regel: in het algemeen geldt dat de kritische gehalten in de te storten baggerspecie voor de sterker stromende watersystemen dusdanig hoog komen te liggen, dat in de praktijk niet of zelden sprake zal zijn van een speciekwaliteit die deze kritische gehalten overschrijdt. Op basis van deze informatie is een aanzet gedaan voor het toepassen van kwaliteitscriteria bij de beoordeling van te storten baggerspecie. Omdat de berekende kritische gehalten voor te storten baggerspecie afhankelijk van de lokale omstandigheden waar-
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
in het storten plaatsvindt sterk blijken te variëren, kan niet worden volstaan met een generieke lijst van kwaliteitscriteria. De volgende stappen worden voorgesteld:
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
Stap 1:
overschrijden de gehalten in de te storten baggerspecie het MTR sediment? Antwoord nee: geen aanvullende kwaliteitscriteria nodig Antwoord ja: stap 2 Stap 2:
is het uitwisselingsdebiet van de put met het watersysteem hoog? (indicatie: uitwisselingsdebiet > 25 m3/sec) Antwoord nee: stap 3 Antwoord ja: geen aanvullende kwaliteitscriteria nodig, met uitzondering van enkele ‘kritische stoffen’ Stap 3:
leidt kwaliteitscriteria af op basis van locatiespecifieke informatie Op basis van de locatiespecifieke informatie kunnen, op vergelijkbare wijze als in deze deelstudie, kritische concentraties voor baggerspecie worden berekend. Afhankelijk van de hoeveelheid informatie, zal de hoogte van de kwaliteitscriteria minder ‘conservatief’ zijn. Stap 4:
beoordeel op basis van meetgegevens of de kwaliteitscriteria adequaat zijn In situaties waarbij meetgegevens beschikbaar zijn die een ander beeld geven dan de berekende resultaten (bijvoorbeeld verkregen in de eerste periode van het daadwerkelijke storten), dan wegen deze zwaarder dan de rekenresultaten en kunnen de kwaliteitscriteria worden herzien.
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
Inhoud
1 1.1
Kader
1.2
Probleemstelling, afbakening en doelstelling
1.3
Aansluiting op de andere deelprojecten
1.4
Leeswijzer
2
Werkwijze
2.1
Inleiding
2.2
De risicogrenzen MTR en ER
2.3
Het model
2.4
De scenario’s
2.5
Geselecteerde stoffen
3
Resultaten oriënterende berekeningen
3.1
Berekende ordegroottes van kritische gehalten in de baggerspecie
3.2
Berekeningen bij verschillend debiet
3.3
Berekeningen met en zonder achtergrondgehalte
3.4
Berekeningen bij verschillend percentage sedimentatie
4
Conclusies en bespreking resultaten oriënterende berekeningen
4.1
Conclusies oriënterende berekeningen
4.2
Bespreking resultaten
5
Analyse van de vraag: spelen effecten geen rol meer bij putten in grote stromende wateren?
5.1
41373
Inleiding
5
8
11
13
Inleiding
5.2
Aanpak
5.3
Resultaten
5.4
Conclusies
6
Beleidsmatige overwegingen
6.1
Gebiedseigen versus gebiedsvreemde specie
6.2
Onderscheiden van een direct beïnvloeden zone
7
Aanzet voor het toepassen van kwaliteitscriteria
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
1
17
19
Kantoor Amsterdam
8
IWACO B.V.
Referenties
23
Bijlagen 1.
Groepering van de stoffenlijst uit de vierde Nota waterhuishouding, met uitzondering van de metalen, op basis van de partitiecoëfficiënten (water-organisch koolstof, Kpoc) en MTR niveaus
2.
Voorlopige ER waarden voor oppervlaktewater en sediment
3.
Overzicht van invoergegevens van de scenario’s in WESTSIDE
4.
Eigenschappen van stoffen in de aanvullende selectie voor WESTSIDE berekeningen (MTR’s verdelingscoëfficenten, achtergrondgehalten in zwevend stof)
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
1
1 Inleiding 1.1
Kader Aan het project ‘Storten van baggerspecie in putdepots’ ligt de vraag ten grondslag of er binnen het beschikbare juridisch kader baggerspecie kan/mag worden gestort in putdepots. Het onderzoek voor dit project wordt gefaseerd uitgevoerd. Door het Advies en Kenniscentrum Waterbodems (AKWA) zijn in juli 1999 de rapporten uitgebracht met betrekking tot de eerste fase van het onderzoek: een kennisinventarisatie (AKWA, 1999c), een studie over de risicogrenzen voor het aquatisch ecosysteem (AKWA, 1999b) en een covernotitie waarin een voorstel wordt gedaan voor een toetsingskader (AKWA, 1999a). In de tweede fase worden een aantal deelaspecten meer in detail onderzocht, die van belang zijn voor het beoogde beoordelingskader voor het storten van baggerspecie in putdepots. Deze deelstudie (nr. 4) maakt deel uit van het project ‘Storten van baggerspecie in putdepots, fase 2’. In dit project zullen medio 2000 de volgende producten worden gerealiseerd: Hoofdrapport: Deelnota 1: Deelnota 2: Deelnota 3: Deelnota 4 (deze studie): Deelnota 5:
Storten van baggerspecie in putdepots (eindnota) Civieltechnische ontwerp- en uitvoeringsaspecten van een open put-speciedepot Verspreiding van zwevende stof en de effecten hiervan op de waterkwaliteit Verspreiding van opgeloste verontreiniging, met name van stikstof Opstellen van acceptatiecriteria1 voor het storten van baggerspecie in putdepots Beheer en monitoring van de putdepots.
Deze deelstudie (deelnota 4) heeft betrekking de kwaliteitscriteria voor te storten baggerspecie (zie figuur 1).
1 41373
In deze deelnota is de term acceptatiecriteria vervangen door de term kwaliteitscriteria Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
2
Figuur 1.
Schematische weergave van het storten van baggerspecie in een putdepot en de ‘vertaling’ van de kwaliteitseisen voor het watersysteem naar criteria voor de baggerspeciekwaliteit.
F
D
C
A
B
E
A B C D E F G
open putdepot stortkolom direct beïnvloede zone oppervlaktewater omliggende waterbodem te storten baggerspecie grondwater vertaling van risicogrens naar kwaliteitscriterium baggerspecie troebeling
G
1.2
Probleemstelling, afbakening en doelstelling Een van de sturingsmogelijkheden om te voorkomen dat door het storten van baggerspecie een onacceptabele negatieve beïnvloeding van het watersysteem plaatsvindt is het stellen van eisen aan de kwaliteit en aard van de baggerspecie. In het toetsingskader gepresenteerd in fase 1 van deze studie is aangegeven dat deze optie in beeld komt, indien ondanks optimale inzet van emissiebeperkende maatregelen toch een significante restverontreiniging te verwachten is. In fase 1 is aangegeven dat een nadere uitwerking van deze kwaliteitscriteria in fase 2 zou plaatsvinden. De vertaling van de kwaliteitseisen voor het watersysteem naar criteria voor de baggerspecie wordt geïllustreerd in figuur 1. In fase 1 van deze studie is een aanzet gegeven voor de uitwerking van de kwaliteitscriteria voor baggerspecie, door ze te relateren aan de risicogrenzen voor het watersysteem (met name MTR en ER), die als ijkpunten gelden in het toetsingskader. Dit leidt tot kwaliteitscriteria met betrekking tot chemische kwaliteit van de specie, waarbij onderscheid gemaakt kan worden in de microverontreinigingen, die hoofdzakelijk geadsorbeerd aan de vaste delen in de specie aanwezig zijn, en goed oplosbare stoffen, die zich vooral in het poriewater bevinden (zoals ammonium). Deze deelstudie richt zich primair op de microverontreinigingen geadsorbeerd aan de vaste delen; deelstudie 3 richt zich op de verspreiding van opgeloste verontreinigingen, met name stikstof. Situatiespecifieke en lokale factoren, zoals de eigenschappen van het watersysteem, de karakteristieken van de put en de wijze van storten, zijn sterk bepalend voor de mate waarin de waterkwaliteit wordt beïnvloed. De studie is vooral een oriëntatie op de mo-
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
3
gelijke wijze van invulling van deze kwaliteitscriteria, rekening houdend met lokale factoren en niet zozeer gericht op het zoeken naar de getalswaarden voor een generieke, algemeen toepasbare, lijst van kwaliteitscriteria. Hierbij beperkt de studie zich niet strikt tot open putdepots. Zowel watersystemen met een hoog als met een laag debiet worden in de studie betrokken, waarbij de lagere debieten met name relevant zijn voor de halfopen putdepots (zandwinputten zoals bijvoorbeeld Molengreend). In deze studie is geen rekening gehouden met een mogelijke stratificatie van het watersysteem ter plaatse (zoet/zout gradiënt of een temperatuurgradiënt). Naast de chemische karakteristieken zijn ook de fysische karakteristieken van de specie bepalend voor een eventuele negatieve beïnvloeding, doordat het verspreidingsgedrag van de baggerspecie in de waterkolom sterk door deze karakteristieken wordt bepaald. Belangrijke parameters waaraan gedacht kan worden zijn de dichtheid van de specie en de deeltjesfractie (fractie lutum, percentage organische stof). Omdat de relatie tussen de fysische speciekarakteristieken, de stortmethoden en de emissie van zwevend stof wordt onderzocht in de deelprojecten 1 en 2 zal hier in deelproject 4 geen nadere studie naar verricht worden. De consequenties van deze aspecten voor de kwaliteitscriteria zullen aan de orde komen in de eindrapportage van het project. Naast ‘risico door verspreiding’ kan ook ‘verspreidingsvracht’ een uitgangspunt zijn voor het vaststellen van kwaliteitscriteria aan de baggerspecie. Beide uitgangspunten leiden tot verschillende resultaten: bij een beperkte vracht van verontreinigingen kan toch sprake zijn van een onacceptabel risico, en omgekeerd hoeft een grote vracht van verontreinigingen niet tot risico’s voor het watersysteem te leiden. Het kan bijvoorbeeld zo zijn dat de mate van doorstroming van het watersysteem dusdanig is, dat door verdunning geen sprake is van risico’s, terwijl de totale vracht aan verspreidde verontreinigingen toch zo groot is dat deze onacceptabel wordt geacht (bv. op grond van het stand-still beginsel in het waterkwaliteitsbeleid). Hoewel beide uitgangspunten van belang zijn, heeft deze deelstudie alleen betrekking op de risico’s voor het watersysteem. In de eindrapportage van de studie ‘Storten in open putdepots’ zal wel invulling worden gegeven aan het vrachtcriterium. De doelstelling van deze deelstudie is: 1.
1.3 1.4
Nagaan of en wanneer, bij het storten van baggerspecie in open putdepots, sprake kan zijn van overschrijding van de risicogrenzen Maximaal Toelaatbaar Risiconiveau (MTR) en ER (Ernstig risiconiveau) in het (omringend) watersysteem; 2. als de eerste vraag bevestigend is beantwoord, het doen van een voorstel voor een eenvoudige richtlijn voor het bepalen van kwaliteitscriteria met betrekking tot de chemische kwaliteit van de te storten baggerspecie, gegeven het beschikbare inzicht in de risico’s voor het watersysteem
Aansluiting op de andere deelprojecten Er zijn duidelijke raakvlakken met de andere deelprojecten. De betekenis van de storttechnieken en fysische karakteristieken van baggerspecie voor eventuele kwaliteitscriteria moet in samenhang met de resultaten van deelproject 1 en deelproject 2 worden bepaald. Met betrekking tot de invloed van ammonium/ammoniak sluit het project aan op deelproject 3.
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
4
1.5
Leeswijzer Na de inleiding (hoofdstuk 1) wordt in hoofdstuk 2 tot en met 5 de uitwerking gegeven van de eerste doelstelling: oriëntatie op de risico’s voor het watersysteem. In hoofdstuk 2 wordt de werkwijze beschreven: de keuze van voorbeeldstoffen, de keuze van voorbeeldscenario’s en de berekeningen met het model WESTSIDE. In hoofdstuk 3 worden de resultaten van deze oriënterende berekeningen gepresenteerd waarna in hoofdstuk 4 de resultaten worden besproken en conclusies worden getrokken. In hoofdstuk 5 worden de resultaten van aanvullende berekeningen gepresenteerd voor een bredere stofselectie. Hier staat de vraag centraal of effecten nog een rol spelen in putten in grotere stromende wateren. De hoofdstukken 6 en 7 hebben betrekking op de tweede doelstelling, namelijk het voorstel voor een eenvoudige richtlijn. In hoofdstuk 6 wordt ingegaan op relevante beleidsmatige afwegingen, waarna in hoofdstuk 7 een voorstel wordt gedaan voor een eenvoudige richtlijn voor het toepassen van kwaliteitscriteria.
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
5
2 Werkwijze 2.1
Inleiding Voor de schatting van concentraties in het watersysteem als gevolg van de stortactiviteiten is gebruik gemaakt het model WESTSIDE van het RIZA. Dit model wordt ook gebruikt voor deelstudie 2. Voor een gedetailleerde beschrijving van het model wordt verwezen naar deelstudie 2 en naar de referenties Steenkamp et al (1996) en Steenkamp van Van der Heijdt (1997). De berekeningen in deze studie hebben een oriënterend karakter. Op basis van de berekeningen wordt inzicht verkregen in de ordegrootte van eindconcentraties in het watersysteem of ‘terugvertaalde’ kritische gehalten in bagger, onder verschillende condities. Het is nadrukkelijk niet de bedoeling dat de in deze studie als voorbeeld gepresenteerde kritische gehalten worden gezien als voorstellen voor generieke kwaliteitscriteria. Voor de keuze van de scenario’s en de stofselectie is zoveel mogelijk aangesloten bij de keuzes in deelproject 2; de motivatie voor deze keuzes wordt in de betreffende paragrafen nader toegelicht.
2.2
De risicogrenzen MTR en ER De risicogrenzen MTR en ER voor oppervlaktewater zijn gebruikt als ijkpunten voor de risico’s in het watersysteem. Het MTR niveau is hierbij gelijkgesteld aan het beleidsmatig vastgestelde MTR als minimumkwaliteit voor oppervlaktewater, vastgelegd in de vierde Nota waterhuishouding. Het betreft hierbij steeds de opgeloste fractie van de stof in het oppervlaktewater. De risicogrens voor de opgeloste fractie staat het dichtst bij de toxiciteitsgegevens waar de risicogrenzen van zijn afgeleid; de risicogrenzen voor zwevend stof en sediment zijn op basis van de aanname van evenwichtspartitie hiervan afgeleid. Het ER is niet beleidsmatig vastgelegd in de Vierde Nota Waterhuishouding. Voor het ER niveau zijn vooralsnog alleen voorlopige waarden beschikbaar, die mogelijk nog zullen wijzigen. De hier gehanteerde ER waarden zijn afgeleid door het RIZA en zullen opgenomen worden in het document ‘Normen voor het Waterbeheer’, dat medio 2000 zal verschijnen als achtergronddocument bij de Vierde Nota Waterhuishouding (CIW, 2000). Een overzicht van ER waarden is opgenomen in bijlage 3. Voor een inhoudelijke toelichting op de risicogrenzen wordt verwezen naar IWACO (1998a) en AKWA (1999b).
2.3
Het model WESTSIDE berekent voor een gekozen set invoergegevens het verloop van de kwaliteit van het retourwater, gedurende de vulperiode voor een niet-gestratificeerde situatie. De kwaliteit van het retourwater is te beschouwen als de waterkwaliteit op de ‘rand’ van de put. De berekeningen voor deze deelstudie zijn uitgevoerd voor de stortmethode met onderlosser. Hierbij wordt de aanname gehanteerd dat de stortwolk (dat is het zwevend materiaal dat vrijkomt tijdens het storten) beschreven kan worden als een cilindervormig volume boven de bodem onder het stortschip met een hoogte van 3 m en een diameter van 100 meter. Bovendien kan met het model een berekening worden uitgevoerd met de aanname dat al het vrijkomend zwevend materiaal zich mengt met het totale actuele watervolume van de put (dat is het watervolume boven de putbodem). De omvang van de stortwolk zal in de praktijk dichter liggen bij de bovenbeschreven aangenomen cilindervormige volumina dan bij deze “worst case” benadering waarbij maximale desorptie van ver-
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
6
ontreinigingen optreedt. Alleen bij zeer onzorgvuldig storten is het denkbaar dat het potentiële stortverlies zich over een groot deel van het water in de put zou kunnen verspreiden. In deze studie is deze ‘worst-case’ berekening buiten beschouwing gelaten. De gehalten van de verontreinigingen (in water en aan zwevend stof) bereiken in de loop van de vulperiode een maximum, dat onder andere afhankelijk is van het achtergrondgehalte in het watersysteem, het uitwisselingsdebiet met het watersysteem, de hoeveelheid gestorte bagger, de stortmethode en de dimensies van de put. Deze ‘invoergegevens’ zijn in deze deelstudie vastgelegd voor een tweetal scenario’s (zie paragraaf 2.4). De eindconcentraties zijn in deze deelstudie gebruikt voor de schatting van de risico’s en het afleiden van ordegroottes van kritische gehalten in bagger.
2.4
De scenario’s Er zijn berekeningen uitgevoerd met 2 scenario’s (A en B). De scenario’s representeren twee uiteenlopende, maar realistische situaties: Scenario A staat voor een put in een klein, zo goed als stagnant water. Bijvoorbeeld: een zandwinput met een beperkt uitwisselingsdebiet (halfopen put). Scenario B staat voor een put in een groot, open, stromend water met een relatief groot uitwisselingsdebiet tussen put en oppervlaktewater. De scenario’s zijn identiek aan de scenario’s gehanteerd in deelproject 2 van deze studie (Van der Heijdt en Steenkamp, 2000). Voor een uitgebreidere toelichting op de scenario’s wordt hier verwezen naar deelnota 2. Voor de volledigheid is in bijlage 3 de detailinformatie over de scenario’s opgenomen.
2.5
Geselecteerde stoffen De berekeningen zijn uitgevoerd voor de metalen cadmium en koper en de organische verbindingen fluorantheen, DDT en heptachloor. Er zijn in deze deelstudie geen aparte berekeningen uitgevoerd voor ammonium/ammoniak. Voor deze stikstofverbindingen wordt verwezen naar deelstudie 3. De stofgegevens zijn gegeven in tabel 1.
Tabel 1.
Overzicht van stofgegevens. Cadmium
Koper
Heptachloor
DDT
Fluorantheen
(Cd)
(Cu)
µg/l
0,4
1,5
0,0005
0,0004
0,3
mg/kgds
12
73
0,068
0,009
3
ER oppervlaktewater (opgelost)
µg/l
16
18
0,8
0,004
30
Log Kd
l/kg
4,8
4,7
-
-
-
Log Kpoc
l/kg
-
-
4,39
5,57
5,17
-
Nvt
Nvt
0,15
0,15
0,15
mg/kg
2,7
67
0,003
0,003
0,1
MTR oppervlaktewater (opgelost) MTR sediment
Kdoc/Kpoc Verontreinigingsgehalte zwevend stof (achtergrond)
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
7
Voor de schatting van de risico’s voor het watersysteem zijn, naast de gegevens met betrekking tot de put en de wijze van storten, drie stofgegevens van belang: 1. de verontreinigingsgehalte van de stof in de specie; 2. de mate waarin de stof zich aan vaste bestanddelen hecht (met als maat de verdelingscoëfficient2 water-vaste bestanddelen, uitgedrukt in de Kd of Kpoc van de stof) 3. de hoogte van de risicogrens (het MTR of de ER van de stof) in oppervlaktewater. Wanneer twee stoffen met dezelfde gehalte in specie met elkaar worden vergeleken, dan is de verwachting dat voor de stof met de laagste risicogrens in oppervlaktewater en de laagste verdelingscoëfficient (Kd of Kpoc), een risico in de waterfase het snelst wordt bereikt. Naarmate de verdelingscoëfficient hoger is, zal de berekende concentratie in de waterfase als gevolg van het storten lager zijn en de kans op overschrijding van de risicogrens dus geringer. Een hogere risicogrens betekent vanzelfsprekend ook een kleinere kans op overschrijding. Voor oppervlaktewater is een stof met een lage risicogrens voor oppervlaktewater en een lage verdelingscoëfficient dus een ‘worstcase’ optie. Dit geldt met name voor de geselecteerde stof heptachloor. Met de geselecteerde set metalen en organische verbindingen is gestreefd naar een goede dekking van potentiële risico’s voor oppervlaktewater, door ruime variatie te kiezen in bovengenoemde drie stofgegevens. Dit wordt kwalitatief weergegeven in tabel 2. In de selectie zijn de belangrijkste stofgroepen van verontreinigde baggerspecie vertegenwoordigd: zware metalen, PAK en organochloorverbindingen. Ten aanzien van de geselecteerde stoffen cadmium en fluorantheen sluit deze deelstudie aan bij deelstudie 2, waarin deze beide stoffen als voorbeeldstoffen zijn gebruikt. Tabel 2.
Kwalitatieve aanduiding van de hoogte van de drie bepalende stofgegevens bij de schatting van de risico’s voor het watersysteem (indeling in klassen is arbitrair). Indicatie gangbaar gehalte in
Indicatie MTR
Indicatie verdelingscoëfficient
baggerspecie DDT
Laag (< 0,1 mg/kgds)
Laag (< 0,01 µg/l)
Hoog (Kpoc >5)
Heptachloor
Laag (< 0,1 mg/kgds)
Laag (< 0,01 µg/l)
Middel (Kpoc 4 – 5)
Fluorantheen
Middel (< 50 mg/kgds)
Middel (< 1 µg/l)
Hoog (Kpoc > 5)
Koper
Hoog (> 50 mg/kgds)
Hoog (> 1 µg/l)
Middel (Kd 4 – 5)
Cadmium
Middel (< 50 mg/kgds)
Middel (< 1 µg/l)
Middel (Kd 4 – 5)
2
De verdelingscoëfficiënt geeft aan hoe een stof zich verdeeld over vaste bestanddelen en water. Een verdelingscoëf-
ficiënt van 5 geeft, bij gelijke gewichtshoeveelheden vaste bestanddelen en water, aan dat een stof zich 5 maal meer aan de vaste bestanddelen hecht dan aan water. De verdelingscoëfficiënt voor metalen (Kd) heeft betrekking op sediment of grond als vaste bestanddelen. De hier gepresenteerde verdelingscoëfficiënt voor organische verbindingen (Kpoc) heeft betrekking op organisch koolstof als vast bestanddeel; omrekening naar grond/sediment vindt plaats op basis van het gehalte organisch koolstof hierin. 41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
8
3 Resultaten oriënterende berekeningen 3.1
Berekende ordegroottes van kritische gehalten in de baggerspecie Het gehalte in baggerspecie dat leidt tot een concentratie in het watersysteem (oppervlaktewater) gelijk aan een risicogrens wordt hier ‘kritisch gehalte’ genoemd. De kritische gehalten kunnen als basis dienen voor de kwaliteitscriteria. Vanwege de onzekerheden die inherent zijn aan modelberekeningen, zijn de kritische gehalten als ranges gepresenteerd. De ordegrootte van de berekende kritische gehalten voor de verschillende risicogrenzen, uitgaande van de scenario’s A (klein stagnant water) en B (groot stromend water) zijn gepresenteerd in respectievelijk tabel 3 en tabel 4.
Tabel 3.
Stof
Berekende ordegroottes van kritische gehalten in de baggerspecie uitgaande van scenario A (klein stagnant water). Ter vergelijking zijn tevens de interventiewaarden weergegeven. Ordegroottes kritische gehalte in te storten
Interventiewaarde (mg/kgds)
baggerspecie (mg/kgds) eis: < MTR
eis: < ER
0,01 – 0,04
0,1 – 0,3
4*
[0,002 – 0,006]
2–8
4
Cadmium
30 – 90
1200 – 3600
12
Koper
40 – 120
1000 – 3000
190
4 – 14
400 – 1200
40**
DDT Heptachloor
Fluorantheen
[] berekening zonder achtergrondgehalte *som van DDD/DDE/DDT **som 10 PAK (VROM)
Tabel 4.
Stof
Berekende ordegroottes van kritische gehalten in de baggerspecie uitgaande van scenario B (groot stromend water). Ter vergelijking zijn tevens de interventiewaarden weergegeven. Ordegrootte kritische gehalte in te storten bagger-
Interventiewaarde (mg/kgds)
specie (mg/kgds) eis: < MTR
eis: < ER
DDT
0,2 – 0,4
5 – 15
4*
Heptachloor
[0,1 – 0,5]
170 – 500
4
Cadmium
1300 – 3900
60.000 – 180.000
12
Koper
500 – 1500
50.000 – 150.000
190
Fluorantheen
150 – 450
16.000 – 47.000
40**
[] berekening zonder achtergrondgehalte *som van DDD/DDE/DDT **som 10 PAK (VROM)
Uit de berekeningsresultaten voor scenario A blijkt dat voor DDT, heptachloor, fluoranteen (bij vergelijking met totaal-PAK) en koper de berekende kritische gehalten ruim onder het niveau van de interventiewaarde liggen (grens klasse 3/klasse 4 specie). 41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
9
Dit is voor DDT en heptachloor ook het geval bij scenario B. De kritische gehalten voor scenario B zijn beduidend (tenminste een factor 10) hoger dan voor scenario A.
3.2
Berekeningen bij verschillend debiet De hoofdfactor die het verschil bepaalt tussen de resultaten voor scenario A en scenario B is het aangenomen uitwisselingsdebiet. In het klein stagnant water (scenario A) is sprake van een gering debiet (1 m3/sec) zal de ‘verdunning’ geringer zijn dan in scenario B (debiet 150 m3/sec), waardoor het niveau van de risicogrenzen eerder wordt bereikt en de kritische gehalten dus lager zijn. Om de invloed van het debiet meer in detail te kennen, zijn aanvullend berekeningen uitgevoerd met scenario A waarbij het debiet is gewijzigd in 10 m3/sec. In tabel 5 zijn de berekende (laagste) kritische gehalten weergegeven uitgaande van scenario A met deze twee debieten.
Tabel 5. Stof
Berekende ordegroottes van kritische gehalten in te storten baggerspecie bij twee debieten, uitgaande van scenario A. Kritische gehalte in te storten baggerspecie
Toetsingswaarde
Interventiewaarde
(mg/kgds)
(mg/kgds; stan-
(mg/kgds; standaard-
daardbodem)
bodem)
3
3
Debiet 1 m /sec
Debiet 10 m /sec
0,01 – 0,04
0,1 – 0,3
0,04*
4*
0,002 – 0,006
0,02 – 0,06
-
4
Cadmium
30 – 90
180 – 540
7,5
12
Koper
40 – 120
100 – 300
90
190
4 – 14
30 – 90
10**
40**
DDT Heptachloor
Fluorantheen
*som van DDD/DDE/DDT **som 10 PAK (VROM)
De berekeningen laten zien dat de verhoging van het debiet van 1 naar 10 m3/sec al een aanzienlijk effect heeft op de hoogte van de kritische gehalten in de te storten baggerspecie.
3.3
Berekeningen met en zonder achtergrondgehalte In de berekeningen kan het achtergrondgehalte van de verontreiniging aan zwevend stof in het watersysteem van invloed zijn op de hoogte van het berekende kritische gehalte. Hoe hoger het achtergrondgehalte in het watersysteem, des te eerder is als gevolg van het storten van verontreinigde baggerspecie het niveau van een risicogrens bereikt. Ter oriëntatie op de invloed van het achtergrondgehalte op de berekende kritische gehalten, zijn aanvullende berekeningen uitgevoerd voor koper met en zonder achtergrondgehalte (d.w.z. niveau achtergond = 0 mg/kg in zwevend stof). De resultaten van deze berekeningen zijn gepresenteerd in tabel 6.
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
10
Tabel 6.
Berekende ordegrootte kritische gehalten in de baggerspecie voor koper voor de scenario A met en zonder achtergrondgehalte.
Stof
Kritische gehalte in te storten baggerspecie (mg/kgds)
Aangenomen achtergrondgehalte in zwevend stof (mg/kgds)
eis: < MTR
Koper
Do. Klein stagnant
eis: < ER
+ AC
- AC
+ AC
- AC
40 – 120
90 – 270
1000 – 3000
1100 – 3300
67
+ AC = Berekening uitgevoerd met (en (-AC) zonder) het aangenomen achtergrondgehalte (AC) aan zwevend (mg/kgds), zoals vermeld in de laatste kolom
stof
Uit de gepresenteerde resultaten in tabel 6 blijkt dat het achtergrondniveau duidelijk van invloed kan zijn op het berekende niveau van het kritische gehalte in de te storten baggerspecie. Voor koper is dit effect relatief sterk, omdat voor deze stof de ruimte tussen het achtergrondniveau en het MTR gering is.
3.4
Berekeningen bij verschillend percentage sedimentatie In de berekeningen is standaard verondersteld dat de in suspensie geraakte specie voor 100 % is gesedimenteerd voordat de volgende storting plaatsvindt. Het is echter aannemelijk dat deze bezinking niet volledig zal zijn. Daarom zijn aanvullende berekeningen uitgevoerd waarbij is uitgegaan van 90% sedimentatie, om een indicatie te krijgen van het effect van onvolledige sedimentatie op de berekende kritische gehalten. In deelstudie 2 wordt nader ingegaan op de betekenis van de mate van sedimentatie. De resultaten van de berekeningen worden gepresenteerd in tabel 7 en 8.
Tabel 7. Stof
Berekende kritische gehalten in de baggerspecie uitgaande van scenario A (klein stagnant water), bij onvolledige sedimentatie per storting (90%). Kritische gehalte in te storten baggerspecie (mg/kgds)
Interventiewaarde (mg/kgds)
Eis: < MTR
eis: < ER
Sedimentatie Sedimentatie DDT Koper
Sedimentatie
Sedimentatie
100%
90%
100%
90%
0,01 – 0,04
0,003 – 0,01
0,2 – 0,6
0,06 – 0,2
4*
40 – 120
40 - 120
1100 – 3200
700 - 2000
190
*som van DDD/DDE/DDT
Tabel 8.
Stof
Berekende kritische gehalten in de baggerspecie uitgaande van scenario B (groot stromend water), bij verschillende aannamen van het percentage (%) sedimentatie per storting. Kritische gehalte in te storten baggerspecie (mg/kgds)
Interventiewaarde (mg/kgds)
eis: < MTR
DDT Koper
eis: < ER
Sedimentatie
Sedimentatie
100%
90%
Sedimentatie 100%
Sedimentatie 90%
0,3 – 0,7
0,2 – 0,5
5 – 15
3–9
4*
400 – 1200
250 – 750
75.000 – 250.000
30.000 – 90.000
190
*som van DDD/DDE/DDT
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
11
De berekeningen laten zien dat het verschil in de berekende kritische gehalten voor 100% en 90% sedimentatie varieert tussen een factor 1 en 3. De mate van sedimentatie heeft dus een duidelijk invloed op de berekende eindconcentratie en daarmee op het berekende kritische gehalte in baggerspecie.
4 Conclusies en bespreking resultaten oriënterende berekeningen 4.1
Conclusies oriënterende berekeningen Op basis van de uitgevoerde modelberekeningen kunnen de volgende conclusies worden getrokken: − − − − − −
overschrijding van de risicogrenzen MTR of ER in het watersysteem is onder bepaalde omstandigheden mogelijk; dit geldt ook voor gehalten in te storten baggerspecie lager dan de interventiewaarde; de laagste kritische gehalten (=de concentratie in de baggerspecie waarbij overschrijding van de waterkwaliteitsnormen verwacht kan worden) worden berekend voor scenario A (klein min of meer stagnant water, debiet 1 m3/sec); de hoogte van het kritische gehalte in baggerspecie wordt in sterke mate bepaald door het debiet; voor sommige stoffen is het achtergrondgehalte in zwevend stof relatief hoog; dit is van duidelijke invloed op de hoogte van het berekende kritische gehalte (geldt met name voor koper); de mate van sedimentatie van vrijgekomen zwevend materiaal tussen twee stortingen is volgens de berekeningen een belangrijke factor bij de opbouw van concentraties boven de put. op stofniveau: voor de stof heptachloor, met een relatief lage Kpoc en een laag MTR niveau, worden zoals verwacht lage kritische gehalten berekend. DDT, met een hogere Kpoc, ligt iets minder kritisch. Echter door de lage MTR waarde zijn ook voor DDT de berekende kritische gehalten laag. Voor cadmium, koper en fluorantheen zijn de berekende kritische gehalten beduidend hoger, met name door het hogere niveau van de MTR. Of dit in de praktijk ook betekent of er sprake is van potentiële risico’s bij de stort van baggerspecie is mede afhankelijk van de te verwachten gehalten in te storten baggerspecie. In hoofdstuk 6 worden de consequenties ingeschat in het licht van de speciekwaliteit van regionale wateren en rijkswateren.
Uit het bovenstaande kan worden afgeleid dat het, uitgaande van het criterium dat op de grens van het putdepot met het omringend watersysteem het MTR niveau niet mag worden overschreden, zinvol kan zijn om criteria met betrekking tot de chemische kwaliteit van de specie te stellen. Als handreiking is in bijlage 1 bij deze rapportage voor organische verbindingen een groepering op basis van Kpoc waarden en MTR niveaus opgenomen. Als globale richtlijn kan worden aangehouden dat stoffen met een lage MTR en een lage Kpoc het meest kritisch zijn.
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
12
4.2
Bespreking resultaten De resultaten van de uitgevoerde berekeningen moeten, zoals al eerder aangegeven, als indicatie voor potentiële risico’s worden gezien en niet als nauwkeurige voorspellingen. De aannamen van de scenario’s, de schematisaties en de werkelijke stortcondities zullen in de praktijk hier altijd in meer of mindere mate van afwijken. Een belangrijke modelaanname is dat de eindconcentraties worden bepaald door verdelingsevenwichten van de verontreinigingen tussen de vaste en de vloeibare fase die worden bepaald door de specie-eigenschappen en de partitiecoëfficient van de stof. Het model rekent hierbij met ‘generieke’ partitiecoëfficienten. Dit sluit aan bij de benadering die landelijk is gekozen voor het afleiden van normen voor sediment uit normen voor oppervlaktewater. In hoeverre deze partitiecoëfficienten een voorspellende waarde hebben voor de opgeloste fractie in het oppervlaktewater bij het storten van specie is met name voor metalen onzeker. Bovendien blijkt dat in de praktijk gemeten waarden van verdelingscoëfficienten nogal kunnen afwijken van de generieke waarden. In tabel 10 wordt dit geïllustreerd voor gemeten waarden van de metalen cadmium en koper voor sediment uit de Biesbosch.
Tabel 9.
Ranges van gemeten verdelingscoëfficienten voor cadmium en koper en de in deze studie gehanteerde waarden Kd
Generieke Kd
Sediment Biesbosch*
Gehanteerd in deze studie
(l/kg)
(l/kg)
Cadmium
23000 –120000
63000
Koper
10000 – 36000
50000
* Van den Berg et al (1997)
Om zicht te krijgen op de werkelijk te verwachten desorptie van metalen zijn dus (locatiespecifieke) metingen nodig. Hiertoe kunnen schudproeven in het lab of metingen in het poriënwater verricht worden. De conclusie voor organische microverontreinigingen is dat de herkomst van het sediment de waarde van KP bepaalt en dat deze waarde niet verandert tijdens het storten. Gemeten waarden kunnen sterk afwijken van generieke partitiecoëfficiënten (o.a. Kamerling, 1999). In Van Steenwijk et al (1999) wordt voor deze variatie een factor genoemd van 0,3 – 30. Er zijn meerdere methoden beschikbaar voor de meting van de beschikbare fractie in oplossing. De testen kunnen worden uitgevoerd onder verschillende condities, zodat ook een schatting van de concentraties in de opgeloste fractie bij veranderde milieucondities kan worden gegeven. In Van Steenwijk et al (1999) worden verschillende methoden beschreven. Methoden om de beschikbare fractie van zware metalen in sediment te meten zijn nog in ontwikkeling.
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
13
5 Analyse van de vraag: spelen effecten geen rol meer bij putten in grote stromende wateren? 5.1
Inleiding Uit de modelberekeningen met de geselecteerde stoffen komt naar voren dat het uitwisselingsdebiet met het watersysteem sterk bepalend is voor de hoogte van het berekende kritische gehalte. Dit leidt tot de vraag of er een onderscheid gemaakt kan worden op basis van het debiet tussen watersystemen waarbij wel of niet effecten (in de zin van overschrijding van een MTR) te verwachten zijn. Het ‘effecten-spoor’ is dan relevant voor de wateren met het lage uitwisselingsdebiet tussen put en watersysteem; voor wateren met het hoge uitwisselingsdebiet zijn effecten niet meer relevant, maar staat de beoordeling van de ‘vracht’ centraal.
5.2
Aanpak Om de genoemde vraag te beantwoorden, zijn aanvullende berekeningen uitgevoerd met WESTSIDE en is een vergelijking uitgevoerd van de berekende kritische gehalten met in de praktijk voorkomende gehalten in baggerspecie. Hierbij is de volgende aanpak gekozen: a) De berekeningen worden uitgevoerd voor scenario A, met een aangepast debiet van 25 m3/sec. Toelichting: uit de oriënterende berekeningen met de geselecteerde stoffen bleek dat voor scenario A een aanpassing van het debiet van 1 m3/sec naar 10 m3/sec al een aanzienlijk effect heeft op de berekende kritische gehalten. De verhoging tot 25 m3/sec is willekeurig, maar verwacht wordt dat bij dit debiet de kritische gehalten hoger zijn dan de in de praktijk voorkomende gehalten in baggerspecie en dus niet meer zinvol/onderscheidend zullen zijn bij de beoordeling van de toelaatbaarheid van het storten van specie. Bovendien is met de grens 25 m3/sec in de praktijk een goede scheiding te maken tussen systemen met een klein en een groot uitwisselingsdebiet. b) De berekeningen zijn uitgevoerd voor een uitgebreide set stoffen. Toelichting. De stofselectie voor de oriënterende berekeningen in deze studie is primair gebaseerd geweest op de stofeigenschappen. De mate waarin de stoffen in de praktijk een probleem vormen in specie is bij de selectie een ondergeschikte afweging geweest. Om de consequenties van een beoordeling op basis van het debiet in de praktijk zo goed mogelijk te kunnen inschatten, is inzicht gewenst in hoe de berekende kritische gehalten zich verhouden tot gehalten die in baggerspecie worden gemeten. Bovendien is het van belang om alle stoffen die hierbij een rol kunnen spelen in beeld te hebben. Als eerste criterium voor de selectie van de stoffen is gehanteerd, dat zij in de praktijk in waterbodemmonsters regelmatig het MTR sediment overschrijden. Wanneer gehalten in de specie immers lager zijn dan het MTR sediment, dan kan op voorhand worden aangenomen dat de kans erg klein is dat overschrijdingen van het MTR in het watersysteem zullen plaatsvinden. De toetsing is uitgevoerd met een bij het RIZA beschikbare dataset met analyseresultaten van monsters van de waterbodem in regionale wateren (10000 monsters) en rijkswateren (6000 monsters), uit 1996. De resultaten kunnen, omdat het om aantallen
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
14
monsters gaat zonder relatie met partijomvang, niet direct vertaald worden naar hoeveelheden baggerspecie. De resultaten geven echter wel een bruikbare indicatie. De stoffen waarvoor geldt dat het MTRsediment in waterbodemmonsters regelmatig wordt overschreden (> 10% van de monsters in de regionale of rijkswateren) zijn: Barium
Zink
Tributyltin
Cobalt
Antimoon
DDD
Koper
Som 10-PAK
DDE
Nikkel
PCB7
Hexachloorbenzeen
Deze stoffenlijst is uitgebreid met cadmium (6% overschrijding) en DDT (8% overschrijding) om de relatie met de eerdere stofselectie in stand te houden. a) Berekening van de kritische gehalten in baggerspecie per stof Toelichting. Voor het onder ‘a’ genoemde scenario zijn, op dezelfde wijze als beschreven voor de beperkte stofselectie, met behulp van het model WESTSIDE per stof kritische gehalten in baggerspecie berekend. De stofeigenschappen die hierbij zijn gehanteerd, zijn weergegeven in bijlage 4. b) Toetsing van de in de praktijk aangetroffen waterbodemkwaliteit aan de berekende kritische gehalten Toelichting. De berekende kritische gehalten zijn vervolgens getoetst aan de genoemde dataset met analyseresultaten van monsters van de waterbodem in regionale wateren en rijkswateren uit 1996. Het resultaat van deze toetsing is per stof het percentage van de waterbodemmonsters dat een gehalte bevat hoger dan het berekende kritische gehalte. Wanneer dit percentage laag is, dan is dit een indicatie dat er geen of weinig waterbodems zijn die, als zij als specie zouden worden gestort in een open put, bij het debiet van 25 m3/sec kunnen leiden tot overschrijding van het MTR.
5.3
Resultaten De berekende ordegroottes van kritische gehalten in baggerspecie bij het debiet van 25 m3/sec zijn gepresenteerd in tabel 10. In de tabel is per stof ook een indicatie aangegeven van de bijbehorende klasse volgens de gangbare klasse-indeling. Deze aanduiding is indicatief, omdat de beoordeling op 1 stof plaatsvindt, terwijl de klasse-indeling in principe per monster op basis van een breed analysepakket wordt toegepast (met bijbehorende aanvullende toetsingsregels). De berekende kritische gehalten liggen voor de meeste stoffen in klasse 4 (hoger dan de interventiewaarde). Voor enkele stoffen ligt de range volledig of gedeeltelijk binnen klasse 3 of zijn er geen toetsingswaarden voor klasse-indeling beschikbaar.
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
15
Tabel 10.
Berekende ordegroottes van kritische gehalten in baggerspecie voor 3 scenario A, gegeven een debiet van 25 m /sec.
Stof
Ordegrootte kritische gehalten
Indicatie klasse
Scenario A
Baggerspecie
Debiet 25 m /sec 3
mg/kgds Barium
7000-19000
4
900-2500
4
Cobalt
70-190
3
Koper
200-600
4
Cadmium
Nikkel
150-450
3/4
16000-48000
4
700-1900
4
Fluoranteen (Som 10 PAK)
50-150
4
PCB7
0,7-2,1
3/4
Tributyltin
0,5-1,5
3
DDT
0,3-0,8
4
DDD
0,01-0,03
-
DDE
0,01-0,03
-
0,3-0,9
3
Zink Antimoon
Hexachloorbenzeen
In tabel 11 is het berekende percentage in de praktijk gemeten waterbodemmonsters uit de bovengenoemde dataset gegeven, waarin de ordegrootte kritische gehalten in baggerspecie worden overschreden. Uit de berekeningen blijkt dat voor de meeste stoffen het percentage overschrijdingen verwaarloosbaar (0) is. Voor de aan DDT verwante verbindingen DDD en DDE geldt dat de kritische gehalten nog in 4 tot 8% van de monsters overschrijdingen laten zien. Voor PAK, koper en PCB bedraagt dit nog 1 tot 2 procent. Dit betekent dat in 4 tot 8% van de monsters het gehalte aan DDD en DDE boven het kritisch gehalte aanwezig is.
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
16
Tabel 11.
Resultaat van indicatieve toetsing van de waterbodemkwaliteit van rijkswateren en regionale wateren aan de ordegrootte van kritische ge3 halten van scenario A bij een debiet van 25 m /sec
Stof
Ordegrootte kritisch gehalte
% Monsters > kritisch gehalte
Scenario A Debiet 25 m /sec 3
mg/kgds Barium
Rijkswateren
Regionale wateren
7000-19000
0
0
900-2500
0
0
Cobalt
70-190
0
0
Koper
200-600
1
0
Nikkel
150-450
0
0
Cadmium
Zink
16000-48000
0
0
700-1900
0
0
Fluoranteen (Som 10 PAK)
50-150
2
2
PCB7
0,7-2,1
1
0
Tributyltin
0,5-1,5
0
0
DDT
0,3-0,8
0
0
DDD
0,01-0,03
8
8
DDE
0,01-0,03
4
6
0,3-0,9
0
0
Antimoon
Hexachloorbenzeen
5.4
Conclusies De berekeningen laten zien dat, ook voor putten met relatief hoge uitwisselingsdebieten, voor een beperkt aantal stoffen nog rekening gehouden moet worden met de mogelijke overschrijding van risicogrenzen (MTR) in het watersysteem. Het gaat dan met name om enkele organochloorverbindingen (DDD, DDE). Uit enkele vingeroefeningen blijkt dat voor deze stoffen het uitwisselingsdebiet niet de bepalende factor is voor het overschrijden van de kritische concentratie. Ook bij hogere debieten als 25 m3/sec blijkt dat DDD en DDE kritische stoffen blijven. Deze stoffen vormen echter een uitzondering op de regel: in het algemeen geldt dat de kritische gehalten in te storten baggerspecie bij hoge uitwisselingsdebieten dusdanig hoog komen te liggen, dat in de praktijk niet of zelden sprake zal zijn van een speciekwaliteit die deze kritische gehalten overschrijdt.
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
17
6 Beleidsmatige overwegingen Het eventueel inzetten van kwaliteitscriteria voor te storten baggerspecie en de principes waarop deze criteria zijn gebaseerd is niet alleen afhankelijk van technischinhoudelijke overwegingen. Beleidsmatige keuzes spelen hierbij ook een belangrijke rol. In deze paragraaf worden een aantal belangrijke beleidskeuzes benoemd, zonder hieraan conclusies te verbinden. De uiteindelijke besluitvorming valt buiten het kader van deze deelstudie.
6.1
Gebiedseigen versus gebiedsvreemde specie In de covernotitie van de eerste fase van het project ‘Storten van baggerspecie in open putdepots’ is voorgesteld om voor gebiedseigen specie een soepeler lijn te volgen dan voor gebiedsvreemde specie. Onder gebiedseigen baggerspecie wordt hier verstaan de specie die afkomstig is uit hetzelfde watersysteem als waarin het open putdepot gelegen is en die bovendien dezelfde verontreinigingsbronnen kent; onder gebiedsvreemde baggerspecie wordt hier de specie verstaan die uit een ander watersysteem afkomstig is en/of andere verontreinigingsbronnen kent. Voorgesteld is om voor gebiedseigen baggerspecie een eventuele beïnvloeding van de omgeving van het open putdepot tot boven het omringende achtergrondgehalte te accepteren. Vanuit het principe van risicoreductie geldt wel de eis dat er geen sprake mag zijn van een (toegevoegd) risico voor het omringend watersysteem. Ijkpunt hierbij is het MTR. Voor gebiedsvreemde baggerspecie wordt de eis gesteld dat geen verslechtering mag optreden van de kwaliteit van het omringend watersysteem, zowel ten aanzien van concentratieniveaus als ten aanzien van risico’s. IJkpunten zijn de achtergrondconcentratie in de omgeving of de streefwaarde. In bovenstaande lijn doorredenerend zou een voorstel op basis van de in deze studie gepresenteerde kritische gehalten alleen van toepassing zijn op gebiedseigen baggerspecie. Omdat de term gebiedseigen moeilijk in de praktijk te definiëren is wordt deze lijn nu waarschijnlijk losgelaten en gelden de kritische stoffen voor zowel gebiedseigen als gebiedsvreemde specie. Het is natuurlijk altijd mogelijk om hiervan in de praktijk af te wijken, mits dit vanuit de omgeving voldoende beargumenteerd wordt.
6.2
Onderscheiden van een direct beïnvloeden zone In de covernotitie wordt een ‘direct beïnvloede zone’ gedefinieerd. In deze zone wordt een verslechtering van de waterkwaliteit als gevolg van de stortactiviteiten geaccepteerd. De keuze met betrekking tot deze ‘direct beïnvloede zone’ hangt samen met de beleidsmatige keuze waar (tijdelijke) overschrijding van de waterkwaliteitsdoelstellingen wordt toegestaan. De activiteit van het storten van verontreinigde baggerspecie in oppervlaktewater heeft als vanzelfsprekend het gevolg dat een tijdelijke verslechtering van de waterkwaliteit zal plaatsvinden. In ieder geval voor de parameter doorzicht. Indien je dit niet wilt accepteren is het toepassen van open putten voor verontreinigde baggerspecie niet mogelijk. Om toch paal en perk te kunnen stellen aan de negatieve invloed op de waterkwaliteit is aansluiting gezocht bij de ideeën van de CIW-subwerkgroep Emissie/Immissie (CIW, in voorbereiding). Hierin wordt de mengzone nader gedefinieerd en toepasbaar gemaakt voor Wvo-vergunningverlening. Dit leidt ertoe om op de grens van het beïnvloedbaar gebied het MTR voor oppervlaktewater te gebruiken als criterium voor de maximale verslechtering van de waterkwaliteit, nadat er binnen ALARA alles aan gedaan is om de emissie te minimaliseren. Als tweede aanvullende mogelijkheid zou de waterkwaliteit binnen de grenzen van het beïnvloed gebied moeten voldoen aan ER.
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
18
Wanneer de risicogrens ER wordt gehanteerd als bovengrens voor de kwaliteit van het water in de stortwolk, dan moet een ‘vertaling’ plaatsvinden van de waterkwaliteit in de stortwolk naar de specie en poriewaterkwaliteit van de gestorte specie. Uitgaande van een minimale verdunning in deze stortwolk kan dan als kwaliteitscriterium voor de specie worden uitgegaan van het ER sediment (zie bijlage 2). Als dit voor het hele beinvloede gebied geldt, betekent dit impliciet een bovengrens van ER sediment voor het te storten sediment. De vraag die overblijft is de omvang van het beïnvloede gebied. In deze studie is de rand van de put aangehouden als de rand van het beïnvloed gebied en daarmee als grens waarop getoetst is op het MTR. In de praktijk kan gekozen worden voor een kleiner gebied. Bij putten met grote oppervlakken kan het handig zijn een bepaalde diameter vast te stellen van een cirkel om de stortlocatie. Deze cirkel dient dan in de vergunning vastgelegd te worden als het gebied waarbinnen tijdelijke overschrijding van het MTR toegestaan is. De WESTSIDE berekeningen, en de berekende kritische gehalten, hebben betrekking op de rand van de put en zijn dus niet bruikbaar voor het bepalen van een kwaliteitscriterium voor een dergelijke, binnen de putgrenzen gelegen, direct beïnvloede zone. WESTSIDE in zijn huidige vorm kan dus alleen toegepast worden als het beïnvloedbaar gebied samenvalt met de grenzen van de put.
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
19
7 Aanzet voor het toepassen van kwaliteitscriteria Door de projectgroep wordt voorgesteld om voorlopig voor stikstofcomponenten in baggerspecie geen kwaliteitscriteria op te stellen. Dit komt voort uit de resultaten verkregen in deelonderzoek 3 (Van den Berg, 2000). De belangrijkste conclusie uit dit onderzoek is dat de samenstelling en textuur van de baggerspecie slechts in beperkte mate verantwoordelijk is voor een eventuele extra belasting van het oppervlaktewater met stikstof door het storten van baggerspecie in open putdepots. De stikstofgehalten in de specie hebben nauwelijks relatie met de concentraties stikstof die vrijkomen bij het storten. Het is dus niet mogelijk om criteria op te stellen van gehalten in de baggerspecie. Naast deze intrinsieke eigenschappen van de gestorte baggerspecie zijn het voornamelijk locatiespecifieke omstandigheden die verspreiding van stikstof en ecotoxicologische effecten gerelateerd aan het vrijkomen van stikstof in het oppervlaktewater beïnvloeden. De belangrijkste locatiespecifieke parameters zijn het optreden en duur van stratificatie in het (half)open putdepot, het uitwisselingsdebiet met het omliggende water, de natuurlijke stikstofvracht en -concentratie in het oppervlaktewater en het optreden van eutrofiëring in het oppervlaktewater (pH effect). Daarnaast is de storttechniek en het daaraan gekoppelde verlies van materiaal van belang voor het vrijkomen van stikstof. De keuze en inrichting van de locatie is dus belangrijk bij de beoordeling of storten van baggerspecie in een open putdepot kan resulteren in risico’s met betrekking tot stikstof. Er wordt dan ook aanbevolen om voor een realistische inschatting van de effecten van storten van baggerspecie in (half)open putdepots op de stikstofhuishouding in het oppervlaktewater deze locatiespecifieke parameters ook mede te bestuderen. Voor microverontreinigingen kan, op basis van de coëfficiënten voor de verdeling tussen water en vaste stof, op de in dit rapport beschreven wijze wel een relatie worden gelegd tussen de gehalten in de specie en de eindconcentraties na het storten in het water. Uit de uitgevoerde studie is gebleken dat onder bepaalde condities, met name bij een laag debiet in het watersysteem, overschrijdingen van het MTR en soms van het ER worden berekend aan de rand van de putzone bij gehalten in baggerspecie die, volgens de huidige klassen-indeling, zouden vallen in klasse 2 - 4. Het stellen van kwaliteitscriteria aan de te storten baggerspecie kan daarom in bepaalde situaties een zinvol instrument zijn bij het voorkomen van negatieve effecten op het omringende watersysteem. De kwaliteitscriteria zijn dan bedoeld om te waarborgen dat buiten de putbegrenzing geen overschrijding van het MTR niveau (als gevolg van de stortactiviteiten) plaatsvindt. In situaties waarbij het stellen van kwaliteitscriteria niet zinvol is op grond van risico’s, kan het wel gewenst zijn om criteria te stellen op basis van de te verwachten belasting van het watersysteem uitgedrukt in verontreinigingsvracht. Dit aspect valt echter buiten deze deelstudie (zie paragraaf 1.2). De berekende kritische gehalten voor te storten baggerspecie blijken sterk te variëren, afhankelijk van de lokale omstandigheden waarin het storten plaatsvindt. Het is daarom, wanneer het gaat om het voorkomen van onacceptabele risico’s voor het omringend watersysteem, niet zinvol om te volstaan met een generieke lijst van kwaliteitscriteria. Een volledig op de lokale omstandigheden toegesneden afleiding van kwaliteitscriteria geeft weinig houvast aan de waterbeheerder en komt niet tegemoet aan de eis om de richtlijn eenvoudig te houden. In het licht van deze afweging wordt een afweging volgens het volgende stappenplan voorgesteld:
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
20
Stap 1:
overschrijden de gehalten in de te storten baggerspecie het MTR sediment? Antwoord nee: geen aanvullende kwaliteitscriteria nodig Antwoord ja: stap 2 Toelichting: Deze toets vindt plaats door de analyses van de te storten specie te vergelijken met het MTR voor (nat) sediment uit de vierde Nota waterhuishouding. Wanneer gehalten in de specie immers lager zijn dan het MTR, dan kan op voorhand worden aangenomen dat de kans erg klein is dat overschrijdingen van het MTR in het watersysteem zullen plaatsvinden. Stap 2:
is het uitwisselingsdebiet van de put met het watersysteem hoog? (indicatie: uitwisselingsdebiet > 25 m3/sec) Antwoord nee: stap 3 Antwoord ja: geen aanvullende kwaliteitscriteria nodig, met uitzondering van enkele ‘kritische stoffen’ Toelichting: De berekeningen laten zien dat, ook in sterker stromende watersystemen, voor een beperkt aantal stoffen nog rekening gehouden moet worden met de mogelijke overschrijding van risicogrenzen (MTR) in het watersysteem. Het gaat dan met name om enkele organochloorverbindingen (DDD, DDE) en in mindere mate om PAK, PCB en koper. Deze stoffen vormen echter een uitzondering op de regel: in het algemeen geldt dat de kritische gehalten in te storten baggerspecie voor putten met relatief hoge uitwisselingsdebieten dusdanig hoog komen te liggen, dat in de praktijk niet of zelden sprake zal zijn van een speciekwaliteit die deze kritische gehalten overschrijdt. Of het nodig is om voor deze stoffen kwaliteitscriteria vast te stellen, moet uiteindelijk in iedere situatie afzonderlijk beoordeeld worden. Stap 3:
leidt kwaliteitscriteria af op basis van locatiespecifieke informatie
Toelichting: Op basis van de locatiespecifieke informatie kunnen, op vergelijkbare wijze als in deze deelstudie, kritische concentraties voor baggerspecie worden berekend. Afhankelijk van de hoeveelheid informatie, zal de hoogte van de kwaliteitscriteria minder ‘conservatief’ zijn. Hoe minder informatie beschikbaar is, hoe meer gebruik gemaakt zal moeten worden van veilige aannamen. De waterbeheerder/vergunningverlener kan zelf kiezen welke benadering het meest adequaat is. Hiervoor is, naast vanzelfsprekend het gehalte van de verontreiniging in de specie, tenminste de volgende informatie nodig: − − − − − − − − − 41373
de Kp waarde van de verontreiniging; het zwevend stofgehalte in het watersysteem; het achtergrondgehalte van de verontreiniging in het watersysteem; het uitwisselingsdebiet van de put met het watersysteem; de vulperiode; de hoeveelheid gestorte specie geschatte mate van bezinking bij het storten; frequentie van storten; de dimensies van de put.
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
21
Voor de overige invoerparameters kunnen standaardwaarden gekozen worden, tenzij betere waarden beschikbaar zijn. Dit geldt bijvoorbeeld voor het geschat verliespercentage van zwevend stof tijdens het storten en het geschat percentage bezinking voorafgaand aan een volgende storting. Het instrumentarium voor de locatiespecieke afleiding van de kritische gehalten moet nog verder worden ontwikkeld. De in deze studie berekende kritische gehalten geven een eerste inzicht in de variatie van deze waarden onder verschillende omstandigheden. In deelstudie 2 worden de sturende parameters in de berekeningen meer in detail in beeld gebracht. Vervolgens is het wenselijk om te komen tot 2 instrumenten: (a) een op WESTSIDE gebaseerde eenvoudige rekeninstructie voor het berekenen van kritische gehalten, waarbij de waterbeheerder alleen informatie hoeft te gebruiken met betrekking tot de belangrijkste (sturende) parameters; de overige parameters zijn dan generiek (standaard) ingevuld; (b) een operationele versie van WESTSIDE (of een vergelijkbaar model), beschikbaar voor waterbeheerders, waarmee meer gedetailleerde, locatiespecifieke, berekeningen kunnen worden uitgevoerd. Het eerstgenoemde instrument zal deels gebaseerd zijn op standaard (veilige) aannamen en daardoor leiden tot scherpere kwaliteitscriteria dan het tweede genoemde instrument. Het is aan de waterbeheerder om de keuze te maken, afhankelijk van de tijd en middelen die ter beschikking staan. Stap 4.
beoordeel op basis van meetgegevens of de kwaliteitscriteria adequaat zijn
Toelichting: Het gaat tot nu toe om berekeningen en het is de vraag of de risicogrenzen in de praktijk ook zullen worden overschreden. In situaties waarbij meetgegevens beschikbaar zijn die een ander beeld geven dan de berekende resultaten, dan wegen deze zwaarder dan de rekenresultaten. Dit kan bijvoorbeeld het geval zijn wanneer: −
−
41373
meetgegevens van de monitoring in de vulperiode uitwijzen dat de geschatte concentraties in het watersysteem afwijken van de berekende concentraties (in combinatie met de chemische analyses kunnen de uitslagen van bio-assays aanvullende/ondersteunden informatie geven bij deze meetgegevens, bijvoorbeeld de bevestiging van effecten in de veldsituatie); partiticoëfficiënten voor de (lokaal) relevante organische verontreinigingen bekend zijn die gemeten zijn in de baggerspecie (of het oorspronkelijk sediment); in dat geval kunnen berekeningen worden uitgevoerd met de lokale partitiecoëfficienten, voor de werkwijze besproken in Van Steenwijk et al (1999).
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
22
Beleidskeuzes Voor de verdere uitwerking van deze richtlijn moeten de volgende beleidskeuzes worden gemaakt: − − − −
41373
bepalen of een aparte risicogrens voor de direct beïnvloede zone moet worden geïntroduceerd, bijvoorbeeld het ER (wat zou leiden tot een ‘bovengrens’ voor de kwaliteitscriteria op het niveau van de ER sediment); bepalen of een andere ‘bovengrens’ voor gehalten in baggerspecie gewenst is; bepalen op welke wijze rekening gehouden wordt met een verschil tussen gebiedseigen en gebiedsvreemde specie (hiervoor is in fase 1 al een aanzet gegeven); bepalen in hoeverre de rand van de put als ‘harde’ grens wordt gezien; overwogen kan worden om het MTR criterium op enige afstand van de putrand te laten gelden.
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
23
8 Referenties AKWA, 1999a. Storten van baggerspecie in open putdepots. Covernotitie eerste fase. RIZA rapport 99.053. AKWA, 1999b. Storten van baggerspecie in open putdepots. Deelrapport 2: Risicogrenzen voor het aquatisch ecosysteem bij open putdepots. RIZA werkdocument 99.171X. AKWA rapport 99.012. AKWA, 1999c. Het storten van baggerspecie in open putdepots. Een kennisinventarisatie. AKWA rapport 99.011. Cornelissen, G. (1999). Mechanism and consequences of slow desorption of organic compounds from sediments. Academisch proefschrift. Universiteit van Amsterdam. CIW (in voorbereiding). Emissie-immissie. Prioritering van bronnen en de immissietoets. Subwerkgroep emissie-immissie van de Commissie Integraal Waterbeheer. CIW (2000). Normen voor het waterbeheer. Achtergronddocument bij de 4e Nota Waterhuishouding over omgaan met milieukwaliteitsnormen in het waterbeheer. Commissie Integraal Waterbeheer, mei 2000. Den Besten, P.J. (1997). Biotisch effectenonderzoek Hollandsch Diep en Dordtsche Biesbosch. Nader onderzoek waterbodemkwaliteit. RIZA rapportnr. 97.098. Hartnack, J., Steenkamp, B.P.C. & Van Steenwijk, J.M. 1996. Overal zindert bagger. Storten van klasse III/IV specie in diepe putten: Aanbevelingen voor milieu-effect rapportages. RIZA nota 96.073. IWACO, 1998a. Potentiële ecologische risico’s van het storten van baggerspecie in open putten. In opdracht van Rijkwaterstaat-RIZA. IWACO projectnr. 3363160. IWACO, 1998b. Potentiële ecologische risico’s van de gebiedseigen kwaliteit van de Lek. In opdracht van RIZA/RWS-Directie Zuid-Holland. IWACO projectnr. 3363950, september 1998. Kamerling, G.E., 1999. Beoordeling waterbodems. Notitie 1036, oktober 1999. Waterbodems Advies en Uitvoering. WAU.OWD-3-99510. RIKZ, 1999. RIKZ Handboek Toxiciteitstesten voor Zoute Baggerspecie. Redactie: C.A. Schipper en J. Stronkhorst. Rijksinstituut voor Kust en Zee (RIKZ), nota 99.012, 1 juni 1999. LNO Uitgeverij drukkerij Zierikzee. RIZA/RIKZ (in prep.). Omgaan met bioassays. Achtergronddocument. STOWA/RIZA (1997). Ecotoxicologische risicobeoordeling van verontreinigde waterbodems. STOWA rapportnr. 97/42. RIZA rapportnr. 97.085. Steenkamp, B.P.C., Van der Heijdt, L.M. & Ludikhuize, D. 1996. Prognose waterkwaliteit tijdens storten van specie in de Molengreend. RIZA werkdocument 96.137 x.
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
24
Steenkamp, B.P.C. en L.M. van der Heijdt, 1997. Oriënterend onderzoek verspreiding naar oppervlaktewater tijdens storten van baggerspecie in diepe putten in NoordHolland. Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer (1997). Ecotoxicologische risicobeoordeling van verontreinigde waterbodems. STOWA rapportnr. 97/42. RIZA rapportnr. 97.085. Stronkhorst et al (1997). Baggerspecie, meer of minder schadelijk. Kwaliteitsbeoordeling met bio-assays. FWVO nota 97.04. RIZA/RIKZ. Van den Berg, G.A. 1998. Geochemical behaviour of heavy metals in a sedimentation area of the rivers Rhine and Meuse. Proefschrift Universiteit Utrecht. Van der Heijdt, L.M., Houwing, E.J., Van der Laan, A.K.J. & Steenkamp, B.P.C. 1999. Het storten van baggerspecie in open putdepots: Een kennisinventarisatie. AKWA rapport, i.o.v. RWS-DNH. Van der Heijdt, L.M. en B.P.C. Steenkamp (2000). Storten van baggerspecie in open putdepots (fase 2). Deelrapport 2: verspreiding van zwevend stof en microverontreinigingen. (in prep.) Van Steenwijk, J.M., G. Cornelissen en Th.E.M. Ten Hulscher, 1999. Omgaan met verdelingscofficiënten voor organische verbindingen. Vink, J.P.M. et al, 1999. Naar een beoordeling van zware metalen in sediment. Analyse van biologisch beschikbare fracties. Toetsing aan risicogrenzen. AKWA rapport 99.007. RIZA document 99.111X.
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
Bijlage 1 Groepering van de stoffenlijst uit de vierde Nota waterhuishouding, met uitzondering van de metalen, op basis van de partitiecoëficiënten (water-organisch koolstof, Kpoc) en MTR niveaus
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
IWACO B.V.
Kantoor Amsterdam
Bijlage 1
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
IWACO B.V.
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
Bijlage 1
Groepering van de stoffenlijst uit de vierde Nota waterhuishouding, met uitzondering van de metalen, op basis van de partitiecofficiënten (water – organisch koolstof, Kpoc) en MTR niveaus Stofkarakteristieken MTR µg/l
Log Koc
Relevante stoffen uit lijst NW4* Koc l/kg
0,0001 –
3,0 – 3,7
1000 - 5000
Cumafos,
0,001
(heptachloorepoxide) >3,7 – 4,0
5000 - 10000
-
>4,0 – 4,7
10000 – 50000
Heptachloor, tributyltinverbindingen (zoute wateren), trifenyltinverbindingen (zoute wateren)
>4,7 – 5,0
50000 – 100000
DDD, DDE, cypermethrin, deltamethrin,
>5,0 – 5,7
100000 – 500000
DDT, aldrin, PCB-28**
>5,7 – 6,0
500000 – 1000000
PCB-52**, PCB-101**, PCB-138**
>6,0 – 6,7
1000000 – 5000000
PCB-153**, PCB-180**
>6,7 – 7,0
5000000 – 10000000
PCB-118**
3,0 – 3,7
1000 - 5000
Chloorfenvinfos, fenthion, parathion (ethyl)
>3,7 – 4,0
5000 - 10000
Chloorpyrifos
>4,0 – 4,7
10000 – 50000
Endrin, chloordaan, trifenyltinverbindingen
>4,7 – 5,0
50000 – 100000
-
>5,0 – 5,7
100000 – 500000
-
>5,7 – 6,0
500000 – 1000000
-
>6,0 – 6,7
1000000 – 5000000
-
3,0 – 3,7
1000 - 5000
permethrin, bifenthrin
>0,001 – 0,005
>0,005 – 0,05
Alpha-endosulfan, azinfos-methyl, malathion, parathion-methyl, pyrazofos, tetrabutyltinverbindingen (zoute wateren), dichloorprop, captafol, fenitrothion
>3,7 – 4,0
5000 - 10000
Trifluralin, hexachloorbenzeen, dinoterb
>4,0 – 4,7
10000 – 50000
Tributyltinverbindingen (zoete wateren)
>4,7 – 5,0
50000 – 100000
-
>5,0 – 5,7
100000 – 500000
-
>5,7 – 6,0
500000 – 1000000
Dieldrin, benzo(a)anthraceen, ben-
>6,0 – 6,7
1000000 – 5000000
Benzo(k)fluorantheen, benzo(ghi)peryleen,
3,0 – 3,7
1000 - 5000
Disulfoton, foxim
>3,7 – 4,0
5000 - 10000
-
>4,0 – 4,7
10000 – 50000
Anthraceen
>4,7 – 5,0
50000 – 100000
-
>5,0 – 5,7
100000 – 500000
-
>5,7 – 6,0
500000 – 1000000
-
zo(a)pyreen indenopyreen >0,05 – 0,1
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
1
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
Bijlage 1
Stofkarakteristieken
0,1 – 1
1 – 10
2
Relevante stoffen uit lijst NW4*
>6,0 – 6,7
1000000 – 5000000
-
3,0 – 3,7
1000 - 5000
Gamma-HCH, tolclofos-methyl
>3,7 – 4,0
5000 - 10000
Pentachloorbenzeen
>4,0 – 4,7
10000 – 50000
Fenanthreen, beta-HCH,
>4,7 – 5,0
50000 – 100000
-
>5,0 – 5,7
100000 – 500000
Fluorantheen, chryseen
>5,7 – 6,0
500000 – 1000000
-
>6,0 – 6,7
1000000 – 5000000
-
3,0 – 3,7
1000 - 5000
Naftaleen, alfa-HCH, tetrabutyltinverbin-
>3,7 – 4,0
5000 - 10000
-
>4,0 – 4,7
10000 – 50000
Quintozeen
>4,7 – 5,0
50000 – 100000
-
>5,0 – 5,7
100000 – 500000
-
>5,7 – 6,0
500000 – 1000000
-
>6,0 – 6,7
1000000 – 5000000
-
dingen, pentachloorfenol
K
waarden ontbreken voor: organische siliciumverbindingen, demeton, ETU, maneb, zineb
**
voor PCB is de categorisering gebaseerd op het MTR sediment van 4 ug/kgds per individuele stof
correspondeert met de betreffende categorie voor MTR aq)
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
(dit
Kantoor Amsterdam
Bijlage 2 Voorlopige ER waarden voor oppervlaktewater en sediment (CIW, 2000)
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
IWACO B.V.
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
Bijlage 2
Voorlopige ER waarden voor oppervlaktewater en sediment (CIW, 2000)
Arseen
ER-
ER-
ER-
aquatisch
Aquatisch
Sediment
(opgelost)
(totaal)
µg/l
µg/l
mg/kgds
890
1150
5900
Cadmium
16 (0,08)*
77 (0,4)*
1400 (7)*
Chroom**
220
2100
42000
Koper
18*
45*
610*
Methyl-kwik
0,4 (0,07)*
2,2 (0,4)*
40 (8)*
Kwik
5,6 (3,8)*
34 (23)*
630 (430)*
Lood
150
3000
63000
Nikkel
500
610
2600
Zink
86
370
6200
Naftaleen
290
290
34
Anthraceen
1,4
1,5
2
Fenanthreen
30
33
51
Fluorantheen
30
45
260
Benzo(a)anthraceen
1
3,2
36
Chryseen
1,5
4,3
46
Benzo(k)fluorantheen
0,4
1,6
21
Benzo(a)pyreen
0,7
2,8
36
Benzo(ghi)peryleen
0,09
1,4
23
Indenopyreen
0,5
4,5
68
Pentachloorbenzeen
3,0*
3,1*
1*
Hexachloorbenzeen
0,09*
0,09*
0,05*
Aldrin
0,02*
0,03*
0,2*
Dieldrin
0,4*
1,2*
14*
Endrin
0,1*
0,1*
0,1*
DDT
0,004*
0,009*
0,09*
DDD
0,004*
0,005*
0,02*
DDE
0,004*
0,005*
0,01*
a-Endosulfan
0,2*
0,2*
0,01*
a-HCH
110*
110*
10*
b-HCH
8,0*
8,6*
9*
g-HCH
53*
54*
13*
Heptachloor
0,8*
0,9*
1*
Heptachloor-epoxide
0,8*
0,8*
0,04*
Chloordaan 0,6* 0,7* 1* * het risico voor hogere organismen, die via de voedselketen worden blootgesteld, is bij de vaststelling van de waarde betrokken **
41373
geldig voor het totaal van chroom III en chroom VI
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
1
Kantoor Amsterdam
Bijlage 3 Overzicht van de scenario's voor de WESTSIDE berekeningen
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
IWACO B.V.
Kantoor Amsterdam
IWACO B.V.
Bijlage 3
1
Overzicht van de scenario’s voor de WESTSIDE berekeningen. Scenario A
Scenario B
‘Klein stagnant’
‘Groot stromend’
Bijvoorbeeld:
Bijvoorbeeld:
Zandwinput met beperkt uit-
Put in een groot open
wisselingsdebiet
stromend water
Putgegevens Bergingsvolume
m
3
5.10
6
10.10
6
Begindiepte
m-ws
25
45
Einddiepte
m-ws
10
10
250000
285714
Oppervlakte
m
2
Vultijd
Jaren
10
10
Uitwisselingsdebiet
m /s
3
1*
150
Eigenschappen specie en uitwisselingswater (water omringend watersysteem) DOC gehalte poriënwater
mg/l
DOC gehalte uitwisselingswater
Onderlosser = 40 / hydraulisch = 20
mg/l
3
3
Organisch stofgehalte
%
10
10
Omrekeningsfactor organisch
-
2,105
2,105
mg/l
10
30
stof/organisch koolstof Zwevend stofgehalte uitwisselingswater Stortgegevens (onderlosser) Soortelijke massa specie
kg/m
3
1400 500 3 100 Scen. A = 0 Scen. B. = 0 2,5 100*
Beuninhoud stortschip
m
3
Hoogte stortwolk
M
Diameter stortwolk
M
Consolidatiedebiet
m /s
3
Verliespercentage bij storten
%
Percentage dat sedimenteert voor-
%
dat volgende storting plaatsvindt * deze aanname is in deze studie gevarieerd (zie hoofdstuk 3)
Scenario A (‘Klein stagnant’). Voor de afmetingen voor de put in scenario A komen de dimensies in orde van grootte overeen met zand/grindwinputten langs de Maas en de Waal (Molengreend, Kaliwaal). Er is een vultijd van 10 jaar aangehouden waarbij gebruik wordt gemaakt van stortschepen met een beuninhoud van 500 m3. Bij het storten met onderlossers is er van uitgegaan dat de specie met grijpers is gebaggerd en vervolgens met de in situ dichtheid wordt gestort. Voor deze dichtheid is een waarde van 1400 kg/m3 aangehouden. Het poriëngehalte is circa 73 %. Door het storten met een hoge soortelijke massa zal de consolidatie tijdens de vulperiode beperkt zijn. In de berekeningen is de consolidatie bij deze stortmethode verwaarloosd. In de berekenin41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
Bijlage 3
IWACO B.V.
2
gen wordt verondersteld dat bij elke storting een gedeelte van de beuninhoud tijdelijk in suspensie zal gaan. Voor dit gedeelte is een percentage van 2,5 % aangehouden (verder potentieel verliespercentage genoemd).
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
Bijlage 3
IWACO B.V.
3
Scenario B (‘Groot stromend’).De afmetingen voor de put in scenario B zijn afgestemd op het mogelijk nog aan te leggen aanvullende depot in het Hollandsch Diep. De aannamen ten aanzien van vultijd, storthoeveelheden, specie-eigenschappen en potentieel verliespercentage zijn gelijk aan scenario A.
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
Kantoor Amsterdam
Bijlage 4 Eigenschappen van stoffen in de aanvullende selectie voor de WESTSIDE berekeningen
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
IWACO B.V.
Kantoor Amsterdam
Bijlage 4
Eigenschappen van stoffen in de aanvullende selectie voor de WESTSIDE berekeningen. Achtergrond zwevend
MTR
stof
Log Kpoc/Kd
µg/l
Berekend kritisch gehalte
mg/kg
Basis
mg/kgds
Barium
160
Streefw
220
3,1
13000
Cadmium
2,7
Lek
0,4
5,1
1700
Cobalt
9
Streefw
2,8
3,59
130
Koper
67
Lek
1,5
4,7
400
Nikkel
35
Streefw
5,1
3,9
300
Zink
140
Streefw
9,4
5,04
32000
Antimoon
3
Streefw
7,2
3,57
1320
Som 10 PAK
1
1/3 MTR
0,3
5,17
97
PCB7
0,001
1/3 MTR
0,004
6,12
1,4
Tributyltin
0,003
1/3 MTR
0,014
4,1
1,1
DDT
0,003
1/3 MTR
0,0004
5,57
0,5
DDD
0,003
DDT
0,0004
4,85
0,02
DDE
0,003
DDT
0,0004
4,76
0,02
Hexachloor-
0,002
1/3 MTR
0,009
3,98
0,55
benzeen
41373
Storten van baggerspecie in putdepots. Deelproject 4: Kwaliteitscriteria Eindrapportage | 27 November 2000
IWACO B.V.
1