Haitta-aineet jätevedenpuhdistuksessa osa 2. Aineiden analysointi jätevedenpuhdistamoilla ja tulosten julkaisu

Transkriptio

1 Hankkeen nimi: Haitta-aineet jätevedenpuhdistuksessa osa 2. Aineiden analysointi jätevedenpuhdistamoilla ja tulosten julkaisu Hankkeen toteutus Envieno ky TkT Niina Vieno Välitie 5, Rusko Puhelin: sähköpostiosoite: Muut hankkeen toteuttajat sekä muut yhteistyötahot: Vesilaitosyhdistys (koordinointi) Ympäristöministeriö Suomen Ympäristökeskus ELY-keskukset Vesiensuojeluyhdistykset Helsingin Seudun Ympäristöpalvelut HSY Työhön valittavat laboratoriot 1

2 1. Tausta Hankkeen ensimmäinen vaihe käynnistyi vuoden 2012 lopulla kirjallisuusselvityksellä, jossa tehdään vaiheen 2 toteuttamiseksi tarvittava esiselvitystyö ja luodaan realistinen sekä kustannustehokas pohja analytiikan kohdentamiseksi. Hankkeen vaihetta 1 rahoittivat sekä Vesilaitosyhdistyksen Kehittämisrahasto että Helsingin Seudun Ympäristöpalvelut kuntayhtymä HSY. Hankkeen osan 1 tavoitteena on ollut määrittää ne ympäristölle haitalliset aineet, jotka päätyvät vesistöihin jätevedenpuhdistamoilta sellaisissa pitoisuuksissa, että aineille asetetut ympäristönlaatunormit tai haitalliseksi todetut pitoisuudet (kuten PNEC-arvo eli predicted no effect concentration) ylittyvät. Työ perustuu EU:ssa ja Suomessa säädeltäviin aineisiin sekä aineisiin, joita suurella todennäköisyydellä tullaan lähitulevaisuudessa säätelemään. Tarkastelussa hyödynnetään lisäksi kaikkia Suomessa aiemmin tehtyjen selvitystöiden tuloksia haitallisista aineista. Säätelyllä tarkoitetaan raja-arvojen asettamista haitallisille aineille joko vesistöissä tai käsitellyssä puhdistamolietteessä tai vaatimusta haitallisten aineiden käytön vähentämisestä ja vaarallisten aineiden käytön lopettamisesta. EU:ssa haitallisia aineita säädellään mm. vesipuitedirektiivillä (2000/60/EC), direktiivillä ympäristölaatunormeista vesipolitiikan alalta (2008/105/EC) sekä POP-asetuksella 850/2004/EC. Suomessa vaarallisten aineiden asetus 1022/2006 implementoi vesipuitedirektiivin Suomen lainsäädäntöön. Täten tässä asetuksessa on lueteltu sekä EU:n tunnistamat prioriteettiaineet että kansallisesti tunnistetut haitta-aineet. Asetuksen tarkoituksena on suojella pinta- ja pohjavesiä sekä parantaa niiden laatua ehkäisemällä vaarallisista ja haitallisista aineista aiheutuvaa pilaantumista ja sen vaaraa. Hankkeen seuraavassa vaiheessa (osa 2) on tarkoitus mittauksin määrittää kirjallisuusselvityksen pohjalta listatut haitalliset aineet käsitellyssä jätevedessä riittävän laajalla jätevedenpuhdistamo-otannalla. Hankkeen avulla on tarkoitus tuottaa aineistoa, jota asetusten 1022/2006 ja 868/2010 toimeenpaneminen jatkossa edellyttää jätevedenpuhdistamoilta. Laajaotantaisen tutkimuksen avulla on mahdollisuus tuottaa tilastollisesti merkittäviä tutkimustuloksia valittujen aineiden esiintymisestä ja luoda 2

3 jatkoseurannan kannalta realistiset ja resurssitehokkaat ainekohtaiset seurantaohjelmaehdotukset erikokoisille puhdistamoille. Kirjallisuusselvityksen ja yhteistyötahojen kanssa käytyjen keskustelujen perusteella tähän työhön ehdotetaan taulukossa 1 esitettyjä aineita. Taulukossa on jaettu aineet ainelistoihin 1, 2 ja 3. Hankkeeseen osallistuville puhdistamoille tarjotaan mahdollisuus valita analyysilistan laajuus, mutta tilastollisen merkittävyyden ja tutkimuksen laadun takaamiseksi, on suositeltavaa toteuttaa tutkimus mahdollisimman laajana. Tästä asiasta kerrotaan tarkemmin tämän hakemuksen kohdassa 2. Ainelistat perustuvat seuraaviin selvityksiin tai säädöksiin: Ainelista 1. Suomessa on kansallisessa esiselvityksessä (Karvonen ym. 2013) listattu ne haitta-aineet (taulukko 1), joiden määrät tulisi selvittää jätevedenpuhdistamoiden päästöistä. Ainelista 2. EU:n prioriteettiainelistaa ollaan parhaillaan päivittämässä ja Euroopan parlamentin täysistunnon äänestys direktiivistä on suunniteltu huhtikuulle Listalle on ehdolla 12 uutta ainetta tai aineryhmää. Lisäksi on ehdotettu ns. tarkkailulistan eli watch list perustamista, jolle on ehdolla 10 ainetta tai aineryhmää. Ainelista 3. End-of -waste materiaaleille, joiksi katsotaan myös käsitellyt jätevesilietteet ja kompostit, on esitetty raja-arvot orgaanisille haitta-aineille. Lisäksi POP-säädöksen ainelle tai säädökseen ehdolla olevat aineille tullaan määrittämään raja-arvot kierrätettävässä jätteessä, joksi myös jätevesiliete katsotaan. 3

4 Taulukko 1. Aineet, jotka esiintyvät EU:n ja/tai Suomen lainsäädännön haitallisten aineiden listoilla sekä jako eri ainelistoille. Ympäristönlaatunormit (EQS) on ilmoitettu aineille, joille ne on lainsäädännössä määrätty (Huom. Ilmoitettu arvo on vuotuinen keskiarvo sisävesille, merialueiden EQS-arvot ovat usein matalammat). Aineen nimi CAS Käyttötarkoitus EQS Muuta Kansallisen esiselvityksen (Karvonen ym. 2012) perusteella jätevedenpuhdistamoiden päästöissä määritettävät aineet (ainelista 1) Nonyylifenolit ja -etoksylaatit, NP ja NPE (mono- ja dietoksylaatit) Monta Liima- ja sideaineet, stabilointiaineet, epoksihartsin kovete, maalit, kosmetiikka, pesuaineet Oktyylifenolit ja etoksylaatit, OP ja OPE Monta Laminointiliima muovituotteiden valmistuksessa, maalit, pesuaineiden valmistus 0,3 µg/l (4- nonyylifenoli) 0,1 µg/l PS Di-2-etyyliheksyyliftalaatti (DEHP) Pehmitin tekstiileissä ja matoissa, 1,3 µg/l PS maalit, deodorantit, hiustenmuotoilutuotteet PBDE Bromatut difenyylieetterit (penta-, Monta Palonestoaineet 4,9 x 10-8 µg/l PS okta- ja dekabde) Tributyylitina, TBT Biosidi veneiden ja laivojen pohjissa 0,0002 µg/l PS Diuroni Maali, biosidi 0,2 µg/l PS Endosulfaani Pestisidi 0,005 µg/l PS 4

5 Bentsyylibutyyliftalaatti (BBP) Pehmitin tekstiileissä ja matoissa, maalit, kosmetiikkatuotteet Dibutyyliftalaatti (DBP) Kumin pehmitin ja vulkanisointi, muovien lima- ja sideaineet, epoksihartsin kovete, maalit, väriaine, kosmetiikkatuotteet Bentsotiatsoli-2-yylitio)metyylisyanaatti Limantorjunta (massan, paperin, (TCMTB) kartongin sekä kuitulevyn valmistus) 10 µg/l 10 µg/l Ei määrätty Bentsotiatsoli-2-tioli (MBeT) Viiransuojaus, limantorjunta, Ei määrätty korroosionestoaine (massan, paperin, kartongin sekä kuitulevyn valmistus), maalien ja painovärien valmistus 2-methyl-4-chlorophenoxyacetic acid Herbisidi 1,6 µg/l (MCPA) Elohopea, Hg Raskasmetalli 0,08 µg/l Nikkeli, Ni Raskasmetalli 1,2 µg/l Lyijy, Pb Raskasmetalli 0,07 µg/l Kadmium, Cd Raskasmetalli 4 µg/l EU:n prioriteettiainelistalle ehdolla olevat aineet (ainelista 2) Dioksiinit ja dioksiinin kaltaiset aineet Monta CAS-arvoa Teollisuuden ja polttoprosessien Ei määrätty PHS sivutuote vedelle HBCDD eli heksabromosyklododekaani Monta CAS-arvoa Palonestoaine 0,0016 µg/l PHS PFOS eli Pinta-aktiivinen aine esimerkiksi tekstiileissä, paperissa ja 6,5 x 10-4 µg/l PHS 5

6 perfluoro-oktaanisulfonaatti ja sen kartonkipakkauksissa. johdannaiset Dicofol Pestisidi 1,3 x 10-3 µg/l PHS Cybutryne Pestisidi 0,0025 µg/l Cypermethrin Pestisidi 8 x 10-5 µg/l Dichlorvos Pestisidi 6 x 10-4 µg/l Quinoxyfen Pestisidi 0,15 µg/l PHS Heptakloori ja heptaklooriepoksidi / Pestisidi 2 x 10-7 µg/l PHS Aclonifen Herbisidi 0,12 µg/l Terbutryn Herbisidi 0,065 µg/l Bifenox Herbisidi 0,012 µg/l EU:n tarkkailulistalle (Watch list) ehdolla olevat aineet (ainelista 2) 17 -etinyyliestradioli Hormonaalinen ehkäisyvalmiste Ei määrätty 3,5 x 10-5 µg/l* 17β-estradioli Naishormoni Ei määrätty 4 x 10-4 µg/l* Diklofenaakki Tulehduskipulääke Ei määrätty 0,1 µg/l* 6

7 Ibuprofeeni Tulehduskipulääke Ei määrätty Karbamatsepiini Epilepsialääke Ei määrätty Triklosaani Hygieniatuotteiden biosidi Ei määrätty Sinkki ja sen yhdisteet Raudan ja teräksen valmistus, autonrenkaiden kumin valmistuksessa (sadevesien mukana teiltä) Ei määrätty Glyfosaatti Herbisidi Ei määrätty Amonimetyylifosfoniahappo (AMPA) Glyfosaatin hajoamistuote Ei määrätty Vapaa syanidi Metalli-, elektroniikka- ja kaivosteollisuus Ei määrätty End-of-waste materiaaleista (lietekompostit ja mädätetty liete) ehdotetut tarkkailtavat aineet ja niille ehdotetut rajaarvot lietteessä (ainelista 3) Polykrooratut bifeenylit eli PCB 7 (seuraavien PCB-yhdisteiden summa: 28, Monta Eristeaineina muuntajissa ja kondensaattoreissa Liete: 0,2 mg/kg (kuivapaino) 52, 101, 118, 138, 153 ja 180) 7

8 Polysykliset aromaattiset hiilivedeyt eli PAH 16 (summa: naftaleeni, asenaftyleeni, asenafteeni, fluoreeni, fenantreeni, antraseeni, fluoranteeni, pyreeni, benzo[a]pyreeni, benzo[a]antraseeni, kryseeni, benzo[b]fluoranteeni, benzo[k]fluoranteeni, indenoli[1,2,3- dc]pyreeni, dibenzo[a,h]antraseeni, benzo[ghi]peryleeni Monta Fossiilisten polttoaineiden palamisen sivutuote Liete: 6 mg/kg (kuivapaino) Dioksiinit ja furaanit eli PCDD/F Monta Teollisuuden ja polttoprosessien sivutuote Perfluoro-oktaanihapon ja sulfonaatin summa eli PFOA + PFOS Monta Pinta-aktiivinen aine esimerkiksi tekstiileissä, paperissa ja kartonkipakkauksissa. Liete: 30 ng I- TEQ*/kg (kuivapaino) Liete: 0,1 mg/kg (kuivapaino) POP-säädöksen aineet tai ehdolla olevat aineet, joille tullaan määrittämään raja-arvot kierrätettävässä jätteessä Lyhytketjuiset klooratut paraffiinit eli SCCP-yhdisteet (ainelista 3) Monta Palonestoaine, muovien pehmennin Liete: Ei määrätty Pentaklorobentseeni eli PeCB Pestisidien valmistus, kemikaalien lisäaineena, palonestoaine Liete: Ei määrätty 8

9 Heksabromobutadieeni eli HCBD Liuotin Liete: Ei määrätty Polyklorinoidut naftaleenit eli PCNyhdisteet Monta Eristeaineina sähhköjohdoissa, kumin Liete: Ei ja muovin lisäaine, eristeaineina määrätty muuntajissa ja kondensaattoreissa Pentakloorofenoli eli PCP Pestisidi, desinfiointiaine Liete: Ei määrätty Bromatut difenyylieetterit (penta-, okta- ja dekabde) eli PBDE-aineet Monta Palonestoaine Liete: Ei määrätty * Tammikuussa 2012 annetussa direktiivin ehdotuksessa ehdotetut vesistöjen raja- arvot prioriteettilistaan ehdotetuille lääkeaineille ja hormoneille. EQS= Environmental qualitys standard eli ympäristönlaatunormi, PHS= priority hazardous substance, PS= priority substance 9

10 2. Tavoite ja tutkimusmenetelmät Hankkeessa analysoidaan usealta yhdyskuntajätevedenpuhdistamoilta otetut näytteet ja käsitellään tuloksia kootusti ja tilastollisin menetelmin. Lopullisena tavoitteena on näiden tulosten pohjalta tarkentaa julkaisun Karvonen ym. (2012) sisältämää yhdyskuntajätevedenpuhdistamoiden ohjeistusta siitä, millä tavoin haitallisten aineiden tarkkailua puhdistamoilla toteutetaan. Ohjeistus päivitetään myös Ympäristöministeriön ohjeistukseen (Karvonen ym. 2012). Hankkeen kautta asetuksen 868/2010 toimeenpano pyritään toteuttamaan mahdollisimman kustannustehokkaasti. Analyysit teetetään hankkeen eri osapuolien hyväksymissä laboratoriossa. Laboratorion analytiikan määritysrajojen ja laatuvaatimusten osalta tehdään tarvittavat esiselvitystyö ja short-listaus hankkeen vaiheessa 1, ja analytiikka kilpailutetaan ko. laboratorioiden välillä. Työhön valittavalla laboratoriolla tai laboratorioilla on siis myös hankkeessa merkittävä rooli. Vesihuoltolaitokset vastaavat näytteiden ja lähtötietojen toimittamisesta sekä analyysikustannuksista kukin omalta osaltaan. Hankkeen kuluina kustannetaan laaja analytiikkapaketti kahdelta pieneltä jätevedenpuhdistamolta, joiden piirissä ei tunnetusti ole muita kuin normaaleja kotitalouksia. Näitä tuloksia käytetään yhdyskuntajätevedenpuhdistamoiden tutkimustulosten vertailutuloksina edustamassa normaalia, kotitalouden tuottamaa ainekuormitusta. Hankkeelle (osa 2) tullaan hakemaan rahoitusta vesihuoltolaitosten kehittämisrahastosta. Hankkeen osan 2 tavoitteet ovat: 1. Selvittää kyselytutkimuksen (esim. Webpropol) avulla perustietoja puhdistamosta (mm. tulovirtaama, liittyneiden ihmisten määrä sekä käytetty puhdistusprosessi) ja sen viemäröintialueella tapahtuvasta toiminnasta (mm. millaista teollisuutta on alueella ja kuinka suuri osuus jätevedestä on muuta kuin yhdyskuntajätevettä). 2. Valita kyselytutkimuksen perusteella ainelistan 1. aineista puhdistamokohtaisesti aineet, jotka tullaan analysoimaan puhdistetusta jätevedestä. 3. Tehdä ainekohtainen laboratorioanalytiikan listaus, mistä selviää tarvittava/riittävä määritystarkkuusvaatimus ja esimerkkejä laboratorioista, jossa tutkimus voidaan toteuttaa. 10

11 4. Antaa kullekin aineen analytiikalle kustannusarvio (vaihteluväli ja keskiarvo Eur/analyysi), jotta analytiikan kokonaiskustannuksista on mahdollisuus muodostaa kokonaiskuva 5. Tehdä laboratorion kanssa yhteistyössä näytteenottosuunnitelma sekä ohjeistus näytteenotosta toimitettavaksi puhdistamoille. 6. Ottaa näytteitä valittujen puhdistamojen puhdistetuista jätevesistä ainakin kerran ja analysoida näytteistä valitut haitta-aineet. 7. Saatujen tulosten perusteella tarkennetaan ympäristöministeriön ohjeistusta (Karvonen ym. 2012) siitä, millä tavoin haitallisten aineiden tarkkailua puhdistamoilla toteutetaan. 8. Tulosten perusteella laaditaan toimintaohje siitä, miten toimitaan tämän hankkeen ulkopuolelle jäävien pienten (< AVL) puhdistamojen kohdalla, kun on kyse haitallisista ja vaarallisista aineista. 9. Lisäksi tulosten perusteella: a. selvitetään vaihtelevatko haitta-aineiden pitoisuudet puhdistamotyypin tai maantieteellisen alueen mukaan, b. selvitetään kuinka suurella todennäköisyydellä haitta-aineiden pitoisuudet puhdistetussa jätevedessä ovat niin korkeita, että ympäristölaatunormit ylittyvät ja c. määritetään haitallisten aineiden tärkeysjärjestys (prioriteetti) Suomessa. 10. Jos tiettyä parametria varten ei ole käytettävissä analyysimenetelmää, joka täyttää säädöksissä suorituskyvylle asetetut vähimmäisvaatimukset, laaditaan suositus siitä, mitkä ovat asetuksen mukaisia parhaita käytettävissä olevia tekniikoita, joista ei aiheudu kohtuuttomia kustannuksia tai vaihtoehtoisesti esitetään käytettäväksi pitoisuustiedon soveltuvia laskennallisia menetelmiä. 11. Laboratorioiden tarjoamat analyysipaketit sisältävät usein muitakin aineita, kuin mitä ensisijaisesti ollaan kiinnostuneita. Haitta-aineanalyysien yhteydessä saadaan tietoa myös muiden kuin tutkittavien aineiden esiintymisestä. Myös näiden aineiden pitoisuustulokset tullaan julkaisemaan raportissa. 12. Raportoida tulokset ymmärrettävästi ja selkeästi raportissa, joka on verkossa kaikkien vapaasti ladattavissa. 11

12 Puhdistamoiden valinnasta, määrästä sekä lopullisista analyysilistoista päätetään yhdessä hankkeeseen osallistuvien kanssa. Hankkeeseen osallistuville puhdistamoilla tarjotaan mahdollisuus valita analyysilistan laajuus. Hankkeen tulosten tilastollisen merkittävyyden parantamiseksi suosituksena on kuitenkin mahdollisimman laaja analyysipaketti. Analyysipaketit ovat: Ainelista 1 sisältää kansallisen esiselvityksen pohjalta valikoituneet aineet (ks. taulukko 1). Puhdistamolta kerättyjen esitietojen perusteella tämän listan aineista valitaan puhdistamokohtaisesti ne aineet, jotka analysoidaan lähtevästä jätevedestä ainakin kerran. Ensimmäisen näytteenottokerran tulosten perusteella voidaan ainelistaa supistaa ja toistaa näytteenotto suppeammalla ainelistalla. Puhdistamon niin halutessa voidaan aineet analysoida myös tulevasta jätevedestä. Ainelista 2 sisältää ainelistan 1 aineiden lisäksi sekä uuteen prioriteettiainedirektiiviin että tarkkailulistalle ehdotetut aineet. Tältä osin hanke vastaa tulossa olevan lainsäädännön tarpeisiin. Ainelista 2:n mukaisten analyysien teettämistä suositellaan isoille puhdistamoille Ainelista 3 on laajin ja kattaa edellä mainittujen ainelistojen lisäksi myös lietteisiin liittyvissä säädöksissä esiintyneet aineet. Koska kyseessä ovat aineet, jotka kertyvät lietteeseen ja joiden raja-arvot koskevat lietettä, analysoidaan nämä aineet ainoastaan lietteestä. Lieteanalyysien teettämistä suositellaan isoille puhdistamoille). 12

13 3. Hankkeen toteuttajat ja työnjako Hankkeen koordinoinnista hankkeen valmisteluvaiheessa sekä ohjausryhmätyöskentelyn järjestämisessä vastaa Vesilaitosyhdistys. Vesilaitosyhdistys kutsuu hankkeeseen mukaan kaikki yli puhdistamot, joita on Suomessa noin 90 kappaletta. Ympäristöministeriö tiedottaa ELY-keskuksia tästä hankkeesta ja kehottaa niitä olemaan yhteydessä valvomiinsa jätevedenpuhdistamoihin. Hankkeeseen osallistuminen on vapaaehtoista, mutta suositeltavaa. Hankkeen toteutuksesta sekä koordinoinnista hankkeen aikana vastaa Envieno ky. Envieno ky vastaa myös tämän hankkeen esiselvityshankkeen (Haitta-aineet jätevedenpuhdistuksessa osa 1. Selvitys aineiden käyttömääristä Suomessa sekä esiintymisestä jätevesissä) toteutuksesta. Jotta asetuksen toimeenpanon asianmukaisuus varmistetaan, hankkeen suunnittelussa ja ohjauksessa tehdään yhteistyötä ympäristöministeriön sekä Suomen ympäristökeskuksen kanssa. Hankkeelle perustetaan ohjausryhmä, johon kutsutaan edustajat kaikista yhteystyötahoista. Hankkeessa tehtävät analyysit toteuttaa kaikkien osapuolien hyväksymä laboratorio tai laboratoriot, jotka edustavat laboratorioiden esiselvityksen mukaista määritystarkkuutta ja laatua. Envieno ky kilpailuttaa käytettävän laboratorion. Hankkeen ohjausryhmä arvioi kilpailutuksen perusteella mitkä ovat parhaita käytettävissä olevia tekniikoita, joista ei aiheudu kohtuuttomia kustannuksia, mikäli käytettävissä ei ole riittävän tehokkaita analyysimenetelmiä. Valittu laboratorio tai laboratoriot lähettää analysointiin liittyvät ohjeet puhdistamoille ja koordinoi näytteiden ottoon, toimittamiseen ja analysointiin liittyvät seikat suoraan vesihuoltolaitosten kanssa. Laboratorio lähettää analyysitulokset edelleen tiedoksi Envieno ky:lle. Laboratorio tekee Envieno ky:n kanssa puhdistamoille toimitettavat näytteenottoohjeet, jotka liitetään myös hankkeesta julkaistavaan raporttiin. 13

14 4. Aikataulu Hanke toteutetaan ajanjaksolla ja näytteiden otto tapahtuu syyskuun aikana. Näytteenotto- ja analysointiaikataulu sovitaan yhdessä vesilaitosten ja analyyseistä vastaavan laboratorion tai laboratorioiden kanssa. Koska hanke on ajanjaksollisesti lyhyt, ei tarkempaa aikataulua työlle esitetä. 5. Tulosten julkaisu ja hyödyntäminen Tulosten pohjalta tarkennetaan Ympäristöministeriön ohjeistusta (Karvonen ym. 2012) siitä, millä tavoin haitallisten aineiden tarkkailua puhdistamoilla toteutetaan. Tuloksista laadittavassa julkaisusta eivät ole luettavissa yksittäisen puhdistamon tulokset, vaan tulokset esitetään anonyymisti. Jätevedenpuhdistamoilla on oikeus käyttää omia tuloksiaan omissa julkaisuissaan ja raporteissaan heti tulosten valmistuttua sekä vertailla omia tuloksiaan tässä hankkeessa tuotettuihin tuloksiin hankkeessa tuotetun raportin julkaisun jälkeen. Hankkeen tuottajalle Envieno ky:lle ei muodostu oikeutta hyödyntää hankkeen tuloksia mahdollisissa omissa jatkohankkeissaan, muutoin kuin hankkeessa julkaistun raportin kautta saatavilla olevien tietojen osalta. 14

15 Lähteet Karvonen, A., Taina, T., Gustafsson, J., Mannio, J., Mehtonen, J., Nystén, T., Ruoppa, M., Sainio, P., Siimes, K., Silvo, K., Tuominen, S., Vera, M. Vuori, K.-M. ja Äystö, L Vesiympäristölle vaarallisista ja haitallisista aineista annettujen säädösten soveltaminen. Ympäristöministeriön raportteja 15/2012. Saatavilla osoitteesta: 15