Långtidsrisk arsenik: Beräkning av koncentration
Riskberäkningarna för Robertsfors begränsas till arsenik som bedöms vara styr- ande för risknivån på platsen. Den koncentration som långtidsriskerna för arsenik ska baseras på har beräknats på ett flertal olika sätt för att illustrera variationen i resultat. En begränsning har gjorts till djupnivå 0-1 m eftersom det i första hand är den ytliga jorden som kan utgöra en risk för människor. I Tabell B-1 redovisas olika beräknade värden, med respektive utan viktning (viktningen innebär att då flera mätvärden finns från samma provpunkt har dessa viktats ner så att summa- vikten per provpunkt alltid blir 1).
Tabell B-1. Beräknade koncentrationer och risknivåer för Robertsfors, arsenik på nivån 0-1 m under markytan, baserat på 185 mätdata från laboratorieanalyser och 255 mätdata från fältanalyser (XRF). Lågrisknivån som riktvärden baseras på ligger på 1·10-5, dvs. ett extra cancerfall per 100 000 individer exponerade under en livstid.
Beräknad koncentration [mg/kg] Beräknad risk- nivå, Beräknad risk- nivå, Typ av koncentrationsvärde
NV modell USEPA modell
[dimensionslös] [dimensionslös] -3
Medelvärde, lab-data, viktat 1610 1·10 –
Medelvärde, XRF-data, viktat 231 2·10-4 –
Medelvärde, lab-data, oviktat 1770 1·10-3 –
Medelvärde, XRF-data, oviktat 240 2·10-4 –
Medelvärde, lab-data + XRF-data, oviktat
-4 -4
968 8·10 3·10
Medelvärde, lab-data + XRF-data, oviktat och extremvärde borttaget
-4 619 5·10 – Medelvärde från lognormal- fördelning (Gilbert 1987) -4 -4 523 4·10 2·10 7 UCL95, t-fördelning7 1710 1·10-3 4·10-3
UCL , Lands metod7
95 752 6·10-4 2·10-3 (Gilbert 1987) 7 -5 Medianvärde 30 2·10 – 7 1760 1·10-3 – 95-percentil
Maximalt uppmätt värde7 132000 1·10-1 4·10-2
Långtidsrisk arsenik: Kvantifiering av risknivå METODIK
Den beräknade risknivån för långtidseffekter från arsenik i Robertsfors baseras på koncentrationerna ovan. Två olika modeller har använts för riskberäkningen enligt kapitel 3. Den ena är Naturvårdsverkets remissversion från 2005 (opublicerad) av beräkningsprogrammet för platsspecifika riktvärden. Programmet har modifierats så att risken beräknas baserat på uppmätt koncentration i jord. Den andra modellen som använts är USEPAs modell som är implementerad i datorprogrammet SADA (TIEM 2005).
Med Naturvårdsverkets modell har de tre mest betydelsefulla exponerings- vägarna beaktats: intag av jord, hudkontakt med jord/damm samt intag av bär och svamp. Ett platsspecifikt scenario har definierats som baserar sig på Naturvårds- verkets scenario Mark med Lågt Utnyttjande (MLU). Avvikelserna från detta scenario baseras i huvudsak på de riktvärdesberäkningar som Kemakta tidigare
7
Beräknat på totala datamängden lab-data + XRF-data, oviktat. För punkter där både lab- och XRF- data finns har endast lab-data använts.
utfört (Kemakta 2003) och sammanfattas i Tabell B-2. Naturvårdsverkets beräk- ningsprogram har modifierats så att risknivån beräknas baserat på uppmätt koncentration i jord. Risknivån beräknas som summan av riskerna för de tre exponeringsvägarna. Resultatet av riskberäkningen redovisas tillsammans med beräknade koncentrationer i Tabell B-1.
Tabell B-2. Antaganden som ligger till grund för riskberäkningen för Robertsfors, baserat på Naturvårdsverkets modell för beräkning av platsspecifika riktvärden och scenariot Mark med Lågt Utnyttjande (MLU). Tre exponeringsvägar beaktas: intag av jord, hud- kontakt samt intag av bär och svamp.
MLU enligt Natur-
vårdsverket Scenario Robertsfors Parameter
Intag av jord, exponeringstid
[dagar/år] 20 60 Hudkontakt, exponeringstid [dagar/år] 20 30 Riktvärde för effekter i markmiljön [mg/kg] 40 20 Justering för hög bak- grundshalt ja nej Kd-värde för arsenik 100 500
Med USEPAs modell beaktas två exponeringsvägar: intag av jord samt hudkontakt med jord/damm. Det scenario som mest liknar förhållandena vid Robertsfors kallas i modellen ”Recreational”. I detta scenario ingår inte intag av bär och svamp, ej heller grönsaker. Riskberäkningen har utförts med olika antaganden om koncentrationer och statistiska fördelningar, se Tabell B-2.
RESULTAT
Som framgår av Tabell B-1 varierar den beräknade risknivån kraftigt beroende på vilken koncentration som ligger till grund för beräkningen. Den statistiska fördel- ningen är extremt skev och data är någorlunda lognormalfördelade, därför bör medelkoncentrationen beräknas med en metod som tar hänsyn till detta. Med Naturvårdsverkets modell ger detta en risknivå på 4·10-4 och om UCL
95 används
blir risknivån 6·10-4 (Lands metod). Motsvarande värden blir med USEPAs modell
2·10-4 respektive 2·10-3. Eftersom intag av bär och svamp inte ingår i USEPAs
modell är dock resultaten inte direkt jämförbara. I Naturvårdsverkets modell har intag av bär och svamp en viss betydelse men exponeringsvägen är inte domi- nerande. Därför kan en jämförelse mellan modellresultaten ändå vara relevant.
Hur stor riskreduktionen blir av en efterbehandlingsåtgärd beror på halterna i jord efter åtgärd. Om risknivån beräknas till 4·10-4 och halterna efter åtgärd mot- svarar lågrisknivån 1·10-5 blir riskminskningen 4·10-4 - 1·10-5 = 3,9·10-4 ≈ 4·10-4.
Akutrisk: Kvantifiering av sannolikhet att överskrida referensvärde
Arsenik är ett ämne som i höga koncentrationer kan leda till akuttoxiska effekter. Eftersom det finns höga föroreningshalter i ytjorden på området så finns det en risk för sådana akuta effekter. Akutrisken kan uttryckas som sannolikheten att överskrida referensvärdet för akuttoxicitet vid ett enstaka intag av jord från en slumpmässigt vald punkt på området. Beräkningen görs i två steg: Först beräknas referensvärdet och i nästa steg beräknas sannolikheten.
Enligt kapitel 3 kan referenskoncentrationen CAE för akuta effekter som leder till döden uttryckas som:
intag barn AE
m
m
ARV
C
=
⋅
Enligt White (1999) kan akuttoxiciteten ARV sättas till 1 mg/kg kroppsvikt för dödliga effekter av jordintag. Barnets vikt mbarn sätts i detta exempel till 20 kg (de allra yngsta barnen antas inte kunna ta sig in på området) och jordintaget vid enstaka tillfällen antas vara 5 gram, se Naturvårdsverket (1996). Referenskoncen- trationen blir då: 3 10 5 20 1 − ⋅ ⋅ = AE C mg/kg = 4 000 mg/kg
Sannolikheten att halten i den intagna jorden överskrider detta referensvärde kan uppskattas med hjälp av en normalfördelningsplot av uppmätta arsenikhalter. Ett sådant diagram redovisas i Figur B-1. Från diagrammet kan utläsas att sannolik- heten att överskrida 4 000 mg/kg är 0,03. Detta värde kan användas som sannolik- heten att ett barn dör när det äter 5 g jord från en slumpvis vald punkt på området.
Koncentration [mg/kg] Pr o ce n t 100000 10000 1000 100 10 1 99 95 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 1 4000 97
Normalfördelningsplot (logaritmisk) för arsenikdata från Robertsfors
Figur B-1. Normalfördelningsplot för arsenikdata från Robertsfors. Figuren visar att 97 % av alla data är lägre än 4000 mg/kg, dvs. sannolikheten att ett slumpvist valt prov ska överskrida 4000 mg/kg är 0,03.
Notera att Figur B-1 rent formellt ger en rättvisande sannolikhet förutsatt att (1) proverna tagits slumpmässigt och (2) jordintagets storlek är detsamma som provernas storlek. I detta exempel antar vi att dessa villkor i stort sett uppfylls så att Figur B-1 ger en god approximation.