Verktyget illustreras i ett flödesschema i Figur 1. Utifrån användarens input gällande släcktaktik och hantering av kontaminerat släckvatten eller jord samt brandens utveckling åskådliggör IMI-verktyget miljöpåverkan i form av fyra lokala effekter (via miljöriskanalysmodellen) och fem globala effekter (via livscykelanalysmodellen).
Figur 1 Flödesschema över IMI-verktyget. Utifrån användarens input gällande släckinsats och brandens utveckling åskådliggörs miljöpåverkan med fyra lokala effekter och fem globala effekter.
Verktyget innehåller två brandmodeller, en för en fordonsbrand samt en för rumsbränder. Skolbränder användes som inspirationsbyggnad för rumsbränderna där flera rum kan finnas inom en brandcell. I det Excel-baserade verktyget kan användaren jämföra miljöpåverkan från två egendefinierade fall samt ett referensfall utan släckning.
Verktyget används för att variera brandscenarier och insatstaktik och illustrera de lokala och globala effekterna av olika taktiska val. Förhoppningen är att detta scenariospel ger en ökade förståelse för att taktiska val vid en insats har stor påverkan på hur stor miljöpåverkan insatsen får.
2.1 Brandmodellering
Fordonsbranden är baserad på experimentella data från storskaliga försök [3] där både innehållet i röken och det kontaminerade släckvattnet analyserades. Rumsbränderna, upp till fyra stycken, är baserade på ekvationer från Karlsson och Quintiere [4] och en testserie från Blomqvist m. fl. [5] där rök från brandexperiment analyserades samt en analys av innehållet i kontaminerat släckvatten från övertända bränder [6].
2.2 Miljöriskanalys (lokala effekter)
Miljöriskanalysen bedömer konsekvensen vid spridningen av rök eller kontaminerat släckvatten till ytvatten, mark och grundvatten i närområdet. Den lokala miljöpåverkan illustreras med följande fyra miljöeffekter:
Användarens indata
Förorenat ytvatten Förorenad jord Förorenat dricksvatten Mijlögifter (POP/PBT)
Livscykelanalys, globala effekter från: *Ersättning av släckmedel och
material, *destruktion av insamlat släckmedel, *deponering av kontaminerad jord, *utsläpp av brandrök och miljögifter, och *
transporter
Global uppvärmning Luftföroreningar Vatten- föroreningar POP i vatten
Effekt
Energiresurser
Effekt Mängd, typ och
släckmedlets öde Mängd, typ och släckmedlets öde
Antal fordon, avstånd resa
Föroreningar i släckvatten (och rök)
Föroreningar i rök
Mängden kontaminerad jord
• Påverkan på mark visas som en uppskattning av hur mycket kontaminerad jord som kan behöva tas omhand och renas/destrueras efter branden. Måttet förutsätter att den kontaminerade jorden tas omhand i direkt anslutning till branden.
• Påverkan på vattendrag (ytvatten) visas genom en beräkning av kvoten mellan släckvatteninnehåll och gränsvärden för ytvatten. Detta mått förutsätter att den ursprungliga kontaminationen inte tagits omhand.
• Påverkan på grundvatten visas som avståndet från föroreningskällan (genom spridning via marken) där dricksvatten inte överskrider uppsatta gränsvärden.
Detta mått förutsätter att den ursprungliga kontaminationen inte tagits omhand.
• Jämförelse av den totala mängden miljögifter (fenol eller 6 PAHer) som släpps ut till miljön via rökplymen (luft) eller via släckvatten. (Dessa ämnen är toxiska, bioackumulerbara och svårnedbrytbara, dvs. miljögifter).
2.3 Livscykelanalys (globala effekter)
I livscykelanalysen analyseras den globala påverkan från branden och räddningstjänstens insats. Den globala påverkan från branden och räddningstjänstens insats innehåller bidrag från:
• ersättning av släckmedel
• ersättning av byggnader och byggnadsinventarier i en typisk enplans skolbyggnad (gäller enbart rumsbranden, fordonet anses vara förlorat oavsett släcktaktik)
• eventuell destruktion av uppsamlat kontaminerat släckvatten
• fordonstransporter till brandplatsen
• utsläpp av brandgaser
• deponering av kontaminerad jord (kontaminerat av släckvattnet som spridits till jorden)
Global miljöpåverkan illustreras i verktyget med hjälp av fem kategorier;
1. Global uppvärmning 2. Luftföroreningar 3. Vattenföroreningar 4. POP i vatten 5. Energiresurser
För varje kategori summeras den samlade påverkan från bidragen i punktlistan ovan.
Det betyder exempelvis att luftföroreningar inte enbart kommer ifrån branden samt att vattenföroreningar inte enbart kommer från det kontaminerade släckvattnet, utan den samlade påverkan från alla globala bidrag. Resultatet för scenario 1, 2 och referensscenariot visas i procent av det scenario som ger högst påverkan (får 100 %) i ett stapeldiagram. Verktyget visar också för varje scenario och kategori vad som bidrar till miljöpåverkan i ett stapeldiagram (ett exempel finns i Kapitel 3).
2.4 IMI-verktyget
IMI-verktyget är en vidareutveckling av Fire Impact Tool. De viktigaste förändringarna jämfört med ursprungsversionen beskriven i [1, 2] är:
• En översättning av inmatningsbladen från engelska till svenska.
• En ny parameter inom Miljöriskanalysdelen som visar den totala mängden miljögifter (PAHer1 eller fenoler) som släpps ut till luft via rök respektive via kontaminerat släckvatten till mark/ytvatten.
• Möjlighet att använda valfritt antal handbrandsläckare (pulver, 6 kg).
• Ett korrigerat sätt att beräkna spridning i mark via grundvatten till godkänt dricksvatten där föroreningen först fördelas på 1 meter tjockt morän-jordlager innan spridningsberäkningen utförs2.
• Några nya gränsvärden för ytvatten/dricksvatten3 hittades för några av substanserna som ingår i verktyget.
• För spridning till ytvatten i miljöriskanalysen så presenteras det farligaste ämnets koncentration delat med gränsvärdet (i stället för som i Fire Impact Tool där mängden vatten som krävs för att späda ner utsläppet till godkända nivåer presenteras). Detta blir alltså i IMI-verktyget ett mått på hur förorenat det kontaminerat släckvattnet är, utan hänsyn till hur stora eller små mängder som släpps ut (detta syns dock i jord-parametern).
2.5 Begränsningar
Fire Impact Tool utvecklades för att ge information om miljöpåverkan av bränder men begränsningar i forskningsprojektet vid dess framtagning innebar att endast två brandscenarier kunde implementeras. Dessutom finns endast ett begränsat antal släckmetoder och släckmedel implementerade. Alternativa taktiska val såsom dimspik eller skärsläckaren som i princip bara använder vatten som släckmedel kan matas in i verktyget i dess nuvarande form om man har en praktisk erfarenhet av hur mycket vatten som går åt för att släcka en bilbrand eller viss rumsbrand, även om dessa metoder inte finns specifikt omnämnda.
1 Med PAH avses PAH-H vilket inkluderar 6 av de farligaste PAH substanserna.
2 Naturvårdsverkets modell som används gäller för förorening ovanför grundvattennivån. Alla parametrar specificeras i Fire Impact Tool utom föroreningens djup. Grundvattennivån i Sverige varierar normalt över året med cirka 1 m. Enligt SGU rapport (http://resource.sgu.se/produkter/sgurapp/s1012-rapport.pdf) ligger grundvattennivån ofta på mellan -1 m och -3 m. Jordmån är den övre delen av en jordavlagring där det ursprungliga materialets sammansättning har förändrats genom påverkan av markprocesserna (https://sv.wikipedia.org/wiki/Jordm%C3%A5n). Jordmånen är enligt 3(https://www.nrm.se/faktaomnaturenochrymden/ekosystem/vadarenjordman.14681.html) 1-2 m djup. Jorddjupet i Sverige ligger på många platser mellan 1-20-70 cm, men vanligast överskrids 70 cm vilket definieras som ett "mäktigt jorddjup" (https://www.slu.se/miljoanalys/statistik-och-miljodata/miljodata/webbtjanster-miljoanalys/markinfo/markinfo/markprofil/jorddjup/).
Ett djup om 1 m verkar som ett rimligt konservativt antagande.
3 Naphtalene/Phenol PAH från http://st-ts.ccme.ca/en/index.html?chems=190&chapters=all [2020-03-05]. Epiklorhydrin från Livsmedelsverket för dricksvatten, https://www.livsmedelsverket.se/globalassets/om-oss/lagstiftning/dricksvatten---naturl-mineralv---kallv/livsfs-2017-2_web.pdf. [2020-03-05].
Verktyget utvecklades i Excel då båda utvecklarna och de flesta potentiella användare har tillgång till programmet. För att ytterligare höja användarvänligheten av verktyget skulle en annan mjukvara än Excel kunna användas,
Det är användaren som ansvarar för att inmatningen av insatsdata (förutom defaultvärden) är rimlig. Om användaren matar in att branden släcks så utgår programmet ifrån att branden släcks med den indata på släckmedel och mängd vatten som har matats in.