Retention vid beting för BSAP och MKN för kustvatten

Inledning

Retention är den mängd av kväve och fosfor som avskiljs naturligt under vattnets väg till havet genom sedimentation, biologiskt upptag, nedbrytning (och för kväve även denitrifikation till kvävgas) i avrinningsområdet mellan utsläppspunkt och kustvatten. De utsläpp som kvarstår när vattnet når kustvatten kallas nettobelast- ning eller belastning. I detta avsnitt sammanställs vad förekomsten av retention har för konsekvenser på en effektiv dimensionering av styrmedel vars mål är att redu- cera belastningen till kustvatten.

B 1.3.1 De kommunala avloppsreningsverkens beting för MKN med avseende på kväve

När betingen är formulerade som belastningsminskningar till kustvatten (som i fallet med BSAP och MKN med avseende på kväve) kommer åtgärder vid av- loppsreningsverk i inlandet som har hög retention att vara ineffektiva. En hög re- tention innebär att det krävs stora utsläppsreduktioner vid avloppsreningsverket för att åstadkomma en liten förändring i belastningen till kustvatten. I figur B1.4 visas det exponentiella sambandet mellan den mängd av ämnet som måste reduceras vid avloppsreningsverket för att åstadkomma ett ton minskning i belastning till kustvat- ten.

Figur B1.4 Reduktion i ton som krävs vid ett avloppsreningsverk för att minska belastning till kustvatten med 1 ton som funktion av retention

Ett avloppsreningsverk med t.ex. 90 % retention måste minska sina utsläpp 10 gånger mer, än ett avloppsreningsverk vid kusten för att nå samma belastningsre- duktion vid kustvatten. Om ett beting för belastningsreduktion till kustvatten ska nås tidigt och effektivt, behöver retentionen därför vara en faktor som avgör var åtgärderna sätts in.

Avloppsreningsverk som ligger vid kusten har retentionen 0 % och retentionen ökar sedan generellt ju längre in i inlandet som avloppsreningsverket är lokaliserat (andra faktorer som t.ex. förekomsten av sjöar på vägen mellan avloppsreningsver- ket och kustvatten påverkar också). De avloppsreningsverk som har högst retention med värden på ca 95 %, återfinns i området omkring Vättern och belastar i de flesta fall Egentliga Östersjön. Diagrammet i figur B1.5 visar fördelningen av kväve och fosforretention för 231 avloppsreningsverk inom BSAP området. De första ca 90 avloppsreningsverken i diagrammet ligger vid eller nära kustvatten och har således ingen eller obefintlig retention. Vissa avloppsreningsverk, som främst belastar Kattegatt, har högre fosforretention än kväveretention.

Figur B1.5 Fördelning för kväve- och fosforretention för kommunala av- loppsreningsverk inom BSAP-området

Medelvärdet för kväveretention, för kommunala avloppsreningsverk inom BSAP området är 0,275 och medianen 0,235.39 _{För fosforretention är medelvärdet 0,37} och medianen 0,19 (PLC-5).

39 _{För verk upp till 10 000 pe retention från PLC-5 och för verk över 10 000 pe retention från S-HYPE} 2011.

B 1.3.2 Konsekvenser för styrmedelsutformning

En effektiv allokering av åtgärder med avseende på belastning till kust fås genom att anpassa utsläppsreduktionerna till retentionen. En måleffektiv (men inte kost- nadseffektiv) allokering av åtgärder kan nås genom att utsläppskrav för BSAP anges som en procentuell reduktion för belastning till kust, istället för högsta kon- centrationshalt vid utgående avloppsvatten. Det innebär att verksamheter med lägre retention får proportionellt sett större krav på utsläppsreduktion. En sådan möjlig- het finns t.ex. redan i avloppsdirektivet 1991/271/EG och i de generella föreskrif- terna SNFS 1994:7, som anger minst 70 % rening räknat från ett reningsverks in- kommande mängdqtill belastning till kust e(1r)där eär utgående mängd från avloppsreningsverket och rär retention. Kravformuleringen ser då ut som följer:

70 , 0 ) 1 (  _  q r e q ₍₁₎

För att även uppfylla en kostnadseffektiv allokering sätts det ekonomiska incita- mentet (t.ex. en skatt) på motsvarande sätt negativt proportionell mot retentionen.. För en verksamhet som har t.ex. 80 % retention, blir skatten (kr/kg) vid utsläpp- skällan 20 % av den skatt T_kustsom ett avloppsreningsverk vid kusten har (Hung och Shaw, 2005). Marginalkostnaderna vid utsläppskällorna blir således olika. Då ges incitament som leder till måleffektivitet och kostnadseffektivitet (dvs. tar hän- syn till skillnader i både retention och åtgärdskostnader). Kravformuleringen är:

) 1 ( r T

T  kust  (2)

I den enkätundersökning som genomfördes rankades retention (ju lägre retention, desto strängare krav) av verksamhetsutövarna som den fjärde viktigaste faktor som bör avgöra ett reningsverks utsläppskrav för att nå BSAP. Det finns alltså en viss acceptans bland verksamhetsutövare att ta hänsyn till retention när målet gäller belastning till kust (B 5.1).

Ett styrmedel som differentieras till retentionen förutsätter att det finns vedertagna retentionsfaktorer som grund när styrmedlet utformas. En systematisk osäkerhet i retentionsfaktorerna, ger en felaktig differentiering med risk för att underskjuta eller överskjuta ett aggregerat beting för kustvatten. En osystematisk osäkerhet kan i än högre grad leda till en ineffektiv allokering av åtgärder, om än inte så ineffek- tiv som en styrning som inte alls tagit hänsyn till retentionen, t.ex. genom likaly- dande utsläppskrav vid utsläppskällan.

Under 2011 gjordes en beräkning av kväveretention med modellen S-HYPE för kommunala avloppsreningsverk med fler än 10 000 anslutna personekvivalenter. Dessa värden skilde sig något jämfört med tidigare PLC-5 värden.

Figur B1.6 Jämförelse mellan kväveretention i PLC-5 och S-Hype

Olika styrmedel ger i olika utsträckning snedvridande incitament till följd av osä- kerhet i retentionsfaktorer. Ekonomiska styrmedel är i regel mer känsliga, eftersom felaktigheter i retentionen även påverkar de ekonomiska incitamenten som därför blir snedvridna tillsammans med betalströmmarna. En osäkerhetsanalys i form av Monte Carlo simuleringar har därför gjorts med bl.a. retention som parameter för att se vilka effekter osäkerheten kan få på utsläppsreduktioner med ett ekonomiskt styrmedel. Resultaten redovisas i B 2.3.2.

Box 1.3 Sammanfattning av kriterier för styrmedelsutformning 1) Ett styrmedel vars mål är att reducera belastningen till kustvatten bör

utformas så att åtgärdsinsatser anpassas till retention för att nå be- tinget tidigare och effektivare enligt kravformuleringarna i ekvation (1) eller (2).

2) Ett styrmedel bör utformas för att i möjligaste mån minimera snedvri- dande effekter från eventuell osäkerhet i retentionsfaktorer.

B 1.4 Genomförande av åtgärder