Emission limit values for building materials. Environmental foundation and consequences for building materials

This report presents alternative emission limit values for inorganic components to be used in the revision of the Building Materials Decree (1999) in the Netherlands. Three key factors determine the emission limit value: (1) the environmental compartment under consideration, with its dimensions and the accounted for, (2) the desired level of environmental protection and (3) the scenario applying to the intended use of the construction material. Emission limit values have been derived here from modelled concentrations in soil, groundwater and surface water. The desired level of protection has been elaborated as a stand-still approach (based on quality target values and a risk-based approach (based on PNECs). Two exposure models were used for taking the effects of a time-dependent exposure of the soil to leached components into account, for vertical transport through the soil profile and for retardation of components in the soil profile. The PEARL model was used for binding described by equilibrium adsorption. The ORCHESTRA model was used for binding that also takes speciation into account. For surface water, a dilution factor was computed assuming a certain mixing zone, dependent on the size of the surface water. The consequences of the proposed alternative emission limit values have been estimated on the basis of information in a database containing results of leaching tests for construction materials. The alternatives proposed form the basis for a political decision-making process, where environmental protection will be balanced with other socio-economic concerns.In dit rapport worden varianten berekend die de huidige normen voor het hergebruik van bouwmaterialen - zoals vastgelegd in het Bouwstoffenbesluit 1999 - kunnen vervangen. De huidige normen vormden een belemmering voor het hergebruik van bouwmaterialen. Omdat er wel behoefte bestond aan hergebruik, zijn de mogelijkheden tot een eventuele verruiming, die wel milieuverantwoord blijft, onderzocht. Het bouwstoffenbesluit bevat normen voor de maximale uitstoot van anorganische stoffen (zoals metalen) in bouwmaterialen. Milieuhygienische belangen worden nu afgewogen tegen de wens tot ruimere mogelijkheden voor hergebruik. Het onderzoek houdt rekening met verschillende elementen bij het hergebruik van bouwmaterialen: het milieucompartiment, het gewenste beschermingsniveau en het toepassingsscenario van de bouwstof. Er zijn twee alternatieve computermodellen gebruikt, die de verschillen in de wijzen waarop vrijgekomen stoffen zich aan de bodem binden, berekenen. Daarnaast is ook de menging van vrijgekomen stoffen voor oppervlaktewater berekend. De berekende waarden zijn afgezet tegen de kwaliteitsgegevens van bouwstoffen die door verschillende bedrijfstakken zijn aangeleverd. De voorgestelde varianten maken onderdeel uit van een beleidsmatig besluitvormingsproces, waarbij ook andere socio-economische aspecten worden afgewogen

Mechanisms contributing to the thermal analysis of waste incineration bottom ash and quantification of different carbon species

The focus of this study was to identify the main compounds affecting the weight changes of bottom ash (BA) in conventional loss on ignition (LOI) tests and to obtain a better understanding of the individual processes in heterogeneous (waste) materials such as BA. Evaluations were performed on BA samples from a refuse derived fuel incineration (RDF-I) plant and a hospital waste incineration (HW-I) plant using thermogravimetric analysis and subsequent mass spectrometry (TG–MS) analysis of the gaseous thermal decomposition products. Results of TG–MS analysis on RDF-I BA indicated that the LOI measured at 550 °C was due to moisture evaporation and dehydration of Ca(OH)2 and hydrocalumite. Results for the HW-I BA showed that LOI at 550 °C was predominantly related to the elemental carbon (EC) content of the sample. Decomposition of CaCO3 around 700 °C was identified in both materials. In addition, we have identified reaction mechanisms that underestimate the EC and overestimate the CaCO3 contents of the HW-I BA during TG–MS analyses. These types of artefacts are expected to occur also when conventional LOI methods are adopted, in particular for materials that contain CaO/Ca(OH)2 in combination with EC and/or organic carbon, such as e.g. municipal solid waste incineration (MSWI) bottom and fly ashes. We suggest that the same mechanisms that we have found (i.e. in situ carbonation) can also occur during combustion of the waste in the incinerator (between 450 and 650 °C) demonstrating that the presence of carbonate in bottom ash is not necessarily indicative for weathering. These results may also give direction to further optimization of waste incineration technologies with regard to stimulating in situ carbonation during incineration and subsequent potential improvement of the leaching behavior of bottom ash

Assessment of the re-use of soil and sediments in deep freshwater pools : Site-specific assessment factors

Het gebruik van grote hoeveelheden grond en bagger bij het herinrichten van diepe plassen kan effect hebben op de kwaliteit van grondwater en oppervlaktewater. Dit geldt vooral voor het gebruik van licht verontreinigde bagger en grond. In dit rapport worden toetsingscriteria en beoordelingsmethoden voorgesteld waarmee beleidsmakers deze effecten kunnen beoordelen. Het gebruik van deze methoden in een stapsgewijze procedure kan ervoor zorgen dat bij het gebruik van bagger en grond met verhoogde gehalten metalen, organische stoffen en nutrienten de kwaliteit van het grondwater en oppervlaktewater binnen de gewenste kaders blijft . Meer kennis is vooral nodig om voor grond methoden te ontwikkelen die met voldoende zekerheid kunnen aangeven hoeveel verontreinigende stoffen kunnen vrijkomen richting het (grond)water. Dit blijkt uit een verkenning die het RIVM, in opdracht van het ministerie van VROM heeft uitgevoerd met de kennisinstituten Deltares en ECN. Een aanzienlijk deel van de voorstellen is gebruikt voor de 'Handreiking voor het herinrichten van diepe plassen', die via de Circulaire diepe plassen is geïmplementeerd. Daarnaast geeft de verkenning inhoudelijke achtergronden en onderbouwingen voor deze Handreiking. De voorgestelde beoordelingsmethoden leveren daarmee de basis voor een systematiek die waarborgt dat aan de doelstellingen van de Europese Kaderrichtlijn water en de Grondwaterrichtlijn wordt voldaan. Sinds het Besluit Bodemkwaliteit hoeven provincies geen vergunning meer te verlenen voor het gebruik van lichtvervuilde grond en bagger. In het rapport wordt ingegaan op te hanteren toetsingscriteria voor grondwater en oppervlaktewater, meetmethoden voor het bepalen van beschikbare gehalten, een geohydrologische verdunningfactor, een afstandscriterium voor kwetsbare objecten en achtergronden bij deze methoden. Afgesloten wordt met een aanbevelingen die hiaten in kennis kunnen wegnemen om tot een generieke systematiek te komen.The large scale re-use of soil and sediments for the reconstruction of deep freshwater pools can affect the quality of groundwater and surface water, particularly when slightly contaminated soils and sediments are re-used. The quality criteria and assessment methods proposed in this report can be used by policy-makers to assess these potential effects. The implementation of these methods in a stepwise approach can provide the means to ensure that the quality standards set for groundwater and surface water are still met, in the case that soils and sediments contaminated with metals, organic contaminants and nutrients are used. More knowledge is especially needed to facilitate the development of methods that can determine - with an acceptable level of certainty - the amounts of these compounds that will be released into the (ground)water. These are the results of a survey carried out by the RIVM in collaboration with the Deltares Institute and the Energy Research Centre of the Netherlands (ECN), by order of the Ministry of Housing Spatial Planning and Environment (currently the Ministry of Infrastructure and Environment). Substantial parts of this survey were used for the 'Guidance for the reconstruction of deep freshwater pools', which was implemented according to the Ministerial circular on deep freshwater pools . The survey report also provides substantive background information on this Guidance as well as the principles on which it is based. The proposed assessment methods provide the basis for a systematic procedure which guarantees that the goals of the European Water Framework Directive and Groundwater Directive will be met. With the implementation of the Dutch Soil Quality Directive, a permit issued by provincial level authorities is no longer necessary for activities involving the use of slightly contaminated soil and sediments. The report describes the assessment criteria to be met for groundwater and surface water, the measurement methods of available concentrations, a geohydrological dilution factor, a distance to (drinking) water well and groundwater-dependent ecosystems criterion and the backgrounds of these methods. The report concludes with recommendations on how to reduce the knowledge gap in order to achieve a generic assessment framework in the future.Ministerie van Infrastructuur en Milie

Beoordelen grootschalige bodemtoepassingen in diepe plassen : Elementen voor generieke en locatiespecifieke beoordeling

Het gebruik van grote hoeveelheden grond en bagger bij het herinrichten van diepe plassen kan effect hebben op de kwaliteit van grondwater en oppervlaktewater. Dit geldt vooral voor het gebruik van licht verontreinigde bagger en grond. In dit rapport worden toetsingscriteria en beoordelingsmethoden voorgesteld waarmee beleidsmakers deze effecten kunnen beoordelen. Het gebruik van deze methoden in een stapsgewijze procedure kan ervoor zorgen dat bij het gebruik van bagger en grond met verhoogde gehalten metalen, organische stoffen en nutrienten de kwaliteit van het grondwater en oppervlaktewater binnen de gewenste kaders blijft . Meer kennis is vooral nodig om voor grond methoden te ontwikkelen die met voldoende zekerheid kunnen aangeven hoeveel verontreinigende stoffen kunnen vrijkomen richting het (grond)water. Dit blijkt uit een verkenning die het RIVM, in opdracht van het ministerie van VROM heeft uitgevoerd met de kennisinstituten Deltares en ECN. Een aanzienlijk deel van de voorstellen is gebruikt voor de 'Handreiking voor het herinrichten van diepe plassen', die via de Circulaire diepe plassen is geïmplementeerd. Daarnaast geeft de verkenning inhoudelijke achtergronden en onderbouwingen voor deze Handreiking. De voorgestelde beoordelingsmethoden leveren daarmee de basis voor een systematiek die waarborgt dat aan de doelstellingen van de Europese Kaderrichtlijn water en de Grondwaterrichtlijn wordt voldaan. Sinds het Besluit Bodemkwaliteit hoeven provincies geen vergunning meer te verlenen voor het gebruik van lichtvervuilde grond en bagger. In het rapport wordt ingegaan op te hanteren toetsingscriteria voor grondwater en oppervlaktewater, meetmethoden voor het bepalen van beschikbare gehalten, een geohydrologische verdunningfactor, een afstandscriterium voor kwetsbare objecten en achtergronden bij deze methoden. Afgesloten wordt met een aanbevelingen die hiaten in kennis kunnen wegnemen om tot een generieke systematiek te komen

Pollution: Chernobyl's legacy in food and water

Radiocaesium (137Cs) from the 1986 Chernobyl accident has persisted in freshwater fish in a Scandinavian lake for much longer than was expected1. On the basis of new data generalizing this observation, we propose that the continuing mobility of 137Cs in the environment is due to the so-called 'fixation' process of radiocaesium in the soil tending towards a reversible steady state. Our results enable the contamination of foodstuffs by Chernobyl fallout to be predicted over the coming decades. Restrictions in the United Kingdom, for example, may need to be retained for a further 10–15 years — more than 100 times longer than originally estimated