Inventarisatie omvang effectgebieden als gevolg van overstromingen

Transcriptie

1 Briefrapport /2010 M Mooij HHJ Dik PGJ Timmers PAM Uijt de Haag Inventarisatie omvang effectgebieden als gevolg van overstromingen Een eerste inzicht in effectgebieden voor mens en milieu door overstromingen bij BRZO bedrijven RIVM, Postbus 1, 3720 BA Bilthoven, Tel

2

3 Briefrapport /2010 Definitief Inventarisatie omvang effectgebieden als gevolg van overstromingen Een eerste inzicht in effectgebieden voor mens en milieu door overstromingen bij BRZO bedrijven M. Mooij, HHJ Dik, PGJ Timmers, PAM Uijt de Haag Contact: M. Mooij Centrum Inspectie-, Milieu en Gezondheidsadvisering (IMG) Datum: 20 mei 2010 Versie: 0.1 IMG-vraagnummer: 3543 Dit onderzoek werd verricht in opdracht van de VROM-Inspectie Programma Ruimte, Mooi en Duurzaam. RIVM, Postbus 1, 3720 BA Bilthoven, Tel

4 RIVM 2010 Delen uit deze publicatie mogen worden overgenomen op voorwaarde van bronvermelding: 'Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM), de titel van de publicatie en het jaar van uitgave'. 2 Rapport

5 Inhoud Rapport in het kort 5 1 Inleiding Aanleiding Vraag en doel Afbakening project Leeswijzer 7 2 Scenario omschrijving 2.1 Overstroomd gebied Wijze van vrijkomen en verspreiding van stoffen Selectie van bedrijven 11 3 Methode: berekeningen omvang effectengebieden 3.1 Vaststellen concentraties en verspreiding Toetsingsmethode Toetsingsmethode effectgebieden milieu Toetsingsmethode humane effectgebieden 17 4 Resultaten en reflectie Resultaten Reflectie 19 5 Aandachtspunten voor nader onderzoek 20 Referenties 21 Bijlage 1 Resultaten berekeningen 23 Rapport

6

7 Rapport in het kort Inventarisatie omvang effectgebieden als gevolg van overstromingen Enkele stoffen die chemische bedrijven gebruiken, kunnen schadelijk zijn voor mens en milieu als zij door een overstroming in oppervlaktewater terechtkomen. Deze stoffen kunnen vrijkomen uit bijvoorbeeld een opslagtank en zich via het hoge water verspreiden naar andere overstroomde delen van Nederland. Dit blijkt uit verkennend onderzoek van het RIVM, op basis van berekeningen. Het onderzoek is in opdracht van de VROM-Inspectie uitgevoerd. De stoffen kunnen zich met het water vermengen of in de vorm van een plas op het water drijven. Als de concentraties in het water te hoog zijn, dan kunnen bijvoorbeeld vissen en algen sterven. Brandbare en explosieve stoffen die een plas op het water vormen, kunnen ontvlammen of exploderen. Als mensen hier te dichtbij in de buurt komen, kunnen ze overlijden. In het onderzoek is een scenario uitgewerkt met enkele aannames die van invloed zijn op de interpretatie van de resultaten. Zo zijn enkele bedrijven geselecteerd die in overstromingsgebieden liggen. Daarnaast is voor de berekeningen het uitgangspunt gekozen dat Nederland overstroomt; de oorzaak daarvan en kans erop is in dit onderzoek buiten beschouwing gelaten. Ook is niet onderzocht in hoeverre stoffen daadwerkelijk vrijkomen als gevolg van een overstroming. Trefwoorden: overstromingen, BRZO bedrijven, effectgebieden, mens en milieu Rapport

8 1 Inleiding 1.1 Aanleiding Klimaatverandering is voelbaar en voorspelbaar. De ruimtelijke inrichting van Nederland zal meer klimaatbestendig moeten worden. Het ministerie van VROM heeft met het Nationaal Programma Adaptatie, Ruimte en Klimaat (ARK) hiertoe een initiatief genomen. In dit kader is de VROM- Inspectie bezig de potentiële veiligheidsrisico s in relatie tot toekomstige overstromingscenario s in kaart te brengen. Hogere temperaturen, stijging van de zeewaterspiegel, extreme neerslag en een veranderende waterafvoer van rivieren zijn enkele voorbeelden van de gevolgen van klimaatverandering die kunnen leiden tot overstromingen (PBL, 2004). In potentiële overstromingsgebieden zijn en worden industrieën gevestigd. Als deze gebieden overstromen kan dat gevolgen hebben voor onder meer de economie, mens, cultuur en natuur. De kans dat in Nederland een dijkring overstroomt doordat een kering doorbreekt is klein maar als het gebeurt, heeft dit grote gevolgen voor heel Nederland. Volgens Zantvoort (2009) en Reinders (2004) kunnen overstromingen waarbij verontreinigende stoffen zich verspreiden grote gevolgen hebben voor natuur en milieu. Milieugevaarlijke stoffen kunnen in het water terecht komen en zich verspreiden. Daarnaast kan verontreinigd water een diffuse bodemverontreiniging veroorzaken, het grond- en oppervlaktewater verontreinigen of drinkwatergebieden vervuilen. 1.2 Vraag en doel De VROM-Inspectie heeft het RIVM gevraagd een inventarisatie te maken van de risico s die kunnen optreden doordat industriegebieden overstromen. De vraag die zij hierbij stelt is: Welke problemen kunnen we verwachten voor mens en milieu wanneer gebieden overstromen waar bedrijven met milieugevaarlijke stoffen gevestigd zijn? Dit is een verkennend onderzoek en een eerste inventarisatie om inzicht te krijgen in de problematiek rondom overstromingen van industriegebieden. Dit onderzoek heeft als doel een bijdrage te leveren aan de discussie rondom overstromingsrisico s en risicobeheersing bij industriële activiteiten. 1.3 Afbakening project Dit onderzoek is te typeren als een kwalitatief onderzoek. Kwalitatief onderzoek is verkennend, inventariserend en inzichtgevend. De gekozen onderzoeksproblematiek is een nog vrij onontgonnen gebied en dit onderzoek kan gebruikt worden voor exploratie van het onderzoeksprobleem. Onderliggend onderzoek kent vanwege het verkennende karakter een duidelijke afbakening. In hoofdstuk twee schetsen we het scenario waarbinnen het onderzoek uitgevoerd wordt. Alle aannames en uitgangspunten worden in Kader 2 beschreven (pagina 14). 6 Rapport

9 1.4 Leeswijzer In deze inleiding worden aanleiding, vraag en doel van het onderzoek beschreven. De afbakening van het project wordt bij de scenariobeschrijving in hoofdstuk twee gegeven. Omdat het een oriënterend onderzoek is, is het belangrijk deze uitgangspunten goed in ogenschouw te nemen bij de interpretatie van de resultaten. De toegepaste reken- en toetsingsmethode worden in hoofdstuk drie nader omschreven. In hoofdstuk vier worden de resultaten van en de reflectie op de berekeningen gegeven. In hoofdstuk vijf benadrukken we waarom en hoe nader onderzoek zinvol kan zijn. In bijlage 1 worden de berekeningen per bedrijfscategorie in detail gegeven. Rapport

10 2 Scenario omschrijving In dit hoofdstuk beschrijven we het scenario en de uitgangspunten die gelden voor het bepalen van de omvang van de effectgebieden. We richten ons op een overstroomd gebied, benadrukken de wijze van vrijkomen en verspreiding van stoffen en lichten de selectie van bedrijven toe. 2.1 Overstroomd gebied Een overstroming ontstaat als een onbeheersbare hoeveelheid water het land instroomt. Dat kan vanuit een rivier, een meer of de zee zijn. Bijvoorbeeld als er een gat in een waterkering ontstaat. Of als er over een grote lengte zoveel water over de dijken loopt dat zandzakken of andere noodmaatregelen de instroom niet stoppen. Een fors lekkende of overlopende sluisdeur, zonder dat een onbeheersbare situatie ontstaat, is dus geen overstroming. Ook water op het land door hevige regen noemen we geen overstroming, maar wateroverlast. Hoe een overstroming precies verloopt, hangt af van allerlei factoren. Voor veel gebieden zijn computerberekeningen gemaakt om te laten zien hoe een overstroming zou kunnen verlopen. Bij een dergelijke berekening worden aannamen gedaan over de plaats en grootte van een dijkdoorbraak en de waterstanden op de rivier of op zee. Men berekent vervolgens hoe het gebied kan onderlopen en welke overstromingsdiepte op elke locatie bereikt kan worden. Door de uitkomsten van de berekeningen te combineren is voor elke locatie in Nederland een maximale overstromingsdiepte bepaald. Deze zijn weergegeven in de Risicokaart van Nederland (website: De provincies maken en beheren de risicokaarten voor de inwoners. Dat is een wettelijke taak die provincies uitvoeren. De gegevens zijn afkomstig van gemeenten, Rijk en provincies. De Risicokaart is weergegeven in Figuur 1 en geeft een beeld van de gebieden die kunnen overstromen en een indicatie van de waterdiepten. Dit zijn de zogenaamde binnendijkse gebieden. Deze gebieden liggen binnen een dijkring. Een dijkring is een aaneengesloten ring van waterkeringen (dijken en duinen), die een gebied beschermen tegen overstromingen. In Figuur 2 wordt dit nader toegelicht. Sommige dijkringen worden omringd door waterkeringen en hoge gronden, zoals het gebied tussen de Veluwe en de IJssel. Het dijkringgebied en het vereiste beschermingsniveau van elke dijkring zijn wettelijk vastgelegd in de Wet op de Waterkering. De overstroming en het daarbij onderwater gelopen gebied, zoals in Figuur 1 gepresenteerd, vormt het uitgangspunt van deze studie. Deze studie gaat uit van een reeds onderwater staand gebied door een overstroming. De wijze van overstromen, zoals een vloedgolf of langzaam stijgend water, is in dit oriënterend onderzoek van ondergeschikt belang. 8 Rapport

11 Rapport

12 Figuur 2: toelichting definities bij overstromingen. 2.2 Wijze van vrijkomen en verspreiding van stoffen Stoffen kunnen op verschillende manieren in het water terecht komen. Verspreiding van de stof is onder andere afhankelijk van de oplosbaarheid van de stof in het water. In het kader van deze studie worden de volgende manieren beschouwd: 1. Momentaan of direct vrijkomen van de stof in het water. 2. Uitstroom van een stof in het water. Dit kan via: A) Een uitstroom gedurende enkele minuten. Dit scenario wordt gebruikt voor brandbare vloeistoffen die slecht oplosbaar en tevens lichter zijn in water. Deze vloeistoffen blijven drijven en zullen een plas vormen op het water. De wijze van effect op mens en milieu kan ontstaan via een zogenaamde plasbrand. Dit scenario wordt gebruikt voor niet-brandbare vloeistoffen die slecht oplosbaar en tevens lichter zijn in water. Deze vloeistoffen blijven drijven en zullen een plas op het water vormen. Deze stoffen kunnen vervolgens verdampen en in de atmosfeer terecht komen. B) Een uitstroom uit een 3 inch gat doordat een leiding afbreekt. Dit scenario wordt gebruikt voor alle brandbare gassen die zich via de lucht verspreiden en kunnen exploderen. Dit scenario wordt gebruikt voor alle niet-brandbare gassen die zich via de lucht verspreiden. Voor de verspreiding van de stoffen in het water houden we rekening met de oplosbaarheid van de stoffen. Sommige stoffen zijn goed oplosbaar in water en zullen volledig met het water mengen en andere stoffen zijn slecht oplosbaar in water. Voor de menging van stoffen met water worden twee scenario s gehanteerd: 1. Een stof mengt volledig met water. Dit geld voor alle stoffen die goed oplosbaar zijn in water, vloeistoffen die slecht oplosbaar zijn in water en tevens zwaarder dan water zijn (en naar de bodem zinken), en vaste stoffen die niet goed met water mengen. 2. Een stof mengt niet met water en vormt een plas ofwel oppervlaktelaag. Dit geld voor alle (brandbare) vloeistoffen die slecht oplosbaar zijn in water en tevens lichter dan water zijn, en alle (brandbare) gassen die slecht oplosbaar zijn in water. In deze studie hanteren we het uitgangspunt dat stoffen die door een overstroming in het water terecht komen, alleen via het water verspreiden. In deze selectie is de verspreiding van stoffen via lucht en bodem niet meegenomen. Of een stof daadwerkelijk schade toebrengt aan mens en milieu hangt af van 10 Rapport

13 de blootstellingsroutes en de blootstellingsduur. In dit scenario gaan we ervan uit dat milieueffecten optreden doordat het aquatisch milieu in contact komt met het verontreinigde water via inname of dermaal contact. Humane effecten treedt op doordat brandbare gassen en vloeistoffen op het water een plas vormen en vervolgens ontvlammen of exploderen. Effecten als gevolg van toxiciteit van stoffen vallen buiten dit onderzoek vanwege de selectie van bedrijven en stoffen. 2.3 Selectie van bedrijven Voor de selectie van bedrijven richten we ons alleen op de industrieën die in overstromingsgebieden liggen (Figuur 1). Nederland telt bedrijven (op 1 januari 2009, Dit onderzoek is oriënterend van aard en daarom doen we berekeningen aan een selecte groep bedrijven. De selectie gebeurt aan de hand van drie stappen die hieronder nader toegelicht worden. Stap 1: Besluit Risico's Zware Ongevallen (BRZO) We richten ons in dit screenend onderzoek op de BRZO-plichtige en meer specifiek de VR-plichtige bedrijven. Het BRZO (Besluit Risico's Zware Ongevallen (BRZO) ) stelt namelijk eisen aan de meest risicovolle bedrijven in Nederland ten aanzien van de preventie en de beheersing van de risico s van zware ongevallen waarbij gevaarlijke stoffen betrokken zijn. Nederland kent circa 348 BRZO bedrijven (website: De BRZO bedrijven zijn wettelijke verplicht aan te geven welke en hoeveel (gevaarlijke) stoffen zij gebruiken en opslaan. In dit besluit worden voor diverse gevaarlijke stoffen en stofcategorieën een hoge en een lage drempelwaarde voor stofhoeveelheden genoemd. Als een bedrijf met zijn stofhoeveelheden de onderste drempel overschrijdt, dient het een kennisgeving in te dienen en te beschikken over een veiligheidsbeheerssysteem, een zogenaamd Preventie Beleid Zware Ongevallen (PBZO). Deze bedrijven worden dan ook wel PBZO bedrijven genoemd. Bij overschrijding van de bovenste drempel is een bedrijf tevens verplicht een veiligheidsrapport (VR) te maken voor het bevoegde gezag (de gemeente of de provincie). Een dergelijk bedrijf heet een VR bedrijf. Omdat BRZO bedrijven zware ongevallen kunnen veroorzaken kunnen we ervan uit gaan dat deze stoffen ook de meest risicovolle zijn voor mens en milieu. Het Register Risicosituaties Gevaarlijke Stoffen (RRGS) is een landelijk register waarin het bevoegde gezag informatie over risicovolle bedrijven (ook BRZO bedrijven) en transport van gevaarlijke stoffen vastlegt (website: Gemeentelijke, provinciale en landelijke bevoegd gezagen zijn op grond van de Wet milieubeheer verplicht om alle risicosituaties met gevaarlijke stoffen vast te leggen in het RRGS. Vanuit het Reban project van het RIVM (zie kader 1) wordt gebruik gemaakt van dit register. Wij hebben hierbij aangesloten omdat we op deze manier een goede toegang hebben op betrouwbare en up-to-date gegevens. Deze lijst levert informatie over de soort stoffen die bij de bedrijven gebruikt en opgeslagen zijn en over de hoeveelheden. Deze informatie hebben we nodig voor het uitvoeren van de effectberekeningen. Het register wordt continu aangepast aan de werkelijke situatie. De gegevens die wij gebruiken zijn gebaseerd op de lijst zoals die in oktober 2009 beschikbaar was. 1 Het Besluit Risico's Zware Ongevallen 1999 is de Nederlandse implementatie van de Europese SevesoII-richtlijn. Het BRZO 1999 integreert wet- en regelgeving op het gebied van arbeidsveiligheid, externe veiligheid en rampenbestrijding in één juridisch kader. Doelstelling is het voorkomen en beheersen van zware ongevallen waarbij gevaarlijke stoffen betrokken zijn. Het BRZO 1999 stelt hiertoe eisen aan de meest risicovolle bedrijven in Nederland. Daarnaast wordt in het besluit de wijze geregeld waarop de overheid daarop moet toezien. Rapport

14 Kader 1: Reban project Regeling Beoordeling Afstand tot Natuurgebieden milieubeheer (Reban) Reban staat voor Regeling Beoordeling Afstand tot Natuurgebieden milieubeheer. De Reban vindt zijn oorsprong in de Europese SEVESO II richtlijn. De SEVESO II richtlijn verplicht de lidstaten om er ondermeer voor te zorgen dat er op een lange termijnbasis voldoende afstand bestaat tussen inrichtingen waarop die richtlijn van toepassing is enerzijds (BRZO bedrijven) en waardevolle of bijzonder kwetsbare gebieden anderzijds (Natura 2000 gebieden en kwetsbare natuurmonumenten zoals aangewezen door het ministerie van LNV). Binnen het Reban project ontwikkelt het RIVM een beoordelingssystematiek waarmee de effectafstanden kunnen worden bepaald tussen BRZO bedrijven en kwetsbare natuurgebieden in het geval van een calamiteit. Op basis van deze toetsing kan het bevoegde gezag besluiten om een BRZO bedrijf wel of geen milieuvergunning te verlenen in het geval van een nieuw te ontwikkelen of uit te breiden installatie of bedrijfslocatie. Het RIVM ontwikkelt deze systematiek in opdracht van het ministerie VROM. Het voordeel van deze systematiek is dat het niet alleen gericht is op het compartiment water maar ook op lucht en bodem. Daarnaast kunnen mogelijke effecten voorafgaand aan een calamiteit bepaald worden waardoor het voor bedrijven mogelijk is de nodige voorzorgsmaatregelen te treffen. Hierdoor kunnen calamiteiten worden voorkomen of ze kunnen tot een minimum worden beperkt. De ontwikkeling van de Reban systematiek is in volle gang en een eerste concept wordt gereed verwacht in de loop van Deze zal worden gepresenteerd aan een externe begeleidingscommissie waarin de ministeries van VROM en LNV, de provincies en bedrijven deelnemen. Hierna dient de systematiek geijkt te worden alvorens de mogelijkheid bestaat deze om te zetten in een werkend instrument. De verwachting is dat in 2010 enkele casestudies kunnen worden beoordeeld. Stap 2: BRZO bedrijven in overstromingsgebieden Van het totale aantal BRZO bedrijven in Nederland (348) liggen er 59 in overstromingsgebieden. Omdat dit een oriënterend onderzoek is met een screenend karakter hebben we uit deze 59 bedrijven een selectie gemaakt gericht op de meest voorkomende categorie bedrijven. Dit wordt in de volgende paragraaf toegelicht. Stap 3: drie meest voorkomende bedrijfcategorieën Voor het bepalen van de drie bedrijfcategorieën die het meeste voorkomen in overstromingsgebieden, is dezelfde categorisatie indeling gebruikt als uit het BRZO bestand van het RRGS en Reban project. Hieruit blijkt dat de volgende drie categorieën bedrijven het meeste voorkomen: 1. groothandel in brandstoffen en andere minerale olieproducten (aantal 3) 2. groothandel in vloeibare en gasvormige stoffen (aantal 4) 3. vervaardiging van chemische producten (aantal 4) Voor deze bedrijven (totaal 11) zijn de hoeveelheden gebruikte en/of opgeslagen stoffen in kaart gebracht (Tabel 1). Deze hoeveelheden stoffen dienen als input voor het berekenen van de effectgebieden. We willen benadrukken dat de berekeningen worden uitgevoerd aan een zeer selecte groep BRZO bedrijven. Van het totaal aan BRZO bedrijven in Nederland (348) liggen er 59 in overstromingsgebieden (peildatum oktober 2009). We bepalen in deze verkennende fase slechts van 11 bedrijven in overstromingsgebieden (19%) de omvang van het effectgebied. 12 Rapport

15 Tabel 1: drie meest voorkomende categorieën BRZO bedrijven en stoffen in overstromingsgebieden. CATEGORIE BEDRIJF STOFNAMEN 1. Vervaardiging van chemische producten Acrylonitril Ammoniak Dimethylpropionzuur Ethyleenoxide Hydrazine Isopropylalcohol Propaan Propyleenimine Tolueen Tolueen-2,4-diisocyanaat 2. Groothandel in vloeibare en gasvormige brandstoffen 3. Groothandel in brandstoffen en andere minerale olieproducten Benzine Dieselolie Gasolie Petroleum Propaan Benzine Dieselolie Ethanol Gasolie Propaan Rapport

16 Kader 2: Overzicht uitgangspunten scenario Dit onderzoek is verkennend en inventariserend van aard. De resultaten zijn indicatief en kunnen gebruikt worden voor exploratie van het probleem. Ze geven geen volledig beeld en een vertaling naar de werkelijke situatie voor Nederland is daarom niet mogelijk. Met overstromingen wordt niet specifiek gerefereerd naar overstromingen door stormvloeden op zee of door hoogwater op de rivieren. We gaan er vanuit dat een overstroming reeds plaatsgevonden heeft en dat Nederland onder water staat. De oorzaak van de overstroming is voor dit onderzoek niet van belang. Een aandachtspunt bij de berekeningen van de verontreinigde oppervlakte is dat er geen rekening gehouden wordt met de stroomrichting van het water en eventuele andere fysieke belemmeringen. Eventuele uitstroming naar de Noordzee en de Waddenzee is wel mogelijk. Deze inventarisatie is alleen gericht op de omvang van effectgebieden en niet op de kans dat een overstroming plaatsvindt. Hierbij willen we opmerken dat overstromingskansen wel degelijk van belang zijn bij de keuze en prioritering van beleidsmaatregelen. We hebben een beperkt aantal berekeningen uitgevoerd aan een selecte groep bedrijven in overstromingsgebieden. We richten ons op de bedrijven die vallen onder het Besluit Risico's Zware Ongevallen (BRZO) en die opgenomen zijn in het Register Risicosituaties Gevaarlijke Stoffen (RRGS). BRZO bedrijven zijn de meest risicovolle bedrijven in Nederland met betrekking tot zware ongevallen. Daarom gaan we er in deze studie dan ook van uit dat deze stoffen ook de meest risicovolle zijn voor mens en milieu. Uit deze BRZO lijst hebben we die drie groepen bedrijven geselecteerd die het vaakste voorkomen in overstromingsgebieden. Hierbij hebben we de categorie-indeling van het RRGS bestand aangehouden. Deze drie categorieën bedrijven zijn: 1. groothandel in brandstoffen en andere minerale olieproducten 2. groothandel in vloeibare en gasvormige stoffen 3. vervaardiging van chemische producten De berekeningen worden uitgevoerd aan de hand van de hoeveelheid aanwezige milieugevaarlijke stoffen. De stoffeninformatie wordt uit het BRZO bestand overgenomen. De selectie is dus niet gebaseerd op de meest risicovolle, maar op de drie meest voorkomende categorieën bedrijven in overstromingsgebieden. Om de verspreiding van stoffen te bepalen wordt een relatief eenvoudige rekenmethode toegepast. Daarbij gaan we uit van diverse aannames. We nemen aan dat de totale hoeveelheid van de aanwezige stoffen tijdens de overstroming of gelijktijdig vrij komt of langzaam uit een pijp stroomt. Verder houden we bij de verspreiding van de stoffen geen rekening met de weersomstandigheden zoals wind en regen. Om de effectafstand te bepalen toetsen we de hoeveelheid vrijgekomen stoffen in het water aan verschillende toetsingswaarden die algemeen aanvaard zijn bij externe veiligheid. Voor het bepalen van het effectgebied voor milieu toetsen we de concentraties stoffen in het water aan de LC50 voor vissen, de EC50 voor daphnia en de IC50 voor algen. Voor het bepalen van het humane effectgebied toetsen we de brandbare gaswolk aan de 50% LEL en de brandbare vloeistof plasbrand aan de warmtestraling van 10 kw/m 2. De resultaten geven inzicht in de omvang van het effectgebied, dus het gebied rondom het geselecteerde bedrijf waar zich problemen kunnen voordoen voor mens en milieu. We gaan niet in op de specifieke milieu- en humane effecten die kunnen optreden. Deze worden namelijk ook beïnvloed door blootstellingsroutes en duur. Als laatste willen we opmerken dat we in het onderzoek niet hebben onderzocht in hoeverre een overstroming werkelijk leidt tot het vrijkomen van een gevaarlijke stof. Ook is er geen rekening gehouden met de maatregelen die bedrijven reeds nemen tegen overstromingen. De berekende omvang van de effectgebieden zijn daarom worstcase en waarschijnlijk een overschatting van het daadwerkelijke effectgebied. 14 Rapport

17 3 Methode: berekeningen omvang effectengebieden Voor het bepalen van de verspreiding van stoffen en het effectgebied, worden relatief eenvoudige berekeningen toegepast. We hanteren hierbij twee stappen: 1. Vaststellen van de concentraties en de verspreiding van stoffen die vrijkomen bij hoogwater. 2. Toetsen van deze concentraties aan toetsingswaarden. 3.1 Vaststellen concentraties en verspreiding Voor de 11 geselecteerde BRZO bedrijven zijn de hoeveelheden gebruikte en/of opgeslagen stoffen in kaart gebracht. Deze hoeveelheden stoffen dienen als input voor het berekenen van de effectgebieden. Voor de verspreiding van de stoffen in water hanteren we een aantal uitgangspunten gericht op de mate van oplosbaarheid van een stof (zie ook paragraaf 2.2): 1. Goed oplosbare vloeistoffen: vloeistoffen die goed oplosbaar zijn in water zullen, wanneer ze in de atmosfeer terecht komen, volledig mengen met het water en zich verspreiden. Deze goed oplosbare vloeistoffen zullen vooral gevolgen zullen hebben voor het milieu. De schade voor de mens zal daarbij verwaarloosbaar zijn. 2. Slecht oplosbare vloeistoffen lichter dan water: vloeistoffen die slecht oplosbaar zijn in water (oplosbaarheid kleiner dan 100 g/l) en lichter dan water zijn, zullen op het water blijven drijven. Er wordt een plas op het water gevormd met een bepaalde afmeting. Er kunnen twee effecten optreden als gevolg van een plas, namelijk plasverdamping of plasbrand. Gezien het feit dat bij de geselecteerde bedrijven allemaal brandbare stoffen opgeslagen zijn, reken we alleen aan plasbrand. De effecten als gevolg van plasverdamping worden als verwaarloosbaar beschouwd. a. Brandbare vloeistoffen Een vloeistofplas van brandbare vloeistof kan worden ontstoken. Daarom modelleren we deze stoffen met een vertraagde ontsteking (late poolfire). De straal R van de vloeistofplas modelleren we met het model Phast (versie 6.54). We gaan uit van een 10 minuten uitstroming op water uit een m 3 tank. Omdat benzine een mengsel van stoffen is, modelleren we benzine als hexaan. Voor diesel is gekozen om te modelleren als octaan op basis van overeenkomstige stofeigenschappen. b. Brandbare gassen Brandbare gassen (zoals propaan) komen vrij in de atmosfeer en zullen zich verspreiden. Hiervoor wordt het scenario gemodelleerd dat een uitstroming uit een 3 inch gat berekend (afbreken leiding). 3. Slecht oplosbare vloeistoffen zwaarder dan water: vloeistoffen die slecht oplosbaar zijn in water en zwaarder dan water zijn, zullen zinken en zich over de bodem verspreiden. Hoewel de verspreiding van deze stoffen minder goed is dan bij goed oplosbare stoffen die lichter dan water zijn, wordt bij de berekeningen hiermee geen rekening gehouden. We gaan uit van een volledige vermenging met het water. Dit betekent dat de resultaten voor met name tolueen-2,4-diisocyanaat, een overschatting van het effectgebied geven. 4. Vaste stoffen: vaste stoffen (zoals dimethylpropionzuur) verspreiden niet optimaal in het water. Maar ook bij vaste stoffen gaan we echter uit van een volledige vermenging met het water om toch Rapport

18 een schatting van het effectgebied te kunnen geven. De resultaten voor vaste stoffen zijn hierdoor waarschijnlijk een overschatting van het werkelijke effectgebied. Er wordt, uitgaande van de uitgestroomde hoeveelheid gevaarlijke stof, eerst berekend hoeveel water er bij volledige menging nodig is om een bepaalde schadelijke concentratie te bereiken. De overstromingsgebieden zijn ingedeeld in overstromingsdiepten. Deze diepten zijn vervolgens gebruikt om de hoeveelheid water die nodig is om een bepaalde schadelijke concentratie te bereiken om te rekenen naar een oppervlak van het verspreidingsgebied. Sommige bedrijven hebben meerdere opslagtanks met dezelfde stof in een andere hoeveelheid. We doen aan al deze opslagtanks berekeningen en rapporteren het totale effectgebied per stof. Voor het bepalen van het verspreidingsgebied houden we geen rekening met invloeden van weersomstandigheden, bv wind, regen en stroomrichting. 3.2 Toetsingsmethode We richten ons alleen op de effecten die milieugevaarlijke stoffen kunnen hebben als ze vrijkomen uit een opslagtank, door bv de druk van het water. Of een stof daadwerkelijk schade berokkent aan mens en milieu hangt af van de blootstellingsroutes waarlangs mensen/natuurgebieden blootgesteld worden en de blootstellingsduur. Maar de schade is ook afhankelijk van de ecotoxische eigenschappen van de stof. De giftigheid van stoffen ontstaat omdat de stoffen bijvoorbeeld aangrijpen op biochemische reacties in het organisme of de vegetatie. In de toxicologie wordt een groot aantal criteria voor giftigheid gebruikt, een bekende is bijvoorbeeld de LD50. Dit staat voor de letale dosis waarbij 50% van de blootgestelde organismen overlijden. Om te bepalen wat de omvang van het effectgebied is, toetsen we de berekende concentraties aan diverse toetsingswaarden voor mens en milieu. Dit zijn algemeen aanvaardbare normen Toetsingsmethode effectgebieden milieu Om het effectgebied voor milieu, gebaseerd op toxische effecten, te bepalen hanteren we de volgende toetsingswaarden: 1. LC50 voor vissen: dit is de concentratie waarbij 50% van de populatie sterft. De blootstelling is gebaseerd op 96 uur (LC= Letale Concentratie). 2. EC50 voor daphnia: dit is de concentratie waarbij 50% van de populatie negatieve effecten ondervindt. De blootstelling is gebaseerd op 48 uur (EC= Effect Concentratie). 3. IC50 voor algen: dit is de concentratie waarbij 50% van de populatie negatieve effecten ondervindt. De blootstelling is gebaseerd op 72 uur (IC= Inhibitie Concentratie). Voor het bepalen van milieueffecten is geen rekening gehouden met het ontstaan van zuurstoftekort in het water. Alle toetsingswaarden komen uit het chemiekaartenboek (website: chemiezone.sdu.nl). Dit geldt echter niet voor de EC50 waarden voor de stoffen isopropylalcohol, ethanol en ammoniak. Deze zijn afkomstig uit de BIG stoffendatabase (versie 17.0). Alle drie de toetsingwaarden voor propyleenimine zijn gebaseerd op veiligheidszin R51 (dit staat voor vergiftig voor in het water levende organismen). Deze waarde ligt tussen 1 en 10 mg/l. Bij onze berekeningen gaan we uit van de laagste waarde van 1 mg/l (worstcase benadering). Verder willen we opmerken dat ammoniak en ethyleenoxide beide zowel brandbaar als toxisch zijn. Echter, door het karakter van dit oriënterend onderzoek (screenend) richten we ons alleen op de milieutoxische effecten en niet op de humane effecten door brandgevaar. 16 Rapport

19 3.2.2 Toetsingsmethode humane effectgebieden Het humane effectgebied, gebaseerd op brand- en explosiegevaar door plasvorming op het water wordt bepaald door de volgende toetsingswaarden: 1. Brandgevaar door brandbare gassen die vrijkomen: 50% LEL. Voor brandbare gassen gebruiken we de concentratie van 50% onder de explosiegrens voor een 3 inch gat dat ontstaat door het afbreken van een leiding. De effecten worden bepaald door een wolkbrand ofwel flashfire waarbij nauwelijks enig drukeffect zal optreden. Het vlamgebied voor een wolkbrand wordt gegeven door de contour van de onderste explosiegrens (LEL). We gaan echter uit van 50% LEL, omdat we dan rekening houden met onregelmatigheden in de vorm van de wolk (bv door plotselinge veranderingen in weersinvloeden). Binnen het externe veiligheidsbeleid is de effectafstand gedefinieerd als de afstand waarop voor de mens 1% letaliteit wordt verwacht. Het effectgebied wordt dus bepaald door de afstand van de bron tot en met de afstand van de 50% LEL. Binnen deze afstand zal vrijwel iedereen overlijden en buiten deze afstand zullen er nauwelijks slachtoffers vallen. 2. Plasbrand door brandbare vloeistoffen die vrijkomen: 10 kw/m 2. Voor vloeistoffen (zowel brandbaar als niet-brandbaar) die een plas vormen gebruiken we de warmtestraling van 10 kw/m 2. Bij deze warmtestraling wordt voor de mens 1% letaliteit verwacht. Het effectgebied wordt dus bepaald door de afstand van de bron tot en met de afstand van de warmtestraling van 10 kw/m 2. Door de scenariokeuze zijn toxische en lange termijn humane effecten niet in deze studie opgenomen. Hierdoor worden de humane effectgebieden naar verwachting onderbelicht. Voor een completer inzicht zullen deze in een vervolg studie nader onderzocht moeten worden. Rapport

20 4 Resultaten en reflectie 4.1 Resultaten De berekeningen tonen grote verschillen in effectgebieden voor de verschillende stoffen (Tabel 2). Enkele stoffen omvatten alleen een effectgebied voor mensen, andere voor het milieu en sommige voor beiden. De effectgebieden voor mensen worden in deze studie berekend aan de hand van de grenswaarden die gelden voor de externe veiligheid voor het overlijden van mensen doordat een vloeistofplas ontvlamt of een gaswolk explodeert. De effectgebieden voor het milieu worden bepaald aan de hand van grenswaarden die gelden voor het optreden van negatieve effecten voor daphnia, vissen en algen. Een aandachtspunt bij de berekeningen van de verontreinigde oppervlakte is dat er geen rekening gehouden wordt met de stroomrichting van het water en eventuele andere fysieke belemmeringen. Sommige stoffen zijn opgeslagen in een of meerdere tanks of op meerdere locaties in het land. In dit geval worden van die stof alle berekende oppervlakten bij elkaar opgeteld. Om dubbeltelling te voorkomen worden de overlappende gebieden niet bij elkaar opgeteld. De benaderingen van het totale effectgebied per stof wordt in Tabel 2 gegeven. Omdat de resultaten benaderingen zijn worden alle getallen afgerond op een significant getal (bv een berekend oppervlak van 559 km 2 wordt hier weergegeven als een oppervlak van 600 km 2 ). In Bijlage 2 worden de resultaten per categorie BRZO bedrijf en stof in detail gegeven. Effectgebieden milieu De grootste effectgebieden zijn berekend voor benzine en dieselolie. Als deze stoffen door overstromingen in het water terechtkomen en verspreiden, zijn milieueffecten denkbaar tot een totale oppervlakte van circa 2600 km 2 voor benzine en 2000 km 2 voor dieselolie. In deze gebieden is de verwachting dat ongeveer 50% van de vissen, daphnia en algen negatieve effecten ondervinden. Ook wanneer hydrazine, gasolie en ammoniak in het water terechtkomen door een overstroming en zich verspreiden zijn effectgebieden voor milieu mogelijk tot een totale oppervlakte van ongeveer resp. 600 km 2, 300 km 2 en 100 km 2. Voor de overige stoffen zijn de effectgebieden voor milieu minder groot dan voor benzine, dieselolie, hydrazine en gasolie (Tabel 2). Effectgebieden humaan Als milieugevaarlijke door overstromingen in het water terechtkomen en verspreiden, zijn niet alleen effecten voor het milieu mogelijk maar soms ook voor mensen. Een vloeistofplas op het water kan namelijk ontvlammen of een gaswolk kan ontbranden. Mensen binnen een bepaalde afstand kunnen daardoor overlijden. Voor benzine, dieselolie en gasolie is een totaal effectgebied berekend van ongeveer 30 km 2. Voor de overige stoffen die in deze inventarisatie onderzocht zijn, is het totale oppervlak aan effectgebied minder groot. Deze is voor petroleum 9 km 2, voor propaan 1 km 2 en voor acrylonitril 0,1 km 2 (Tabel 2). 18 Rapport

21 Tabel 2: benaderingen effectgebieden voor mens en milieu (km 2 ). Stofnaam Totaal effectgebied per stof voor milieu: vissen, daphnia en algen (km 2 ) Totaal effectgebied per stof voor mens t.g.v. brandbare gassen/vloeistoffen (km 2 ) acrylonitril 30 0,1 ammoniak benzine dieselolie dimethylpropionzuur 0,5 - ethanol 1,0 - ethyleenoxide 6,0 - gasolie hydrazine isopropylalcohol 0,1 - propyleenimine 7,0 - tolueen 10 - tolueen-2,4-diisocyanaat 7,0 - petroleum - 9,0 propaan - 1,0 4.2 Reflectie De resultaten tonen dat chemische stoffen mogelijk grote effectgebieden kunnen hebben als deze stoffen tijdens overstromingen vrijkomen bij BRZO bedrijven en via het onderwater gelopen gebied over Nederland verspreiden. Maar of en in hoeverre hierdoor problemen kunnen optreden (risico s) is in deze studie niet onderzocht. We hebben vanwege het verkennende karakter van dit onderzoek een select aantal bedrijfscategorieën en stoffen geselecteerd om een eerste inzicht te krijgen in de problematiek. In het scenario hebben we diverse aannames en afbakeningen moeten stellen om de berekeningen uit te kunnen voeren. Hierdoor zijn sommige belangrijke aspecten buiten beschouwing gelaten, zoals de risicobeheersing van bedrijven en de kans op overstromingen. Dit heeft tot gevolg dat de effectgebieden zoals in deze studie berekend, mogelijk een overschatting van de werkelijke situatie zijn. De resultaten van deze studie kunnen daarom niet apart gezien worden van alle gehanteerde uitgangspunten. Dit onderzoek is verkennend, inventariserend en inzichtgevend van aard en de resultaten dienen daarom ter exploratie van de problematiek. Het onderzoek dient als bijdrage aan de discussie rondom de verhoudingen tussen overstromingsrisico s en de huidige risicobeheersing bij industriële activiteiten. Inzichten in de risico s zijn van belang om richting te geven aan de prioritering van beleidmaatregelen. Nader inzicht is waardevol om een completer beeld te scheppen van de werkelijke situatie. In het volgende hoofdstuk benadrukken we een aantal aandachtspunten dat hierin kan bijdragen. Rapport

22 5 Aandachtspunten voor nader onderzoek Zowel de effecten van klimaatverandering, de initiatieven van VROM binnen dit thema en de resultaten van deze studie wijzer erop dat het interessant is om meer onderzoek uit te voeren. Hiervoor willen we graag de volgende aandachtspunten benadrukken: 1. Aansluiten bij het Reban project In deze studie hebben we gebruik gemaakt van de overzichtslijst met alle BRZO bedrijven welke ook gebruikt wordt binnen het RIVM project Reban. Wij adviseren, voor zover dit mogelijk is, om zoveel mogelijk aan te sluiten bij dit project als optie voor nader onderzoek naar effecten van overstromingen. Wel moet opgemerkt worden dat het Reban project zich beperkt tot de beoordeling van BRZO bedrijven en andere bedrijfstypen derhalve niet worden meegenomen. Wellicht kan de rekenmethodiek wel overgenomen worden. Het voordeel van Reban is dat diverse verspreidingsroutes van stoffen belicht worden. Het Reban project kijkt niet alleen specifiek naar de gevolgen van verspreiding van stoffen via water, maar ook naar de verspreiding van stoffen via lucht en bodem. 2. Uitbreiding onderzoek: inzicht knelpunten in Nederland Om een beeld van de totale omvang van effectgebieden te krijgen, is het van belang het onderzoek uit te breiden naar andere stoffen, typen bedrijven en/of opslagen. Het huidige scenario beperkt zicht tot de BRZO bedrijven, maar overstromingen van gebieden waar bestrijdingmiddelen zijn opgeslagen of waar afvalverwerking plaatsvindt, hebben mogelijk ook gevolgen voor mens en milieu. Deze zijn niet in onderliggend onderzoek belicht. Verder is deze verkennende studie alleen gericht op overstromingsgebieden binnen de dijken. Voor een completer inzicht in de totale gevolgen van overstromingen voor mens en milieu is inzicht nodig in alle mogelijke knelpunten in Nederland. Hiervoor zullen alle grote en kleine industriële activiteiten met milieugevaarlijke stoffen nader geïnventariseerd moeten worden. 3. Inzicht in overstromingsrisico s en risicobeheersende maatregelen industriële activiteiten De resultaten geven aan dat het zeker interessant is om een vervolg onderzoek specifiek te richten op de gebieden die minder goed beschermd zijn tegen overstromingen (bv buitendijkse gebieden). Om zicht te krijgen op de werkelijke omvang van effectgebieden is de focus op de relatie met overstromingskansen waardevol. Ook inzicht in de maatregelen bij industriële activiteiten over risicobeheersing biedt mogelijk ondersteuning voor de richting en prioritering van (beleids)maatregelen. 20 Rapport

23 Referenties PBL (voorheen Milieu NatuurPlanbureau, MNP) en RIVM, Risico s in bedijkte termen: een thematische evaluatie van het Nederlandse veiligheidsbeleid tegen overstromen. RIVM rapport , MNP/RIVM, Bilthoven. Reinders JEA, Hoek EE Van der, Stuyt LCPM, Muinck M De, Casus toont milieuschade na dijkdoorbraak. Land + Water: magazine voor civiele- en milieutechniek, 44 (1/2): Website: Betreft: toetsingswaarden chemiekaartenboek Website: Betreft: overstromingsgebieden in Nederland. Website: Betreft: bestand met BRZO bedrijven in Nederland, inclusief stoffen en hoeveelheden. Website: www. statline.cbs.nl Betreft: aantal bedrijven in Nederland Zantvoort M, Egas W, Leijen J, Ackooij C Van, Grote potentie voor overstromingsgevolgbeperking in dijkring 44. H 2 O: tijdschrift voor watervoorziening en waterbeheer, 42 (14/15): Rapport

24

25 Bijlage 1 Resultaten berekeningen Categorie bedrijf Stofnaam Massa (ton) Gemiddelde waterhoogte (m) Oplosbaar in water 96h LC50 vissen (mg/l) 48h EC50 daphnia (mg/l) 72h IC50 algen (mg/l) Effectgebied milieu: vissen straal (m) Effectgebied milieu: daphnia straal (m) Effectgebied milieu: algen straal (m) Max. effectgebied milieu max. straal (m) Humaan effect gebied afstand (m) Groothandel in Ethanol ,35 volledig brandstoffen en andere Benzine ,35 niet minerale olieproducten Dieselolie ,1 niet Gasolie niet Benzine ,35 niet Propaan 140 0,35 niet 320 Propaan 150 0,35 niet 320 Benzine ,4 niet Groothandel in vloeibare Propaan 140 3,5 niet 320 en gasvormige Gasolie ,4 niet brandstoffen Benzine ,4 niet Benzine ,4 niet Benzine ,4 niet Dieselolie ,4 niet Petroleum ,4 niet 1850 Benzine ,4 niet Benzine ,4 niet Propaan 199 1,4 niet 320 Vervaardiging van Propyleenimine 9,5 1,4 volledig chemische producten Hydrazine 100 1,4 volledig 0,61 0,19 0, Tolueen 100 1,4 0,05 g/100 ml 6,3 11, Isopropylalcohol 100 1,4 volledig Rapport

26 Categorie bedrijf Stofnaam Massa (ton) Gemiddelde waterhoogte (m) Oplosbaar in water 96h LC50 vissen (mg/l) 48h EC50 daphnia (mg/l) 72h IC50 algen (mg/l) Effectgebied milieu: vissen Effectgebied milieu: daphnia Effectgebied milieu: algen Max. effectgebied milieu Humaan effect gebied afstand (m) straal (m) straal (m) straal (m) max. straal (m) Vervaardiging van Tolueen-2, ,4 reactie (CO2) , chemische producten (vervolg) diisocyanaat Dimethylpropionzuur 222 1,4 2,2 g/100 ml Acrylonitril 37 1,4 7,3 g/100 ml 12 0, Hydrazine 19 1,4 volledig 0,61 0, Ethyleenoxide 821 1,4 volledig Ammoniak 175 1,4 52g/100 ml 0,083 2, Rapport

27 Rapport