Samenvatting: Gezondheidsimpact van grindvervangers in bouwmaterialen

Transcriptie

1 Samenvatting: Gezondheidsimpact van grindvervangers in bouwmaterialen Het Vlaamse afvalbeheer evolueert meer en meer naar een duurzaam materiaalbeheer waarbij getracht wordt de milieudruk als gevolg van materiaalverbruik en gebruik te verminderen. Zo worden in Vlaanderen bijvoorbeeld secundaire granulaten steeds vaker als grindvervanger gebruikt wat leidt tot een sterke vermindering van afvalstromen en tevens een spaarzamer gebruik van beschikbare primaire grondstoffen. Terwijl het VLAREA reeds een wettelijk kader biedt om deze valorisatie op een milieuverantwoorde manier door te voeren ontbreekt tot op heden een methode om ook de potentiële gezondheidsaspecten van het gebruik van secundaire granulaten voor de mens te bepalen. Daarom werd, in opdracht van het onderzoekscomité van het Grindfonds, door VITO in samenwerking met WTCB en OCW, een beslissingsondersteunende methodologie uitgewerkt om het veilig gebruik van secundaire granulaten in bouwen wegenistoepassingen met betrekking tot de humane gezondheid te kunnen evalueren. Hierbij werden de risico s beschouwd tijdens 3 verschillende levensfasen, namelijk a) de productie van de bouwmaterialen (fabriek), b) de constructie van gebouwen en infrastructuurwerken die gebruik maken van deze materialen (werf) en c) de gebruiksfase na constructie (thuis). Gezien de samenstelling van de secundaire granulaten die momenteel gebruikt worden ligt de nadruk op de risico s ten gevolge van de humane blootstelling aan zware metalen in stof dat geproduceerd wordt tijdens bewerkingen op materialen waarin de secundaire granulaten gebruikt worden, en dit tijdens de 3 levensfasen. Het methodologisch kader werd vervolgens getoetst aan verschillende gevalstudies en op basis van deze resultaten werd ten slotte de potentiële humane gezondheidsimpact van het gebruik van secundaire granulaten als grindvervangers in kaart gebracht. Inleiding De Vlaamse overheid schenkt steeds meer aandacht aan duurzaam materialenbeheer, waarbij het besef groeit dat een integrale kijk onontbeerlijk is om een oplossing te vinden voor het afvalvraagstuk. In plaats van vooral aan afvalbeheer te doen op het einde van de keten, is het logischer en vollediger om te denken in termen van wieg tot graf of zelfs van wieg tot wieg. Vlaanderen en zijn economie zijn sterk afhankelijk van de steeds schaarser en dus duurder wordende grondstoffen. Een noodzakelijke ommezwaai of transitie dringt zich dan ook op. Erkennende dat natuurlijke rijkdommen eindig zijn, stemde het Vlaamse parlement in 2003 het Oppervlaktedelfstoffendecreet. Dit decreet leg het kader vast dat moet leiden tot een rationele en duurzame ontwikkeling bij de ontginning van oppervlakte delfstoffen zoals klei, zand en grind in Vlaanderen (BS ). Om de beschikbaarheid van voldoende grondstoffen voor toekomstige generaties te vrijwaren dienen zowel de ontginning als het gebruik van waardevolle natuurlijke rijkdommen geoptimaliseerd worden. Een mogelijk mechanisme om deze optimalisatie te bereiken is het gebruik van substituut-materialen in toepassingen waar dit technisch mogelijk en milieuverantwoord is. Het VLAREA (Vlaams Reglement inzake Afvalvoorkoming en Beheer) biedt op dit ogenblik reeds een wettelijk kader voor de valorisatie en recyclage van verschillende stromen van secundaire grondstoffen als bouwstof zoals gerecycleerde granulaten, bodemassen, metaalslakken en andere (VLAREA bijlage 4.1). Hierdoor daalt de nood voor primaire grondstoffen terwijl tegelijkertijd ook het milieu (bodem en grondwater) 1

2 beschermd wordt. Om in aanmerking te komen voor gebruik als een secundaire grondstof moet het materiaal voldoen aan verschillende eisen inzake uitloging van metalen en totale gehalten aan specifieke organische componenten. Hoewel er ook specifieke richtlijnen en normen van kracht zijn voor het garanderen van veiligheid en gezondheid van werknemers (grenswaarden beroepsblootstelling in het KB 17 mei 2007: Algemeen Reglement voor de Arbeidsbescherming - ARAB), wordt de impact van het gebruik van secundaire grondstoffen op de productveiligheid voor de gebruikers (na de constructiefase) alsook de arbeidsveiligheid zelden specifiek geëvalueerd. Tot op heden is er zelfs geen duidelijke methodologie voor handen om de gezondheidsimpact van het gebruik van secundaire grondstoffen te bepalen. In het kader van de REACH implementatie in de Europese Unie zou een dergelijke methodologie echter zeer nuttig kunnen zijn aangezien de verantwoordelijkheid voor de bewijslast aangaande het veilig gebruik van (secundaire) grondstoffen volledig bij de industrie zelf komt te liggen. Natuurlijke aggregaten die gebruikt worden als granulair materiaal in bouwwerken, vormen een belangrijke stroom van primaire grondstoffen. De meest voorkomende aggregaten van minerale oorsprong zijn zand, grind en steenslag. Deze aggregaten kunnen gebruikt worden als spoorwegballast of monolieten, of ze kunnen gebruikt worden als grondstof voor de aanmaak van andere vitale constructie producten zoals stortklaar beton (gemaakt met 80% aggregaten), prefab elementen, asfalt (gemaakt met 95% aggregaten), kalk en cement. De natuurlijke aggregaten kunnen vervangen worden door secundaire aggregaten (in de Europese context gedefinieerd als secundaire materialen afkomstig van industriële processen of m.a.w. bijproducten) of gerecycleerde granulaten (afkomstig van materiaal dat reeds werd gebruikt in bouwwerken, m.a.w. bouwen sloopafval) indien deze voldoen aan de technische vereisten. In Vlaanderen worden beide stromen granulaten echter gedefinieerd als secundaire granulaten en wordt dit onderscheid niet gemaakt. Het toepassingsdomein bouwstoffen in de VLAREA-wetgeving is echter zeer ruim. Gezien de specifieke doelstelling van het onderzoekscomité van het Grindfonds werd voorgesteld het onderzoek te beperken tot secundaire granulaten die gebruikt kunnen worden als grindvervanger (diameter >4 mm). De focus in deze studie ligt vooral op de gebonden toepassingen (stortklaar beton, prefab elementen, betonproducten, ). Secundaire granulaten kunnen licht tot sterk verhoogde gehaltes aan metalen bevatten in vergelijking met natuurlijke aggregaten en blootstelling aan deze metalen werd beschouwd als het belangrijkste gezondheidsrisico. In deze studie werd door VITO in samenwerking met WTCB en OCW, een beslissingsondersteunende methodologie ontwikkeld voor de evaluatie van de gezondheidsimpact bij het gebruik van secundaire granulaten als grindvervanger in bouwmaterialen. De risico s geassocieerd met het gebruik van deze grindvervangers werd bepaald gedurende 3 verschillende levensfases, met name (a) de productie van bouwmaterialen gebruik makend van secundaire granulaten, (b) de constructie van bouwwerken (gebouwen en infrastructuur) gebruik makend van deze bouwmaterialen en (c) de gebruiksfase van de gebouwen na constructie (o.a. kleine decoratie en verbouwingsactiviteiten). De studie bestaat uit 4 belangrijke delen: (1) een inventarisatie van de belangrijkste secundaire granulaten in Vlaanderen, hun gebruik in verschillende bouwtoepassingen en hun totaal gehalte aan metalen; (2) de ontwikkeling van een stappenplan waarin beschreven wordt hoe een verder doorgedreven en systematische risico-analyse dient te gebeuren; (3) een meetcampagne waarin het stappenplan wordt toegepast in een aantal concrete case studies; en (4) het in kaart brengen van de risico s aangaande het gebruik van secundaire granulaten als grindvervanger in bouwmaterialen voor Vlaanderen. 2

3 Deel 1: Inventarisatie Een inventaris van de belangrijkste stromen secundaire granulaten en hun toepassingsdomeinen voor Vlaanderen werd opgesteld aan de hand van bevragingen van de sectoren (o.a. door het verspreiden van enquêtes), de databanken van gebruikscertificaten van OVAM en literatuurdata. Vier grote stromen werden geïdentificeerd, namelijk non-ferro slakken (Pb-slakken, Cu-slakken en FeMo-slakken), staalslakken (LD-slakken staalslakken ontstaan bij het Linz-Donawitz proces, en RVSslakken staalslakken die ontstaan bij de productie van roestvast staal), bodemassen (bodemassen van afvalverbrandingsinstallatie of AVI-bodemassen en bodemassen van steenkoolcentrales of E-bodemassen) en gerecycleerde granulaten afkomst van bouwen sloopafval (betongranulaat, mengranulaat en asfaltgranulaat). Het actueel hergebruik (VITO studie uitgevoerd in opdracht van ALBON: Actualisatie inzet alternatieven ter vervanging van primaire oppervlaktedelfstoffen, Nielsen 2007) van gerecycleerde granulaten van bouwen sloopafval in Vlaanderen vormt veruit de grootste stroom (ongeveer 6,6 miljoen ton/jaar), gevolgd door staalslakken ( ton/jaar). De non-ferro slakken en bodemassen vormen kleinere stromen naar actueel gebruik (beiden ongeveer ton/jaar). Er kan gesteld worden dat secundaire granulaten ongeveer 12% van de granulaten uitmaakt die gebruikt worden in betonproducten (op basis van de enquêtering van Grindverwerkende bedrijven in de Tweede Actualisatiestudie Globaal Actieplan, een studie uitgevoerd in opdracht van het Onderzoekscomité van het Grindfonds). Het grootste deel hiervan zijn de gerecycleerde granulaten, terwijl de granulaten afkomstig van industriële processen (slakken etc.) zelden meer dan 1% van de markt uitmaken. De huidig beschikbare data laten echter niet toe om nog een verdere opsplitsing van deze stromen te maken naar specifieke toepassingsdomeinen. Via een bevraging van de overkoepelende sectoren konden wel de volgende toepassingdomeinen met elk hun specifieke stromen van secundaire granulaten in kaart worden gebracht: - Stortklaar beton: betongranulaat en Pb-slakken - Betonproducten voor wegenis en infrastructuur: alle non-ferro slakken, staalslakken, bodemassen en gerecycleerde granulaten behalve asfaltgranulaat - Betonproducten voor gebouwen en metselstenen: alle non-ferro slakken, staalslakken, bodemassen en gerecycleerde granulaten, behalve asfaltgranulaat - Asfalt: RVS-slakken en asfaltgranulaat Met actueel en potentieel gebruik als selectiecriteria, vormde deze inventaris de basis om relevante onderzoekscombinaties te identificeren en de methode af te stemmen op reële bouwen constructie toepassingen. Deze selectiecriteria werden aangevuld met een selectiecriterium dat de mogelijke schadelijke effecten ten gevolge van zware metalen in de secundaire granulaten weerspiegelt. Dit selectiecriterium laat toe om op een snelle manier een relatieve rangschikking te maken van de secundaire granulaten met betrekking tot mogelijk schadelijke effecten, zonder evenwel op dit stadium reeds een absolute uitspraak te kunnen doen over de reële gezondheidsrisico s bij hun gebruik. De selectiecriteria werden toegepast op de verschillende stromen secundaire granulaten, en deze voorlopige selectie werd op basis van een experten-oordeel in een groepsbeslissingsmodel gefinaliseerd tot een selectie van elf relevante onderzoekscombinaties. Merk op dat via deze manier zowel grote, licht aangerijkte stromen (vb. betongranulaat) als kleine, potentieel sterk aangerijkte stromen (vb. metaalslakken) naar voor komen als relevant te onderzoeken stromen in de verschillende toepassingen. 3

4 Deel 2: Ontwikkeling stappenplan voor risico-analyse In dit deel werd een methode uitgewerkt om de blootstelling en de gezondheidsrisico s ten gevolge van zware metalen aanwezig in bouwmaterialen, waarin secundaire granulaten verwerkt zijn, te evalueren. Het in kaart brengen van relevante blootstellingswegen (voornamelijk via de lucht door inademing), en de bepaling van de gehaltes aan zware metalen in deze secundaire granulaten en in bouwmaterialen op basis van deze secundaire granulaten vormt hierin een eerste belangrijke stap. Verschillende meetmethodes (persoonlijke bemonstering, plaatsgebonden bemonstering, labexperimenten en extrapolaties op basis van de totaalsamenstelling van bouwmaterialen) werden opgenomen in deze methodiek. Dergelijke metingen vormen samen met de informatie uit blootstellingscenario s de sleutel om de finale blootstelling van een arbeider (tijdens de productie- en constructiefase) of de algemene bevolking (tijdens de gebruiksfase) te kwantificeren. De blootstellingscenario s voor de verschillende toepassingen werden ontwikkeld door het WTCB (Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf) en OCW (Opzoekingscentrum voor de Wegenbouw) op basis van bevraging van de gangbare praktijken in bedrijven (voor de productie- en constructiefase) en op basis van een aantal realistische aannames voor de doe-het-zelf sector (voor de gebruiksfase). Hierin wordt de samenhang van de processen of activiteiten die een arbeider uitvoert tijdens zijn dagtaak, de omstandigheden waaronder een proces bedreven wordt (vb. beschermingsmaatregelen), de blootgestelde personen en de blootstellingduur beschreven. Voor elk van de toepassingsdomeinen werden blootstellingscenario s voor de productie-, constructie- en gebruiksfase opgesteld. Finaal werden ook dosis-effect relaties van metalen geïnventariseerd uit de internationale literatuur om de blootstelling te kunnen evalueren in functie van mogelijke gezondheidsrisico s. Hierbij werden zowel dosis-effect relaties voor nietcarcinogene effecten als voor carcinogene effecten in kaart gebracht, en dit zowel voor de beroepsbevolking (productie- en gebruiksfase) als voor de algemene bevolking (gebruiksfase). Bij de niet-carcinogene effecten kunnen de risico s als accepteerbaar geëvalueerd worden wanneer de blootstelling beneden de blootstellingslimieten voor arbeiders blijft (vb. ARAB normen), of beneden de chronische grenswaarden voor de algemene bevolking. Voor carcinogene effecten bestaat er evenwel geen veilige drempelwaarde, en wordt het risico geëvalueerd als een vergelijking van het extra risico op de ontwikkeling van kanker omwille van blootstelling aan het metaal in vergelijking met getallen die accepteerbaar geacht worden voor het extra risico op kanker (10-5 voor beroepsbevolking en 10-6 voor de algemene bevolking). Deel 3: Meetcases De methode voor het kwantificeren en evalueren van de blootstelling aan metalen in de productie-, constructie- en gebruiksfase werd vervolgens toegepast op verschillende concrete meetcases en verfijnd waar nodig. Deze case studies werden geselecteerd op basis van de relevantie enerzijds (zie Deel 1: Inventaris) en praktische toegang tot metingen anderzijds, bij bedrijven (voor de productiefase) en/of op materialen aangeleverd door bedrijven die secundaire granulaten gebruiken in hun toepassingen (voor constructie- en gebruiksfase). Voor de productiefase zijn op verschillende sites zowel de gehaltes aan stof als de zware metalen in het stof gemeten waarna deze gegevens werden gekoppeld aan de blootstellingscenario s. Blootstelling in de constructie- en gebruiksfase werd gesimuleerd aan de hand van metingen in testkamers, en aangevuld met literatuurdata over stofblootstelling bij bepaalde processen (boren, slijpen, kappen, frezen, etc.) en types van arbeiders (metser, metserdiender en verschillende gespecialiseerde arbeiders zoals slijper, etc.). 4

5 Deel 4: Risico s aangaande gebruik secundaire granulaten als grindvervanger Uitgaande van de gegevens en de metingen verzameld in de blootstellingscenario s en de meetcampagne is het mogelijk om de risico s aangaande het gebruik van secundaire granulaten als grindvervanger in bouwmaterialen voor Vlaanderen in kaart te brengen. Hierbij zullen de verschillende levensfasen apart besproken worden. De gezondheidsimpact ten gevolge van blootstelling aan metalen voor arbeiders die betrokken zijn bij het productieproces van bouwmaterialen (beton- of asfaltproducten) is op basis van de onderzochte secundaire granulaten eerder beperkt. Deze conclusie is gebaseerd op de toetsing van de blootstelling van arbeiders aan het referentiekader voor metalen en stof van het ARAB, en de inschatting van het extra risico op kanker ten gevolge van de blootstelling aan metalen anderzijds. Het is echter niet mogelijk om de resultaten te extrapoleren naar andere bedrijven en types secundaire granulaten omwille van grote verschillen in werkomgeving en procestechnieken die gebruikt kunnen worden. Ook in de constructiefase is de gezondheidsimpact door het gebruik van secundaire granulaten in bouwtoepassingen aanvaardbaar zolang er gewerkt wordt conform de richtlijnen voor inhaleerbaar stof van het ARAB. Bij het gebruik van sommige secundaire materialen in sommige toepassingen is een gezondheidsrisico ten gevolge van metalen evenwel niet uit te sluiten indien de fijn stof niveaus te hoog zijn. In deze gevallen zijn maatregelen ter reductie van fijn stof (bvb. natte uitvoering van processen) doeltreffend om de risico s te beperken. Voor het merendeel van de secundaire granulaten is de gezondheidsimpact dermate beperkt dat zelfs wanneer een hoger niveau voor stofproductie (boven de ARAB norm voor inhaleerbaar stof) in rekening wordt gebracht bij arbeiders die in sterke mate worden blootgesteld aan stof (vb. door het uitoefenen van gespecialiseerde activiteiten zoals slijpen) er voldaan wordt aan de ARAB normen voor metalen zelfs zonder dat hierbij beschermingsmaatregelen (afzuiging, bevochtigen, stofmasker, ) in overweging worden genomen. Mochten deze beschermingsmaatregelen wel in acht worden genomen zou dit typisch leiden tot een extra verlaging van de blootstelling met minimaal een factor 4 en dus een duidelijke verdere reductie van de risico s. Het referentiekader voor de blootstellingevaluatie voor de gebruikers (gebruiksfase) is veel strenger dan voor arbeiders, voornamelijk omdat er rekening gehouden wordt met de bescherming van kwetsbare bevolkingsgroepen (kinderen, bejaarden, ). Bij een typische blootstellingscenario voor gebruikers (met name een doe-het-zelf renovatie en klusjes in de woning), waarbij geen rekening gehouden wordt met mogelijke beschermingsmaatregelen (bvb. stofmaskers), is het gezondheidsrisico beperkt. Indien echter de gebruiker systematisch en heel frequent werkt met bouwmaterialen waarin secundaire granulaten verwerkt zijn waarvan het Cr 6+ -gehalte sterk verhoogd is, zonder beschermingsmaatregelen in acht te nemen, kan er een licht verhoogd risico op kanker ten gevolge van Cr 6+ -blootstelling optreden. Er dient echter duidelijk te worden gesteld dat in deze studie de concentratie van Cr 6+ in het stof geschat werd op basis van het totaal Cr-gehalte in het stof, bouwmateriaal of secundair granulaat. Algemeen kan gesteld worden dat voor de onderzochte meetcases de gezondheidsimpact door het gebruik van secundaire granulaten in bouwtoepassingen minimaal was zolang gewerkt werd conform de richtlijnen voor inhaleerbaar stof (ARAB). Een aandachtspunt is echter wel het gehalte aan Cr 6+ (de carcinogene vorm van chroom) dat potentieel verhoogd kan zijn wat tot een licht verhoogd risico op kanker kan leiden. Dit geldt vooral voor de gebruiksfase maar is in de praktijk ook mogelijk voor de productie- en constructiefase wanneer gebruik zou gemaakt worden van materialen met Cr-gehaltes hoger dan deze onderzocht in de huidige situatie. Voor de secundaire grondstoffen met een hoog gehalte aan Cr wordt bijgevolg aangeraden 5

6 de gezondheidsimpact in de gebruiksfase specifiek te evalueren. Het lijkt dan ook aangewezen om extra metingen aangaande effectieve Cr 6+ -gehaltes uit te voeren om dit risico verder in kaart te brengen. Op Europees vlak zal in de toekomst ook het belang van gezondheidsaspecten van bouwmaterialen met emissies naar water, bodem én lucht verder onderbouwd worden. Dit gebeurt hoofdzakelijk via de actuele normalisatie werkzaamheden in CEN TC 351 Beoordeling van vrijkomen van gevaarlijke stoffen in het kader van de Bouwproductrichtlijn. De huidige studie legt alvast de basis om ook in het Vlaamse beleid voor afval en secundaire grondstoffen de nodige aandacht te kunnen schenken aan de thematiek humane gezondheid, naast het reeds goed onderbouwde en vooruitstrevende beleid voor uitloging naar bodem en grondwater. 6