Search

Formålet med MetalStat er at udnytte den viden om vandkoncentrationer, der er indsamlet gennem målinger af et udsnit af danske vandløb, til bedst muligt at forudsige tilstanden i alle danske vandløb. For at sikre mest mulig viden om metalkoncentrationerne i de forskellige typer vandområder er det således vigtigt, at betydningen af alle hovedtyper af emissionskilder er dækket ind med de udvalgte målestationer. Disse vilkår dækker over forskelle i kilder til metallerne fra menneskelige aktiviteter og geogene kilder. MetalStat skal ses som en generalisering og kausal forståelse af de indsamlede moniteringsdata og således som en optimeret brug af de ressourcer, der er brugt i moniteringsprogrammet. MetalStat er en statistisk model, hvilket betyder, at modellen beregner sandsynligheden for at måle forskellige koncentrationer på et givent sted. Nogle koncentrationsniveauer vil derved blive tillagt en større sandsynlighed end andre, og dette giver et interval af realistiske koncentrationsniveauer. Beregningen af dette interval afhænger af placering i landet, sæson og år. MetalStat beskriver forekomsten af de fem metaller: bly, cadmium, kobber, nikkel og zink i vandløbsvand (Sørensen m.fl., 2023). De beregnede intervaller af realistiske koncentrationsniveauer blev valideret mod måledata, der ikke var blevet brugt til kalibrering af MetalStat i Sørensen m.fl., 2023. På baggrund af disse resultater blev det i 2023 besluttet at fortsætte med udvikling af Metal-Stat hen mod at kunne understøtte vurderinger af, om miljøkvalitetskrav er overholdt i danske vandområder for de fem metaller. I 2023 blev MetalStat opdateret med målinger for 2020 og 2021 med de prøvetagninger, hvor mindst tre metaller er målt i samme prøve. Disse prøver fordeler sig ret heterogent mellem årene, hvor der er en tendens til, at de seneste år er bedst repræsenteret med prøver. Dette kan øge usikkerheden ved estimering af den generelle betydning af år på tværs af alle ID15-oplande, da

Denne rapport indgår i et større arbejde under Miljøstyrelsen med udvikling af modeller til estimering af koncentrationer af miljøfarlige forurenende stoffer i overfladevand. Udgangspunktet i denne rapport er en pilot version af en statistisk model (MetalStat) for landsdækkende forekomst af metaller i vandløbsvand. Rapporten tager således udgangspunkt i afrapportering af MetalStats principper givet i Sørensen et al., 2022. Modellen er sat op, så metalkoncentrationen i vandløbet regnes for at være bestemt af det ID15 opland, som målestationen er placeret i, hvor et ID15 opland har en varierende udstrækning på typisk 10-15 km2. Opgaven for 2022 er at få pilotudgaven af MetalStat valideret og modnet, så den kan indgå i Miljøstyrelsens forvaltning. Af regnetekniske grunde var det kun muligt i 2021 at afslutte beregninger for de tre metaller bly, cadmium og nikkel, selvom der også er omfattende data på kobber og zink, Sørensen et al., 2022. Dette skyldtes, at der er blevet justeret på modellens struktur helt hen til udgangen af 2021, og der stilles større krav til beregningstid med fem metaller end med tre. I denne rapport er MetalStat derfor udvidet med kobber og zink, så den behandler fem metaller i en multivariat statistik model, der udnytter korrelationen med metallerne i bestræbelsen på at levere en optimal anvendelse af moniteringsdata. For de oplande, hvor metalkoncentrationen er blevet målt, anvendes de estimerede latente variable, som modellerer middelværdien af koncentrationen på en logskala. Denne middelværdi på log skala kan omregnes til mediankoncentrationen, hvilket betyder at hovedresultatet fra MetalStat er prædiktioner af mediankoncentrationer. For de oplande, der ikke har målinger laver MetalStat prædiktioner af mediankoncentrationen, med tilhørende usikkerhedsinterval, og er således en model, der dækker hele landet. De estimerede latente variabler er tilpasset til en multinormal målemodel og renset for effekten af år, men e

Dette projekt har til formål at udvikle en pilot-model til prædiktion af forekomst af metaller i vandløb og har karakter af et pilotprojekt, der afdækker anvendeligheden af forskellige beskrivende data til brug for eventuelle fremtidige modelleringsprojekter for også andre grupper af miljøfarlige forurenende stoffer. Det bemærkes, at projektet er et første forsøg på at anvende målinger af metalkoncentrationer i vandløb fra NOVANA programmet i kombination med en række beskrivende variable med det formål at opstille en model til estimering af koncentrationer af miljøfarlige forurenende stoffer i vandløbsvand. Som rumlig opløsning vælges ID 15 oplande, der er topografiske oplande på ca. 1500 ha. Disse oplande er allerede defineret ud fra topografi og koblet hydrologisk til hinanden for hele Danmark og vil derfor danne en naturlig basis for en rumlig model, hvor en rumlig analyse skal relateres til ID 15 oplande opstrøms udvalgte vandløbsvandområde. De etablerede vandløbsstationer under NOVANA er typisk placeret tæt ved udløbet fra et ID 15 opland. Nogle ID 15 oplande vil således føde vand til vandløb, der er målt for metaller i NOVANA, mens andre ID 15 oplande vil være uden for disse områder. Der er valgt en data-drevet (statistisk) tilgang, hvor de eksisterende data fra NOVANA-programmet styrer opstilling og parametrisering af modellen. Modellen kan håndtere usikkerheden relateret til både prøvetagningen og den kemiske analyse samt usikkerheden ved modellens forudsigelser af koncentrationsniveauer for ikke overvågede vandløbsvandområder. Der er to hovedkilder til input: •Målinger af metalkoncentrationer i vandfasen fra udvalgte vandløbsstationer under NOVANA opdelt på sæson og år. •Oplysninger (uafhængige variable) om forhold i alle ID 15 oplande, der formodes at kunne have betydning for metalkoncentrationen i vandfasen, såsom f.eks. landbrugsdrift, jordbund og spildevandsudløb. Modellen vil løbende kunne opdateres og derm