Leaching of zinc from rubber infill on artificial turf (football pitches)

Abstract

Many artificial football pitches are treated with a rubber infill made of recycled tyres. From this material zinc leaches to the soil, groundwater and surface water. [This can present significant environmental risks, particularly for aquatic life.] Human health risks posed by leaching of zinc are negligible as zinc concentrations in the water do not exceed drinking water standards. In the present study a targeted environmental risk assessment is performed for zinc in rubber infill on football pitches. The main focus was on the release of zinc from the rubber infill, i.e. the zinc load, the distribution of zinc between the soil, groundwater and surface water. Ageing of the rubber crumbs appears to be of major importance for estimating zinc releases. The study used simple calculation models and realistic input values, and assumed an increasing zinc release due to ageing of the rubber. Environmental quality standards for zinc in surface water and groundwater are exceeded. The study shows that zinc from the rubber infill is either emitted mainly to the surface water (when a drainage system has been constructed on clay or peat soils) or mainly to groundwater (in naturally well-drained sandy soils). The study showed that the predicted concentrations of zinc in soil, under typical Dutch drainage conditions, also exceeds environmental quality standards. The predicted zinc load is relatively high. For comparison, the zinc criteria in the Dutch Building Materials Decree are exceeded, and the leaching rate of zinc from rubber crumbs is up to 20 times greater than the local leaching of zinc from agricultural applications of manure and pesticides. The results can be used to assist decision-making on the use of rubber infill on football pitches where an environmental risk assessment is required.

Veel kunstgrasvelden zijn ingestrooid met rubbergranulaat dat is gemaakt van gerecyclede autobanden. Uit dit soort rubbergranulaat lekt zink naar de bodem en naar grond- en oppervlaktewater. Dit kan aanzienlijke risico's voor het milieu met zich meebrengen, vooral voor het leven in oppervlaktewater. De risico's voor de mens zijn te verwaarlozen, omdat de hoeveelheid zink in het water onder de daarvoor gestelde (drinkwater)norm blijft. Dit onderzoek haakt in op de discussie die momenteel gaande is over mogelijke schadelijke gevolgen van gebruik van rubbergranulaat uit autobanden voor kunstgrasvelden. De studie richt zich op de vraag hoe groot de uitloging van zink uit dit soort rubbergranulaat is. Het blijkt dat veroudering van rubber van grote invloed is op de hoeveelheid zink die uit het materiaal lekt. Daarnaast is onderzocht tot welke milieu-effecten dit uitlogen mogelijk leidt voor bodem, grond- en oppervlaktewater. Het onderzoek is verricht met rekenmodellen op basis van realistische waarden. Het gaat daarbij uit van het gegeven dat de hoeveelheid zink die uitloogt toeneemt door veroudering van rubber. Milieunormen voor zink in de bodem en in grond- en oppervlaktewater kunnen worden overschreden. Bij ondoorlaatbare bodems, veen en klei, wordt het zink in het regenwater naar het oppervlaktewater getransporteerd. Bij van nature goed doorlatende zandgronden zakt het grotendeels naar het grondwater, of vloeit het weg naar het oppervlaktewater. De uitloging van zink uit rubbergranulaat is relatief groot. Ter vergelijking: de berekende zinkuitloging overschrijdt criteria uit het Bouwstoffenbesluit. Ook is de lokale uitloging van zink uit rubbergranulaat ongeveer tot twintig keer zo groot als die van mest en bestrijdingsmiddelen in de landbouw. De studie draagt bij aan de besluitvorming over het gebruik van rubbergranulaat op kunstgrasvelden.