docAbstractsamling VIN2015
download 
Report Transcription
Abstractsamling VIN2015
Indholdsfortegnelse Tirsdag 10. marts – modul 1-2-3 Side Spor 1 (side 3 – 15) Grundvandskortlægning – fagsession 1 (modul 1-2-3) Landskabsanalyse og tektonik – hvad siger terrænet om den dybe geologi? 3 Seniorrådgiver Peter Sandersen, GEUS Seniorforsker Flemming Jørgensen, GEUS 3D geologisk modellering: Kombination af forskellige modelleringsteknikker 5 Seniorforsker Flemming Jørgensen, GEUS Seniorrådgiver Peter B. E. Sandersen, Forsker Anne-Sophie Høyer, seniorforsker Torben O.Sonnenborg. GEUS Geolog Tom Martlev Pallesen, I-GIS a/s Postdoc Nikolaj Foged, Geoscience, Aarhus Universitet, Ph.d Xiulan He, Rambøll Grundvandsmodellering af kompleks højopløselig geologi 6 Adj. professor Torben O. Sonnenborg, GEUS Seniorrådgiver Per Rasmussen, Seniorforsker Birgitte G. Hansen, Forsker Anne-Sophie Høyer, Seniorforsker Flemming Jørgensen, GEUS Afgrænsning af nitratfølsomme indvindingsområder og indsatsområder 7 Projektleder, geolog Jens Demant Bernth, Orbicon A/S Civilingeniør Hans Guldager, Naturstyrelsen Resultatet af 15 års grundvandsforskning 9 Funktionsleder Mai-Britt Mose Jensen, Naturstyrelsen Sikring af den nationale grundvandskortlægnings data 10 Seniorrårgiver Susie Mielby, GEUS Landinspektør Nikolaj Møller Nielsen, Naturstyrelsen Rådgivernes anvendelse af kortlægningen 11 Civilingeniør Anders Korsgaard, NIRAS A/S Vandforsyningernes anvendelse af kortlægningen 13 Planlægger Stine Bisgaard, HOFOR Regionernes anvendelse af kortlægningen 14 Funktionschef Hanne Møller Jensen, Region Sjælland Kommunernes anvendelse af kortlægningen Geolog Stine Rasmussen, Favrskov Kommune 15 Spor 2 (side 19 – 28) Vandplan 2.0 - fagsession 2 (modul 1-2) Status for vandplanerne - hvad er der sket, og hvor er vi nu i processen? 19 Naturgeograf, ph.d. Dirk-Ingmar Müller-Wohlfeil, Naturstyrelsen Tekniske udfordringer i ny 3D afgrænsning af 400 grundvandsforekomster og tilknytning af boringer og indtag 20 Specialkonsulent Lars Troldborg, GEUS Geolog Brian Sørensen, GEUS Kemisk tilstand og trends i de nye grundvandsforekomster 22 Seniorrådgiver Lærke Thorling, GEUS Geolog Brian Sørensen, GEUS Markvandingsdata i Jupiter databasen 24 Geolog Lisbeth Flindt Jørgensen Farvel til minimumsafstrømningen? Vurdering af recipientbæredygtighed vha. nye biologiske kvalitetselementer for vandløb fra DCE 26 Seniorrådgiver Hans Jørgen Henriksen, GEUS Ekspert vurdering af akvifer bæredygtighed for 20 intensivt udnyttede grundvandsforekomster 28 Seniorrådgiver Hans Jørgen Henriksen, GEUS Spor 3 (side 33 – 50) Usikkerhedsvurdering (modul 1) Risikovurdering – flere metoder, samme resultat 33 Udviklingsleder, ph.d. Thomas Hauerberg Larsen, Orbicon A/S Geolog Anna Toft, Region Hovedstaden Tids- og dataafhængige usikkerhedsestimater til brug i risikovurdering af forurenede grunde 35 Ph.d .-studerende Nanna Isbak Thomsen, DTU Miljø Ph.d. Mads Troldborg,The James Hutton Institute, Aberdeen Adjunkt Ursula S. McKnight, professor Poul L. Bjerg og professor Philip J. Binning, DTU Miljø, Usikkerheden af geologiske modeller som følge af geologisk heterogenitet Ph.d.-studerende Julian Koch, Geoscience, KU og GEUS Xin He,Geoscience, KU, og Jens Christian Refsgaard, GEUS 38 Undersøgelser (modul 2) MatrixDiffusion i Grundvandsmagasiner 39 Civilingeniør Henrik Engdal Steffensen, NIRAS A/S Ekspertisechef Anders G. Christensen, ekspertisechef Charlotte Riis og projektleder Gry Sander Janniche, NIRAS A/S Udviklingskoordinator Mads Terkelsen, ingeniør Peder Johansen, og civilingeniør Line Mørkebjerg Fisher, Region Hovedstaden Akademiingeniør Claus Frydenlund, Gladsaxe Kommune Erfaringsopsamling på fluxsamplere 41 Projektleder Lone Tolstrup Karlby, COWI A/S Fremtidens prøvetagningsmetode, Multi Increment Sampling (MIS), testet på 14 legepladser i Region Hovedstaden 43 Konsulent Anne Sivertsen, Region Hovedstaden Civilingeniør Pernille Kjærsgaard, Orbicon A/S Tungmetaller (modul 3) Phytooprensning af arsen 45 Cand. mag. Stefan Outzen, OutzenPro Kviksølvets særheder; en udfordring for forureningsbranchen 47 Docent Loren Ramsay, VIA-University College Design og opskalering af elektrodialytisk rensningsproces til oprensning af tungmetalforurenet jord fra Collstropgrunden i Hillerød 49 Ph.d. Pernille Erland Jensen, DTU Byg Spor 4 (side 53 – 57) Administrative aspekter (modul 1) Byggelovens samspil med Jordforureningsloven ved forurening af indeklima 53 Specialistadvokat Jacob Brandt, Bech-Bruun Advokatfirma Erfaringer med undersøgelser af gasspredning fra afsluttet deponi/losseplads – nye erkendelser 55 ErhvervsPhD Lotte Fjelsted, NIRAS A/S Ekspertisechef Anders G. Christensen, civilingeniør Jens E. Larsen, NIRAS A/S Cand.agro. Tommy B. Nielsen, Region Sjælland Oprensning af PCE-forurening ved termisk oprensning af kilden og fjernelse af forureningsfanen ved rensning af grundvand fra den berørte kildeplads Projektleder Jens Rasmussen, HOFOR Enhedschef Carsten Bagge Jensen, specialkonsulent Peder Johansen, Region Hovedstaden 57 Onsdag 11. marts – modul 4-5-6 Spor 1 (side 61 – 64) Forvaltning af grundvandsressourcen (modul 4) Helhedsorienteret forvaltningen af grundvandsressourcen mod bæredygtig vandindvinding 61 Ekspertisechef Jacob Birk Jensen, NIRAS A/S Cand.scient. Morten Westergaard, NIRAS A/S Helhedsorienteret tilgang til grundvandsbeskyttelse 63 Chefkonsulent Niels Richardt, Rambøll Civilingeniør Jens Aabling, Miljøstyrelsen Sagsbehandler Lisbet Ladefoged Torp, Region Midtjylland EACO – Succes gennem fokuseret datahåndtering 64 Environmental Data Management Specialist Peter Scharling, COWI A/S Spor 2 (side 67 – 80) Klimatilpasning - fagsession 3 (modul 4-5) Modeller for nedsivning, LAR og skybrudshåndtering, Klimatilpasning er andet end vandhåndtering Nedsivning og konsekvenser for grundvandet 67 Cand.scient., geolog Johanne Urup, Rambøll Ny LAR-model til dimensionering af LAR-anlæg 69 Markeds- og udviklingschef, klimatilpasning Jan Jeppesen, ALECTIA A/S Modellering af skybrudshåndtering – forskellige modeller giver forskellige styrker og svagheder 70 Naturgeograf, ph.d. Jørn Torp Pedersen, Orbicon A/S Risikovurdering af nedsivning af regnvand og paradigme for nedsivning 71 Miljøsagsbehandler Birgit Skånvad, Allerød Kommune Glatførebekæmpelse, miljø og økonomi 72 Akademiingeniør Claus Frydenlund, Gladsaxe Kommune Risikostyring i oversvømmelsestruede områder – hvornår er det økonomisk forsvarligt at beskytte? Chefkonsulent, hydrogeolog, ph.d. Ulla Lyngs Ladekarl, ALECTIA A/S 75 Vand- og naturprojekter (modul 6) Vand og naturprojekt i Karlstrup og Karlslunde Mose 76 Cand.scient. Mads Lottrup Jyde, NIRAS A/S Kystsikring og genskabelse af naturlig hydrologi I naturperlen Ll. Lyngby Mose 78 Projektleder, cand.scient. Anna Tauby, NIRAS A/S Kortlægning af sammenhæng mellem overfladevand og grundvand 80 Projektchef, geofysiker Mette Ryom, Rambøll Projekteder, geolog Marianne Jeppesen. Spor 3 (side 85 – 99) Høfde 42 (modul 4) Demonstrationsforsøg med In situ basisk hydrolyse Resultater og anbefalinger 85 Civilingeniør, ph.d. Lars F. Bennedsen, Rambøll Civilingeniør, ph.d. Kirsten Rügge og chefkonsulent Torben H. Jørgensen, COWI A/S Adjunkt Jens Muff, Aalborg Universitet Civilingeniør Freddy S. Petersen, Kogsgaard Miljø Leah MacKinnon, Senior Engineer, og Neal Durant, Principal Engineer, Geosyntec, USA Biolog, ph.d. Morten Bondgaard, Region Midtjylland Enhancementmetoder og praktiske erfaringer 87 Civilingeniør, ph.d. Kirsten Rügge, COWI A/S Chefkonsulent Torben Højbjerg Jørgensen, og Jacob Egede Andersen, COWI A/S, Civilingeniør, ph.d. Lars F. Bennedsen, Rambøll Adjunkt Jens Muff, Aalborg Universitet Civilingeniør Freddy S. Petersen, Kogsgaard Miljø, Leah MacKinnon, Senior Engineer, og Neal Durant, Principal Engineer, Geosyntec, USA Biolog, ph.d. Morten Bondgaard, Region Midtjylland. Multikriteriemetode til vurdering af bæredygtigheden af afværgescenarier for høfde 42, herunder den politiske proces 89 Seniorforsker Gitte Lemming Søndergaard, DTU Miljø Biolog, ph.d. Morten Bondgaard, Region Midtjylland Professor Philip J. Binning, DTU Miljø Civilingeniør Kaspar Rüegg, civilingeniør Anja Melvej, civilingeniør Børge Hvidberg, Region Midtjylland, Professor Poul L. Bjerg, DTU Miljø Afværge (modul 5) In Situ Remediation of Chlorinated Solvents in Clay Till Using Zero Valent Iron Delivered by Jet Injection Technology – Full Scale Demonstration 91 Chapman Ross, Senior Environmental Engineer, Geosyntec Consultants Erfaringer med gastermisk oprensning i Danmark 92 Seniorprojektleder Jacob Heggelund Christiansen, COWI A/S Bioaugmentering til oprensning af pesticidpunktkilder Seniorforsker Anders Johansen, Aarhus Universitet, Institut for Miljøvidenskab Miljøingeniør Katrine Smith, Miljøstyrelsen; hydrogeolog Hasse Milter, Region Sjælland Senior Scientist Ulrich Bay Gosewinkel og ph.d.-stud. Tue K. Nielsen; Aarhus Universitet Civilingeniør, ph.d. Katerina Tsitonaki, civilingeniør Sandra Roost, projektleder Kresten Andersen, Geolog Lars C. Larsen og civilingeniør, ph.d. Nina Tuxen, Orbicon A/S 93 Indeklima (modul 6) Optisk sensor til real-time måling af forurening i indeklima 95 Civilingeniør Nancy Hamburger, Region Hovedstaden Konsulent Helena Hansen og teamleder Mads Terkelsen, Region Hovedstaden Afdelingsleder, civ.ng., ph.d. Mette Christophersen og civilingeniør, ph.d. Lars Bennedsen, Rambøll Seniorforsker Jeppe Seidelin Dam, lektor Peter Tidemand Lichtenberg og gruppeleder Christian Pedersen, DTU Fotonik Injektion af vandex i murværk til minimering af optrængende grundfugt med indhold af PCE 97 Projektchef Lars Baltzer Overgaard, DGE Miljø- og Ingeniørfirma A/S Miljøtekniker Steffen Gram Lauridsen, Region Midtjylland Nye anvendelser af possive sporgasser (PFT) på indeklimasager 99 Udviklingsleder, ph.d. Per Loll, Dansk Miljørådgivning A/S Spor 4 (modul 4-5-6) (side 103 – 116) Eksport på markedsvilkår (modul 4) Udfordring ved eksport af teknologi ISTD case fra Holland 103 Produktchef Niels Ploug, Krüger A/S Erfaringer fra miljøarbejde i Kina og potentialer for danske firmaer 105 Projektchef John Ulrik Bastrup, GEO Overfladevand og jordforurening - Fagsession 4 (modul 5-6) Risikoscreening for jordforureninger, der kan true overfladevand 107 Civilingeniør Jens Aabling, Miljøstyrelsen Risikovurdering uden brug af Miljøstyrelsens screeningsværktøj 108 Civilingeniør Sandra Roost, Orbicon A/S Guide til indledende undersøgelse af jordforureninger, der udgør en potentiel risiko for overfladevand 110 Civilingeniør Helle Overgaard, Region Hovedstaden Økologiske effekter af forurenet grundvand i Grindsted Å 112 Post.doc. Jes J. Rasmussen, Aarhus Universitet, Bioscience Kvantificering af forureningsflux til et vandløb ved hjælp af Point-Velocity Probes (PVP) 114 Ph.d.-studerende Vinni K. Rønde, DTU Miljø Ph.d.--studerende Anne T. Sonne, Assistent Professor Ursula S. McKnight, Professor John F. Devlin, Professor Poul L. Bjerg, DTU Miljøø Model of the influence of meanders and time varying stream levels on groundwater discharge to streams 116 Professor Philip J. Binning, DTU Miljø Ph.d.-studerende Nicola Balbarini, civilingeniør Ellen Stærk Nicolajsen, Ph.d.-studerende Vinni K. Rønde, Professor Poul L. Bjerg, DTU Miljø Notater 118 Spor 1 Tirsdag 10. marts Grundvandskortlægning - fagsession 1 LANDSKABSANALYSE OG TEKTONIK – HVAD SIGER TERRÆNET OM DEN DYBE GEOLOGI? Seniorrådgiver Peter B. E. Sandersen, GEUS Seniorforsker Flemming Jørgensen, GEUS [email protected] Det nuværende terræn kan give os god information om ikke alene de seneste landskabsformende processer, men også om karakteren af de jordlag, der findes i de øvre dele af lagserien. Gamle havbundsflader kan eksempelvis adskilles fra tidligere landområder ud fra terrænknæk langs gamle kystlinjer, og dermed kan forskellige jordlagstyper adskilles. I 3D geologiske modeller bidrager topografien derfor til modeltolkningerne med en række informationer, som ikke nødvendigvis kan hentes fra de øvrige data. Med de nye laserscanninger (LiDAR) af jordoverfladen, har vi i dag digitale terrændata af en kvalitet og en detaljeringsgrad, som langt overstiger, hvad vi tidligere har haft til rådighed. Vi er nu i stand til at få endnu mere ud af vores tolkninger af landskabsformerne, og hermed åbnes der op for nye tolkninger af landskabet og de processer, som skabte det. I Tønder-området har GEUS opstillet en 3D geologisk model for Naturstyrelsen (Jørgensen et. al. 2014), og i den forbindelse har vi set nærmere på landskabsformerne i Sønderjylland. Vi har anvendt LiDAR-data, som med en vertikal opløsning på ca. 16 cm, har givet mulighed for at revidere den gængse dannelsesmodel for dele af landskabet. Landskabet i Sønderjylland er domineret af glacialt bakkelandskab og udbredte smeltevandssletter. I området omkring Tønder er det Tinglev Hedeslette, som danner en jævnt mod vest hældende flade, og som stedvist omslutter bakkeøer fra næstsidste istid. Tinglev Hedeslette er dannet gennem nogle tusinde år af sand og grus, som med smeltevandet blev transporteret væk fra isranden ved Hovedopholdslinjen (ca. 18.000-25.000 år før nu). Da isen smeltede bort, lå smeltevandssletten stort set som vi ser den i dag. Smeltevandsslettens udformning er, set i den store skala, meget regelmæssigt udformet, men hvis man zoomer ind, så kan der stedvist iagttages bemærkelsesværdige uregelmæssigheder. Der ses f.eks. søer og moser på smeltevandssletten, som ligger nogle meter under slettens overflade. Disse landskabsformer er tidligere blevet tolket som et resultat af bortsmeltning af klumper af dødis, men ved bearbejdelse af LiDAR-data kan det ses, at denne forklaring ikke er tilstrækkelig. LiDAR-data viser blandt andet, at der er sket op til 8 meters indsynkning af smeltevandsslettens overflade indenfor et område på 4x 8 km (Sandersen & Jørgensen, In press). Indsynkningen har medført, at smeltevandsslettens overflade i dag viser et mosaik-agtigt billede, hvor slettens ellers jævne vestlige hældning er brudt op i polygoner med meget varierende, lokale hældninger, som flere steder har retninger 180 grader i forhold til det forventede. Ældre boringer i Tinglev Sø, som ligger på smeltevandssletten, viser, at indsynkningen lokalt kan have været op til 16 m. Dette understøttes også af geofysiske undersøgelser. Forklaringen på denne indsynkning skal findes dybt under Sønderjylland. Lige under området ligger Tøndergraven, som er en gammel tektonisk struktur med dybe forkastninger. Tøndergraven har været tektonisk aktiv i mange millioner år, og at indsynkninger er en del af dannelseshistorien kan blandt andet ses ved, at dele af lagserien er meget tykkere indenfor strukturen sammenlignet med udenfor. Da smeltevandssletten er deformeret ved en tektonisk hændelse, betyder det, at Tøndergraven har været aktiv efter slettens dannelse – dvs. i den sene del af Kvartærtiden. Boredata fra Tinglev Sø viser, at aflejring i søen først startede for 9.000 år siden, hvilket tyder på, at den tektoniske hændelse kan kobles sammen hermed. Vores tolkning er, at den tektoniske hændelse skyldes reaktivering af de dybe forkastninger i Tøndergraven som følge tyngdeaflastningen ved bortsmeltningen af ismasserne. Geologien i Sønderjylland er derfor mere ”aktiv”, end man umiddelbart skulle tro. Når tektoniske hændelser kan udløses af aflastning fra iskappernes vægt, så er det sandsynligt, at denne mekanisme har været i spil gentagne gange under istiderne i det danske område. Den dybe geologi afspejles på denne måde i terrænet og giver os en indsigt i en dynamisk geologi, hvor forståelsen af opbygningen af den geologiske lagserie i Sønderjylland skal kobles tæt til den strukturelle opbygning af undergrunden. Referencer Jørgensen, F., Sandersen, P., Høyer, A-S., Møller, R. R., Pallesen, T. M., He, X., Kristensen, M., Sonnenborg, T., & von Platen-Hallermund, F. (2014): 3D geologisk model ved Tønder. Udarbejdet for Naturstyrelsen. GEUS rapport nr. 2014/39. Sandersen, P. B. E. & Jørgensen, F. (In press): Neotectonic deformation of a Late Weichselian outwash plain by deglaciation-induced fault reactivation of a deep-seated graben structure. Boreas; Early view. 10.1111/bor.12103. ISSN 0300-9483. 3D GEOLOGISK MODELLERING VED TØNDER: EN KOMBINATION AF FORSKELLIGE MODELLERINGSTEKNIKKER Seniorforsker Flemming Jørgensen, GEUS [email protected] Seniorrådgiver Peter B. E. Sandersen, Forsker Anne-Sophie Høyer, seniorforsker Torben O.Sonnenborg. GEUS Geolog Tom Martlev Pallesen, I-GIS a/s Postdoc Nikolaj Foged, Geoscience, Aarhus Universitet, Ph.d Xiulan He, Rambøll Som en del af grundvandskortlægningen er der ved Tønder blevet indsamlet SkyTEM-data og højtopløselige seismiske data, og desuden er der er blevet udført to dybe undersøgelsesboringer. Sammen med disse data er eksisterende boredata og olieseismiske data blevet anvendt til at opstille en detaljeret 3D model for et område på 625 km2. De nævnte data er ujævnt fordelt over området og kun omkring 60 % af modelområdet er dækket af SkyTEM-kortlægningen. Flere generationer af begravede dale, forkastninger, erosionsflader, deltasystemer og et stort glacialtektonisk kompleks medvirker til, at de geologiske forhold er komplekse. Denne komplekse og varierede geologi er en stor udfordring for modelopstillingen. Boredata kan, på grund af dårlig datakvalitet og stor spredning mellem boringerne, ikke at give tilstrækkelig viden om geologiens rumlige sammenhæng. Modelleringen er derfor i stor udstrækning baseret på rumlig information fra SkyTEM data suppleret med detaljeret 2D information fra de seismiske data. For at kunne håndtere den komplekse geologi, er modellen blevet opstillet som en voxelmodel indeholdende lithofacies suppleret med lagflader. Der er anvendt tre forskellige modelleringsteknikker, der hver især er udvalgt på baggrund af variationen i datadækningen og den geologiske kompleksitet: a) Kognitiv, manuel modellering er blevet udført i områder med tæt datadækning og lav geologisk kompleksitet (prækvartæret, de begravede dale, post-Saale sedimenter). b) CF-modellering (Clay Fraction) er blevet benyttet for den del af det glacialtektoniske kompleks, hvor der findes SkyTEM-data. Med denne metode findes den optimale oversætter-funktion for sand-ler forholdet gennem en inversionsprocedure med boredata, og metoden benyttes til at distribuere lerindhold til modellens voxler. c) Multiple-point geostatistik (MPS) er anvendt for den del af det glacialtektoniske kompleks, hvor der ikke findes SkyTEM-data. Denne metode benyttes til at udfylde modellens voxler med enten sand eller ler. Den endelige model består af en række lagflader, der definerer de overordnede laggrænser og erosionsflader, og et voxelgrid der er et sammensat resultat af den kognitive, manuelle modellering, CF modelleringen og MPS modelleringen. Voxelgriddet er tilskrevet hydrauliske parameter og anvendt i den efterfølgende grundvandsmodel. Voxelmodelleringen har muliggjort implementering af den detajlerede geologi i modellen. Anvendelsen af de forskellige modelleringsteknikker har tilgodeset de forskelligartede data, der var til rådighed samt de meget varierende geologiske forhold i området. GRUNDVANDSMODELLERING MED KOMPLEKS HØJOPLØSELIG GEOLOGI Seniorforsker Torben O. Sonnenborg, GEUS [email protected] Seniorrådgiver Per Rasmussen, Seniorforsker Birgitte G. Hansen, Forsker Anne-Sophie Høyer, Seniorforsker Flemming Jørgensen, GEUS Grundvandsmodeller er typisk baseret på en hydro-stratigrafisk model, hvor geologien beskrives som et antal mere eller mindre sammenhængende lag. I mange tilfælde er undergrunden imidlertid så kompleks, at det er vanskeligt at udføre en lag-tolkning af de tilgængelige data. I dette tilfælde er det nødvendigt at anvende andre former for tolkning og modellering. I nærværende studie er der opstillet en grundvandsmodel, som er baseret på en geologisk voxel-model udarbejdet af Jørgensen et al. (2013) for et 625 km2 stort område i Sønderjylland. Det beskrives, hvordan det er hånderet at modellere de ca. fire millioner voxler, som den geologiske model er opbygget af, samt at estimere parametre for de 40 geologiske enheder, som geologien er tolket i (se figur). Resultater for indvindingsoplande og transporttider for udvalgt kildepladser præsenteres, og det illustreres, hvordan den geologiske heterogenitet resulterer en forøget sårbarhed, som det ville være vanskeligt at beskrive med en traditionel lag-model. Figur 1 Øst-vest profilsnit som illustrerer den geologiske model (til venstre) med 40 lithologiske enheder og den hydro-geologiske model (til højre) med 8 hydro-facies. TØNDER - AFGRÆNSNING AF NITRATFØLSOMME INDVINDINGSOMRÅDER OG INDSATSOMRÅDER Geolog Jens Demant Bernth, Orbicon A/S Civilingeniør Hans Guldager, Naturstyrelsen [email protected] På baggrund af zoneringen af det primære grundvandsmagasins nitratsårbarhed og grundvandsdannelsen til magasinet er der udpeget nitratfølsomme indvindingsområder. Naturstyrelsen afgrænser nitratfølsomme indvindingsområder indenfor OSD og indvindingsoplande udenfor OSD. Afgrænsningen sker, hvor det primære grundvandmagasin har stor nitratsårbarhed, og hvor der samtidig sker nogen eller stor grundvandsdannelse til magasinet. Hvor grundvandsmagasinet har nogen nitratsårbarhed, og der samtidig sker nogen eller stor grundvandsdannelse til magasinet, afgrænses som udgangspunkt nitratfølsomme indvindingsområder, men der foretages dog en konkret vurdering af behovet for afgrænsning. Der afgrænses ikke nitratfølsomme indvindingsområder, hvor grundvandsmagasinet har lille nitratsårbarhed, uanset størrelsen af grundvandsdannelsen. Fra grundvandsmodellen er det muligt at eksportere information om størrelsen af grundvandsdannelsen fra en celle til den underliggende celle, men kun fra alle celler på en gang eller fra alle celler i samme kote i hele modelområdet. For i højere grad at sikre, at de anvendte data om grundvandsdannelsen afspejler grundvandsdannelsen til magasinet, har Orbicon udtrukket oplysninger om størrelsen af grundvandsdannelsen fra celler, der skærer det grid, som definerer toppen af det primære grundvandsmagasin. I Tønder området er der ved afgrænsningen af nitratfølsomme indvindingsområder skelnet mellem områder, hvor der sker grundvanddannelse, og områder, hvor der er opadrettet gradient, og dermed ingen grundvandsdannelse. Den nedre grænse for nogen grundvandsdannelse er dermed sat til 0 mm/år. Samtlige de dele af magasinet, der har nogen nitratsårbarhed, og hvor der samtidig sker grundvandsdannelse, er vurderet at skulle afgrænses som nitratfølsomme indvindingsområder. I flere af bl.a. Tønder Vandværks boringer ses signifikant stigende sulfatindhold, som er vurderet helt eller delvis at stamme fra nedbrydning af nedsivende nitrat ved pyritoxidation. Den resterende nitratreduktionskapacitet kan derfor være lille. Derudover er det dokumenteret med såvel geofysiske som grundvandskemiske data, at den glacialtektoniske deformation i området er så udtalt, at de lerlag, der forekommer, ikke kan forventes at yde magasinet tilstrækkelig beskyttelse mod nitrat. Der er derfor et beskyttelsesbehov i forhold til nitrat, hvor magasinet har nogen nitratsårbarhed. Indenfor de nitratfølsomme indvindingsområder afgrænses indsatsområder, hvor en særlig indsats er nødvendig for at opretholde en god grundvandskvalitet i forhold til nitrat. Afgrænsningen sker på baggrund af en konkret vurdering af arealanvendelsen, forureningstrusler og den naturlige beskyttelse af grundvandsressourcerne. Større sammenhængende områder med skov, mose, fredning og vådområde, hvorfra der som udgangspunkt kun sker en begrænset nitratudvaskning, afgrænses ikke som indsatsom- råder. Hvis arealanvendelsen eller forureningstruslen på disse arealer senere ændres, kan der blive behov for at justere udpegningen. Forureningstruslen er vurderet i forhold til nitrat og indgår sammen med den naturlige beskyttelse i sårbarhedszoneringen. Størstedelen af arealanvendelsen i de nitratfølsomme indvindingsområder udgøres af landbrugsarealer med en potentielt høj nitratudvaskning og dermed et beskyttelsesbehov i forhold til nitrat. Der er dog identificeret i alt syv områder indenfor de nitratfølsomme indvindingsområder, hvor der vurderes at forekomme større sammenhængende arealer, hvorfra nitratudvaskningen vurderes at være blivende minimal, og hvor der derfor ikke er afgrænset indsatsområder. De seks indenfor OSD og et i indvindingsoplandet til Løgumkloster Vandværk. Et af områderne er Sølsted Mose i den nordvestlige del af OSD, hvor der er iværksat et naturgenopretningsprojekt. I den forbindelse er der deklareret varige rådighedsindskrænkninger, der bl.a. omfatter, at arealer ikke må gødskes eller sprøjtes. Derfor er der i hele projektområdet vurderet at være blivende minimal nitratudvaskning, og de dele af mosen, der er afgrænset som nitratfølsomt indvindingsområde, er derfor ikke afgrænset som indsatsområde. De seks øvrige områder består af skov/plantage, som for hovedpartens vedkommende er fredskov, og/eller af beskyttede naturarealer, herunder bl.a. Kongens Mose vest for Draved Skov. Nitratfølsomt indvindingsområde og tidligere nitratfølsomt indvindingsområde. Uden for afgrænsningspolygonen ses data fra Miljøportalen pr. 4. juni 2014. Indsatsområder i OSD og indvindingsoplande udenfor OSD. Uden for afgrænsningspolygonen ses data fra Miljøportalen pr. 4. juni 2014. RESULTATET AF 15 ÅRS GRUNDVANDSKORTLÆGNING Mai-Britt Mose Jensen Naturstyrelsen/Miljøministeriet [email protected] Ved starten af 2015 gik den nationale grundvandskortlægning ind i sit (foreløbigt) sidste år, hvor den nuværende opgave med kortlægning af den danske drikkevandsressource skal afsluttes. NST er derfor så småt begyndt at gøre status over 18 års kortlægning: Hvad bliver det endelige resultat? Og hvordan kom vi egentlig dertil, hvor vi er i dag? Mht. kerneopgaven, så er der medio februar 2015 i runde tal kortlagt 13.000 km2. De resterende kortlægninger (33 projekter, ca. 4.300 km2), afsluttes i løbet af sommeren 2015. Det ligger også i Naturstyrelsens opgavebeskrivelse at kortlægge indvindingsoplande uden for OSD, og styrelsen har derfor i 2015 indsamlet oplysninger fra kommunerne om bl.a. nye og nedlagte af kildepladser for perioden 2007-2014. Oplysningerne har resulteret i, at der i starten af 2015 blev igangsat tre nye kortlægningsprojekter af indvindingsoplande uden for OSD. Den nationale kortlægning er historisk set blevet varetaget af først amterne, derefter miljøcentrene, og endeligt af staten. Igennem denne noget turbulente eksistensen har samarbejdet mellem den gældende kortlægningsmyndighed og de mange interessenter spillet en central rolle i at understøtte kvaliteten af de kortlægninger der er blevet udført. Naturstyrelsen har i december 2014 gennemført telefon interviews med 46 kommuner. Her blev der bl.a. spurgt ind til samarbejdet over de seneste 2-3 år. De indsamlede erfaringer herfra, samt fra tidligere interviews vil, såfremt det besluttes fra politisk hold at fortsætte kortlægningen i statslig regi, blive inddraget i den fremtidige kortlægning. Resultatet af taskforcens arbejde vil sandsynligvis også influere den rolle, som NST kan komme til at spille på området i fremtiden. Der er siden kortlægningens start sket en ganske mærkbar udvikling af de metoder og arbejdsrutiner, som anvendes. Værktøjskassen er blevet større og metoderne er blevet mere effektive og præcise. Samtidig er kvaliteten blevet mere ensrettet ved hjælp af fx geovejledningerne. Alt dette gør, at der generelt kan opleves en stor forskel i kvalitet mellem ”gamle” og ”nye” kortlægninger, samt at kravene og forventningerne til kortlægningen generelt er steget med tiden. Det endelige resultat af kortlægningen udgøres ikke blot af de redegørelsesrapporter og områdeafgrænsninger, der er overdraget til kommunerne men også af den data, der er indsamlet i årenes løb. Meget data findes allerede offentligt tilgængeligt i diverse databaser, men det er Naturstyrelsens ambition, at endnu mere data nyttiggøres. Der arbejdes derfor intensivt, både hos NST og GEUS, på at lave så omfangsrig en dataopsamling som muligt. SIKRING AF DEN NATIONALE GRUNDVANDSKORTLÆGNINGS DATA Seniorrådgiver, hydrogeolog Susie Mielby, GEUS [email protected] Landinspektør Nikolaj Møller Nielsen, Naturstyrelsen [email protected] I indlægget orienteres om alle de data, der er tilvejebragt som følge af grundvandskortlægningen gennem de 16 år, kortlægningen har stået på. Det beskrives, hvilke udfordringer der har været, og hvordan der er arbejdet med opsamling, kvalitetssikring og bearbejdning af alle de mange forskellige data, så flest muligt og bedst muligt gøres tilgængelige for eftertiden. Baggrund Opgaven med den nationale grundvandskortlægning blev startet op af amterne i 1998, og overtaget i af Naturstyrelsen (NST) i 2007. Kortlægningen afsluttes i 2015. Kortlægningen er primært udført af rådgivere, og GEUS har fra starten af lavet vejledninger til udførelse af kortlægningen. Som led i projektet tilvejebringer kortlæggerne primære data i form af boringer, analyser og målinger, som lagres i den eksisterende Jupiter-database og geofysikdatabasen GERDA. I 2006/2007 har GEUS desuden etableret en rapportdatabase og en modeldatabase, som resultaterne fra de enkelte kortlægningsområder lagres i. I de seneste år har NST og GEUS arbejdet med opsamling, kvalitetssikring og sammenstilling af de indsamlede hydrogeologiske data og temakort. Formålet med indlægget er at udbrede kendskabet til kortlægningens resultater, planerne for dem og til hvad man kan få adgang til, når kortlægningen er afsluttet. Det er vigtigt, at kendskabet opnår en stor udbredelse i det faglige miljø i særdeleshed i kommuner, regioner, forskning og i rådgivningen. RÅDGIVERNES ANVENDELSE AF KORTLÆGNINGEN Civilingeniør Anders Korsgaard NIRAS [email protected] Uanset hvem der fremover skal administrere vores grundvandsressource, er der behov for at beslutninger træffes på bedst tænkelige grundlag. NST har gennem kortlægningen indsamlet og bearbejdet data og opstillet både geologiske og hydrologiske modeller. Data og modeller, der er stillet til rådighed for alle. Men opfylder disse data og modeller det behov, der er? Og hvem sikrer, at de løbende opdateres? Kortlægningen gennemføres med det formål at skabe grundlag for indsatsplanlægningen. Og det formål vurderes generelt at være opfyldt. Som rådgiver løser vi imidlertid mange forskellige opgaver for forskellige kunder: Kommuner Regioner Entreprenører Vandforsyninger i alle størrelser Enkeltindvindere Der er meget forskelligt behov for rådgivning og indsatsplanlægning er kun ét. Det er vigtigt, at vores anbefalinger baseres på et ensartet grundlag, der samtidig er det ”bedst tilgængelige”. Hvis grundlaget skal være ”bedst tilgængeligt”, er det ikke muligt at komme udenom GKO-data. De anvendes også i det omfang, det er relevant, og data er til stede. I nærværende indlæg diskuteres, i hvilke sammenhænge det er relevant at anvende GKOdata ved opstilling af lokale grundvandsmodeller, og i hvilke sammenhænge det ikke er. For en række kommuner i Nordsjælland har NIRAS gennem de seneste 5-7 år opstillet og kalibreret ”Kommunemodeller”. Det er grundvandsmodeller, der opstilles for én kommune ad gangen. Formålene for kommunerne er mange, men nogle af de vigtigste er at generere et værktøj, der: er ”bedst tilgængeligt datagrundlag” kan bruges som grundlag for administrationen af grundvandsressourcen dækker hele kommunen er nemt og hurtigt at arbejde med (billigt) samler data og giver overblik Forud for opstilling af hver model er det overvejet, om der eksisterer grundvandsmodeller, der enten alene eller sammen med andre modeller kan opfylde kravene. Det har vi dog ikke oplevet. De typiske årsager er, at modellerne: ikke dækker hele kommunen er for groft diskretiseret er mange år gamle er baseret for forsimplet geologi ikke er kalibreret tilstrækkeligt Når en kommune har valgt at opstille en model, opstilles modellen indledningsvist på baggrund af eksisterende geologiske data, dvs. DK-modellen og eksisterende potentialekort og pejlinger. Kortlægningens geologiske modeller, der indarbejdes i DK-modellen, og pejledata, hvis de er de nyeste, anvendes således i det omfang, der er udført kortlægning indenfor modelområdet. I resten af modelområdet anvendes de ”gamle data” i DK-modellen. Typisk vælges det at opstille relativt simple stationære modeller for at komme i gang, uden at det er forbundet med store udgifter. Hvis det senere hen viser sig relevant, kan modellerne opgraderes fx til at kunne simulere dynamiske variationer eller mere detaljerede samspil mellem overfladevand og grundvand. Alle modellerne opdateres jævnligt 1-3 års mellemrum med nye indvindingsmængder, nye geologiske oplysninger og pejlinger. En del af modellerne er efterfølgende blevet forfinet/forbedret med en ny detaljeret geologisk model. Ofte bunder det i, at den geologiske model ikke i tiltrækkelig grad afspejler områdets boringer. Dette ses typisk i områder uden GKO, eller hvor den udførte GKO er af ældre dato og ikke så detaljeret. Flere kommuner har desuden fået lavet opdaterede potentialekort for kommunen baseret på en synkronpejlerunde. Det er nødvendigt af flere årsager, dels er modellerne typisk stationære og kræver pejlinger, der afspejler den simulerede indvindingssituation, dels er det en dokumentation for det faktiske potentiale og den udvikling, der evt. sker i området. I forbindelse med anvendelse af modellerne sker det desuden, at der foretages lokale tilpasninger/kalibreringer. Disse ændringer indarbejdes løbende i modellen. For at sikre at modellerne afspejler de faktiske forhold og fortsat er ”bedst tilgængelige grundlag”, er det nødvendigt, at de data, der er indsamlet i forbindelse med fx kortlægningen, vedligeholdes og opdateres. Da det på nuværende tidspunkt er kommunerne, der har ansvaret for at administrere ressourcen, er det oplagt, at det også er kommunerne, der står for denne opdatering - eller dele af den. Dette gælder både indenfor kortlægningsområderne men også i resten af kommunen. Det er desuden vores opfattelse, at dataindsamlingen udføres bedst af kommunerne. De ligger inde med et lokalt kendskab til området, og det er langt mere overskueligt at holde styr på mindre områder end fx en hel region. Ved at stille krav om at data indberettes til bl.a. GEUS databaser, sikres det, at data bliver tilgængelige for alle på tværs af kommunegrænser. For at det kan lade sig gøre, skal der stilles krav til, at det udføres, og der skal evt. tilføres midler til opgaven. VANDFORSYNINGERNES ANVENDELSE AF KORTLÆGNINGEN Planlægger Stine Bisgaard HOFOR [email protected] Vandforsyningerne er som slutbrugere – og betalere - af grundvandskortlægningen optaget af, at der etableres et godt fagligt grundlag til brug for den videre sikring af ressourcen. Vandforsyningernes fornemste opgave er at levere rent drikkevand til forbrugerne. Her udgør grundvandskortlægningen en del af grundlaget for vores dispositioner i beskyttelsen. HOFOR (Hovedstadsområdets forsyningsselskab) har, som landets største vandforsyning, stor fokus på at beskytte grundvandet og dermed fremtidssikre vandindvindingen. Grundvandskortlægningens resultater bruges bl.a. til at målrette og prioritere grundvandsbeskyttelsen indenfor de store indvindingsoplande til over 50 kildepladser. HOFOR bruger kortlægningen systematisk til at prioritere beskyttelsen i de sårbare områder først. I de sårbare områder sættes ind med tilbud til landbrug om aftaler om miljøvenlig drift, kampagner til haveejere, skovrejsning m.v. Samtidig anvendes kortlægningen til at skabe et fælles udgangspunkt for dialogen om den fremtidige indsats med de mange indvindingskommuner og de to regioner, herunder også det kommunale myndighedsarbejde (godkendelser og tilsyn) samt regionernes arbejde med at opspore, kortlægge og undersøge forureningskilder. I HOFORs prioritering af områder, hvor der først skal ske beskyttelse, indgår især kort over udpegningen af (nitrat)følsomme områder, BNBO, lerdæklag, indvindingsoplande, grundvandsdannende oplande (herunder mængde og alder). Vi mangler desværre stadig udpegningen af pesticidfølsomme områder for at kunne skabe et samlet overblik. Når kortlægningen afsluttes af Naturstyrelsen i et område, resterer der et stort arbejde i kommunen med at formidle resultaterne af kortlægningen til vandværkerne. I de tilfælde, hvor kommunen ikke er forpligtiget til at udarbejde en indsatsplan, når resultaterne desværre ikke ud og arbejde i vandforsyningerne. HOFOR deltager i seks vandsamarbejder med både større og mindre lokale vandværker og har sammen med disse vandværker deltaget i en lang række af følgegruppemøder i de forskellige kortlægningsområder. Erfaringen er, at der er stor forskel på kvaliteten af det grundlag kommunerne får stillet til rådighed til brug for formidlingen af kortlægningens resultater. Grundvandskortlægningen bidrager med en god sammenskrivning af eksisterende viden, som sammen med ny viden indbygges i en samlet forståelse af grundvandsressourcen i vores indvindingsområder. Kunsten er at få denne viden omsat til grundvandsbeskyttelse til gavn for drikkevandet. REGIONERNES ANVENDELSE AF KORTLÆGNINGEN Funktionschef Hanne Møller Jensen Miljø og Ressourcer, Region Sjælland [email protected] Regionernes indsats i forhold til grundvandstruende forureninger vil række langt ud i fremtiden. Den seneste opgørelse fra Miljøstyrelsen viser, at der ved udgangen af 2012 er ca. 30.000 kortlagte arealer, og at yderligere 20.000 arealer skal kortlægges fremover. Miljøstyrelsen skønner, at det vil være op mod 50 år endnu, inden alle grundvandstruende forureninger er håndteret. Det betyder, at regionerne i mange år fremover vil have brug for valide og ikke mindst opdaterede grundvandsdata. Også i forbindelse med råstofplanlægning og administration af tilladelser til råstofindvinding har regionerne brug for især geologiske data. Regionerne har stor nytte af de data, der er blevet produceret i grundvandskortlægningen, men det er en begrænsning, at data ofte ikke er sammenstillet på regional eller national skala, at data er produceret over lang tid og endelig, at data p.t. ikke vedligeholdes. I jordforureningsloven er det offentlige indsatsområde blandt andet afgrænset til Områder med Særlige Drikkevandsinteresser (OSD) og indvindingsoplande (IVO) til almene vandforsyninger udenfor OSD. Grundvandskortlægningens udpegning af OSD og beregning af IVO udgør således en juridisk ramme for regionernes indsats. Det er derfor helt afgørende, at der findes lettilgængelige og opdaterede kort over disse områder. Grundvandskortlægningen har produceret en lang række data, som anvendes i dag i regionerne eller som kan anvendes, når data bliver samlet og gjort lettere tilgængelige end de er i dag. Det drejer sig først og fremmest om potentialekort, men også om GIS-temaer om grundvandsdannelse, geokemi og lerlagstykkelse, som bruges til prioritering og risikovurdering. Nytteværdien for regionerne havde dog været større, hvis den geologiske kortlægning havde omfattet en mere nuanceret beskrivelse af dæklagene. Orientering og udbredelse af sprækkesystemer har stor betydning for udvaskning og spredning af miljøfremmede stoffer. Modeller produceret i grundvandskortlægningen finder også anvendelse i regionerne. Det drejer sig både om geologiske, hydrostratigrafiske og hydrologiske modeller. I forbindelse med planlægning af afværgeforanstaltninger er det ofte nødvendigt at gennemføre scenarieberegninger af forskellige løsningsmuligheder, hvor regionerne opstiller lokale modeller. Det har dog vist sig, at modeller fra grundvandskortlægningen ofte er opstillet i for stor en skala i forhold til regionernes behov. Regionerne ser frem til, at der lovgives om en fortsættelse af grundvandskortlægningen efter 2015. Hvis data fra grundvandskortlægningen skal have en værdi i fremtiden, er det helt afgørende at data og modeller vedligeholdes. Klimaændringer vil betyde ændringer i grundvandsdannelsen, der etableres løbende nye kildepladser, mens andre lukkes pga. forurening, og der sker ændringer i vandbehov til nye boligområder/industri. KOMMUNERNES UDNYTTELSE AF DATA FRA GRUNDVANDSKORTLÆGNING Stine Rasmussen Favrskov Kommune [email protected] Kommunerne kan få stort udbytte af, at udnytte data fra statens grundvandskortlægning i den daglige sagsbehandling. Det være sig fra den ’simple’ ansøgning om et nedsivningsanlæg, til husdyrgodkendelse, til placering af potentielt grundvandstruende virksomheder til etablering af regnvandsbassiner. Sagsbehandling skal altid bero på en konkret vurdering. Da en konkret vurdering altid skal bero på nyeste viden, er udnyttelse af data fra grundvandskortlægningen centralt og påkrævet. Af Favrskov Kommunes samlede areal er 70 % udpeget som område med særlig drikkevandsinteresse (OSD). Det betyder, at der inden for Favrskov Kommune er store mængder af data fra grundvandskortlægningen. Der foreligger geofysiske data, etablerede boringer, foretaget vandanalyser, udført synkronpejlerunde, opstillet hydrostratigrafiske modeller, opstillet hydrologiske modeller. Altså alt hvad grundvandskortlægningen omfatter. Grundvandskortlægning har således givet en lang række data og rapporter. Rapporter er stationære, mens de digitale data kan bruges mere aktivt i kommunens indirekte grundvandsbeskyttelse. Anvendelse af data fra de nationale digitale databaser, som Jupiter og modeldatabasen kan være vanskeligt tilgængeligt, hvis data ikke bliver ’omsat’ ved hjælp af støtteprogrammer. En aktiv udnyttelse af data kræver således en aktiv benyttelse af hjælpemidler. For at udnytte data bedst muligt har Favrskov Kommune fået udarbejdet magasinspecifikke potentialekort for de magasiner tolket i de hydrostratigrafiske modeller. Favrskov Kommune anvender GeoScene3D til at tilgå geofysik, kemi, geologiske tolkninger osv. i sagsbehandlingen. Favrskov Kommune har fået ’oversat’ Jupiter informationer således, at de kan tilgås i GIS og ikke kun er punktoplysninger på en hjemmeside. I foredraget vises eksempler på udnyttelse af data fra grundvandskortlægningen på konkrete problemstillinger. Der vil være eksempel fra kommunens daglige sagsbehandling og eksempel på mere vanskelig afgørelse hvor grundvandskortlægningens data har været afgørende i beslutningen. Spor 2 Tirsdag 10. marts Vandplan 2.0 - fagsession 2 STATUS FOR VANDPLANERNE HVAD ER DER SKET, OG HVOR ER VI NU I PROCESSEN? Naturgeograf, ph.d. Dirk-Ingmar Müller-Wohlfeil Naturstyrelsen [email protected] Første generations vandplaner (VP1) blev vedtaget i oktober 2014. Samtidig har Naturstyrelsen udarbejdet en basisanalyse for de kommende, anden generationsplaner. Basisanalysen blev offentliggjort i begyndelsen af 2014. Der er dog blevet gennemført et væsentligt udviklingsarbejde i 2014, der har haft stor betydning for såvel grundvandets afgrænsning i forekomster, som vurderingen af deres kvantitative og kemiske tilstand med tilhørende vurdering af nødvendige indsatser. Udarbejdelse af første generations vandplaner har været præget af, at implementeringen af vandrammedirektivet skulle foretages samtidig med strukturreformen, der den 1. januar 2007 førte til, at væsentlige dele af amternes opgaver som grundvandsmyndighed blev overført til statens nyoprettede miljøcentre. Der er mange årsager til, at datagrundlaget i de tidligere amter var ret forskelligt. Disse forskelle og manglende sammenfald mellem de tidligere amters grænser på den ene side og vanddistrikterne med tilhørende hovedvandoplande på den anden førte til, at der kun i begrænset omfang kunne sikres anvendelse af fælles metodikker til udarbejdelse af VP1. Udfordringer opstod især ift. afgrænsningen af grundvandsforekomsterne og den del af grundvandsforekomsternes tilstandsvurdering, der vedrører effekten af vandindvindingen på vandløbenes vandføring. Men også ift. til grundvandets kemi var der udviklingsbehov, bl. a. fordi der ikke blev gennemført en trendanalyse ifm. VP 1. Tilstandsvurderingen i VP1 var i stort omfang baseret på statens egen gennemgang af det eksisterende datamateriale og identifikation af metodikker under inddragelse af forskellige eksterne specialister. Processen med udarbejdelse af udkast til anden generations vandplaner (vandområdeplaner) har i højere grad været kendetegnet ved inddragelse af GEUS og af Århus Universitet fra starten. Der er udarbejdet udkast til vandområdeplan for hvert af de i alt 4 vandområdedistrikter: Jylland og Fyn, Sjælland, Bornholm samt det internationale vandområdedistrikt. Disse foreligger på Naturstyrelsens hjemmeside i offentlig høring frem til den 23. juni 2015, sammen med udkast til bekendtgørelse om miljømål og bekendtgørelse om indsatsprogrammer. Høringssvar kan afgives enten ift. stedspecifikke elementer, der fremgår af ”MiljøGIS-kortene for Vandområdeplaner 2014”, til planernes indhold, eller til bestemmelserne i de 2 nævnte bekendtgørelser, samt til indholdet i miljørapporterne, som er udarbejdet til hver af de 4 vandområdeplaner. Udover håndteringen af de kommende høringssvar vil Naturstyrelsen i 2015 foretage en faglig opfølgning især på områder, hvor den valgte metode for tilstandsvurderingen kan nødvendiggøre et administrativt paradigmeskifte i kommunerne. Dette gælder specielt vurderingen af den kvantitative effekt af indvindingspåvirkningen af vandløbenes vandføring. http://naturstyrelsen.dk/vandmiljoe/vandplaner/vandomraadeplaner-2015-2021/ TEKNISKE UDFORDRINGER I NY 3D AFGRÆNSNING AF 400 GRUNDVANDSFOREKOMSTER OG TILKNYTNING AF BORINGER OG INDTAG Specialkonsulent Lars Troldborg, GEUS Geolog Brian Sørensen, GEUS [email protected] Grundvandsforekomsterne blev første gang udpeget i forbindelse med basisanalysen af de daværende amter. Det medførte mere end 2000 forekomster på landsplan. Blandt andet på grund af forskelle i datagrundlag og metode var de meget uensartet fordelt. I forbindelse med amternes lukning i 2006 iværksatte Miljøstyrelsen en revision med udgangspunkt i amternes udpegninger, hvor antallet af grundvandsforekomster blev reduceret til knapt 400 stk. Grundvandsforekomsterne var, efter revisionen, afgrænset via GIS temaer med de enkelte forekomsters udbredelse i fladen. Den vertikale afgrænsning var ikke angivet, om end forekomsterne på tabelform var opdelt i tre niveauer (terrænnære, regionale og dybe forekomster) alt efter formodet kontakt til overfladevandssystemet og arealmæssig udbredelse. Nærværende tredje revision af grundvandsforekomster har taget udgangspunkt i geologien som den ligger i DK-modellen (”DKM-geologi”) som den datamæssige ramme. Den landsdækkende DK-model anvendes i flere sammenhænge, både i vandplaner (modelstrategi), GRUMO overvågning og grundvandskortlægning. Modellen er også blevet anvendt i forbindelse med vurderingen af grundvandsforekomsternes kvantitative tilstand i første generations vandplaner. Formålet med tredje revision var dels at: • udarbejde forekomsterne på et ensartet niveau og samle dette i en landsdækkende database, til dokumentation og opsamling af viden. • associere indtag i Jupiter til grundvandsforekomster således at der vil kunne foretages udtræk fra Jupiter på grundvands forekomst niveau. • danne link mellem grundvandsforekomster og den nationale vandressource model, således at der kan etableres et ensartet administrationsgrundlag på basis af de kvantitative tests der skal udarbejdes i forbindelse med tilstandsvurderingerne. • udvikle en procedure for fremtidig opdatering af grundvandsforekomst afgrænsninger, i det omfang DKM-geologien bliver opdateret f.eks. med viden fra den statslige grundvandskortlægning eller kommuner/vandselskabers geologiske viden om lokale forhold. Der er med udgangspunkt i DKM-geologien lavet en 3D afgrænsning af godt 2771 selvstændige magasiner på landsplan. De er via GIS analyse af hydraulisk kontakt og område sammenhæng samlet til ca. 400 grundvandsforekomster, som i område afgrænsning dækker langt det meste af landet. Teknisk set er de enkelte grundvandsforekomster samlet af en eller flere magasiner, der er identificeret i DKM-geologien. De enkelte magasiner er rumligt afgrænsede via en top- og en bund flade af én geologisk vandførende lagenhed i DKM samt en tilknyttet horisontal afgrænsning. Det er første gang der er gennemført en fuldstændig 3D afgrænsning af grundvandsforekomster, hvilket giver mulighed for at koble forekomsterne med andre databaser med rumlige data. I denne sammenhæng er det specielt på to områder det er interessant at gennemføre koblingen. Det er dels ift. den digitale højdemodel og overfladevandstemaer til afgrænsning af terrestriske økosystemer med direkte kontakt til grundvandsforekomster, og så er det I forhold til Jupiter databasen, som blandt andet indeholder informationer om boringsindtag og grundvandsanalyser. Analysen af kontakten (afstanden) mellem magasiner, den digitale højdemodel (Lidar) og overflade vandforekomster viser flere områder med god/direkte kontakt mellem GVF og vandløb, søer og vådområder. Det er i første omgang brugt i beskrivelsen af GVF'er (dybde, uden direkte kontakt, samt terrænnære og regionale med direkte kontakt), men analysen er efterfølgende anvendt i vurdering af grundvandsforekomsternes potentielle kontakt til de terrestriske økøsystemer. Den potentielle kontakt, fordi analysen ikke indeholder en bestemmelse af vandudveksling og grundvandsstande, men udelukkende er baseret på kobling af rumlige data og 3D afgrænsningen af grundvandsforekomster. Koblingen af DKM-geologi og Jupiter databasen er i første omgang gennemført for alle indtag i Jupiter. Den første automatiske kobling mellem DKM-geologien og Jupiter indtag er dannet vha. GEUS modeldatabase og –Indtagsmodel. Herved dannes en maskinel en-til-en kobling af filter placeringer og DKM lagenheder. Efterfølgende er der gennemført en gis analyse af magasinafgrænsningerne pr. DKM-lagenhed og denne maskinelle kobling. Både med Indtagsmodellen såvel som i den efterfølgende GIS analyse er der mulighed manuel kompensation ift. mangelfulde Jupiter data og skala forskelle/model unøjagtighed. Forskelle fra område til område i udfordringer med at koble filter placeringer til 3D afgrænsede magasiner bidrager indirekte med information om grundvandsforekomsternes og DKM-geologiens aktuelle repræsentativitet. KEMISK TILSTAND OG TRENDS I DE NYE GRUNDVANDSFOREKOMSTER Seniorrådgiver Lærke Thorling, GEUS Geolog Brian Sørensen, GEUS [email protected] I 2013-14 har GEUS udpeget nye grundvandsforekomster til Vandområdeplan 2015-2021 for Naturstyrelsen. I forlængelse af udpegningen er der også foretaget en vurdering af forekomsternes kemiske tilstand og trends/1/. Udpegningen af forekomsterne er beskrevet andet steds /2/. Nærværende omhandler den kemiske tilstand og udviklingstendens. Den kemiske tilstand i grundvandsforekomsterne kan enten være god eller ringe. Ringe tilstand tildeles forekomster, hvor overvågningsresultaterne viser, at tærskelværdierne eller kravværdierne er overskredet i et eller flere overvågningsindtag. EU guidance on Groundwater Status and Trend Assesment /3/ anbefaler at man beregner omfanget af grundvandsforekomsten, hvori gennemsnitsværdierne i de enkelte overvågningspunkter overskrider tærskelværdierne/kravværdier. Det vejledende acceptkriterie er da at under 20 % af grundvandsforekomsten har overskridelser. Datagrundlaget omfatter de vigtigste kemiske hovedkomponenter som sulfat, nitrat og klorid, spormetaller som arsen, nikkel og kviksølv samt en lang række pesticider, BTEX’er og klorerede opløsningsmidler. For pesticider, klorerede opløsningsmidler og BTEX’er indgår kun den maksimalt målte værdi i hver prøve i beregningerne. For at vurdere om der indenfor en stofgruppe er en overskridelse med samme kravværdi, er det nok at der er én overskridelse for ét stof. Det højeste indhold for hvert stof i hver prøve inden for hver stofgruppe, er derfor tilstrækkelig for at kunne afgøre om kravværdierne er overholdt. Den kemiske status af hver forekomst blev vurderet ud fra koncentrationsfordelingen af de enkelte stoffer. Ud fra en forsimplet antagelse om, at alle analyserne er repræsentative for grundvandsforekomsten, fastsættes acceptkriteriet for god tilstand. Mindre end 20 % af indtagene må have en overskridelse hvis forekomsten skal være i god tilstand. For mange stoffer er grundvandets naturlige indhold større end grænseværdien for drikkevand. For disse stoffer er det jf. Guidance 18 /3/ muligt at bruge højere tærskelværdier ved vurderingen af tilstanden, da vandrammedirektivet krav omhandler menneskelig påvirkning. Derfor er der for udvalgte stoffer (Ni, As, NVOC og Al) gennemført en bestemmelse af stoffernes naturlige baggrundsværdier. Da der kan være store regionale forskelle i grundvandets naturlige indhold på grund af geologi og redoxmiljø er baggrundsværdierne beregnet for grupperinger af hovedvandoplande og modellag i forhold til DK-modellen. Herved bliver det i princippet muligt at sikre, at koncentrationer, der er naturligt høje i en del af landet ikke medfører, at tilstanden ændres i grundvandsforekomster i en anden del af landet. Ved vurderingen af den kemiske tilstand af en forekomst blev tilstanden først beregnet hvor alle analyser for perioden 2000-2013 indgik. Der blev beregnet gennemsnit for perioden 2000-06 og 2007-13, hvorefter sidstnævnte periode havde forrang. Kun hvis der ikke var data nok, indgik også første periode. Hvis 20 % af indtagene i forekomsten havde overskridelser af grænseværdien subsidiært den naturlige baggrundsværdi af et stof, fik forekomsten ringe tilstand for det pågældende stof - ellers god tilstand. Forekomsten fik til sidst beregnet en samlet tilstand ud fra kriterierne: God tilstand: inden stoffer i ringe tilstand og mindst ét i god tilstand. Tilstrækkeligt med målinger af såvel nitrat og pesticider Ringe tilstand: Ringe tilstand for mindst ét stof Forekomsternes trend blev vurderet ud fra beregninger af, hvor stor en del af indtagene, der var over 75 % af tærskelværdien, og som var stigende fra periode 1 (2000-06) til periode 2 (2007-13). I Danmark er der generelt ikke tilstrækkeligt med data til at udføre lineær regression på grund af forekomsternes størrelse. Referencer: /1/Thorling, L. og Sørensen, B. L., 2014: Grundvandets kemiske tilstandsvurdering. Vandområdeplan 2015-2021 – data og metodevalg. GEUS rapport 2014/78. /2/ Troldborg L., Sørensen B. L., Kristensen, M. og Mielby S.: Afgrænsning af grundvandsforekomster. Tredje revision af grundvandsforekomster i Danmark. GEUS rapport 2014/58. /3/ European Commission, 2009: Guidance on Groundwater Status and Trend Assessment, Guidance Document no. 18. Common Implementation strategy for the water Framework directive. Technical report- 2009-26 MARKVANDINGSDATA I JUPITER DATABASEN Geolog Lisbeth Flindt Jørgensen GEUS [email protected] Ved beregninger med DK-modellen anvendes en algoritme til at vande markerne efter behov, når den umættede zones vandindhold (beregnet værdi) er under en vis procentværdi (typisk 40) i perioden fra medio april til medio september, afhængig af afgrødetypen. Der vandes typisk 20-30 mm i en radius af 450 m omkring hver aktiv markvandingsboring registreret i Jupiter, dog kun på landbrugsarealer. De årlige markvandingsmængder, der er indberettet til Jupiter, anvendes således ikke i modelleringen, da de ikke indeholder information om, hvornår der vandes, og yderligere har været betragtet som upræcise. For at undersøge hvorvidt de modelberegnede vandingsmængder er realistiske, er der gennemført en analyse af de indberettede mængder til markvanding sammenholdt med resultater for markvanding ved modelkørsler. Analysen er gennemført kommunevis (nye kommuner) for perioden 1990 til og med 2012, og kun for de jyske kommuner, da markvandingsmængderne på Fyn, Sjælland og øerne er forholdsvis små sammenholdt med indvinding til andre formål. For alle ca. 17.000 jyske markvandingsanlæg (kode V40 i Jupiter), der havde en gældende indvindingstilladelse i hele eller dele af perioden, er UTM koordinater samt tilladelsen størrelse og periode udtrukket. Er tilladelserne givet på boringsniveau med flere boringer tilknyttet et anlægsnummer, er tilladelserne summet op på anlæg. Der er sket en grov kvalitetskontrol ved at tjekke store indberetninger over eller omkring 1 mio. m3, samt ved at rette negative indberetninger til -1 (betydningen af indberetning ’-1’ er ukendt). Herefter er ’Indberettet indvinding jf. Jupiter’ summet sammen. I forbindelse med de årlige grundvandsovervågningsrapporteringer justerede flere amter markvandingsdata op for at kompensere for manglende indberetning. En tilsvarende øvelse er foretaget her, idet en såkaldt ’Anvendt %-andel’ er udregnet ved årsvis at sammenregne den indberettede oppumpede vandmængde for de anlæg, der har indberettet -1, 0 eller derover. ’Anvendt %-andel’ er udregnet ved at sammenholde denne mængde med den totalt tilladte indvindingsmængde for de samme anlæg i samme år. Derefter er denne procent ganget på de anlæg, der ikke har indberettet, men har en gældende tilladelse. Derefter kan en ’Opjusteret indvinding’ for det pågældende år udregnes. Endelig er det opsummeret, hvor store vandmængder, der er oppumpet fra anlæg uden gældende tilladelse. Resultaterne sammenholdes med et hhv. højt og lavt scenarie beregnet med DK-modellen. Det skal bemærkes, at det lave scenarie frem til 2004 er kalibreret mod data fra de jyske amter indrapporteret i de årlige grundvandsovervågningsrapporter; fra 2005 er scenariet kalibreret op mod de indberettede mængder udtrukket fra Jupiter, altså uden opjustering for manglende indberetninger. Det høje scenarie afspejler det maksimale vandingsbehov i en tør vækstsæson forudsat at kapaciteten til markvanding er ubegrænset. Nedenfor er vist et eksempel fra en jysk kommune med en samlet stor tilladelsesmængde. Millioner m3 pr år 60 MÆNGDER 50 Indberettet indvinding jf. Jupiter Total tilladelse Tilladelse tilknyttet indberettende anlæg Tilladelse uden indberetning Opjusteret indvinding Indberettet mængde uden tilladelse Lavt scenarie Højt scenarie 40 30 20 10 0 800 700 ANTAL ANLÆG 600 500 400 300 200 100 0 Antal justerede anlæg Antal indberetninger Antal '0'-indberetninger Antal indberettende (> 0) anlæg uden tilladelse FARVEL TIL MINIMUMSAFSTRØMNINGEN? VURDERING AF RECIPIENTBÆREDYGTIGHED VHA. NYE BIOLOGISKE KVALITETSELEMENTER FOR VANDLØB FRA DCE Seniorrådgiver Hans Jørgen Henriksen GEUS [email protected] DCE har på basis af statistisk analyse opstillet empiriske formler for sammenhængen mellem biologiske kvalitetselementer (EQR værdier) for smådyr (DVFI), planter (DVPI) og fisk (DFFVa) i vandløb og udvalgte flow variable på grundlag af naturovervågningsdata og målte daglige vandføringer. Effekter af fysiske forhold indgår i formler for smådyr og fisk, med proxyvariablen slyngningsklasse (mere slynget vandløb -> bedre økologisk tilstand). Der er stor usikkerhed på empiriske formlers forklaringsgrad, idet korrelationskoefficienter er bestemt til mellem 0,34-0,49 (R2 værdier). Den begrænsede forklaringsgrad kan være et udtryk for at hverken temperatur, vandkvalitet, beplantning langs vandløb, eller bundsubstrat indgår i analysen. Datagrundlaget repræsenterer primært større vandløb og der indgår ikke EQR værdier vedr. ørredyngel (DFFVø pga. manglende målte vandføringsdata). I Ferskvandets kredsløb blev vandløbsstrækninger målsat som gyde- og opvækstområder for ørreder vurderet at være de mest begrænsende i relation til bæredygtig vandindvinding (jf. max 10 % reduktion i median minimumsafstrømningen som følge af vandindvinding). DCE har tilstræbt at udvælge empiriske formler med størst mulig forklaringsgrad (R2 værdi) og mindst mulig kompleksitet (færrest variable og mest simple matematiske udtryk) og validiteten af modellerne er testet ved sammenligning af videnskabelig litteratur. Med denne metodik og DCEs undersøgelse af sammenhænge mellem udvalgte variable, matematiske formler og EQR værdier for smådyr, planter og fisk, er der identificeret styrende 6 variable (Q90/Q50, Fre1, Fre25, Fre75, BFI og DUR3), se Figur 1. Median minimumsafstrømningen blev ikke identificeret relevant ved den statistiske analyse, og forklaringsgraden blev stort set uændret, selv ved forceret inddragelse af denne størrelse. GEUS har opstillet og valideret et modelsystem der implementeret de nye DCE indikatorer for smådyr, planter og fisk med henblik på vurdering af vandindvindingens betydning for vandløbenes økologiske tilstand (recipient bæredygtighed). Opgørelsen er foretaget for 3000 ID15 oplande og relateret til ca. 400 grundvandsforekomster på tre forskellige hhv. 20-50 %, 50-80 % og > 80 % sandsynlighed for reduceret tilstand (fra god til ikke god) som følge af vandindvinding (se Figur 2). I indlægget beskrives udbygning af DK model, implementeringen af DCEs. empiriske modeller, metodik for vurdering af kvantitativ tilstand i relation til recipient-bæredygtighed, landsdækkende resultater samt usikkerhedsaspekter. Resultater viser, at det nye formelværk er et farvel til median minimumsafstrømningen. De nye indikatorer baseret på hyppighed af hændelser pr. år over eller under karakteristiske afstrømninger (Fre1, Fre25 og Fre75), ekstremitet af lave afstrømninger (Q90/Q50), baseflow index (BFI) og varighed af store afstrømninger (DUR3), har relativt større betydning for dyr og planter, end størrelsen af eller reduktionen af median minimumsafstrømningen ved vandindvinding. Figur 1 Opstillede empiriske formler for smådyr (DVFI), planter (DVPI) og fisk (DFFVa) af DCE på baggrund af symbolsk regression. Den nye statistiske environmental flow baserede vurderingsmetode erstatter den simple ”look up table/rule of thumb” metodik, median minimumsafstrømningen, baseret på Miljøstyrelsens Vejledning (1979) var udtryk for. Figur 2 Kort der viser grundvandsforekomster relateret til et eller flere ID15 oplande med: 2050 % (gul), 50-80 % (orange) og > 80 % sandsynlighed for ændret tilstand fra god til ikke god som følge af vandindvinding for enten smådyr eller fisk (Mere information: http://www.geus.dk/DK/watersoil/water-management/Sider/Vandforvaltnings-modeller.aspx ) EKSPERT VURDERING AF AKVIFER BÆREDYGTIGHED FOR 20 INTENSIVT UDNYTTEDE GRUNDVANDSFOREKOMSTER Seniorrådgiver Hans Jørgen Henriksen GEUS [email protected] Akvifer bæredygtighed defineres som: Den mængde grundvand der kan oppumpes fra et grundvandsmagasin uden uacceptable negative følgevirkninger på grundvandsstand eller grundvandskvalitet, sammenlignet med det upåvirkede magasin. I Vandplan 2 er metodik for screening i forhold til akvifer bæredygtighed ændret i forhold til Vandplan 1. Dels er anvendt indikator 2 fra Ferskvandets Kredsløb (der vurderer udnyttelsesgrad i forhold til grundvandsdannelse ved aktuel indvinding), i stedet for indikator 1 (der vurderede udnyttelsesgrad i forhold til upåvirket grundvandsdannelse). Desuden er beregning af grundvandsdannelse ændret, så der foretages en opsummering af samtlige grundvands-dannelser til hver af de ca. 400 forekomster. Forekomster er afgrænset i 3D. Teknisk set er udtrækket af udnyttelsesgrad baseret på programmering af en algoritme i MatLab der udtrækker resultater for oppumpning og grundvandsstrømning direkte fra MIKE SHE’s resultatfiler, og opsummerer oppumpning og grundvandsdannelse (nedadrettet, horisontal og evt. opadrettet) for hver forekomst. Som tærskel værdi er anvendt en max udnyttelsesgrad på 30 %. Ved screeningen blev der udpeget i alt 20 grundvandsforekomster med en udnyttelsesgrad > 30 %. Et eksperthold med repræsentanter fra fire GEUS afdelinger: geokemisk, hydrologisk, geologisk datacenter og grundvands- og kvartærgeologisk kortlægning, gennemgik efterfølgende de 20 grundvandsforekomster med henblik på detailvurdering af akvifer bæredygtighed, med fokus på indvindingens påvirkning af grundvandsstand og grundvandskvalitet. Der blev foretaget en klassificering i kategorierne ’Ringe tilstand’, ’God tilstand’ og ’I risiko’. Et par enkelte mindre grundvandsforekomster havde ikke et tilstrækkeligt datagrundlag til en nærmere vurdering. Metoden omfattede tre analyser (se Figur 1): (1) Beregning af udnyttelsesgrad og trend i udnyttelsesgrad på grundlag af JUPITER tilknytning. Denne opgørelse blev sammenholdt med den rene modelberegnede opgørelse, der pga. forskellige dataudvælgelsesprocedurer, giver lidt forskellige resultater. (2) Analyse af afsænkning for kvartært sand 2 (KS) og kalk (DK1) på basis af modellen for scenarier med og uden vandindvinding. (3) Analyse af kemidata fra kemisk tilstandsvurdering, samt GIS kort der angav boringsplacering og karakterisering af indtag som værende i god eller ringe tilstand, samt trend- og fordelingsanalyser af en række parametre (klorid, sulfat, nikkel og ionbytning). Øvrige parametre som arsen og NVOC blev der også kigget på, men kun under mere specielle forhold vil disse indikerer et problem i forhold til udnyttelsesgraden. Undersøgelsen resulterede i at tre forekomster blev udpeget som værende i ringe tilstand (Hovedstadsområdet, Slagelse og Rødby). Seks forekomster blev vurderet som værende i risiko (Østfyn, Nord- og Midt-, Øst- og Sydsjælland/Lolland). Tre forekomster kunne ikke vurderes pga. manglede data. Endelig blev 8 forekomster vurderet i god tilstand. Figur 1: Regional grundvandsforekomst (DK_2_12_377) i kalk/regionalt sandmagasin (KS3) vurderet i ringe tilstand. (Udnyttelsesgrad = 78 %; både klorid og sulfat udviser høje, stigende værdier, som sammen med lav ionbytning er tegn på stigende saltindhold, der stammer fra dybereliggende residualt saltvand. Nikkel overskrider drikkevandskriteriet i 10 % af indtag) Spor 3 Tirsdag 10. marts Usikkerhedsvurdering Undersøgelser Tungmetaller RISIKOVURDERING – FLERE METODER, SAMME RESULTAT Udviklingsleder, ph.d. Thomas Hauerberg Larsen, Orbicon A/S Geolog Anna Toft, Region Hovedstaden [email protected] Orbicon har for Region Hovedstaden udført en række undersøgelser og vurderinger af både en forureningskilde og -fane med primært TCE, der stammer fra spild i forbindelse med affedtning på et cadmieringsanlæg anvendt til bl.a. produktion af fly- og våbendele. Herudover har der været oplag/affald, der har bidraget til TCE forureningen. Hovedkilden blev fjernet ved afgravning og ventilation af den umættede zone i 2013, så det udelukkende er restforureningen i fanen, der er blevet vurderet i denne forbindelse. Lokaliteten er beliggende i Søndersødalen tæt på Søsum på en bakke omgivet af vandløbsdale. Den geologiske situation i området er relativt kompleks. Under en øvre sandet dæklagsmoræne på 8-10 meters tykkelse træffes udbredte sandlag, der stedvis er adskilt af tyndere moræneforekomster. I ca. 60 meters dybde træffes prækvarteroverfladen i form af danienkalk. Sandlagene udgør den øvre del af det primære magasin i området. Fra logs kan det ses, at modenheden af sedimentet varierer over dybden. De dybeste dele af sedimentet har generelt de højeste gamma udslag, sandsynligvis fra kaliumindholdet. Den allerdybeste del af sandet umiddelbart over kalken er ligeledes karakteriseret ved at have et højt indhold af grus/sten, der danner en højtransmissiv zone på 1-2 meters tykkelse inden overgangen til kalken. Kalken har generelt en lavere transmissivitet end gruset. Transmissiviteten/hydraulisk ledningsevne er målt både ved slug- og pumpetest på ejendommen og andre steder i omegnen. Vandspejlet træffes ca. 15 m u.t., så den mættede del af sandet er ca. 45 m tykt. Den overordnede strømningsretning i området er sydvestlig. Lokalt på ejendommen er den horisontale gradient beskeden, da lokaliteten ligger forholdsvis tæt på vandskellet. Samtidig er magasinets samlede mægtighed høj. På grund af nærheden til vandskellet, bakkestrukturens geologi i området og indvinding i dybere dele af kalken længere nedstrøms er der observeret en meget kraftig nedadrettet gradient på ejendommen. I omkring 50-75 m afstand fra kildeområdet kan spredning af opløste komponenter observeres ned til omkring 50 m under terræn og i ca. 100 m afstand er TCE forureningen nået ned i den højtransmissive zone over kalken, ca. 60 m under terræn. Ca. 300 m fra kilden kan der på nuværende tidspunkt ikke detekteres TCE. Den højtransmissive zone kan følges i boringer i strømningsretningen frem til den forventede receptor for det meste af vandet: Værebro Kildeplads. Kildepladsen har over en 10 årig periode i gennemsnit indvundet ca. 1,5 mill m³ om året. Gradienten øges nedstrøms, så strømningshastigheden øges ligeledes tættere på indvindingen. I forhold til vurdering af risici ved fanen er der anvendt en række forskellige opgørelser og værktøjer: Masseopgørelse. Den samlede TCE mængde, der er tilstede i faneområdet er opgjort med to uafhængige metoder, dels er der estimeret en masse på baggrund af vand, jordprøver og horisontal og vertikal udbredelse, og dels er der udført en modellering af kildefunktionen med JAGG2 umættet transport modulet og andre simple regnearksmetoder i kombination med viden om alderen på kilden og kildestyrken fra kilden, som den så ud umiddelbart inden indsatsen over for denne. Massestrømmen gennem et transekt ca. 100 m nedstrøms kilden er bestemt ved forskellige interpolationsmetoder, herunder anvendelse af ”Mass Flux Toolkit”. De forskellige metoder er anvendt til visualisering og vurdering af, hvilken usikkerhed, der er knyttet til bestemmelsen af massestrømmen. Massestrømmen i transektet er vurderet i forhold til opholdstiden fra kildeområdet. Nedbrydningsforhold. Redoxforhold og målinger af kemisk sammensætning i prøverne i området og på den nedstrøms beliggende kildeplads indgået i vurderingen af den potentielle nedbrydning. Geologi og hydrogeologi for området nedstrøms nærområdet ved kilden er anvendt i forhold til fortolkning af den forventede strømningshastighed og opholdstidstid i systemet inden en evt. påvirkning kan forventes på kildepladsen. Simple opblandingsmodeller er anvendt til et indledende skøn over den maksimale påvirkning af kildepladsen. Koncentrationen og massestrømmen, der når frem til kildepladsen, er vurderet ved anvendelse af en 1 dimensionel analytisk transportmodel. Som input er anvendt den gennemsnitlige strømningshastighed i systemet og den forventede sorption/nedbrydning under transporten. Effekten af afskæringen af kilden er undersøgt på baggrund af forskellige værdier af dispersionen. Den samlede analyse viser, at der er en risiko ved forureningen for kildepladsen på langt sigt under de forhold, der tilsyneladende gælder for transporten. Analysen af koncentration og hydraulisk ledningsevne i transektet nedstrøms kilden viser, at der strømmer 2-8 kg TCE igennem om året, med den mest sandsynlige massestrøm omkring 4-5 kg/år. Der er kun observeret svagt reducerede forhold (lavt nitrat og lavt ilt) i det dybere grus/sandlag, og kun ganske lidt DCE. Dispersion og sorption reducer formentlig massestrømmen med omkring en faktor 2 ved kildepladsen i forhold til kilden, svarende til at den maksimale massestrøm ved kildepladsen bliver 2-3 kg TCE/år. Varigheden hvor grundvandskvalitetskriteriet overskrides er vurderet til at være 20-30 år. Den største usikkerhed, der er knyttet til analysen, er hvorvidt forudsætningen om manglende nedbrydning gælder hele vejen ud igennem systemet. De geologiske og geokemiske forhold er, baseret på boreprofiler og vandprøver, rimeligt identiske med nærområdet ved kilden. Dette taler for, at forudsætningen om manglende nedbrydning er rimelig korrekt. Relativt små fjernelsesrater vil dog på grund af en lang opholdstid i systemet reducere massestrømmen, der når frem til kildepladsen betydeligt, og dermed påvirke risikovurderingen kraftigt. I forhold til nedbrydning er det ligeledes vigtigt at pointere, at hvis ikke der er tale om en komplet mineralisering kan der ske ophobning af nedbrydningsprodukter, eksempelvis vinylchlorid, der kan være et større problem end TCE. Hvis man vælger at se tiden an i forhold til, om nedbrydning har større betydning nedstrøms, og dermed ikke griber ind med en afværgeløsning inden for en kortere tidshorisont, vil TCE brede sig yderligere i alle retninger, og det påvirkede jord/vandvolumen øges, såfremt en betydende mineralisering ikke indtræder. Dette vil også betyde en meromkostning i forhold til et indgreb på nuværende tidspunkt. TIDS- OG DATAAFHÆNGIGE USIKKERHEDSESTIMATER TIL BRUG I RISIKOVURDERING AF FORURENEDE GRUNDE Ph.D. studerende Nanna Isbak Thomsen, DTU Miljø (nu Danske Regioner) Ph.d. Mads Troldborg, The James Hutton Institute, Aberdeen Adjunkt Ursula S. McKnight, professor Poul L. Bjerg og professor Philip J. Binning, DTU Miljø [email protected] Risikovurdering af forurenede grunde bliver i praksis ofte foretaget med udgangspunkt i et meget begrænset datagrundlag, og er derfor typisk forbundet med store usikkerheder. Usikkerhederne stammer fra både den konceptuelle model samt de anvendte model parametre og input. Den konceptuelle model er en forsimplet repræsentation af den forurenede lokalitet, som anvendes i forbindelse med risikovurderinger. Hvis der skal opstilles en matematisk model for forureningsspredningen, bør en konceptuel model altid danne basis for opsætningen af denne. De fleste matematiske modeller sigter mod at bestemme koncentrationsniveauerne i et nedstrøms receptorpunkt (som i JAGG), men målet kan også være at bestemme forureningsbelastningen over tid. I den kontekst er der usikkerheder forbundet med bestemmelsen af, både hvor stort forureningsgennembruddet vil blive, men også hvornår det ankommer til en given receptor, og hvor lang tid belastningen varer. Vi diskuterer her en ide til, hvordan man kan standardisere usikkerheder med hensyn til forureningsdynamik. Vi inkluderer usikkerheder på gennembrudstid, varighed og koncentration. Vi kombinerer en metode, som kan tage højde for både parameter og konceptuel usikkerhed [Thomsen et al., 2013] med et koncept, der bl.a. beskriver en forureningsfanes gennembrud [Enzenhoefer et al., 2012]. Thomsen et al. 2013 benytter et bayesian belief netværk til at kvantificerer den konceptuelle usikkerhed og Monte Carlo simuleringer til at kvantificere parameter usikkerheden. Forureningsfane konceptet er en delmængde af artiklen af Enzenhoefer et al. 2012 og vil blive præsenteret senere. Det grundlæggende princip i konceptet er, at beslutninger kan træffes på baggrund af en kvantificering af forureningsbelastningen/impact (koncentration eller fluks) og den tilhørende usikkerhed (Figur 1, venstre). Har man en lille belastning (impact), skal der en stor usikkerhed til, før man vælger at undersøge yderligere eller overvejer en oprensning. Har man en stor belastning (impact), vil man ofte målrettet gå efter videre undersøgelse med efterfølgende oprensning. Figur 1 (Venstre) Sammenligning af impact og usikkerhed og beslutnings udfald. (Højre) De fire kerneevents i et forureningsgennembrud. Den fuldt optrukne linje er et gennemsnit af forurenings impactet (koncentration eller fluks) de stiplede linjer er usikkerheden. I praksis beregner man forureningsbelastningen over tid (dette kan være en fluks og/eller koncentration) og den tilhørende usikkerhed, metoden følger Thomsen et al. [2013] og et eksempel på resultatet kan ses på Figur 1 (højre). På den baggrund identificeres fire events til at beskrive belastningen (impactet) (Figur 1, højre): 1) gennembrudstiden, 2) max impact, 3) tidspunkt for max impact, og 4) varighed af impact. De fire events er modificerede fra Enzenhoefer et al. [2012]. For hvert event beregnes usikkerheden ved hjælp af metoden beskrevet i Thomsen et al. [2013]. Usikkerheden er eksemplificeret ved tuborgklammerne på Figur 1 (højre). Efterfølgende analyseres hvert event separat. Det vil sige, at man undersøger spændet i usikkerheden i forhold til de andre events og i forhold til kvalitetskriteriet. På den baggrund vurderes det ved hjælp af konceptet i Figur 1, om usikkerheden er for stor til, at der kan træffes en afgørende beslutning og om flere undersøgelser derfor er nødvendige, eller om usikkerheden er lav nok til at træffe en afgørelse. Med en afgørelse menes, at det besluttes, hvorvidt der skal renses op, eller om grunden kan efterlades uden yderligere indsats. Metoden belyses med en konkret sag, som omhandler en TCE forurening i moræneler, og det vurderes, hvordan denne vil påvirke et sekundært magasin. To andre scenarier er tænkte situationer, der har til formål at præsentere konceptet i en lidt bredere kontext. Scenarierne sammenligner forskellige events, deres usikkerhed og receptorer og diskuterer på den baggrund forskellige beslutnings udfald. Konceptet demonstrerer en ide til, hvordan usikkerhedsestimater kan benyttes til at understøtte beslutninger på forurenede grunde. Dens fordel er, at den kan gøre beslutningsprocessen mere gennemsigtig på trods af de store usikkerheder på sagerne. References Enzenhoefer, R., W. Nowak, and R. Helmig, 2012, Probabilistic exposure risk assessment with advective dispersive well vulnerability criteria, Adv. Water Resour., 36: 121-132 Thomsen, N. I., M. Troldborg, U. S. McKnight, P. J. Binning, and P. L. Bjerg, 2013, Metode til vurdering af konceptuel- og parameterusikkerhed ved beregning af forurenings flux fra forurenede lokaliteter (V2 niveau), ATV Jord og Grundvand, Vintermøde om jord- og grundvands forurening - ATV Vintemøde 2013. USIKKERHEDEN AF GEOLOGISKE MODELLER SOM FØLGE AF GEOLOGISK HETEROGENITET Ph.d.-studerende Julian Koch, Geoscience, KU og GEUS2 Xin He, Geoscience, KU Forskningsprofessor Jens Christian Refsgaard, GEUS [email protected] Nitratudvaskning fra landbruget er blevet halveret gennem de seneste årtier. En opfyldelse af kravene i EU’s vandlovgivning vil kræve en yderligere reduktion. Natur- og Landbrugskommissionen har i den sammenhæng foreslået et paradigmeskift i form af distribuerede reguleringer, hvor de store lokale forskelle i naturens evne til at reducere nitrat udnyttes. Målet er at udpege miljømæssigt robuste og følsomme landbrugsarealer til en differentieret regulering. Robuste landbrugsarealer kan tillades en øget produktion, mens følsomme og dermed mere sårbare områder skal pålægges strammere miljømæssige reguleringer. Forskningsprojektet NiCA har skabt et vidensgrundlag til denne ny ide gennem nye metoder til at kortlægge den naturlige nitratreduktion i undergrunden. For at identificere disse arealer er det nødvendigt at betragte hele transportvejen fra kilden (landbrugsmarker) til recipienten (grundvandsmagasiner, fjorde og kystnære vande, mv.). På landsplan reduceres omkring to tredjedele af den nitrat, der udvaskes fra markernes rodzone. Hovedparten af reduktionen sker i undergrunden, hvor vandet bevæger sig igennem jordlag, som geokemisk set er reducerede. Redoxgrænsen, som afgrænser den oxiderede og den reducerede zone, varierer tit over små afstande fra et par meters dybde til mere end 20 meter under terræn. For at få en god estimering af, hvor meget af markens udvaskede nitrat, der bliver reduceret, er det vigtigt, at have godt kendskab til vandets transportveje og dybden af redoxgrænsen. Denne undersøgelse fokuserer på førstnævnte, med fokus på usikkerhederne. Den dominerende usikkerhedskilde med hensyn til nitratpartikelbaner i undergrunden er mangelfuldt kendskab til den lokale geologi, specielt i områder med stor geologisk heterogenitet. Partikelbanerne følger jordlag med høj hydraulisk ledningsevne, hvorfor fokus i denne undersøgelse er på beskrivelsen af usikkerheden i den rumlige fordeling af sand og ler i undergrunden. Analysen er afprøvet på det 101 km2 opland Norsminde Fjord ved Odder. Stokastisk geologisk modellering er en metode til kvantificering af usikkerheden i geologien som følge at begrænset data og viden. Modelleringen kombinerer geologiske beskrivelser af boringer med helikopterbaseret geofysisk korlægning (SkyTEM101) i et stokastisk værktøj (TProGS). Resultatet er flere, lige sandsynlige, versioner af den ukendte undergrund, som alle er i overensstemmelse med observationsdata. Ti mulige geologier baseret på boringsdata alene og ti geologier, hvor både boringsdata og SkyTEM data benyttes, blev indarbejdet i en hydrologisk model. Efter autokalibrering af disse 20 hydrologiske modeller mod observationsdata (vandføring og trykniveauer) viser det sig, at usikkerheden på de modelsimulerede vandføringer bliver reduceret, når geofysisk data medtages i den stokastiske modellering. Det er en indikator for, at også usikkerhed på partikelbaner i undergrunden reduceres når geofysisk data er inkorporeret i den stokastiske geologiske modellering. Undersøgelsen viser tydeligt, at den geologiske usikkerhed påvirker modelresultater, og at denne kan reduceres gennem yderligere data; f.eks. helikopterbaseret geofysisk data. MATRIXDIFFUSION I GRUNDVANDSMAGASINER Civilingeniør Henrik Engdal Steffensen, NIRAS A/S. [email protected] Ekspertisechef Anders G. Christensen,ekspertisechef Charlotte Riis og projektleder Gry Sander Janniche, NIRAS A/S Udviklingskoordinator Mads Terkelsen, ingeniør Peder Johansen, og civilingeniør Line Mørkebjerg Fisher, Region Hovedstaden Akademiingeniør Claus Frydenlund, Gladsaxe Kommune Baggrund. Indenfor de seneste år er det blevet dokumenteret at den naturlige heterogenitet og lagdeling i kvartære grundvandsmagasiner (sand/grus/silt) kan have en helt afgørendeog indtil nu overset betydning for både vores forståelse og beregning af risiko samt valg af afværge metoder. Dette skyldes, at der i et typisk permeabelt magasin i fanen over tid sker en langsom ophobning af f.eks. chlorerede stoffer i selv tynde lavpermeable fx siltlag eller egentlig tynde lerlag – idet stofferne langsomt ved diffusion transporteres ind i disse lag. Da stofferne i fanerne ofte har været 20-50 år i magasinet, vil dette betyde at der kan være betydende mængder forurening fanget i disse lag. Når koncentrationen i grundvandsfanen søges reduceret – enten vha. en aktiv oprensning af kildeområdet, eller afskæring af kildeområdet ved afværge oppumpning, vil forureningen langsomt begynde at diffundere tilbage fra de lavpermeable lag og til det strømmende grundvand i de over/underliggende mere permeable horisonter. Dette vil potentielt resultere i at grundvandskoncentrationen i fanen kun meget langsomt aftager og at selv en evt. 100% oprensning af et opstrøms liggende kildeområde ikke vil resultere i acceptable koncentrationer i fanen. Formål. Problemstillingen med matrixdiffusion i grundvandsfaner i kvartære magasiner indgår ikke i de konceptuelle modeller som i dag typisk anvendes. Der er derfor behov for at få belyst betydningen af problemstillingen på en række konkrete sager – herunder hvordan data indsamling kan udføres i felten, hvordan den nye type konceptuelle modeller opstilles og hvordan beregninger af tilbagediffusion udføres i forhold til risikovurdering samt fastlæggelse af oprensningskriterier. Undersøgelser. På tre forurenede lokaliteter, er der udført MIHPT-sonderinger med efterfølgende udtagning af intakte kerneprøver og niveauspecifikke vandprøver. Der er udført en nøje geologisk beskrivelse af alle kerner. Der er udtaget delprøver fra kernerne pr. 10 cm til PID-måling og mindst 50 % er analyseret for indhold af chlorerede opløsningsmidler. På én lokalitet er prøver konserveret i felten for at undgå massetab. Desuden er der foretaget analyse af indhold af organisk stof ligesom der er foretaget kornfordelings analyser. Resultater. Resultaterne af de foretagne kemiske analyser viser, at der på to af de tre lokaliteter kan konstateres, at chlorerede opløsningsmidler er diffunderet ind i lavpermeable jordlag som ler, silt og fint sand. De konceptuelle forudsætninger om stor påvirkning i kildeområder og aftagende påvirkning ud i fanerne er bekræftet. Ligeledes ses eksempler på, at tilbagediffusion faktisk sker på en lokalitet, hvor der gennem mange år er foretaget afværgepumpning (Pump&Treat). Endvidere er der på en lokalitet set ophobning af chlorerede opløsningsmidler i et sandlag, der er siltet med organisk stof og med en lavere hydraulisk permeabilitet end de over og underliggende sandlag. Konklusion. For at afdække om der potentielt på en lokalitet er basis for at matrix diffusion kan forekomme skal der foretages en meget detaljeret geologisk beskrivelse af lagfølgen. Resultaterne af f.eks. MiHPT- eller LL-MiHPT-sonderinger kan hjælpe med udpegning af områder til kerneprøvetagning. Desuden er det vigtigt at foretage et stort antal kemiske analyser for at kunne identificere omfang og koncentrationsprofil for forureningskomponenter i de lavpermeable lag. Endelig er det vigtigt at have fastlagt lokalitetens hydrogeologiske forhold. Yderligere viste det sig, at metoden med konservering af jordprøverne i felten formentlig har medført mulighed for at afdække selv meget små indhold af chlorerede opløsningsmidler i jorden. ERFARINGSOPSAMLING PÅ FLUXSAMPLERE Projektleder Lone Tolstrup Karlby COWI A/S, Forurenede grunde og affald [email protected] For at kunne vurdere behovet og niveauet for oprensningskriterier på en given lokalitet er det vigtigt at bestemme, ikke blot koncentrationerne i et kildeområde, men også mængden af forurening, der strømmer ud fra kildeområdet, her benævnt forureningsfluxen angivet i g/år. For at kunne gøre forureningsflux estimatet mere robust har COWI på 3 sager for Region Hovedstaden testet en relativt ny prøvetagningsenhed til bestemmelse af den horisontale forureningsflux og spredningsretning for forurening i grundvandet. Metoden skal ses som et supplement til eksisterende metoder for et bedre/stærkere beslutningsgrundlag. Prøvetagningsenheden hedder fluxsampler og er udviklet af det danske firma Sorbisense. Formålet har været at indsamle erfaringer ved brug af prøvetagningsenheden på forskellige sager. Sagerne adskiller sig fra hinanden på forureningsstoffer, geologi og hydrogeologi, så erfaringerne dækker så bredt som muligt. Fluxsampleren er en hydraulisk aktiv enhed fyldt med sorberende materiale, der tilbageholder specielle grupper af kemiske stoffer, og et neutralt sporsalt. Sampleren er designet til at blive installeret i en filtersat Ø63 mm boring eller direkte med GeoProbe. Når sampleren installeres i den filtersatte del af en grundvandsboring opfanger tre sektioner med sorberende materialer den horisontale komponent af forureningsfluxen. Det grundvand, der strømmer gennem sampleren, passerer også et rum i midten af sampleren med sporsalt. Sporsaltet opløses proportionalt med mængden af grundvand, der passerer gennem sampleren. Proceduren for installation er simpel og robust med et gennemsnitligt tidsforbrug på ca. 30 min. pr. boring. Når måleperioden er slut, typisk efter 1-3 måneder, afinstalleres sampleren, sendes til laboratoriet og analyseres for akkumuleret forureningsstoffer på det sorberende materiale og tab af sporsalt. Darcy fluxen og forureningsflux kan derefter, respektivt, udledes fra tab af sporsalt og akkumuleret forureningsmasse. Den horisontale strømningsretning kan desuden udledes ved en vektor beregning af indholdet af de tre sektioner med sorberende materiale. Fluxsamplerne kan installeres både i eksisterende Ø63 boringer og med DPT teknikker. Begge installationsmetoder er blevet afprøvet. Fluxsampleren er blevet installeret i 21 boringer fordelt på 3 lokaliteter i sommeren 2014. Fluxsamplerne er i 14 af boringerne installeret i almindelige Ø63 mm filtersatte boringer og i 7 tilfælde installeret med GeoProbe. På lokalitet nr. 3 er fluxsamplerne med succes installeret dybere end de angivne max 20 m u.t. Lokalitet nr. 1 og nr. 2 er forurenet med chlorerede opløsningsmidler og lokalitet 3 er forurenet med benzin-, olie- og tjæreprodukter. På lokaliteterne nr. 1 og nr. 3 har data fra fluxsamplerne understøttet de traditionelle fluxbestemmelser. På lokalitet nr. 2 stemmer data fra fluxsamplerne slet ikke overens med de traditionelle data. Dette skyldes formentlig, at fluxsampleren blev installeret ved en kombination af traditionel snegleboring og geoprobe, hvor det ikke var muligt at fjerne det sidste jord inden fluxsample- ren blev sat med geoproben, hvilket betyder, at der er stærkt komprimeret jord omkring filtersætningen, som har reduceret grundvandsstrømmen omkring filteret. Dette kan eventuelt af/bekræftes ved at sætte fluxsamplere i nogle af standardfiltersætningerne på lokaliteten. Dette er ikke sket, blandt andet fordi de øvrige filtersætninger på lokaliteten er Ø90 mm, hvor montageudstyr endnu ikke er færdigudviklet. Generelt virker det til, at der er god overensstemmelse mellem data fra fluxsamplerne og resultatet fra traditionelle fluxbestemmelsesmetoder. Data fra fluxsamplerne understøtter de traditionelle data for et mere robust samlet dataset. Fluxsamplerne kan succesfuldt installeres både i eksisterende Ø63 mm boringer samt med geoprobe. Når geoproben anvendes til installation, kommer de geologiske informationer ikke automatisk med. Det anbefales at overveje både kerneudtagning og niveauspecifikke vandprøver i forbindelse med installering, selvom det naturligvis giver en ekstra udgift, da det bidrager med viden til efterfølgende tolkning. P.t. findes fluxsamplerne kun til installering i Ø63 boringer, så det er ønskeligt at udvikle en sampler til fx en Ø90 mm. FREMTIDENS PRØVETAGNINGSMETODE, MULTI INCREMENT SAMPLING (MIS), TESTET PÅ 14 LEGEPLADSER I REGION HOVEDSTADEN Konsulent Anne Sivertsen, Enhed for jordforurening, Region Hovedstaden [email protected] Civilingeniør Pernille Kjærsgaard, Forurenet Jord & Grundvand, Orbicon A/S [email protected] Baggrund Baggrunden for undersøgelserne har været at afklare om legepladsernes tidligere arealanvendelser har medført jordforurening, som kan udgøre en sundhedsmæssig risiko for den nuværende anvendelse som legeplads. Formål I den forbindelse er MIS metoden blevet testet/afprøvet med henblik på at afprøve, hvorvidt metoden giver en øget sikkerhed i undersøgelse af terrænnær jord og derved danne grundlag for en bedre risikovurdering. Undersøgelser Ved undersøgelserne er legepladserne blevet opdelt i felter afhængige af, hvor brugerne af legepladsen opholder sig mest. Arealerne er således opdelt i risikofelter ud fra en risikobetragtning af den gennemsnitlige eksponering af brugerne. Hvert risikofelt er undersøgt med udtagning af en blandprøve bestående af 30-100 stik i henholdsvis 0-0,1, 0,2-0,3 og 0,4-0,5 m u.t. Der er udført kvalitetskontrol af MIS-undersøgelserne i mindst et risikofelt pr. legeplads. Kvalitetskontrollen har bestået af udtagning af prøver i triplikat. Triplikaterne er, som de øvrige prøver, udtaget fra tilfældige positioner og derved ikke lige ved siden af hinanden. De repræsenterer derved variationen af hele risikofeltet. Prøvetagningspunkterne er afsat inden prøvetagningen og angivet med GPS koordinater og efterfølgende afsat i felten. Derved er prøvetagningen ikke forstyrret af visuelle parametre. For at kunne udtage det store antal nedstik, som metoden kræver for at opnå den statiske nøjagtighed, er der anvendt en maskine, som udtager niveauspecifikke prøver automatisk og præcist. En sådan maskine er blevet benyttet og specialudviklet til denne metode. Prøverne er inden analyse forbehandlet på laboratoriet efter de metoder, som MIS forskriver. Prøverne er tørret, sigtet således at fraktionen >2 mm blev beskrevet og frasorteret. Herefter blev prøven bredt ud på et plant underlag og delprøverne til de forskellige analyser blev udtaget som en hel masse små stik fordelt ud over hele arealet. For metallerne gælder det, at prøven blev nedknust og en delprøve heraf blev udtaget. Herefter blev prøverne analyseret på normalt vis i laboratoriet. Konklusion MIS undersøgelserne har generelt givet god overensstemmelse mellem de fundne forureningsparametre (bly, PAH, BaP og tunge kulbrinter) i de enkelte risikofelter. De samme foru- reningsparametre er påvist i hele dybden ned til 0,5 m u.t., dog med dybdemæssige fordeling. På baggrund af triplikaterne er gennemsnitsværdier og koncentrationsintervaller ved 95 % konfidensinterval beregnet. Koncentrationsintervallerne for de enkelte parametre er vurderet i forhold til afskæringskriterierne og har været tydelige over eller under. MIS metoden vurderes således at have givet en meget præcis risikovurdering. PHYTOOPRENSNING AF ARSEN Cand. mag. Stefan Outzen OutzenPro [email protected] I 2001 opdagede forskere ved University of Florida, Miami USA, at den kinesiske bregne pteris vittata er en såkaldt hyperakkumulator af arsen. Pteris vittata er tolerant over for arsenkoncentrationer i jorden op til 1.500 mg pr. kg TS, og den er i stand til at optage op til 20 g arsen pr. kg biomasse (bladene). Region Hovedstaden har i 2014 under danske klimatiske forhold testet bregnens evne til at akkumulere arsen på en CCA forurenet grund (Collstrup). Forsøgene er udført af OutzenPro og Geo for Region Hovedstaden. Det overordnede formål var at undersøge plantens evne til at akkumulere arsen under danske forhold og at indsamle viden om, hvordan den skal dyrkes for at opnå den bedst mulige vækst og højest mulige optag af arsen. 23 bregner blev plantet ud i et væksthus på den CCA-forurenede Collstrup-grund. Arsenkoncentrationen i jorden er ca. 1.000 mg pr. kg TS, og koncentrationerne af hhv. kobber og krom er på 1.800 og 400 mg pr. kg TS. To bregner blev sat uden for væksthuset og 20 andre planter blev dyrket i laboratoirum. Før udplantning blev jorden analyseret for arsen (As), Kobber (Cu) og krom (Cr). Arsen blev analyseret for As (III), AS (V) og organiske forbindelser heraf. For at sikre vækstbetingelserne blev jorden endvidere undersøgt for indhold af N, K og P, og pH bestemt. Endelig blev der udtaget prøver af porevand, og disse blev behandlet og analyseret for at få viden om fordelingen af arsen på ion-form og suspenderet stof. Blade blev afhøstet efter hhv. 16 og 21 uger, og plantematerialet blev analyseret for indhold af of As, Cr og Cu. Efter sæsonens afslutning blev 10 planter efterladt afdækket med vintermåtter. Forsøgene har givet en del erfaring med hensyn til dyrkning og vækst. Projektet løb ind i nogle uforudsete udfordringer. For det første viste jorden sig at være for forurenet til at tillade normal vækst, idet jorden viste fravær af mikrobiel aktivitet. For det andet skulle den døde jord vise sig for kompakt til at kunne opsuge og bortlede regnvand, hvilket efter to uger medførte oversvømmelse af arealet pga. kraftig nedbør. Det tog således nogen tid at opnå tilfredsstillende dyrkningsforhold, og på det tidspunkt var dyrkningssæsonen på vej mod sin slutning. De største planter nåede en vægt på 40 g svarende til 10 g tørstof. Analyseresultaterne synes imidlertid lovende, når man betænker, at dyrkningsforholdene ikke var optimale og dyrkningsperioden for kort til både at opnå dyrkningserfaring og optimere processen. Efter 16 uger måltes en gennemsnitskoncentration af arsen i bladene på 1.600 mg As pr. kg, og efter 21 uger på 2.100 mg pr. kg TS. Højeste koncentration nåede 3.600 mg As pr. kg TS, og den højeste plantevægt nåede 40 g. KVIKSØLVETS SÆRHEDER; EN UDFORDRING FOR FORURENINGSBRANCHEN Docent Loren Ramsay VIA University College, Forskergruppen for Energi og Miljø [email protected] Kviksølvforurening forekommer på en del kortlagte grunde i Danmark. Der er dog ikke et godt overblik over, hvor kviksølv er kritisk, og hvor det er en uvæsentlig del af en større forurening. Kviksølvforurenet jord kan forekomme på industrigrunde, havnearealer, varmeværker, lossepladser og slaggedeponier og muligvis på laboratorie- og hospitalsgrunde samt ved utætte spildevandsledninger. Kendte kviksølvsforurenede grunde inkluderer Høfde 42 (Harboøre Tange), Banegravsdepotet (Grindsted), Kærgård Klitplantage (ved Henne Strand), Sojakagefabrikken (nordvest Amager) og Middelgrunden (Øresund ved Trekroner). Kviksølv indgår i et globalt kredsløb fordi den metalliske form er flygtig og kan transporteres over stor afstand i atmosfæren. Metallisk kviksølv oxideres langsomt til Hg2+ formen, der opløses i vand og returnerer til landjorden. I dag kan mennesker eksponeres for kviksølv ved at spise fisk, hvori methylkviksølv er ophobet, via sølvplomber i tandfyldninger samt via vacciner, der er konserveret ved hjælp af kviksølv. Brug af kviksølv til tandfyldninger og vacciner er dog reduceret væsentligt. Det globale kredsløb, risikoen for bioakkumulering og kviksølvs toksiske effekter gør, at mange kviksølvanvendelser er blevet udfaset over de sidste tre årtier. I 2014 blev der afrapporteret et litteraturstudie under navn ”Kviksølvforurening i jord, Miljøprojekt nr. 1513.” Dette abstract tager afsæt i denne studie. Tilstandsform På en forurenet grund kan kviksølv findes i mange forskellige former, som dog i høj grad er styret af hvilken form, der blev udledt. Ofte er der tale om metallisk kviksølv, som har været hyppigt anvendt i industrien og er stabil under normale syre/base- og redoxforhold i jorden. Metallisk kviksølv har en særlig høj densitet, der er væsentlig for dets bevægelse i jorden. I andre tilfælde kan andre uorganiske (oxidationstrin +I og +II) og organiske former (fx methylethyl og phenylkviksølv) have været udledt. Uorganiske former varierer kraftig i opløselighed, mens organiske former kan være meget flygtige. Der er ikke meget empirisk viden om kviksølvs form på forurenede grunde i Danmark, da der kun er udført speciering af kviksølv på en håndfuld grunde. Uanset udledningsform, kan der i naturen ske omdannelse til andre former via en række kviksølvreaktioner. Af særlig interesse er binding af kviksølv til naturligt forekommende organisk stof samt mikroorganismernes methylering til den meget giftige methylkviksølv. Analysemetoder Ved forureningsundersøgelser er måling af jordens indhold af totalkviksølv ret udbredt, mens måling af specifikke kviksølvforbindelser forekommer sjældent. Der kan skelnes mellem analyse af enkelte kviksølvs ”specier” (hvor hver specie har en unik kemisk identitet) og analyse af kviksølvs ”fraktioner” (hvor fraktionen er defineret ud fra analyseproceduren). Fraktionering gennemføres ofte ved sekventiel ekstraktion. Afværgemetoder Afværgemetoder til oprensning af kviksølvforurenet jord er generelt ikke særligt veludviklede. Ud over bortgravning og indkapsling, der kan anvendes til alle typer forureninger, er den mest anvendte teknik solidifikation/stabilisering - blanding af jord med fx cement og en svovlforbindelse. En række andre metoder er afprøvet, men uden overbevisende dokumentation fra fuldskala oprensninger. Perspektivering Undersøgelses- og afværgemetoder til kviksølvforurenet jord er dårligere belyst end til andre forureningstyper som kulbrinter, chlorerede opløsningsmidler og andre tungmetaller. Det skyldes til dels, at der mangler en ny ”fit for purpose” metode til prøvetagning/analyse af kviksølvforurenet jord. Den nye metode skal inddele kviksølvindholdet i udvalgte fraktioner eller specier som er praktiske og som giver mening for en efterfølgende risikovurdering. Da der ikke findes grænseværdier for kviksølv specier/fraktioner, mangles der et incitament til at udvikle og afprøve den nye analysemetode. Der ligger en opgave i at afprøve og dokumentere de mest lovende afværgemetoder under danske forhold. For at gøre dette på en kvalificeret måde i tilfælde, hvor kviksølv findes på forskellige tilstandsformer er der dog behov for gode analysemetoder. DESIGN OG OPSKALERING AF ELEKTRODIALYTISK RENSNINGSPROCES TIL OPRENSNING AF TUNGMETALFORURENET JORD FRA COLLSTROPGRUNDEN I HILLERØD Ph.d. Pernille Erland Jensen DTU Byg [email protected] Collstropgrunden i Hillerød, som tidligere husede træimprægneringsvirksomhed, er en forureningssag, som har været i offentlighedens søgelys i flere årtier. Den største bekymring går på arsen, som lækker fra grunden til det omgivende grøftesystem nordøst for grunden, og risikoen for forurening af Esrum sø (Falkenberg, 2006 and Orbicon, 2009). Hermed afrapporteres resultater fra et projekt, som har til formål at designe og teste et elektrodialytisk pilotskala rensningsanlæg til oprensning af jord fra et hot spot på grunden. Projektet udføres i samarbejde mellem Orbicon, Region Hovedstaden (financierende partner) og DTU Byg. Principperne for rensningsanlægget er nye og uafprøvede idet der først implementeres jordvask for at separere den svært forurenede finfraktion fra den lettere forurenede grovfraktion, hvorefter kun finfraktionen udsættes for elektrodialyse. 100% 80% 60% 40% Finfraktion Sand Grus og sten Organisk 20% I alt 25 tons forurenet jord fra et hot spot på grunden har været sendt til 0% jordvask i Tyskland. Under jordvaAs Cr Cu skeprocessen anvendtes udelukkende postevand og koagulant til at sikre Figure 1: Fordelingen af de tre forureningskomponenter sedimentation af finfraktionen fra va- arsen, krom og kobber i jord fra Collstropgrunden efter skevandet. I figur 1 kan fordelingen af jordvask på et fuldskala jordvaskeanlæg i Tyskland de tre forurenings-komponenter i de . forskellige jordfraktioner efter jordvask ses. Koncentrationerne af arsen, krom og kobber i finfraktionen (som udgjorde 41% af den totale masse) var henholdsvis 700, 100 og 200 mg/kg. Det vil sige, at kun arsen koncentrationen oversteg jordkvalitetskriteriet. Koncentrationerne i finfraktionen blev dog overgået af de meget høje koncentrationer i den organiske fraktion, som bestod af barkflis. Den frasorterede andel udgjorde 0.1% af den totale masse, men det skønnes at ved densitetsseparation ville mere organisk materiale kunne fjernes fra de grove fraktioner. Elektrodialysen udføres på finfraktionen i suspension i en opsætning med to cellekamre, som vist i figur 2 og i flere steps med hver sin funktion, hvor elektrodeprocesserne udnyttes til at styre pH for optimal ekstraktion: Katode proces: 2H2O + 2e- → 2OH- + H2(g) Anode proces: H2O → 2H+ + ½ O2(g) + 2eVed at placere anoden direkte i suspensionen af finfraktionen (opsætning (I)) sænkes pH relativt hurtigt. I laboratorieskala flyttes 96% kobber på under 2 døgn fra finfraktionen til kato- den i denne opsætning. Ved samme forsøg bliver imidlertid kun omkring 15% arsen bragt i opløsning. Figur 2: I opsætning (I) sænkes pH i finfraktionen ved hjælp af elektrodeprocessen, i opsætning (II) hæves pH. Arsen er mere opløseligt ved høj pH, og findes her også på ladet form, således at stoffet er mobilt i det elektriske spændingsfelt. Ved hjælp af opsætning (II) kan pH hæves og arsen bringes på de ladede former H2AsO4- og HAsO42-. Ved behandling i 2 døgn i opsætning (I) for fjernelse af kobber efterfulgt af behandling skiftende mellem opsætning (II) og (I) i 8 døgn for fjernelse af arsen bragtes 78% arsen i opløsning, og størstedelen blev koncentreret i elektrolytvæsken omkring anoden (opsætning (II)). - electrode Fine particle slurry Membrane Membrane Electrode liquid + electrode pH ≈1 Cr Cu Cu Electric Field Cr Cr Stirring by aereation As Cu Cr Cr Cu Cu Cu Electric Field Cr Cu As Cr As Cr Figur 3: Den konceptuelle model af den elektrodialytiske rensning, samt pilot skala opsætning som er implementeret på Collstrupgrunden. Disse resultater forsøges nu gentaget og optimeret i pilotskala på Collstropgrunden med fokus på fjernelse og opkoncentrering af arsen i et setup som ses skitseret i figur 3,blot med modsat elektrodeplacering (+ og – elektroder byttet om), svarende til opsætning (II) i figur 2. Referencer: Falkenberg (2006): Miljøteknisk undersøgelse af grøfter samt Hjortedamssø og Mølle-dam beliggende ved den tidligere imprægneringsgrund Collstrup i Stenholtvang ved Hillerød (Depot 219-3). Frederiksborg Amt, Teknik og Miljø. Maj 2006. Orbicon (2009): Arsentransport i vandløb ved Collstrupgrunden 2008 - 2009. Rapport til Region Hovedstaden, december 2009. Spor 4 Tirsdag 10. marts Administrative aspekter BYGGELOVENS SAMSPIL MED JORDFORURENINGSLOVEN VED FORURENING AF INDEKLIMA Specialistadvokat Jacob Brandt Bech-Bruun Advokatfirma [email protected] Boliger, som har et problematisk indeklima pga. af jordforurening, er hvert år genstand for betydelig opmærksomhed, når regionerne skal prioritere deres indsats efter jordforureningslovens kap. 3. I visse tilfælde bliver boligerne prioriteret, men i andre tilfælde kan der være lange udsigter til, at der bliver gjort noget ved problemet. Vestre Landsret har tidligere fastslået, at byggelovens grundejeransvar kan danne grundlag for påbud om afhjælpning af indeklimaforurening, hvis der ikke er udsigt til, at problemet bliver løst ved den offentlige indsats inden for en overskuelig årrække. 1. Kort om de faktuelle omstændigheder I sagen var en ejendom, hvor der tidligere havde været renseri, blevet kortlagt på vidensniveau 2, jf. jordforureningslovens § 5. Amtet kunne konstatere, at naboejendommens indeklima var forurenet med tetrachlorethylen (PCE) i en grad, som oversteg Miljøstyrelsens vejledende afdampningskriterium. Amtet mente imidlertid ikke, at naboejendommen kunne kortlægges, fordi der ikke i selve jorden på ejendommen var konstateret forurening. Forureningen skete gennem revner, rørføringer mv. i de sammenbyggede ejendomme. Amtet orienterede derfor blot kommunen, jf. jordforureningslovens § 66, idet amtet kunne konstatere, at når der ikke var hjemmel til at kortlægge, så var der heller ikke hjemmel til at gennemføre en offentlig indsats. Kommunen havde undersøgelsesrapporter fra amtet samt embedslægens ord for, at naboejendommen ikke var egnet til permanent beboelse. Selvom regelmæssig udluftning kunne afværge den værste sundhedsrisiko, var det ikke en holdbar løsning på sigt. Kommunen valgte derfor at udstede et påbud i medfør af byggelovens § 14, jf. § 17 og § 18. Byggeloven bygger i modsætning til jordforureningslovens forureneransvar på et grundejeransvar. Påbuddet blev adresseret til grundejer, som havde udlejet de pågældende boliger. I mellemtiden var amtet nedlagt og regionen oprettet. Regionen valgte alligevel at kortlægge naboejendommen, og naboejendommen blev således omfattet af en mulig offentlig indsats, idet amtet dog ikke kunne sige, hvornår det ville være tilfældet. Grundejeren havde sagsøgt kommunen, før regionen valgte at kortlægge ejendommen, hvilket gav grundejeren vind i sejlene i forhold til et lex specialis-synspunkt, men kommunen fastholdt påbuddet som lovligt, og Vestre Landsret stadfæstede dommen. 2. Hvornår kan byggelovens anvendes Dommen må som udgangspunkt tages til udtryk for, at kommunerne, hvor de har kendskab til forurenet indeklima, er forpligtede, jf. byggelovens § 16C, stk. 3, til at vurdere, hvorvidt der foreligger en situation, som udgør en fare for ejendommens beboere, jf. byggelovens § 14, og som følgelig skal afværge af grundejeren, jf. byggelovens § 17, stk. 1. Det beror dog på et samarbejde mellem den relevante region og kommunalbestyrelse, om sagen skal håndteres efter reglerne om offentlig finansieret indsats, jf. jordforureningslovens kap. 3, eller byggelovens § 14, jf. § 17, idet kommunen på baggrund af regionens forventninger til gennemførel- sen af den offentlige afværgeindsats må vurdere, hvorvidt ”sagen [er] mere hastende”. Hvis kommunen vurderer, at en situation ikke bør afvente regionens indsats, vil kommunen være forpligtet til at udstede et påbud i medfør af byggeloven, som sikrer, at ejendommen ikke udgør en fare for beboerne, idet der i givet fald foreligger et ulovligt forhold efter byggelovens § 14, som kommunen skal foranledige lovliggjort, jf. byggelovens § 16C, stk. 1. 3. Sagens oplysning Byggelovens systematik i forhold til sagsoplysning adskiller sig derved, at der ikke findes udtrykkelig regulering heraf, herunder hjemmel til at meddele undersøgelsespåbud. Dette indebærer som udgangspunkt, at officialprincippet fører til, at kommunen selv må oplyse sagen. På baggrund af dommen må det kombinerede undersøgelses- og afværge-påbud med indbygget sikkerhedsventil på økonomien i lyset af proportionalitetsprincippet anses som en farbar vej. Det må dog anbefales, at kommunerne gennem samarbejde med regionerne sikrer sig det bedst mulige grundlag for at udstede et så klart og bestemt påbud som muligt. Kommunerne bør kunne overskue de økonomiske konsekvenser for påbudsadressaten, før der udstedes et påbud i medfør af byggeloven. Kommunen skal desuden utvivlsomt sikre sig, at der er et sikkert grundlag for at antage, at ejendommens indeklima som følge af jordforurening udgør en fare for ejendommens beboere, og at denne fare ikke afværge af regionen inden for en rimelig tidshorisont. Til vurderingen af risikoen bør kommunen anvende den hjælp, som kan fås hos embedslægeinstitutionen. Dermed sikres en solid lægefaglig vurdering af de foreliggende oplysninger. 4. Sammenfattende Regioner og kommuner bør i langt højere grad være opmærksom på de forpligtelser, som i lyset af Vestre Landsrets dom i 2009 påhviler kommunerne efter byggeloven. Der er behov for et godt samarbejde og åbne kommunikationslinjer, idet kommunerne for at udstede solide påbud efter byggeloven kan være dybt afhængige af den viden, som regionerne tilvejebringer i medfør af undersøgelserne under jordforureningslovens kap. 3. Afslutningsvist bemærkes, at også byfornyelseslovens regler om kondemnering udgør et regelgrundlag, hvorefter kommunerne har forpligtelser til at gennemføre en sagsbehandling, herunder overveje genhusning, forbud eller påbud, i tilfælde af sundhedsfarlig forurenet indeklima. ERFARINGER MED UNDERSØGELSER AF GASSPREDNING FRA AFSLUTTET DEPONI/LOSSEPLADS – NYE ERKENDELSER ErhvervsPhD Lotte Fjelsted NIRAS A/S [email protected] Ekspertisechef Anders G. Christensen, civilingeniør Jens E. Larsen, NIRAS A/S Cand.agro. Tommy B. Nielsen, Region Sjælland Baggrund og formål I gamle lossepladser, hvor der er deponeret organisk affald, vil der ved nedbrydning af affaldet ske en produktion af lossepladsgas, som bl.a. indeholder metan. Metan er dels en kraftig drivhusgas og kan under de rette forhold udgøre en risiko for brand- og eksplosion. I Danmark findes der ca. 3.000 tidligere lossepladser, som udgør en potentiel risiko i forhold til spredning af gas til naboejendomme, og hvis der er bygninger, kan der opstå en risiko for eksplosion. I Region Sjælland alene er der omkring 200 gamle ukontrollerede lossepladser med beboelsesejendomme inden for en radius af 75 meter. To af disse pladser, Gasbjerget og Hedebo Losseplads, ligger i Hedeland mellem Roskilde og Tune. I Hedeland har der været råstofindvinding i mange år. Flere områder af disse tidligere grusgrave har været anvendt som lossepladser, og et enkelt område har været et kontrolleret affaldsdeponi, Hedeland Deponi. Dette deponi har i modsætning til de omkringliggende lossepladser været kontrolleret med en miljøgodkendelse og etableret med en beskyttende bundmembran. Hedeland Deponi har været i drift frem til midten af 2009. Region Sjælland iværksatte i 2006 en større undersøgelse af spredningen af lossepladsgas på 8 beboelsesejendomme omkring Hedebo Losseplads og Gasbjerget. Formålet med undersøgelsen var at kortlægge omfanget af gasspredningen fra disse pladser og vurdere risikoen for beboelsesejendommene. Fokus for undersøgelsen var således at undersøge mulige spredningsveje for metan til disse ejendomme. Metoder Der er gennemført mange og omfattende feltundersøgelser i området omkring Gasbjerget og Hedebo Losseplads. Der er bl.a. etableret omkring 150 boringer, hvori der igennem flere år er foretaget løbende målinger af gasindholdet i poreluften. Derudover er der gennemført tracerforsøg og pumpetest for at kortlægge gassens spredningsveje. For at undersøge jordens kapacitet til at oxidere metan er der endvidere gennemført metan oxidations forsøg. For at afskære gassen fra at sprede sig til beboelsesejendommene er der etableret 3 afværgeboringer. Resultater Resultaterne af de første 4 års gasundersøgelser er opsummeret i Figur 1, der viser spredningen af metan før etablering af afværgepumpningen. Efterfølgende er der løbende sket en monitering af lossepladsgas. Det har været en iterativ proces over mange år for at forstå gassens udbredelse i et komplekst system. Ved undersøgelsens begyndelse blev der kun fokuseret på de to gamle ukontrollerede lossepladser, Gasbjerget og Hedeland Losseplads, da det måtte være disse to pladser, der var årsagen til fundet af lossepladsgas på beboelsesejendommene. Efter flere års omfattende undersøgelser peger alt på, at gasfundene på naboejendommene stammer fra det kontrollerede deponi, Hedeland Deponi. Konklusion De omfattende undersøgelser har vist, at når der er flere mulige kilder til en gasspredning, er der behov for meget omfattende undersøgelser for at nå til en erkendelse af, hvor de væsentligste kilder til gasspredningen er. Det er vigtigt at have mange målinger over tid for at forstå dynamikken og spredningsvejene i undergrunden. Undersøgelserne har også vist, at selvom et deponi er godkendt efter Miljøbeskyttelsesloven, er opbygget med membran og ikke har haft tilladelse til at modtage dagrenovation eller andet affald med et højt indhold af organisk materiale, kan der stadig ske en ukontrolleret gasspredning fra deponiet. Figur 1 – Udbredelse af metan i den umættede zone før afværgepumpning. OPRENSNING AF PCE-FORURENING VED TERMISK OPRENSNING AF KILDEN OG FJERNELSE AF FORURENINGSFANEN VED RENSNING AF GRUNDVAND FRA DEN BERØRTE KILDEPLADS Projektleder Jens Rasmussen, HOFOR [email protected] Enhedschef Carsten Bagge Jensen, specialkonsulent Peder Johansen, Region Hovedstaden I starten af 2000’erne opstod der problemer med PCE i grundvandet på Solhøj kildeplads’ nordligste boringer. Solhøj kildeplads var det daværende Københavns Energis (nu HOFOR) største – med en årlig indvinding på op mod 10 % af KE’s samlede leverance på 60 mio. m3/år. Københavns Amt (også daværende – nu Region Hovedstaden) fandt og oprensede en forurening fra et renseri i Hedehusene nord for kildepladsen, som man på det tidspunkt vurderede, var kilden. Forureningen ramte imidlertid flere boringer på kildepladsen, og da det samtidig viste sig, at forureningen i Hedehusene primært bestod af TCE og man på Solhøj primært fandt PCE, støvsugedes oplandet endnu en gang for mulige kilder. Her dukkede så – i en gammel telefonbog – pelsrenseriet i Reerslev vest for kildepladsen op. I 2005 kom forureningen med PCE over grænseværdien på 5 af Solhøj kildeplads’ boringer, og der påbegyndtes en afværgepumpning på disse 5 boringer på knap 1 mio. m3/år, mens indvindingen til drikkevand på de resterende 3 boringer fortsattes med omkring 2 mio. m3/år. Forureningen omkring det tidligere pelsrenseri viste sig at være ret massiv. Regionen iværksatte en afværgepumpning på det sekundære grundvand og ventilering omkring forureningen. Et omfattende moniteringsprogram viste, at forureningen havde spredt sig i en 2 km lang og 100 m bred fane med koncentrationer over grænseværdien på 1 g/l. Det var derfor indlysende, at hvis ressourcen skulle reddes, skulle der gribes ind såvel overfor forureningens hotspot som forureningsfanen. Sagt med andre ord ville en fortsat afværgepumpning blive et evighedsprojekt, hvis ikke der blev grebet ind ved kilden, mens en afværgepumpning ville være nødvendig, hvis hele forureningen skulle fjernes. Groft sagt blev ”dealen”, at HOFOR fortsatte med at indvinde vand fra kildepladsen og Regionen fjernede kilden. I stedet for blot at udpumpe det forurenede grundvand til vandløbet ved kildepladsen, satte HOFOR i 2007 en undersøgelse i gang for at finde ud af, om vandet kunne renses ved en kraftig iltning. Det er så heldigt, at grundvandet på kildepladsen er oxideret og dermed jernfrit, hvorfor en iltning er mulig, uden at der udfældes okker. Forsøget viste, at det var muligt at fjerne op til 90 % af PCE’en i vandet. Det var dermed muligt at holde koncentrationen i det rensede vand på under halvdelen af grænseværdien, hvilket var det, HOFOR havde sat som mål. Derfor opførtes der i 2009 et fuldskalaanlæg på kildepladsen med en behandlingskapacitet på op mod 6 mio. m3/år. Siden da har kildepladsen kørt med en indvinding på op mod 5 mio. m3/år, som den kommende indvindingstilladelse forventes at blive på. Sideløbende gik Regionen i gang med at undersøge mulighederne for oprensning af kilden. Her valgtes metoden ”In Situ Termisk Desorption” (ISTD). I perioden juni – december 2009 blev et større område oprenset efter denne metode. Samtidig kørte afværgepumpningen i det sekundære magasin og ventileringen i den umættede zone videre. Region Hovedstadens beslutning om en samlet oprensningsindsats overfor kilden, ventilationen i umættet zone og afværgeoppumpningen i sekundært magasin, blev understøttet af opstillet model. Region Hovedstaden og HOFOR har etableret et fælles overvågningsprogram. Regionen fortsætter moniteringen i nærområdet til det oprensede område og HOFOR overvåger vandkvaliteten i de kildepladsnære overvågningsboringer og i indvindingsboringerne. Status i dag er, at Regionen har kunnet indskrænke ventilationen i umættet zone og stoppe afværgepumpningen fra det sekundære magasin. På Solhøj kildeplads er 5 ud af 8 boringer i dag stabilt under grænseværdien, mens de sidste 3 ligger på værdier lige omkring grænseværdien. Disse boringer lå med værdier på 4-5 gange grænseværdien så sent som i 2009. Konklusion På sidste års vintermøde fortalte Charles Newell, GSI Environmental Inc., Houston, i sit oplæg “Changing Paradigms – from Science to Practical Tools” bl.a., at man skulle være opmærksom på, at når man oprensede en forurening, efterlod man ofte en ”herreløs” forurening i form af en forureningsfane. Sådan ville det også have været ved Reerslev pelsrenseri/Solhøj kildeplads. Såvel som en afværgepumpning alene på Solhøj kildeplads kunne have kørt til ”evig tid” uden noget resultat, ville en oprensning ved forureningskilden også have efterladt en forurenet vandressource, hvis ikke der samtidig var blevet afværgepumpet og senere indvundet vand på næsten fuld kraft på kildepladsen. Uden et godt og konstruktivt samarbejde mellem Region Hovedstaden og HOFOR ville det derfor næppe have været muligt at redde den store vandressource omkring Solhøj kildeplads, som er af væsentlig betydning for Hovedstadsområdets vandforsyning. Spor 1 Onsdag 11. marts Forvaltning af grundvandsressourcen HELHEDSORIENTERET FORVALTNINGEN AF GRUNDVANDSRESSOURCEN MOD BÆREDYGTIG VANDINDVINDING Ekspertisechef Jacob Birk Jensen, NIRAS A/S Cand.scient. Morten Westergaard, NIRAS A/S [email protected] Kommunerne står i dag overfor den udfordrende opgave med, at vurdere vandindvindings påvirkning af vandløb og våd natur i forbindelse med behandling af indvindingstilladelser. Samtidig er det kommunens og vandforsyningens opgave at sikre kvaliteten af det oppumpede grundvand er tilfredsstillende. Vand- og naturplanerne bindende krav til opfyldelse af målsætningerne kræver, at enkeltsagsbehandlingen udføres med et overblik over vandindvindingens akkumulerede påvirkning af vandløb og natur på kommune- eller oplandsniveau. Vandplanerne udstikker ligeledes krav til en bæredygtig udnyttelse af selve magasinet via en tilladelig udnyttelsesgrad – sigtet er her at sikre at den naturlige kemi ikke påvirkes i uacceptabel grad af vandindvinding. Hvad angår de arealanvendelsesmæssige trusler håndteres dette igennem indsatsplaner for grundvandsbeskyttelse og gennem udpegning af BNBO. Kun en helhedsorienteret tilgang til forvaltningen af grundvandsressourcen, hvor vi samtænker grundvandsbeskyttelse, bæredygtig påvirkning af vandløb og natur og bæredygtig indvindingsstrategi, muliggør målrettede handlinger, som er nødvendige for at opnå vand- og naturplanernes målsætninger. Afgørelser i den daglige sagsbehandling, og udarbejdelsen af handleplaner er dog ikke alene om at skulle bidrage til målopfyldelsen. Vandforsyningsplanen spiller ligeledes en væsentlig rolle her. Vandforsyningsplanernes langsigtede strategi for fremtidens vandforsyningsstruktur begrænser sig i dag oftest til overordnede politiske mål omkring en decentral vandforsyningsstruktur og indeholder ikke konkrete mål, som gør det muligt at tackle de konflikter der faktisk eksisterer mellem vandforsyning, naturinteresser og grundvandskvalitet. Årsagen er manglende overblik over vandindvindingens påvirkning af kommunens vandløb og naturområder, samt grundvandskemi. Dermed mister vandforsyningsplanen sin værdi, som værktøj i opgaven med at imødekomme mål i vand- og naturplanerne. Tvært om kan vandforsyningsplanen indeholde strategier og retningslinjer, der strider mod vand- og naturplanernes retningslinjer. Kodeordet er overblik! Overblik over de konflikter der forekommer mellem natur- og vandindvindingsinteresser og overblik over de kvalitative udfordringer som arealanvendelse og udnyttelse af grundvandsressourcen giver. Med udgangspunkt i det kommunale overblik, kan der udformes en langsigtet strategi for enkeltsagsbehandlingen og en vandforsynings-plan, som arbejder i samme retning mod at opnå af vand- og naturplanernes målsætninger. NIRAS hjælper i øjeblikket to kommuner med udarbejdelse af det datagrundlag, der er nødvendig for at kunne planlægge i forhold til grundvandsressourcen. Med BEST Vandløb & Natur dannes et overblik over hvor vandløb og natur er trængt af vandindvinding og hvor der er uudnyttede ressourcer. På kildepladsniveau vurderes om ind- vindingskapaciteten kan øges uden negativ indvirkning på vandløb og natur eller om der allerede med den nuværende indvinding forekommer konflikter. Med BEST Kemi dannes overblik over grundvandets kemiske tilstand på boringsniveau. Dette overblik anvendes til at vurdere, om indvindingen på borings- og kildepladsniveau kan øges uden en formodet ændrings i vandkemien eller om der er tegn på en overudnyttelse det kræver reduceret indvinding. Herudover vurderes den hydrologiske ligevægt på kildepladsniveau - er grundvandsdannelsen i ligevægt med indvindingen eller sænkes grundvandsstanden? Disse tre analyser danner grundlag for vurdering af den bæredygtige indvinding i forhold til magasinets udnyttelse og påvirkningen af vandløb og natur. Den grundvandskemiske analyse (sammen med øvrig kortlægning) afspejler også, hvor indsatsbehovet er størst i forhold til grundvandsbeskyttelse og hvor de natur- og arealanvendelsesmæssige forhold sikrer beskyttelsen af ressourcen. Med disse analyser er der muligt reelt at lave vandforsyningsplanlægning, der sætter rammerne for den langsigtede udnyttelse af grundvandsressourcen. HELHEDSORIENTERET TILGANG TIL GRUNDVANDSBESKYTTELSE – ET TEKNOLOGIUDVIKLINGSPROJEKT Chefkonsulent Niels Richardt, Rambøll Civilingeniør Jens Aabling, Miljøstyrelsen Sagsbehandler Lisbet Ladefoged Torp, Region Midtjylland [email protected] Viden om, anvendelse af og beskyttelse af grundvandsressourcen er spredt på en række forskellige aktører, og det er i mange tilfælde vanskeligt at vurdere, om de grundvandsbeskyttende indsatser, herunder regionernes indsats over for grundvandstruende jordforureninger, giver en optimal effekt. På denne baggrund har Miljøstyrelsen, Region Midtjylland og Rambøll igangsat teknologiudviklingsprojektet ”en grundvandsplan”. Formålet med projektet er at få regionernes indsats over for grundvandstruende jordforureninger sat ind i en helhedsorienteret kontekst, der inddrager tilgængelig viden om ressourcen, dens kvalitet, sårbarhed og anvendelse samt andre forhold, der kan påvirke ressourcen positivt eller negativt. På baggrund heraf kan regionernes indsats over for grundvandstruende jordforureninger optimeres, lige som den kan kommunikeres ud til andre interessenter og borgere. Projektet gennemføres i et testområde syd for Århus. Området er kortlagt af Naturstyrelsen og har både stor drikkevandsinteresse og mange forurenede lokaliteter. Elementer i projektet er en workshop med en bred kreds af interessenter, interviews med nøgleinteressenter, dataindsamling og opstilling af GIS-løsninger, der giver overblik over ressourcen, interesser og påvirkninger. Interesser i forhold til vandindvinding og grundvandsbeskyttelse holdes op mod andre interesser i ressourcen (f.eks. energilagring, grundvandskøling og råstofudvinding) samt mod andre planforhold og interesser, der kan påvirke ressourcen positivt eller negativt (f.eks. beskyttet natur, skov og byudvikling) eller være i konflikt med indvindingsinteresserne (f.eks. vandløb og vådområder). Desuden ses der på eventuelle trends i den naturlige og menneskepåvirkede vandkvalitet (er kvaliteten f.eks. i færd med at blive forringet pga. for stor indvinding?). De forurenede lokaliteter visualiseres i forhold til dette komplekse mønster af interesser og påvirkninger, således at regionen kan benytte visualiseringen i forbindelse med en prioritering af indsatsen. F.eks. kan et område, hvor grundvandskvaliteten er forringet som følge af overindvinding eller naturgivne forhold, eller et område, hvor grundvandskøling er den vigtigste anvendelse af grundvandet, nedprioriteres. Modsat kan vigtige indvindingsområder med god vandkvalitet og få interessekonflikter opprioriteres. Det nye i projektet er den helhedsorienterede tilgang, der så vidt muligt integrerer viden fra Naturstyrelsen, region, kommune, vandværker m.fl.; alle væsentlige interesser og påvirkninger. Dette giver blandt andet regionen en standard for at optimere sin indsats. Regionen får også en ny/bedre mulighed for at kommunikere de positive historier omkring grundvandsindsatsen – ”det hjælper faktisk noget”. Datatilgængelighed vil være af meget stor betydning, når der skal opskaleres fra testområde til større områder. Projektets læringer på dette punkt kan med fordel bringes videre til projekter vedr. datalagring og -tilgængelighed. EACO – SUCCES GENNEM FOKUSERET DATAHÅNDTERING Environmental Data Management Specialist Peter Scharling COWI A/S [email protected] Behovet for data til at underbygge visualiseringer, analyser og tolkninger er støt stigende inden for projekter vedrørende miljø- og geobranchen og der er intet der tyder på at behovet vil dale de kommende år. Indsamlingen af miljø- og geodata stiger derfor i takt med efterspørgslen. Desværre har de arbejdsprocesser samt kulturen, der skal understøtte håndteringen og anvendelsen af den støt stigende mængde af miljø- og geodata ikke fulgt med i samme grad. I dag sker håndteringen af indsamlede miljø- og geodata for mange projekters vedkommende ofte ikke optimalt. Data er spredt ud over mange lokale computere og opbevares på en lang række formater der samlet set gør opbygningen af en fælles central adgang til alle disse data umulig. Ydermere er det succesfulde projekt ofte også bygget op omkring en kombination af både de indsamlede data specifikt for projektet samt data fra nationale datacentre som Jupiter og Gerda fra GEUS. COWI og EarthFX har med GEUS på sidelinjen igennem det seneste år samlet op på de seneste 10 års erfaringer med centraliseret datamanagement og yderligere testet, implementeret og videreudviklet flere af arbejdsprocesserne. Dette har på kort tid markant forbedret både adgangen til projektspecifikke samt nationale data (f.eks. PC JupiterXL og GERDA) for både COWIs egne medarbejdere, men også for eksterne brugere som COWIs kunder og GEUS, der ønsker adgang over internettet. Dette samlede tiltag har fået betegnelsen EACO. EACO har formået at sikre alle lige adgang til relevante og opdaterede miljø- og geodata. Samtlige projekter trækker på samme datagrundlag, projekt specifikt som nationale data og bliver derved også opdateret løbende i takt med at datagrundlaget vokser. Med ét samlet datagrundlag er det også blevet muligt at automatisere og udføre avancerede beregninger, analyser og sågar tolkninger af f.eks. grundvandskemiske og geotekniske data fra hele Danmark. Da datagrundlaget løbende udbygges, kører beregningerne kontinuerligt i baggrunden og sikrer løbende opdatering af de automatiserede analyser og tolkninger. Datagrundlag, analyser og tolkninger kan alle tilgås fra en lang række platforme afhængig af behov. Er visualisering afgørende kan alle gængse GIS værktøjer arbejde direkte oven på EACO databaserne og derved vise data, der kontinuerligt bliver opdateret (EacoGIS koncept). Er ønsket at arbejde videre med data i et af Microsofts Office-produkter som Access, Excel eller Word er der også direkte mulighed for at tilgå data derfra (EacoOffice koncept). Implementeringen af EACO har på kort tid markant forbedret brugernes forståelse for den omverden, både over og under jorden, vores miljø- og geodata repræsenterer. Spor 2 Onsdag 11. marts Klimatilpasning - fagsession 3 Vand- og naturprojekter NEDSIVNING OG KONSEKVENSER FOR GRUNDVANDET Cand scient, geolog Johanne Urup Rambøll Danmark [email protected] Et af elementerne i klimatilpasningen i byområder har i de senere år været at opfordre borgerne til at håndtere regnvandet lokalt på egen grund. Derfor har kommunerne i deres sagsbehandling af bl.a. nedsivningstilladelser været interesseret i at kende nedsivningspotentialet, og GIS-kort over mulighederne for nedsivning af regnvand har indgået i bl.a. spildevandsplanlægningen. Muligheden for nedsivning af regnvand vil bl.a. afhænge af de geologiske forhold og beliggenheden af vandspejlet i de forskellige geologiske lag. I områder med meget sand i de terrænnære lag vil det være nemmere at nedsive regnvand i forhold til områder med meget ler i de terrænnære lag. Det vil tillige være nemmere at nedsive i områder, hvor det terrænnære vandspejl ligger dybere end f.eks. 3 m u. t. Dels er der en større kapacitet for opmagasinering af vand i de terrænnære lag ved dybtliggende grundvandsspejl, og dels kan nedsivning i områder med højt grundvandsspejl skabe problemer med opstuvning af vand på terræn, øget risiko for oversvømmelse af kældre og fugtskader i huse. De konsekvenser, som nedsivning kan have på grundvandet, kan være: Ændringer i vandspejlet i forskellige geologiske lag/grundvandsmagasiner Påvirkning af grundvandskvaliteten ved f.eks. nedsivning af regnvand med indhold af vejsalt Påvirkning af jord- og grundvandsforureninger ved ændringer i de hydrologiske forhold som vandspejl og nedsivningshastigheder. Disse påvirkninger har Rambøll undersøgt i forskelige områder i Storkøbenhavn ved at anvende integrerede hydrologiske modeller opstillet i Mike SHE: 1. For Gentofte og Lyngby-Taarbæk kommuner er anvendt en model i 100*100 m grid for perioden 1950 til 2062. 2. For København og Frederiksberg Kommuner er anvendt en model i 10*10 m grid. 3. For Gladsaxe Kommune er anvendt en model i 50*50 grid for perioden 1960 til 2114. For alle modeller gælder, at de dækker et større område end de nævnte kommuner. For de modeller, hvor der er anvendt en historisk periode, er der udover simulering af hydrologiske forhold også simuleret stoftransport i forhold til salt. I alle modeller er det fremtidige klima medtaget i de undersøgte scenarier. Modellerne er kalibreret mod målte data både i forhold til vandspejl og indholdet af klorid i grundvandet i de relevante grundvandsmagasiner (både sekundære og primære). I de første 2 modeller er der kun undersøgt konsekvensen for grundvandet ved nedsivning af regnvand på arealer i de nævnte kommuner, mens der i modellen for Gladsaxe også er medtaget et forventet omfang af nedsivning i nabokommunerne i de undersøgte scenarier. De nedsivningsscenarier, som er undersøgt ved de tre modeller, er forskellige og har hver bi- draget med øget viden om, hvad nedsivning af regnvand og de fremtidige klimaændringer kan betyde for grundvandet. Konklusionerne fra opgaverne kan opsummeres til følgende: Nedsivning af regnvand påvirker ikke kun lokalt, men kan påvirke grundvandsspejlet i f.eks. naboområder eller nabokommuner, selv om der ikke nedsives her. I nogle områder bidrager klimaændringerne meget til stigninger i det terrænnære grundvandsspejl, mens nedsivning af regnvand i andre områder betyder langt mere end klimaændringerne for stigninger i grundvandsspejlet. Nedsivning af vejvand med vejsalt kan betyde uønskede stigninger i kloridindholdet i grundvandet, mens nedsivning af regnvand uden salt i nogle områder kan betyde en fortynding af kloridindholdet i grundvandet. Modelresultaterne fra hvert nedsivningsscenarie viser kun, hvad konsekvensen vil være for netop det undersøgte scenarium. Jo mere realistisk det undersøgte nedsivningsscenarium er, desto nemmere er det at anvende resultaterne til f.eks. planlægning og udarbejdelse af en strategi for regnvandshåndtering. Ved opstilling af realistiske nedsivningsscenarier bør kommunernes og forsyningernes planer for afkobling af regnvand fra kloaksystemet indgå sammen med udpegning af f.eks. boligforeninger og lign, som har arealer og økonomi til at etablere større nedsivningsløsninger. Disse planforhold sammenholdes med kort over dybden til det terrænnære grundvandsspejl ved fremtidigt klima, viden om den terrænnære geologi og de hydrologiske forhold, så man ikke unødigt undersøger nedsivning i områder, hvor det allerede på forhånd vurderes ikke at kunne lade sig gøre. Ved udarbejdelse af nedsivningsstrategier er det vigtigt at holde sig for øje, at både datagrundlaget og resultater fra modelsimuleringer skal indgå i udarbejdelse af strategien, og at én type data, f.eks. dybden til det øverste vandspejl, ikke kan stå alene. NY LAR-MODEL TIL DIMENSIONERING OG SIMULERING AF LAR-ANLÆG Markeds- og udviklingschef, klimatilpasning, ph.d. Jan Jeppesen ALECTIA A/S [email protected] I VTU-projekt 7520-2012 er der udviklet en ny hydrologisk model til simulering af byens vandkredsløb med fokus på overfladisk afstrømning fra impermeable og permeable arealer, LAR og grundvand. Modellen har beregningsmoduler for grønt tag, regnvandstank, wadi, faskine m/u dræn og vejbede. Faskine-modellen medtager to-vejs interaktionen mellem faskine og grundvand. Afstrømningen kan ledes gennem flere LAR-elementer før udløb til kloak (eller recipient). Modellen simulerer også grundvandsrelaterede bidrag til afløbssystemet ved omfangsdræn og utætte kloakrør. Det totale bidrag til afløbssystemet akkumulereres i kloakoplande og kan gives som input til en afløbsmodel, så effekten af LAR på opstuvningsog oversvømmelses-hændelser i afløbssystemet kan simuleres og belyses. De udviklede beregningsmoduler er implementeret som en selvstændig beregningsproces ”LID” (Low Impact Development) i den USGS-baserede finite-difference grundvandsmodelprogram MODFLOW og benævnes ”MODFLOW-LID”. Yderligere benyttes den specielle LGR-metode (Local Grid Refinement), som muliggør en koblet simulering af en lokal- og regionalskala grundvandsmodel i MODFLOW-systemet. Lokalmodellen repræsenterer typisk et fokus-område for LAR (fx en bydel på 1×1 m cellestørrelse), mens regionalmodellen repræsenterer et større omkringliggende område (fx det hydrologiske opland på fx 100×100 m cellestørrelse). MODFLOW-LID er opbygget meget fleksibelt og det kan fx vælges helt at deaktivere integrationen med grundvand, sådan at LID-processen benyttes på et meget simpelt og beregningsmæssigt hurtigt niveau, f. eks. til simulering af ét grønt tag eller afstrømningen fra én matrikel. Modellen er demonstreret for både simple og avancerede cases i VTU-projektet; fra simulering af enkelt og serielt-forbundne LAR-elementer til simulering af eksisterende byområder i Odense, hvor effekten fra flere hundrede LAR-elementer er opskaleret til kloakoplande og bydele. Et fokus var blandt andet at simulere og evaluere effekten ved at koble LAR-anlæg delvist med de eksisterende kloakker med henblik på at opretholde det fremtidige serviceniveau. Den delvise kobling består af vandbremser, der sikrer en droslet tømning af LARanlæggene i et tempo som passer til kloakkernes afledningskapacitet. Et andet fokus var at simulere og belyse mulighederne for at benytte grønne elementer (regnbede og grønne tage) samt forbrug af regnvand (til toiletskyl og tøjvask ved regnvandstanke) med henblik på at mindske mængden til nedsivning og derved øge de generelle muligheder for afkobling af regnvand på lerede og lavtliggende arealer i Odense. Den fleksible modelopbygning sikrer at modellen kan benyttes til mange forskellige formål: fra simpel dimensionering af LAR-anlæg til klimamodellering af forskellige LAR-strategier for bydele, evt. koblet med grundvand og vandkredsløbet, til afdækning af risici for forurening af grundvandsressourcen og utilsigtede grundvandsstigninger. Modellen kan dermed levere beslutningsstøtte til en bred vifte af opgaver indenfor spildevandsbranchen. MODELLERING AF SKYBRUDSHÅNDTERING – FORSKELLIGE MODELLER GIVER FORSKELLIGE STYRKER OG SVAGHEDER Naturgeograf, ph.d. Jørn Torp Pedersen, Orbicon A/S [email protected] Kortlægning af risiko i forbindelse med skybrud indgår i de kommunale klimatilpasningsplaner som produktet af sandsynligheden for oversvømmelse og konsekvenserne af oversvømmelsen under skybrud. Kommunerne har på dette grundlag udpeget en række risikoområder, hvor klimatilpasningsindsatsen indledende koncentreres. Oplægget beskriver de modeltekniske udfordringer, der ligger i dette skridt fra den helt overordnede risikokortlægning til en kortlægning, der kan danne baggrund for udformning og dimensionering af skybrudsløsninger i det konkrete projektopland i byerne. I oplægget beskrives tilgange, fordele og ulemper ved forskellige modeller spændende fra simple terrænmodeller og strømningskort til dynamiske modeller, der inddrager afløbssystemet. Fælles for modellerne er, at ingen af dem er udviklet til det, de bliver forsøgt brugt til, og at det giver anledning til en række upræcise og potentielt problematiske resultater. Oplægget udpeger de typer af udfordringer og fejl, der går igen i modellerne og på, hvordan de kan håndteres på forskellige detaljeringsniveauer i beregningerne. En anden og væsentlig udfordring i modellering af skybrudshåndtering er fastlæggelse af servicemålene for vandhåndteringen og af den vandhåndteringsforståelse og de forudsætninger, der skal ligge til grund for beregningerne og klimatilpasningsprojekterne. Skybrudshåndtering i byerne er så ny en disciplin, at der hverken blandt beslutningstagere eller fagfolk er konsensus om disse mål og forudsætninger. Samtidig er de praktiske og økonomiske konsekvenser af forskellige mål og forudsætninger ikke belyst, ligesom beslutningsgange og aktørroller ikke ligger fast. I et par praktiske eksempler beskrives det, hvordan man på forsvarlig vis kan komme videre med skybrudshåndtering uanset, at vi bevæger os på ukendt grund – fagligt såvel som beslutningsmæssigt. RISIKOVURDERING AF NEDSIVNING AF REGNVAND OG PARADIGME FOR NEDSIVNING Miljøsagsbehandler Birgit Skånvad Allerød Kommune [email protected] I Allerød Kommune er det politisk vedtaget, at det såkaldt afvejede paradigme anvendes til at screene projekter, hvor der ansøges om tilladelse til at nedsive overfladevand. Screeningsresultatet vil have et af følgende tre udfald: ’der kan gives tilladelse til projektet’, ’det er nødvendigt at foretage yderligere vurdering for at nå til afklaring af om projektet kan opnå tilladelse’ eller ’der kan ikke opnås tilladelse til projektet i sin nuværende form’. I vurderingen indgår de væsentlige planmæssige forhold, afstandskrav samt den formodede forureningsbelastning af det overfladevand, der ønskes nedsivet. Anvendelsen af paradigmet som screeningsværktøj tager ikke mere end nogle minutter, det giver et godt overblik over eventuelle problematikker i sagen og sikrer en ensartet sagsbehandling indenfor kommunens grænser. Efter screeningen er der ofte andre problemstillinger, der skal risikovurderes. For eksempel er anvendelsen af traditionelt vejsalt til glatførebekæmpelse ikke indeholdt i paradigmet. Vi oplever også en tilbagevendende problematik vedrørende tagvand og tungmetaller, primært zink og aluminium. Baggrund for paradigmet. Forsyningen Allerød Rudersdal A/S (spildevandsselskab) tænkte, at det kunne sænke kommunens sagsbehandlingstider for håndtering af disse ansøgninger, hvis kommunen kunne anvende et screeningsværktøj. Orbicon har udarbejdet en rapport indeholdende tre paradigmeforslag. Sagsbehandlerne har derefter tilrettet rapporten med paradigmerne til de lokale forhold, foretaget præciseringer og nuanceringer, hvorefter byrådet har vedtaget det af forvaltningen indstillede forslag om at anvende det afvejede paradigme. I oplægget vil jeg gennemgå paradigmet og vise eksempler på nedsivningsprojekter, vi har givet tilladelse til. Jeg vil også nævne nogle af de problematikker, vi har diskuteret undervejs i forløbet, og hvilke løsninger vi er nået frem til. Det har været en lærerig proces, og vi lærer stadig ;o) GLATFØREBEKÆMPELSE MILJØ OG ØKONOMI Akademiingeniør Claus Frydenlund Gladsaxe Kommune [email protected] Afledning af vand i forbindelse med LAR projekter skal også ske om vinteren. At brugen af vejsalt kan udgøre en risiko for grundvandet eller for ferske recipienter, kommer ofte som en overraskelse for faggrupper, der ikke normalt beskæftiger sig med grundvand og overfladevand. Det er problematisk, da det er en udbredt misforståelse hos ansøgerne, at vejsalt (NaCl) tilbageholdes i jorden, og således ikke udgør nogen risiko over for grundvandet, og at vejsalt kan være ødelæggende for det økologiske system i søer og vandløb er ny viden for mange. Men alternative glatførebekæmpelsesmidler er heller ikke uproblematiske. Miljøeffekter ved brug af vejsalt (NaCl) Natrium-ioner kan ionbytte med bl.a. Calcium-ioner i jordmatricen og kan reducere permeabiliteten af jorden, hvilket nedsætter nedsivningsevnen. Herudover virker NaCl som en plantegift i større koncentrationer. Chlorid-ioner opløses i nedsivende vand og vil herved blive transporteret ned i grundvandsmagasinerne. Derudover kan chlorid mobilisere Cd, Pb og Zn i mindre omfang /1/. Drikkevandskriteriet for chlorid i Danmark er 250 mg/l. Grundvandet vil derfor som udgangspunkt være uegnet som drikkevand ved denne koncentration, og det kan medføre risiko for lukning af indvindingsboringer. Ved omkring 300 mg chlorid pr. liter vil vandet begynde at smage salt, og personer med forhøjet blodtryk kan blive påvirket. Det skal bemærkes, at Sveriges Levnedsmiddelstyrelse har sat en grænseværdi ved 100 mg/l for både Natriumioner og chlorid, da vandet ved disse indhold begynder at bliver korrosivt! Både natrium og chlorid vil ved udledning til navnligt mindre søer og vandløb kunne øge ionstyrken i vandet, hvilket kan have stor negativ effekt på en række vandlevende organismer. Herudover er saltvand ”tungt” og kan dermed bevirke lagdeling af vandet og forhindre eller reducere opblanding i søer. Natrium vil også kunne stimulere dannelsen af nogle blågrønalger. Brugen af vejsalt kan altså have uønsket påvirkning af både grundvand ved nedsivning og på ferske recipienter ved udledning. Derudover kan vejsalt have en negativ effekt på vejtræer og andre planter. Miljøeffekt af alternativer Der er alternativer til vejsalt på markedet i dag; de mest omtalte er CMA (Calcium MagnesiumAcetat) og KF (KaliumFormiat), samt urea. Både CMA og KF kan have iltforbrugende effekt ved udledning til recipient, Ionstyrken svarer stort set til effekten af stensalt (NaCl). CMA og KF er toksisk i niveauer på omkring 1000 mg/l over for krebsdyr. Herudover øges pH i vandet, hvor tømidlet opløses. Urea betragtes som næringssalt og ved udledning til recipient vil der potentielt være et stort iltforbrug og en ammoniak dannelse. Urea nogenlunde samme ionstyrkeeffekt som vejsalt. Fælles for de tre produkter er, at de omsættes i den øverste jordlag og sandsynligvis er relativt uproblematiske i forhold til nedsivning. I forhold til urea kan der være en nitratproblematik, som bør undersøges nærmere. Ved udledning til recipienter kan alle tre stoffer virke iltforbrugende, hvor særligt urea har et højt COD, se nedenfor /1/. Derfor bør rensning, med særligt fokus på reduktion af COD, overvejes ved udledning til recipient. Derudover bør det vurderes om ionstyrken kan reduceres. Økonomi Furesø Kommune har på en forsøgsstrækning på ca. 3 km brugt CMA og Københavns Kommune har på Øster Alle brugt kaliumformiat. Forsøgene blev igangsat på grund af mistrivsel af træer, som bla. var forårsaget af vejsalt /2/. I de to kommuner har man opgjort, at CMA koster ca. 8 gange mere end vejsalt og kaliumformiat koster ca. 15 gange mere. Der er til gengæld en besparelse på saltværn, og på sigt bør der modregnes færre udgifter til genplantning af træer og buske grundet længere levetid, færre udgifter til udskiftning af jord ved nyplantning og længere levetid på biler, cykler, belægninger og bygværker /2/. I Furesø har merprisen i runde tal været ca. 91.000 kr. pr. år, men sparet saltværn betyder, at merprisen nærmere er ca. 56.000 kr. Til gengæld spares der ekstra vanding, og man undgår ødelagt jord og døde træer, der skal udskiftes /2/. På Øster Alle koster udbringningen af kaliumformiat ca. 140.000 kr. og ca. 35.000 kr. til ekstra snerydning. Traditionel saltning ville koste ca. 8.000 kr., men hertil skal lægges ca. 120.000 kr. til saltværn. Merudgiften er dermed nede på ca. 47.000 kr., men denne merudgift svarer omtrent til at skifte jord og genplante et træ. Til orientering kan det nævnes, at der er plantet ca. 140 lindetræer langs Øster Alle /3/. Kilde: Thomas Hauerberg Larsen, Orbicon A/S Referencer /1/ ”Miljøeffekt af tømidler” Oplæg, oktober 2014, Thomas Hauerberg Larsen, Orbicon A/S /2/ ”Miljøhensyn vinder over vejsalt”, TRAFIK & VEJE, oktober 2014 Overgartner Christina Kastrup Madsen, Furesø Kommune og Fagansvarlig for vintertjenesten Kim Sørensen, Københavns Kommune /3/ ”Det dyre CMA virker fint i Furesø”, GRØNT MILJØ 10/2013 /4/ ”Kaliumformiat giver lindene vækst”, GRØNT MILJØ 10/2013 RISIKOSTYRING I OVERSVØMMELSESTRUEDE OMRÅDER – HVORNÅR ER DET ØKONOMISK FORSVARLIGT AT BESKYTTE? Chefkonsulent, hydrogeolog, ph.d. Ulla Lyngs Ladekarl ALECTIA A/S [email protected] Kommunerne har lavet klimatilpasningsplaner og nogle kommuner er udpeget i forbindelse med oversvømmelsesdirektivet og har også udarbejdet risikostyringsplaner. Begge typer af planer indeholder prioritering af handlinger til at imødegå oversvømmelser, men handlingerne er ofte betinget af, at det er økonomisk forsvarligt at beskytte. Den økonomi, man regner med i risikostyringsplaner og delvist også i klimatilpasningsplaner, er beregnet af Staten. Men ofte viser det sig, at de tiltag man gerne vil lave, er langt dyrere end de skader, oversvømmelserne forvolder. Vi ser i foredraget på, hvordan det kan være. Er skaderne for lavt værdisat eller laver vi for store projekter? Eller noget helt tredje, som f.eks. at det først er rentabelt når havvandspejlet er betydeligt højere end i dag eller at størrelsen af gridceller, som man beregner udgifter indenfor, har en betydning.. Risiko opgjort som kr/areal/år varierer betydeligt efter hvilke hændelser man kigger på, hvilke år og hvilken opløsning i kort-materialet man kigger på. Hertil kommer, at der i disse første gangs vurderinger mangler en del vurderinger af tab. De kommuner, som har sammenlignet omkostningerne ved oversvømmelser med udgiften til beskyttelse har skullet overveje, hvorledes de vil bruge data, om der er andre medfølgende gevinster ved at klimasikre end blot at undgå reparationer. Tidshorisonten er en af de vigtigste parametre ved fastsættelse af, hvor store omkostningerne til klimatilpasning må være. Serviceniveauet er en anden parameter, som spiller ind. Det niveau, man vælger, kan være betinget af politisk vilje og af forsyningens ønsker og muligheder. I foredraget vil blive vist cases på forskellige omkostningsniveauer med eksempler på klimaboulevarder, sluser og pumper. Specielt oversvømmelse fra vandløb er interessant især med kobling til havvandsstand. Eksempler på økonomiske overslag på handlinger vises. Risikostyringsplanerne er i høring nu og skal være vedtaget i oktober 2015, hvorefter Staten sender planerne til EU. Klimatilpasningsplanerne skulle allerede være vedtaget. For risikostyringsplanerne skal handlingerne implementeres over en 6-årig periode. VAND- OG NATURPROJEKT I KARLSTRUP OG KARLSLUNDE MOSE Cand. scient. Mads Lottrup Jyde NIRAS A/S [email protected] Figur 1: Etablering af et helt nyt vandløb gjorde det muligt at lede vandet uden om bebyggelserne i Greve by og Karlstrup Strand. Omlægning af Karlstrup Møllebæk i 1960’erne i forbindelse med udbygningen af Greve by, førte til øget afvanding af den fredede Karlstrup og Karlslunde Mose og sendte samtidigt en langt større mængde regnvand ned gennem bebyggelsen Karlstrup Strand syd for Greve. Efterfølgende befæstning af oplandet og hyppigere og kraftige regnhændelser har ført til gentagende oversvømmelser af beboelsesejendomme i Karlstrup Strand. Kommunegrænsen mellem Greve og Solrød løber midt igennem Karlstrup og Karlslunde Moser og regnvandet passerede på sin vej nedstrøms desuden grænsen mellem Greve Forsyning og Solrød Forsyning. Forsyningen stod over for et krav om, at skulle forsinke regnvandet fra de opstrøms beliggende bebyggelser, Tune by og Karlslunde Landsby for at undgå oversvømmelser i Karlstrup Strand. De konventionelle løsninger ville være underjordiske betonbassiner, eller åbne forsinkelsesbassiner. Den alternative løsning var, at anvende regnvandet til at genoprette den naturlige hydrologi med periodevise oversvømmelser i mosen - og samtidigt lede vandet uden om Karlstrup Strand i et helt nyt tracé. Hele mosen og det tilgrænsende skov området er dog fredet, hvilket betød at der skulle skabes en teknisk holdbar løsning på naturens præmisser, og i overensstemmelse med de gældende fredninger. Projektet har været karakteriseret ved en meget lang idéfase, og i løbet af processen er de to forsyninger blevet udskilt fra kommunerne og lagt sammen. Den lange idéfase har været befordrende for at tænke ud af boksen. Projektet har løbende ændret sig og knopskudt for at tage hensyn til flere interesser. Først i forbindelse med reguleringsprojektet bliver projektet endeligt defineret og afgrænset. Mht. finansiering, så har flere lag/formål med projektet givet flere investorer men også større krav til at finde synergier i projektet: ”Når fællesskabet betaler skal der mere end én gevinst”. I et projekt som dette er det helt essentielt at få de forskellige interessenter inddraget fra start så de kan være med i processen og få medejerskab i projektet. Når der arbejdes i den bynære natur, som anvendes rekreativt af et stort antal mennesker, er der naturligvis mange forskellige interesser i spil. Projektet blev tidligt understøttet med et Grønt Partnerskab, der inddrog de væsentligste interessenter fra start. Processen frem til realiseringen af projektet har været lang, men inddragelse af det Grønne Partnerskab og andre interessenter i hele planlægningsfasen vurderes at være givet rigtigt godt ud og har sikret et projekt, der har bred opbakning og forankring i hele projektgruppen og i det politiske bagland. Projektet viser, at der er økonomiske, rekreative og naturmæssige gevinster ved at tænke i alternative løsninger til håndtering af regnvand – kommunerne, forsyninger og rådgivere skal være bedre til at se mulighederne og få idéerne til hvordan naturen kan tænkes ind. Ved at omlægge vandløbene blev der genskabt naturlige vandløb med varieret strømha- stighed og bundsubstrat. Allerede første vinter var der havørred, der gydede i vandløbene og isfuglen har også lagt vejen forbi. Vandløbet har nu mulighed for at opnå målsætningen i vandplanerne. Som en del af projektet blev der blevet anlagt nye stier, både til gående, cyklende og ridende. Det har øget beboernes mulighed for at anvende området rekreativt – et område der i forvejen var meget benyttet af borgerne i Greve og Solrød Kommuner. Samtidigt slap forsyningen for at udføre omkostningstunge (ca. 2 x prisen af nuværende projekt) forsinkelsesbassiner i oplandet. Da der er tale om et projekt bestående af højt specialiserede fagområder, f.eks. anlæg af vandløb og tunnelering under S-banen, blev det i forbindelse med udførslen af projektet valgt, at opdele projektet i flere forskellige entrepriser. Dette har sikret højst mulig kvalitet i udførslen af de enkelte elementer i projektet. De vigtigste erfaringer fra projektet har været: - Inddrag alle interessenter fra start Tænk på tværs af fag – og kommunegrænser Byg de tekniske anlæg på naturens præmisser KYSTSIKRING OG GENSKABELSE AF NATURLIG HYDROLOGI I NATURPERLEN LL. LYNGBY MOSE Projektleder, cand.scient. Anna Tauby NIRAS A/S [email protected] Ud til Arresø i Hillerød Kommune ligger det smukke og meget værdifulde naturområde Ll. Lyngby Mose, som Hillerød Kommune og Naturstyrelsen i årevis har haft ønske om at beskytte og fremme. Ll. Lyngby Mose er en del af NATURA2000 område nr. 134 ”Arresø, Ellemose og Ll. Lyngby Mose. Ll. Lyngby Mose indeholder nogle af Danmarks bedste eksempler på naturtyperne kalkpåvirkede rigkær og ekstremrigkær. Rigkær er en meget blomsterrig naturtype og her findes en række sjældne og truede plantearter. I Ll. Lyngby Mose er registreret over 500 forskellige arter og underarter, herunder flere beskyttede arter f.eks. vibefedt samt flere arter af gøgeurt. Størstedelen af mosen er §3 beskyttet og endvidere er hele mosen fredet og udpeget som naturperle. Grundet mosens store naturmæssige værdi og placering i et NATURA2000 område, har 37 ha af Ll. Lyngby Mose fået udpegningen område til genskabelse af naturlig hydrologi. Naturværdierne i Ll. Lyngby Mose har indtil for ganske nyligt været voldsomt truet af to faktorer nemlig 1) oversvømmelse med det nærringsrige søvand fra Arresø og 2) udtørring og følgende afbrænding af mosens tørv. På den baggrund har kommunen, Naturstyrelsen og NIRAS samarbejdet om en forundersøgelse af de tekniske, biologiske og ejendomsmæssige forhold i mosen og muligheder for at bevare den værdifulde natur bedst muligt og samtidig tage hensyn til mosens landbrugsmæssige interesser. På baggrund af den tekniske og biologiske forundersøgelse vil de sårbare rigkær kunne få stor gavn af ændrede hydrologiske forhold i mosen og det er helt essentielt, at der skabes kystsikring mod Arresøs nærringsrige vand. Vandet fra søen har ved flere storme været meget tæt på at gennembryde strandvolden og oversvømme mosen, senest ved stormen i dec. 2013. Et enkelt tilfælde af oversvømmelse vil have voldsom påvirkning på rigkærernes botaniske sammensætning. Naturprojektet indebærer kystsikring på to strækninger langs Arresøs bred, samt etablering af en opstemning for at genskabe den fugtighedsgrad, der er nødvendig for, at mosens tørv ikke brændes af i de tørre somre. Mosens rigkær ligger i forskellige højdeniveauer, hvorfor det havde været naturmæssigt mest optimalt at etablere flere individuelle opstemninger. Dette var dog ikke muligt af lodsejermæssige årsager. Naturprojektet i Ll. Lyngby Mose havde entrepriseopstart i januar måned 2015 og er netop nu under afslutning. Projektet er udført med midler fra NaturErhvervstyrelsens pulje til genskabelse af naturlig hydrologi. Det særlige ved projektet i Ll. Lyngby Mose er, at Hillerød Kommunen og Naturstyrelsen har prioriteret at beskytte og fremme naturværdierne i rigkærerne nu, hvor naturkvaliteten endnu er meget høj. Ofte ses det, at naturprojekter først bliver sat i værk, når en egentlig naturgen- opretning er nødvendig, og når store biologiske værdier er gået tabt. Ll. Lyngby Moses værdifulde biodiversitet er med det netop udførte naturbeskyttelsesprojekt sikret en bedre fremtid. Ll. Lyngby Mose er beliggende ud til Arresø i Hillerød Kommune. De rødskraverede felter viser rigkær af høj (2 og 3) og moderat kvalitet (1 og 4-7). Den blågrønne skravering viser området, der er udpeget til genskabelse af naturlig hydrologi, rød linje markerer projektets overordnede afgrænsning. KORTLÆGNING AF SAMMENHÆNG MELLEM OVERFLADEVAND OG GRUNDVAND Projektchef, geofysiker, Mette Ryom Nielsen, Rambøll Projektleder, geolog, Marianne Jeppesen, Lyngby-Taarbæk Forsyning [email protected] Indledning Interaktion mellem grundvand og overfladevand i søer, vandløb og vådområder er af stor betydning både for hele vandmiljøet og for naturen. For at kunne opfylde vandrammedirektivets miljømål om god tilstand i hele vandmiljøet i 2015, og for at myndighederne kan konsekvensvurdere eventuelle grundvandsindvindinger i nærheden af natura2000 områder, er der behov for metoder, der gør det muligt konkret at evaluere graden af interaktion mellem overfladevand og grundvand. MRS-metoden er den eneste metode der med målinger fra overfladen direkte kan estimere vandindholdet og den hydrauliske ledningsevne i forskellige dybder. Siden 2006 er metoden anvendt med succes til udpegning af optimale lokaliteter for vandindvindingsboringer. Det er midlertidig muligt at optimere metoden til en mere overfladenær fokus, og dermed direkte beeller afkræfte om der er sammenhæng mellem overfladevand og grundvand. Formål I det konkrete eksempel har Rambøll, for Lyngby-Taarbæk Forsyning, udført MRS i Jærgersborg Dyrehave i nærheden vandhuller og søer for at vurdere graden af mulig interaktion mellem overfladevandet og grundvandet. Resultaterne skal inddrages i vurderinger af, om vandindvinding på forsyningens planlagte nye kildeplads i Jægersborg Dyrehave, vil have indflydelse på vandhullerne. Derudover er formålet med MRS at forbedre vidensgrundlaget for udpegning af optimale lokaliteter til undersøgelsesboringer med henblik på den fremtidige vandindvinding. Metode MRS (Magnetisk Resonans Sondering) bygger på samme princip som hospitalernes MRscannere, dvs. at protoner i vand har et magnetisk spinmoment, der kan påvirkes med elektriske pulse med en frekvens, der er i resonans med spinmomentet. Dette giver et resonanssignal, der er proportionalt med mængden af vand, og de resulterende parametre er procentvis vandindhold og hydraulisk ledningsevne relateret til forskellige dybdeniveauer. MRS-målingerne foregår ved at lægge et kabel ud på jordoverfladen, f.eks. i et kvadrat på 50 m x 50 m eller anden form og dimension, afhængig af den ønskede måledybde. I dette kabel udsendes elektriske pulse med en nøje afstemt frekvens til den aktuelle lokalitet. Resonanssignaler fra vandet, opsamles ligeledes i det udlagte kabel. Der kan måles til en maksimal dybde af ca. 120 m, og der skal holdes en vis afstand til elektriske installationer. Der udføres altid en traditionel jordbaseret TEM-måling på samme lokalitet, som anvendes som supplerende data, ved tolkning af de indsamlede MRS-data. Resultater Der er udført i alt 12 MRS- og TEM-målinger i Jærgersborg Dyrehave, hvoraf 7 er udført i nærheden af de vandhuller og søer der findes i området. Resultaterne viser, at der i 6 tilfæl- de med sikkerhed er tydelig adskillelse mellem overfladevandet og grundvandet. Resultatet fra 3 af disse MRS er illustreret i figur 1, i form af det tolkede procentvise vandindhold ned til ca. 70 m dybde. Overfladevandet ses som et udslag i vandindholdet inden for de øverste 5 m, og grundvandet ses som større udslag, i større dybdeintervaller, i vandindholdet i dybere niveauer. Såfremt der er tolket et dybdeinterval uden vandindhold mellem overfladevandet og grundvandet, vurderes der ikke at være interaktion mellem overfladevandet og grundvandet på den pågældende lokalitet. Figur 1. Det tolkede procentvise vandindhold (x-aksen), som funktion af dybden (y-aksen), for 3 MRS i Jægersborg Dyrehave. Farveskalaen angiver den tolkede henfaldstid T1, en parameter der anvendes til at estimere den hydrauliske ledningsevne (rød=lav T1=lav hydraulisk ledningsevne, blå=høj T1=høj hydraulisk ledningsevne). Konklusion I eksemplet fra Jærgersborg Dyrehave giver MRS-resultaterne indikationer af, at etablering af en ny kildeplads med grundvandsindvinding med stor sandsynlighed ikke vil påvirke overfladevandet. Denne viden er afgørende for Lyngby-Taarbæk Forsyning i deres prioritering af placeringerne af fremtidige vandforsyningsboringer og en eventuel efterfølgende ansøgning om indvindingstilladelse. Spor 3 Onsdag 11. marts Høfde 42 Afværge Indeklima HØFDE 42 DEMONSTRATIONSFORSØG MED IN SITU BASISK HYDROLYSE RESULTATER OG ANBEFALINGER Civilingeniør, ph.d. Lars F. Bennedsen, Rambøll Civilingeniør, ph.d. Kirsten Rügge og chefkonsulent Torben H. Jørgensen, COWI A/S Adjunkt Jens Muff, Aalborg Universitet Civilingeniør Freddy S. Petersen, Kogsgaard Miljø Leah MacKinnon, Senior Engineer, og Neal Durant, Principal Engineer, Geosyntec, USA Biolog, ph.d. Morten Bondgaard, Region Midtjylland [email protected] Baggrund I perioden 1953-1962 deponerede kemikaliefabrikken Cheminova med myndighedernes tilladelse spildevand og fast affald mellem 2 sandklitter ved Harboøre Tange tæt ved Nordsøen. Området ved Høfde 42 er derfor i dag kraftigt forurenet med mere end 100 tons pesticidprodukter (primært parathion). Forureningen med pesticider findes primært som DNAPL, hvor hovedparten er til stede som residual fri fase. Området på 20.000 m2 blev i 2006 omkranset af en 14 m dyb jernspuns. Efter at have screenet er række afværgemetoder blev der i 2007 igangsat indledende test med en ny afværgemetode baseret på in situ basisk hydrolyse. Med baggrund i disse forsøg besluttede Region Midtjylland i 2009 med finansiel støtte fra Miljøstyrelsen og EUkommissionens LIFE+ program, at iværksætte demonstrationsprojektet ”NorthPestClean”. Formål og strategi NorthPestClean har haft det primære formål at demonstrere effektiviteten af in situ basisk hydrolyse over for pesticidforurening i jord og grundvand. Herudover er der afprøvet forskellige teknikker til at fremme processen, såkaldte "enhancement metoder", herunder recirkulation, tilsætning af en surfactant samt vibrationer. Demonstrationsprojektet er udført i tre separate indspunsede testceller (10m x 10m) samt 3 testrør (kontrolrør). Testcellerne blev drænet for vand og efterfølgende fyldt op med en natriumhydroxid-opløsning for at forøge pH til over 12. De basiske forhold medfører en hydrolyse af organophosphat-pesticider til vandopløselige hydrolyseprodukter, som kan fjernes ved oppumpning af vandet. Testcellerne blev anvendt til: Testcelle 1 – Test af vibrationer Testcelle 2 – Test af recirkulation og surfactant Testcelle 3 – Ingen enhancement (kontrol) Forsøget blev inddelt i tre cyklusser, hvor testcellerne blev drænet før cyklus 1 og 2: Cyklus 1: Infiltration af NaOH. Ingen enhancement. Dræning ved afslutning. Cyklus 2: Infiltration af NaOH. Efter 1 måned blev enhancement metoderne igangsat. Cyklus 3: Videreførelse af cyklus 2, men med modificerede enhancement metoder. Demonstrationsprojektet har kørt fra februar 2011 til 2014. Resultater I projektet blev der udtaget og analyseret mere end 2.000 vand- og 1.200 jordprøver gennem tre år til vurdering af effektiviteten af den basiske hydrolyse og de forskellige enhancement metoder. Der blev anvendt en række forskelige parametre til vurdering af massefjernelse, som er den primære parameter til vurdering af effektiviteten. Disse inkluderede bl.a. pesticider i jordprøver, hydrolyseprodukter i vandet samt total N, P og NVOC. Resultaterne viste, at den basiske hydrolyse var meget effektiv over for methylparathion (MP3), e-sulfotep og malathion med massefjernelser på 62-99 % over en periode på 800 dage. Hydrolysekinetikken for ethylparathion (EP3) var noget langsommere med massefjernelser på 21-61 % i de tre testceller, svarende til hydrolyse af 100-300 kg EP3 i hver testcelle. De høje massefjernelser for MP3, malathion og e-sulfotep indikerer, at der ikke er problemer med kontakt mellem NaOH og DNAPL, hvilket kan være årsagen til at enhancement metoderne kun havde begrænset effekt. De basiske forhold medførte endvidere en mobilisering af kviksølv, som resulterede i en stigning i vandkoncentrationer med omkring en faktor 1.000. Anbefalinger Den overordnede konklusion på forsøgene er, at in situ basisk hydrolyse kan bruges til at oprense pesticidforurenet jord og grundvand på Høfde 42 og andre pesticidforurenede lokaliteter. Når man overfører resultaterne fra forsøgene til en fuldskalaoprensning af Høfde 42, betyder det, at ludbehandlingen skal gentages ca. otte gange, før tilstrækkelig EP3 er nedbrudt og fjernet. En fuldskala oprensning med basisk hydrolyse vurderes at ville tage ca. 10 år og vil koste omkring 100 mio. kr. I præsentationen gennemgås projektets faser, forløbet af den basiske hydrolyse, massefjernelse og anbefalinger til en fuldskalaoprensning. I de efterfølgende to indlæg beskrives implementeringen af enhancement-metoderne og praktiske erfaringer fra felten samt bæredygtigheden ved forskellige afværgescenarier. HØFDE 42-ENHANCEMENTMETODER OG PRAKTISKE ERFARINGER Civilingeniør, ph.d. Kirsten Rügge, COWI A/S Chefkonsulent Torben Højbjerg Jørgensen, og Jacob Egede Andersen, COWI A/S, Civilingeniør, ph.d. Lars F. Bennedsen, Rambøll Adjunkt Jens Muff, Aalborg Universitet Civilingeniør Freddy S. Petersen, Kogsgaard Miljø, Leah MacKinnon, Senior Engineer, og Neal Durant, Principal Engineer, Geosyntec, USA Biolog, ph.d. Morten Bondgaard, Region Midtjylland. [email protected] Indledning På Vestkysten ud for Høfde 42 findes en omfattende forurening med pesticiderne parathion og methylparathion samt andre kemikalier. Forureningen stammer hovedsageligt fra deponering af spildevand og fast affald fra virksomheden Cheminova, men også den danske stat har deponeret kemiskaffald i perioden 1953-1962. Med støtte fra Miljøstyrelsen og EU-kommissionens LIFE+ program igangsatte Region Midtjylland et demonstrationsprojekt ”NorthPestClean” i 2011. Projektet havde til formål at dokumentere effektiviteten af afværgemetoden ”in situ basisk hydrolyse” ved pilotforsøg, herunder at afprøve forskellige, ”contact enhancement" metoder" til forbedring den basiske hydrolyse. Projektet blev afsluttet i november 2014. Demonstrationsprojektet er udført i tre testceller a 100 m2. Testcellerne er etableret ved indspunsning for at give fuld hydraulisk kontrol. Nedenfor beskrives nogle af de praktiske erfaringer fra pilotprojektet, specielt i forhold til de enkelte enhancement metoder. Recirkulation Der blev i første omgang etableret 3 infiltration- og 3 pumpeboringer i Testcelle 2. Vandet blev pumpet fra pumpeboringerne i 3 separate lukkede systemer gennem posefiltre, hvorefter det blev ledt tilbage til cellen via infiltrationsboringerne. Alle pumper var programmeret til at køre med et konstant flow. Såfremt der ikke var flow i en 5 minutters periode, slog pumpen fra, og der blev der sendt en alarm via SMS. På grund af den faldende effektivitet af pumpeboringerne, blev flowet nedjusteret adskillige gange i løbet af perioden for at opnå et kontinuert flow. Alligevel faldt vandspejlet i boringerne ofte til under oversiden af filteret, hvilket forårsagede indtrængning af atmosfærisk luft i boringerne/det oppumpede vand og heraf følgende tilklogning af både pumpe- og infiltrationsboringer. Til afhjælpning af denne tilklogning blev der indblæst nitrogen under højt tryk (3 bar) med 1-2 ugers mellemrum. I alt 8 Nm3 nitrogen blev indblæst i hver boring over 8-10 minutter (800-1000 l N2/min). Senere i demonstrationsprojektet blev pumpestyringen ændret til igen at operere ved et konstant flow, men samtidig at slå fra, når vandspejlet faldt til nær toppen af filterindtaget i pumpeboringen. Når vandspejlet igen var tilbage, genstartede pumperne. Denne tilgang resulterede i en mere kontinuert recirkulation, og beluftning af filter/vand blev undgået, da vandet altid var over filterindtag. Herved reduceredes problemer med klogning væsentligt. Ved samme lejlighed blev effektiviteten af stålfiltre (Johnson filtre bestående af 1,5 m AISI304 rustfrit stålfiltre, DIN115mm, 0,6 mm slidsebredde) testet. Disse viste sig at være bedre ydende og mere modstandsdygtige over for tilklogning. Efterfølgende kunne recirkulationen opretholdes gennem hele perioden. Alle data kunne overvåges via en web-side, og recirkulation derfor justeres løbende. Surfactant Der blev i sidste del af projektet tilsat en surfactant (Ecosurf EH9) til testcellen med recirkulation. Surfactanten blev blandet med oppumpet vand i en 25 % opløsning i palletanke. I alt blev 1.600 l surfactant blandet med 6.400 l oppumpet vand. Opblanding blev udført med dykpumper, men efter adskillige timers omrøring var der stadig et lag af viskøst produkt på overfladen. Dette lag blev skimmet af, opløst i en lille smule varmt vand og hældt tilbage i palletanken, hvor det let kunne opblandes i resten af opløsningen. Ved temperaturer under 16˚C bliver surfactanten meget viskøs, hvilket gør opblanding vanskelig. Skumdannelse blev undgået ved at holde omrøringen under vandoverfladen. Akustiske vibrationer Forforsøg viste, at en ex situ løsning (vibrationer tilført fra terræn) var lige så effektiv og lettere at håndtere end en in situ løsning (vibrationer tilført under vandspejlet). Der blev derfor designet en stationær vibrationsenhed, som ud fra testen skulle køre med en frekvens på 43 hZ og en kraft på ca. 26,2 kN. Enheden blev placeret på terræn i Testcelle 1. I testcellen med recirkulation blev nitrogenindblæsninger anvendt til at reducere klogging i boringerne. Idet dette medførte en vis bevægelse af vandet i testcellen, blev denne metode efterfølgende forsøgt anvendt sammen med vibration for at se, om det kunne forbedre kontakten mellem lud og forurening og dermed øge effektiviteten af den basiske hydrolyse. I den sidste del af projektet blev driftstiden af vibratoren sat op, således at den nu kørte 15 minutter efterfulgt af 5 minutters pause. Dette medførte, af motoren brændte varm, og vibrationstiden måtte sættes ned. Der blev derfor etableret en bedre ventilation omkring motoren, og drifttiden kunne derefter sættest op til 15 minutters drift efterfulgt af 5 minutters pause igen. Lessens learned På trods af tilklogning var det muligt at opretholde en fornuftig recirkulation ved indblæsning af nitrogen i boringerne jævnligt. Recirkulationen i sig selv forbedrede ikke den basiske hydrolyse, men recirkulationen viste tydeligt, at der skete en god opblanding i behandlingsområdet og også i området over behandlingsområdet, som medførte en udligning i koncentrationer og pH i hele testcellen. Recirkulation anbefales ikke anvendt kontinuert i fuldskalaoprensningen, men derimod som indledende opblanding efter hver NaOH tilsætning for at sikre, at der opnås en god fordeling af NaOH i hele behandlingsområdet. Tilsætning af surfactant skal ske ved en så høj temperatur, at dannelse af en "ikke blandbar" viskøs opløsning undgås. Tilsætingen af surfactant i forbindelse med recirkulation resulterede i en markant højere koncentration af bl.a. den primære forureningskomponent parathion i vandet. På dette tidspunkt var der en forholdsvis lav pH (10-11) i cellen, hvilket formodes at være årsag til, at der ikke blev konstateret en forbedret hydrolyse. På trods af at hydrolysen ikke blev forbedret, medfører den øgede opløsning af parathion, at der vil kunne fjernes betydelige mængder parathion ved ”pump and treat”. Den stationære vibrationsenhed placeret på terræn viste sig i stand til at levere de ønskede vibrationer (afsætte energi) til den ønskede dybde. Vibrationer kunne ikke dokumenteres at medføre en væsentligt øget hydrolysehastighed, hverken alene eller i kombination med nitrogenindblæsninger, og anbefales derfor ikke anvendt i fuldskala-oprensningen. MULTIKRITERIEMETODE TIL VURDERING AF BÆREDYGTIGHEDEN AF AFVÆRGESCENARIER FOR HØFDE 42, HERUNDER DEN POLITISKE PROCES Gitte Lemming Søndergaard1, Morten Bondgaard2, Philip J. Binning, Kaspar Rüegg, Anja Melvej, Børge Hvidberg og Poul L. Bjerg. 1 2 Seniorforsker, DTU Miljø, [email protected] Biolog, ph.d, Region Midtjylland, [email protected] For at forbedre beslutninger i forhold til valg af afværgemetoder for forurenede grunde, har der både nationalt og internationalt været fokus på at vurdere den samlede bæredygtighed af afværgemetoder. Denne vurdering bør inddrage økonomiske såvel som miljømæssige og samfundsmæssige påvirkninger af afværgealternativet. Der er udviklet en metode til bæredygtighedsvurdering af afværgealternativer for en forurenet lokalitet. Metoden har til formål at støtte beslutningsprocessen omkring valg af afværgemetoder og er opbygget som en multikriterie-vurderingsmetode, der inddrager følgende hovedkriterier: effekt af afværge (Effekt), omkostninger af afværge (Økonomi), tidshorisont for implementering af afværgeløsningen (Tid) samt afværgemetodens afledte effekter på miljø (Miljø) og samfund (Samfund). Alle hovedkriterier, undtagen Tid, er inddelt i en række underkriterier. Løsningsalternativernes præstation på de forskellige underkriterier er opgjort dels ved kvantitative vurderinger, eksempelvis er miljøeffekterne i høj grad baseret på livscyklusvurderinger (LCA) af afværgealternativerne, eller ved kvalitative vurderinger af påvirkningen på en skala fra 1-5. For hvert hovedkriterium beregner metoden en normaliseret score mellem 0 og 1, hvor 0 betegner den bedst mulige score og 1 gives til det alternativ, der klarer sig dårligst for det pågældende kriterium. Den samlede score i bæredygtighedsvurderingen beregnes som en vægtet sum af de normaliserede scorer for de 5 hovedkriterier, hvor vægtene for de enkelte hoved- og underkriterier er fastsat af et interessentpanel. Multikriteriemetoden er afprøvet til at lave en bæredygtighedsvurdering af 4 afværgealternativer for kemikaliedepotet ved Høfde 42. De fire løsningsalternativer er A1) Fortsat indeslutning med stålspuns, A2) In situ basisk hydrolyse, A3) In situ termisk oprensning ved injektion af damp og A4) Afgravning efterfulgt af off-site behandling og slutdeponering af jorden. Et bredt sammensat interessantpanel, der repræsenterede både nationale, regionale og lokale interesser, vurderede vigtigheden af de 5 hovedkriterier i forhold til hinanden. Derudover vurderede de vigtigheden af underkriterierne indenfor hovedkriterierne Samfund og Miljø. Ved en lige vægtning af de 5 hovedkriterier opnåede in situ termisk oprensning den laveste score (og dermed bedste score) efterfulgt af in situ basisk hydrolyse. Når kriterierne blev vægtet i henhold til interessenternes vægte var det derimod afgravning, off-site behandling og deponering der faldt ud som den mest bæredygtige løsning for Høfde 42. Dette resultat kan virke overraskende, idet denne løsning giver de største afledte miljøeffekter og er dyrest, men skyldes helt overvejende, at det er den eneste løsning, der effektivt fjerner alle forureningsstoffer fra jorden og ikke efterlader kviksølv tilbage, idet Effekt var det kriterium som interessenterne vurderede var vigtigst. I august 2014 blev håndtering af kemikaliedepotet ved Høfde 42 behandlet i Regionsrådet i Region Midtjylland. Bæredygtighedsvurdering af de 4 afværgealternativer spillede en central rolle i den politiske beslutning om, at en fremtidig afværge på Høfde 42 skal ske ved afgravning efterfulgt af termiske destruktion og deponering af jorden. Den udviklede multikriteriemodel giver værdifuld indsigt i, hvorledes de sammenlignede afværgealternativ klarer sig i forhold til de 5 hovedkriterier Effekt, Økonomi, Tid, Miljø og Samfund. Derudover giver den mulighed for at beregnet en vægtet score for hvert afværgealternativ for at identificere det alternativ, der opnår den laveste score og dermed er mere bæredygtig. Multikriteriemodellen er udviklet som en generel model, der kan anvendes på alle typer af forurenede grunde. IN SITU REMEDIATION OF CHLORINATED SOLVENTS IN CLAY TILL USING ZERO VALENT IRON DELIVERED BY JET INJECTION TECHNOLOGY – FULL SCALE DEMONSTRATION Chapman Ross, Senior Environmental Engineer Geosyntec Consultants [email protected] In situ remediation of chlorinated solvents in clay till is challenging because low permeability constrains reagent delivery, and solvent diffusion into the soil matrix limits the rate of treatment. Pneumatic and hydraulic fracturing can enhance delivery of treatment agents; however, their radius of injection (ROI) is limited in clay till and primarily controlled by natural fracture networks. In this abstract we present the results of a full scale demonstration project using jet injection with Zero Valent Iron (ZVI), a novel 700 bar (10,000 psi) hydraulic fracturing method intended to create large hydraulic fractures in low-permeability soils. Unlike traditional injection methods, high-pressure jet injection uses 700 bar water jets with sufficient kinetic energy to erode conduits in the soil extending radially from the point of injection. A series of pilot tests performed from 2011 to 2013 showed greater ROI with jet injection than conventional fracturing methods, the potential to bypass natural fractures, and feasibility of implementation with direct push technology (DPT) drilling techniques. A full scale demonstration project was completed from November to December 2014 at a TCE contaminated site in Nivå approximately 50 km north of Copenhagen. The project is funded by the Capital Region of Denmark. Prior to implementing jet injection, an extensive characterization campaign was performed to delineate the contamination accurately and to establish a baseline against which the performance of the remedial treatments can be accessed. The jet injection and the subsequent investigation of the ZVI distribution in the clay was performed from November to December 2014. Approximately 50 tonnes of ZVI powder was delivered at depths between 4.5 and 12 m over an area of 750 m2. ZVI was delivered in situ by jet injection technology deployed with a DPT drilling platform. The DPT jet injection technology is expected to create essentially horizontal fractures filled with treatment reagents in the clay till. The ZVI was mixed with sand of similar grain size to provide cost-effective and broad in situ distribution. The vertical and horizontal distribution of ZVI in the treatment area was mapped in detail with approximately 80 intact soil borings intended to investigate and document the ROI at each injection depth interval. Cores were screened visually and logged in the field for geology, the presence of ZVI, PID readings, colored sand, and/or dye tracer. At the ATV winter meeting we will present the results of the first full scale field application and the distribution of reagents in the clay till and give a preliminary assessment of the overall perspective using jet injection in clay till to treat chlorinated solvents. ERFARINGER MED GASTERMISK OPRENSNING I DANMARK Seniorprojektleder Jacob Heggelund Christiansen COWI A/S Forurenede grunde og affald [email protected] Fuld oprensning efter spild fra villaolietanke er ofte kostbare og komplicerede pga. forurening under beboelsen. Som alternativ til nedrivning og opgravning er der i Helsingør foretaget en gasdrevet termisk oprensning. Den første fuldskala af sin slags i Danmark. Termiske oprensninger med elvarme og damp er tidligere anvendt i Danmark, og princippet med gasopvarmning er tilsvarende: Ved tilstrækkelig høj varme går alle forureningskomponenter på dampform og kan ekstraheres fra jorden. En markant fordel ved gastermisk oprensning er, at de ekstraherede kulbrinter kan blæses ind i gasflammen og dermed forbrændes på stedet. Der bliver således intet restprodukt til opsamling på kulfiltre og bortskaffelse. Det spildte brændstof bidrager til opvarmningen, og problemet bliver dermed en del af løsningen. Formålet i Helsingør har været at opnå en fuld oprensning til konkurrencedygtig tid og pris, og uden at nedrive huset eller genhuse beboerne. Og samtidig afprøve en lovende metode, som hidtil primært er anvendt i Belgien, Frankrig og USA. Traditionel dokumentation af opgravning foregår med jordprøver i udgravningens synlige bund og fronter. Dokumentation af en (gas-) termisk oprensning er mere udfordrende da rådgivere og myndigheder skal forholde sig til dokumentation bestående af omfattende oplysninger fra temperaturfølere, tryktransmittere, diverse gasmålinger og kun relativt få jordprøver. Hvornår er dokumentationen tilstrækkelig? Det fremlægges hvordan metodens fleksibilitet har været udnyttet under de ret vanskelige fysiske forhold og hvordan oprensningen er dokumenteret. Man kan følge sammenhængen mellem indhold af CO og temperaturudvikling, med heraf følgende afgasning af totalkulbrinter og BTEX, og det ses, at der straks fra opvarmningens begyndelse kunne ekstraheres store mængder kulbrinter, som er brændt af i gasflammen og har bidraget til yderligere opvarmning. Metoden er følsom over for indstrømmende grundvand (ligesom øvrige ISTD-metoder) og justering af luftflowet samt andre reguleringer i systemet, som har stor betydning for varmeafgivelsen til jorden. Der har desuden været udfordringer med støj fra vacuumanlæg og stopkriterier. Usikre stopkriterier i forhold til ekstraktionsluften har betydet, at driftsperioden blev forlænget for at være sikker på at få det hele med. Alle kontroljordprøver efter opvarmning har været helt rene, og der vurderes at være opnået en fuld oprensning indenfor den aftalte pris. Endelig dokumentation overfor kommunen er under udarbejdelse. BIOAUGMENTERING TIL OPRENSNING AF PESTICIDPUNKTKILDER Seniorforsker Anders Johansen, Aarhus Universitet, Institut for Miljøvidenskab Miljøingeniør Katrine Smith, Miljøstyrelsen; hydrogeolog Hasse Milter, Region Sjælland Senior Scientist Ulrich Bay Gosewinkel og ph.d.-stud. Tue K. Nielsen; Aarhus Universitet Civilingeniør, ph.d. Katerina Tsitonaki, civilingeniør Sandra Roost, projektleder Kresten Andersen, geolog Lars C. Larsen og civilingeniør, ph.d. Nina Tuxen, Orbicon A/S [email protected] I Danmark er der begrænsede erfaringer med oprensning af forureninger der skyldes pesticidpunktkilder. Ved denne type af forurening har der typisk været anvendt traditionelle pump and treat-afværgemetoder eller afgravning. Det har dog vist sig, at naturlig nedbrydning, kan være en mulig afværgestrategi på pesticidforurenede lossepladser. Nedbrydning af phenoxysyrer kan udføres af bakterier, der kan producere specifikke enzymer til nedbrydning af denne type pesticider. Studier har vist, at visse bakterieisolater er i stand til at vokse på phenoxysyrer, når de er til stede i en vis mængde (som i mange punktkilder) og specielt under tilstedeværelse af ilt. Der er således potentiale for at øge nedbrydningshastigheden af punktkilder ved at tilføre specifikke nedbryderbakterier sammen med ilt. Derfor er det besluttet, at forsøge at føre de positive resultater fra laboratorieforsøgene ud til en test i felten. Denne test vil blive udført ved Skelstofte, hvor der er konstateret en forurening med phenoxysyre-pesticider, som vurderes at udgøre en grundvandsrisiko. Da grundvandsressourcen er meget sparsom og sårbar i området, har Region Sjælland besluttet at igangsætte afværgeforanstaltninger mhp. at sikre indvindingen af grundvandsressourcen i området. Region Sjælland forsøger denne afværgemetode til oprensning af selve kilden som et alternativ til en mangeårig afværgepumpning. Projektet udføres af Orbicon og Aarhus Universitet og er delvis finansieret under Miljøstyrelsens Teknologiudviklingspulje og delvis af Region Sjælland, som også deltager aktivt i dette fælles projekt. Formålet med projektet er, at udføre en pilottest, hvor aerob nedbrydning af phenoxysyrepesticider stimuleres ved tilsætning af ilt suppleret med tilsætning af specifikke phenoxysyrenedbrydende bakterier. Pilottesten vil gøre det muligt, at vurdere denne tekniks egnethed i forhold til oprensning af punktkilder, samt evt. udfordringer og økonomi ved en fuldskala implementering. Strategien for pilotforsøget er, at tilføre ilt til den højpermeable zone i det øvre sandlag, hvor der er konstateret de højeste forureningsniveauer med phenoxysyrer (især dichlorprop og 4-CPP). Der er udlagt to testfelter inden for det formodede hotspot-område, hvor der er konstateret et indhold af phenoxysyrer-pesticider på ca. 120 µg/l. I testfelterne er der tilført ilt og bakterier i magasinet (øvre sand) med det formål, at skabe en bioaktiv zone, der fungerer som et gardin mod nedsivende/tilstrømmende forurening. Hvert testfelt består af 3 injektionsboringer og 4 moniteringsboringer. Der udføres målinger af ilt, pesticidkoncentrationer og mikrobielle parametre i begge felter I løbet af hele forsøgsperioden. Der er derudover udført målinger af baggrundsværdier. I det ene testfelt er der kun tilført ilt, mens der i det andet er tilført ilt og efterfølgende bakterier, for at undersøge om dette giver en mærkbar forøget nedbrydning i forhold til det første testfelt. Her er de naturligt forekommende bakterier eventuelt adapteret til at kunne nedbryde phenoxysyrer, pga. den årelange eksponering hertil. Bakterielle parametre er målt før, under og efter ilttilføjelse samt ved efterfølgende bioaugmentering. Ved at måle ændringer i nedbrydningsaktiviteten i mikrobiologiske prøver fra vandprøver udtaget i magasinet, kan effekten af iltning og nedbryderbakterierne måske påvises, uafhængigt af den aktuelle koncentration af phenoxysyrepesticider i vandet. På nuværende tidspunkt er alle boringer (injektions-, bakterier- og moniteringsboringer) etableret og ilttilførsel på begge felter er startet og der er tilført nedbryderbakterier. Der foreligger, pt., kun få resultater fra feltprojektet, der viser at processerne forløber langsommere end forventet. Oplægget vil fokusere på resultater fra laboratorieanalyse af mikrobielle parametre, korlægning af de lokale mikrobielle samfund i jorden og hvordan de påvirkes af de aktuelle behandlinger; herunder laboratorieundersøgelser der undersøger ekspression af nedbrydergener, mineraliseringen af pesticiderne, samt i hvilket omfang bakterierne bevæger sig i jorden. På baggrund af erfaringerne med pilottesten og laboratorieforsøg fra dette og andre projekter vil perspektiverne for anvendelsen af bioaugmentering, til in situ nedbrydning af pesticider, blive diskuteret. OPTISK SENSOR TIL REAL-TIME MÅLING AF FORURENING I INDEKLIMA Civilingeniør Nancy Hamburger, Region Hovedstaden Konsulent Helena Hansen og teamleder Mads Terkelsen, Region Hovedstaden Afdelingsleder, civ.ng., ph.d. Mette Christophersen og civilingeniør, ph.d. Lars Bennedsen, Rambøll Seniorforsker Jeppe Seidelin Dam, lektor Peter Tidemand Lichtenberg og gruppeleder Christian Pedersen, DTU Fotonik [email protected] Udvikling og afprøvning af en ny optisk sensor målemetode til brug ved måling af PCE og TCE i poreluft og indeklima Projektet indeholder udvikling af en helt ny teknologi til direkte måling af miljøfremmede stoffer i luft. Metoden er baseret på måling af forureningskomponenter ved hjælp af optiske sensorer. Potentialet for metoden vurderes at være meget stort, da metoden giver resultater meget hurtigt, og det vurderes, at apparatet vil kunne produceres til en rimelig pris og i transporterbar størrelse. I første omgang udvikles metoden til måling af TCE og PCE i luft, men systemet vil efterfølgende kunne omkonfigureres til måling af en lang række andre gasser. Baggrund I dag måles påvirkninger af indeklima for f.eks. trichlorethylen (TCE) og tetrachlorethylen (PCE) ved, at der ophænges passive samplere (ATD- eller Orsarør) i en periode på 14-21 døgn, hvor forureningskomponenterne sætter sig på kullene, når de passivt passerer rørene. Herefter tages rørene ned, og der gennemføres laboratorieanalyse af kullene. Resultaterne af denne metode er en gennemsnitskoncentration af påvirkningen over måleperioden. Alternativt kan målinger gennemføres som korttidsmålinger med opsamling af indeluft på kulrør, som sendes til analyse. Det er i tidligere projekter vist, at der er store tidsmæssige variationer i forureningsniveauet i poreluft og indeklima. Der findes i dag ikke nogle målemetoder på markedet, der simpelt, effektivt og billigt kan måle kvantitativ på specifikke stoffer, og derved kan kombinere viden om korttidsvariationer med påvirkningen over en længere tidshorisont. Efter mere end 5 års intensiv forskning har DTU Fotonik udviklet en ny banebrydende midtinfrarødt detektor, der ved opkonvertering af langbølget indfrarødt signal, reducerer støjniveauet af størrelsesordenen millioner af gange i forhold til alternative detektorløsninger. Det muliggør detektion af meget svagere signaler end hidtil muligt. Selve måleproceduren foregår ved, at der sendes en lysstråle gennem det luftvolumen, der skal måles på. På grund af at lysstrålens bølgelængde passer nøjagtigt med PCE-molekylernes fundamentale absorptionsbånd (egenfrekvenser), er det muligt via den følsomme opkonvertionsteknologi at adskille og detektere indholdet af det ønskede stof i luften selv i lave koncentrationer. Udvikling og feltmålinger Projektet består af to faser: • • Udvikling og etablering af en kompakt laboratorieopstilling Feltmålinger Etablering af en kompakt laboratorieopstilling Formålet med denne fase er at få valideret måleinstrumentet under kendte forhold i laboratoriet i forhold til PCE og TCE. Således kan virkemåde, stabilitet/repeterbarhed og følsomhed kvantificeres herunder interferens fra andre stoffer. I laboratorieforsøgene skal der først laves computer-styring og synkronisering af lyskilden og detektorens bølgelængder. Dernæst skal en multi-pass gascelle indsættes i den optiske vej, hvilket øger den forventede følsomhed omkring 100 gange. Ved samtidigt at skanne bølgelængden af lyskilden med detektorens sensitivitetsområde, opnås et fint opløst infrarødt spektrum med en spektralopløsning på forventeligt omkring 1.5 cm-1. Måleenheden produceres/samles således, at den bliver til at flytte med i felten. Den samlede måleenhed forventes at få en størrelse på ca. 50x30x30 cm. Feltmålinger Der foretages: • • Korttidsmålinger i indeklimaet med den optiske sensor, hvor resultatet sammenlignes kvantitativt med luftmålinger på kulrør Kontinuert måling af TCE/PCE over tid med den optiske sensor, hvor resultatet sammenlignes kvantitativt med luftmålinger på kulrør og passive samplere (ATD- eller Orsarør) Potentiale Umiddelbart vurderes metoden at have nedenstående anvendelses muligheder: • • • • Forbedrede målinger af forurening i indeklima, herunder bestemmelse af indtrængningsveje i bygninger Realtime måling af forurening ved afværgeanlæg, der omfatter indeklimasikring af boliger (ventilationsløsninger), herunder bestemmelse af sammenhængen mellem koncentrationer i afværgesystemet og indeklimaet Online målinger af poreluft og headspace i forbindelse med gennemførelse af dynamiske undersøgelser Måling af PCB i indeklima Tidsplan Projektet er i fuld gang. DTU Fotonik er ved at afprøve metoden i laboratoriet. Feltafprøvning foregår i februar 2015. Hele projektet forventes afsluttet i april 2015. Figur 1. Trikloretylen har tydelige absorptionslinjer omkring 10-12 µm Figur 2. De 3 trin i måleproceduren. Fra venstre: En lyskilde, som sender en lysstråle gennem multi-pass cellen indeholdende analysegassen (midterst) og endelig Fotonik upconversion detektoren med tilhørende computer. INJEKTION AF VANDEX I MURVÆRK TIL MINIMERING AF OPTRÆNGENDE GRUNDFUGT MED INDHOLD AF PCE Projektchef Lars Baltzer Overgaard DGE Miljø- og Ingeniørfirma A/S [email protected] Miljøtekniker Steffen Gram Lauridsen Region Midtjylland [email protected] DGE har sammen med Region Midtjylland udført mere end 800 injektioner af Vandex IC pasta i samtlige kældervægge under et tidligere renseri, som barrierer imod kapillarsugende grundfugt, forurenet med PCE. Baggrund På en renserisag i Randers har Århus Amt og Region Midtjylland gennem flere år udført afværgetiltag mod indtrængning af PCE til indeklimaet. Der er udlagt nyt gulv i kælderen, lavet tætning af etageadskillelsen fra kælderen til stueplan og etableret ventilering af kælderen. Ingen af disse tiltag har afhjulpet indtrængningen til indeklimaet. Der er endvidere undersøgt for mulige spredningsveje via kloakken, hvilket ikke gav nye resultater. Dermed har der ikke været andre oplagte tiltag til nedbringning af værdierne i indeklimaet, hvorfor det blev drøftet med DGE, om det var en muligt at anvende Vandex-injektion til at ligge en barriere i kældervæggen til afbrydelse af optrængende grundvand i murværket. På mange renseri-sager kan bygningers sink-effekt udgøre et betydende bidrag af f.eks PCE til indeklimaet, hvorfor mange afværgeforslag må forkastes, eller viser sig ikke at være tilstrækkelige til sikring af indeklimaet. På renserisagen i Randers syntes alle andre spredningsveje til indeklimaet at være belyst og afværget, hvorfor opsugende grundfugt med indhold af PCE kunne være en betydende spredningsvej for PCE til indeklimaet. Strategi Ejendommen er beliggende tæt på offentlig vej og er i 2 retninger bygget sammen med andre ejendomme, hvorfor det ikke umiddelbart var muligt at grave ned på ydersiden af fundamentet, og herved indbygge/indpresse en fysisk membran eller etablere anden hydraulisk spærre i kældervæggen. Der er i december 2012 og januar 2013 udført indvendig injektion af Vandex IC-pasta i samtlige kældervægge, som en barriere imod kapillarsugende grundfugt, forurenet med PCE. Injektionerne er udført i borede Ø12 mm huller i kældervæggene, umiddelbart over kældergulv. Boringerne er udført med en vandret afstand på ca. 10 cm, og der er således udført ca. 840 injektioner i alt på lokaliteten. Den injicerede pasta indeholder en silan/siloxan emulsion, der ifølge producenten trænger dybt ind i alle typer mineralske mørtelfuger og skaber en hydrofobisk barriere imod den optrængende grundfugt. Resultater Indeklimaet moniteres ved 8-12 indeklimamålinger fordelt fra kælder til 2. sal. Der er udført 3 moniteringsrunder af indeklimaet siden injektionerne i vinteren 2012/2013. Figur 1: Monitering af indeklima i beboelser på 1. og 2. sal Resultaterne viser overordnet en faldende tendens i indholdet af PCE på 1. og 2. sal. Konklusion/Perspektivering Murværket i kælderen, der er massiv og 60-80 cm tykt, er meget lang tid om at udtørre – op til flere år. Når der endvidere ikke graves/drænes på yderside af kældervægge, er den efterfølgende tolkning af fugtmålinger besværet af opfugtningen af kældervæg fra jordsiden. Ovenstående til trods, er det tilsyneladende muligt ved en mindre entreprenørudgift (100.000-140.000,-) til fugtafbrydelse at minimere indtrængningen af PCE til indeklimaet via den kapillare opsugning af grundfugt således, at der kan konstateres faldende indhold af PCE i indeklimaet på ejendommen. På baggrund af de samlede erfaringer, der er opnået gennem projektet, præsenteres hovedkonklusionerne, og der opstilles en række anbefalinger til fremtidige projekter. NYE ANVENDELSER AF PASSIVE SPORGASSER (PFT) PÅ INDEKLIMASAGER Udviklingsleder, ph.d. Per Loll, DMR A/S Fagchef, civilingeniør Nanna Muchitsch, DMR A/S Seniorforsker Niels Christian Bergsøe, SBi, AAU Specialkonsulent, civilingeniør Mariam Wahid, Region Hovedstaden Civilingeniør Hanne Østergaard, Region Nordjylland [email protected] DMR har de senere år arbejdet innovativt med anvendelse af passive sporgasser (PerFluorCarbon Tracers, PFT) til at belyse nogle irriterende (og forholdsvist hyppige) problemer på indeklimaområdet: Kvantificering af poreluftbidrag (af oliekulbrinter) til indeklima Kvantificering af bidrag via forskellige aktive spredningsveje Adskillelse af bidrag fra poreluft og igangværende renseri til boliger Med PFT-teknikken kan to kilder undersøges på samme tid, da der findes to unikke sporgasser som måles på samme tid/med samme samplere. Prøveopsamlingen sker passivt og kan med fordel foretages over 14 dage og samtidig med f.eks. indeklimamålinger ved anvendelse af ORSA-rør. Dertil er analyserne, nogenlunde prismæssigt sammenlignelige med almindelig indeklimamålinger; afhængigt af antal og analyseparametre. I indlægget præsenteres status for vores nyeste erfaringer med anvendelse af PFT sporgasser til kvantitativ estimering af poreluftbidrag til indeklima, kvantitativ estimering af bidrag fra faldstammer til indeklima og adskillelse af bidrag fra poreluft og igangværende renseri til omkringliggende boliger. Der er tale om resultater fra aktuelle feltprojekter i hhv. Region Nordjylland og Region Hovedstaden samt i TUP-regi. Noget af det interessante er, at sporgasserne potentielt kan anvendes til kvantitativt at estimere bidrag fra forskellige kilder; enten som et kirurgisk skarpt redskab eller som et bulkredskab: Eksempelvis til at undersøge hvad bidraget er fra én konkret faldstamme eller hvad bidraget er fra et helt kildeområde under ét (f.eks. krybekælder eller renseri). I indlægget vil vi – afhængigt af status for forskellige igangværende projekter - præsentere vores nyeste erfaringer og overvejelser vedrørende: God instrumentering i forskellige situationer (good practice) . Størrelse af bidrag fra faldstammer Reduktionsfaktorer over etageadskillelser (U)sikkerheder i vurderingerne Størrelsen af tidslige variationer (flere målerunder). Spor 4 Onsdag 11. marts Eksport på markedsvilkår Overfladevand og jordforurening - fagsession 4 UDFORDRING VED EKSPORT AF TEKNOLOGI ISTD CASE FRA HOLLAND Produktchef Niels Ploug Krüger A/S [email protected] Det er meget oppe i tiden at diskutere, hvordan danske virksomheder kan vækste gennem eksport af teknologi og viden til udlandet. Fokus har primært været indenfor vandsektoren, men nu er jordforurening også sat på landkortet af aktører som eksempelvis Danish Soil Partnership (DSP), CLEAN og andre organisationer. Mange i branchen har tidligere udført offentligt støttede projekter som DANIDA projekter etc. Nu skal branchen vise, om der er potentiale til at skabe en eksport på markedsvilkår indenfor forurenet jord og grundvand. Der er flere spørgsmål, man bør stille sig selv, inden man overvejer at forsøge at vækste i udlandet. Først og fremmest, har virksomheden et produkt, en viden eller andet der er eksporterbart og en reel efterspørgsel på. Opgaverne kommer ikke af sig selv. Der skal ydes et stort og ofte omkostningstungt salgsarbejde, inden der kommer opgaver i hus. Derefter skal man også have infrastrukturen på plads med samarbejdspartnere etc. i de pågældende lande. Altsammen faktorer, der spiller ind på, om man lykkes med sin strategi. Idag har Krüger udenlandske aktiviteter med termisk jordrensning i Holland, Schweiz og Vietnam. Vi byder for tiden i Brazilien og har potentielle sager i blandt andet Belgien, Italien, Kina og Sverige. I det følgende beskrives en aktuel case på en ISTD-sag for en stor international eletronik gigant med hovedsæde i Holland. Krüger har haft kontakt til virksomheden og dennes rådgivere gennem flere af vore internationale tekniske seminarer. I efteråret 2013 kommer den første ”Request For Proposal” (RFP). Proceduren er noget anderledes, end hvad vi kender til i DK. Først fremsender de bydende en Plan of Approach, hvor man redegør for, hvordan man vil foretage oprensningen. Herefter bliver der afholdt ét eller to møder, hvor de tekniske aspekter afklares. På dette stadie finder man ud af, hvad der er vigtigt for kunden, og hvordan den enkelte teknologi passer ind i dette. Kunden og/eller dennes rådgiver evaluerer og rater de indkomne forslag, hvorefter det økonomiske tilbud åbnes. Med basis heri vælger kunden den mest attraktive løsning. En udbudsform, der kræver lidt mere tid og penge fra begge parter, men som sandsynligvis ender med et mere komplet tilbud. I Holland er det således, at der kræves en særlig licens for at kunne udføre afværgeprojekter. Da hverken Krüger eller vores hollandske søsterselskab havde denne, var det nødvendigt at indgå aftale med en lokal hollandsk entreprenør. Da kunden samtidigt kun ønskede én kontrakt, var det nødvendigt, at Krüger indgik som underentreprenør til den hollandske hovedentreprenør, selvom det er Krüger, der kommer med den primære teknologi. Så længe alt går 100% efter planen, ser man jo ikke forskellighederne og udfordringerne. En hel del af installationsarbejdet og levering af forskellige ydelser var lagt over til den lokale hovedentreprenør for at at kunne give det bedste økonomiske tilbud. Ret tidligt i projektet blev det imidlertid tydeligt, at vores hovedentreprenør ikke nødvendigvis fulgte vores instruktioner, tegninger etc. Det viste sig at være en stor udfordring for projektet, da en hel del installationer blev lavet anderledes, og til en anden standard, end det vi normalt ville levere. Siten viste sig også at gemme på andre udfordringer, eksempelvis i form af lugtproblemer på grund af tilstedeværelsen af tørveaflejringer i det opvarmede område. Det blev der reageret meget voldsomt på som følge af en, for os ukendt, problematisk fortid mellem kunden og naboerne. Endelig er der opstået en del tekniske udfordringer i forbindelse med, at der trykkes vand op af undergrunden – et fænomen vi stadig er igang med at afklare. Disse uforudsete hændelser, som for mange projekter er helt normale udfordringer, der løses undervejs, vægter pludselig en hel del i projektet. Myndighederne bliver involveret, kunden bliver irriteret og utilfreds. Og fordi projektet kontraktuelt er sat op med en hollandsk hovedentreprenør, er det ikke muligt for os at kommunikere direkte med hverken myndigheder eller kunde. Det betyder, at vi ikke kan argumentere for de forhold, vi møder, og at der i stedet anvendes en meget entreprenant, og ikke nødvendigvis specielt løsningsorienteret, indgangsvinkel til kunden. Lessons learned fra den aktuelle case: Tag ikke noget for givet fra hjemlandets kotume og regler – det kan være fuldstændigt anderledes i det land, der arbejdes i, og selvom man er underentreprenør, et det vigtigt at forstå spillereglerne Hvis du leverer det primære produkt og ikke kan blive hovedentreprenør, er det fuldstændigt afgørende, at der indgåes en kontrakt, hvor man er sikret en plads ved forhandlings-/informationsbordet, uanset om man har økonomisk mandat eller ej. Dette fordi vi ofte vil søge et længerevarende forhold med kunden og gerne vil fastholde det image, teknologien har Forbered din kunde/myndighed/samarbejdspartner på, hvilke situationer der kan opstå undervejs, og forklar hvad der kan gøres Hvis der arbejdes under en anden entreprenør, skal det tidligt afgøres, hvor deres kompetencer er, så de får den rigtige del af arbejdet ERFARINGER FRA MILJØARBEJDE I KINA OG POTENTIALER FOR DANSKE FIRMAER Projektchef John Ulrik Bastrup GEO [email protected] GEO har i samarbejde med COWI-CN udført en fase 1 miljø-undersøgelse på en tidligere, nu nedlagt, 230.000 m2 stor industrigrund i den kinesiske by, Wuxi, som ligger i Jiangsu provinsen mellem Nanjing og Shanghai. Miljøundersøgelserne udføres som et pilotprojekt, der er et vigtigt led i et myndighedssamarbejde mellem danske myndigheder og den kinesisk kommune, Wuxi. Sammenslutningen af 3 kommuner langs Frederikssundsvejen (Bycirklen) har været venskabsby med Wuxi siden 2007, og har dermed skabt de nødvendige relationer (Guanxi) for et samarbejde og aftalen er den første af sin slags med dansk miljøekspertise i Kina, og er dermed en rigtig god læring for alle implicerede. De Danske regioner og Danish Soil Partnership (DSP) er således engageret i at oprette teknologi udviklingssamarbejde med de kinesiske myndigheder og eksperter for at få skub i hele miljøsagen i Kina og med det formål at eksportere dansk miljøviden. Opstarten af et teknologiudviklingscenter (Danish-Chinese Technology Coperation Center, Wuxi) med DSP som medunderskriver er netop startet op. Dette tiltag vil blandt andet kunne hjælpe danske firmaer til Kina med deres teknologi eller ekspertise. I løbet af året ligger der derfor langt mere erfaringsgrundlag for denne del. Hvordan skaffer man arbejde i Kina, og hvordan er det at arbejde derude? Hvad er forskellene på at arbejde i Kina og Danmark på Miljøområdet og generelt? Hvordan får man tingene gennemført derude? Man stiller sig naturligt en masse spørgsmål omkring det at skulle arbejde i et på mange måder tabubelagt marked. Formålet med foredraget er derfor at dele de vigtigste observationer og erfaringer, vi har gjort os i forbindelse med tilstedeværelsen i Kina. Indlægget vil have fokus på potentialet for markedet, hvordan tingene foregår i Kina anderledes fra i Danmark, hvad man skal gøre sig klart for at komme i gang derude, hvor langt de er kommet i det eksisterende miljøarbejde, hvad vi kan bringe, samt hvorfor vi skal være derude. Endelig berøres punktet omkring udveksling af viden og samarbejde mellem de kinesiske myndigheder/- opdragsgivere. Der er endnu ikke et færdigt lovgrundlag for miljøarbejde, men der er for nyligt lavet kinesiske guidelines for miljøområdet (ultimo 2014), som skal til at implementeres. Herunder er der lavet et sæt regler for risikovurderinger. En af de første opgaver er at få dette til at være brugbart og skabe enighed om hvordan man kommer videre. Dette arbejde er DSP involveret i. Pilotprojektet vil være prøveklud for implementering af disse guidelines. Der er mange interessante generelle og specifikke observationer og erfaringer, som alle med interesse for Kina har glæde af at høre. Foredraget er krydret med mange billeder, der illustrerer, hvordan det eksisterende udstyr ser ud, og hvordan undersøgelser normalt udføres i riget i midten. Nogle få hovedkonklusioner er kort gengivet som følger (på punktform): Tager tid at komme i gang – relationer og Guanxi Det gode danske samarbejde mellem myndigheder og private baner vejen for succes Nu er det er tiden til at komme i gang. Mange forsøg er strandet på forkert timing. Miljøproblematikken er grundfæstet i 5-årsplan og sat midler af i National fond Stadig begynderproblemer. Ingen miljølov men nu guidelines (som skal til at afprøves på Wuxi projekt, og anvendeliggøres (samt derefter udbygges med procedurer)) Vi har været igennem det i Danmark, lige fra ulykkerne der startede miljøsagen op til de avancerede oprensningstekniker og myndighedshåndtering. De skal ræse igennem det på 5-10 år. Danmark kan hjælpe her Fra: ”Hvilken metode bruger I”? til procestænkning: En tung men nødvendig proces Planlægningsfase og QHSE er af stor betydning i de stærkt forurenede områder Grundvandsforurening er ( var) et ukendt begreb Kvalitet i bore- og undersøgelser skal implementeres. Casing? Filtersætning? osv. Wuxi Koks værk: Mega site (230.000 m2) og der er 10-15 flere af den størrelse, bare i Wuxi. Potentiel forurening som dansk gasværk. Aktuel forurening (horisontal): Jord-/grundvandsforurening: Olie (>100 mg/kg/1 mg/l): ca. 85.000 m2. Tjære (>40 mg PAH/kg / 1 mg PAH/l): ca. 50.000 m2 Fase 2: Indføres advancerede metoder (MIP, MIPHPT, CPT, TARGOST, MC5-coring, filterboringer mv.) til vertikal/ horisontal afgrænsning, masse og flux, risikovurdering og afværgeprogram for sammenligning af metoder i lerede aflejringer (Yangtze-delta). Igen betyder det intensivt forarbejde (Udvidet Execution Plan) Knowledge-exchange og Capacity Building et must - også for at få opgaverne. Team up med Kinesiske partnere for at komme videre Spændende, udviklende, pionerarbejde der batter noget (skal ikke fluekneppe det sidste gram som i DK). Det danske marked er ”red ocean”. Det Kinesiske er stort, men man skal ville det og lægge kræfter og tid i det. RISIKOSCREENING FOR JORDFORURENINGER, DER KAN TRUE OVERFLADEVAND Civilingeniør Jens Aabling Miljøstyrelsen, Enhed for Jord og Affald [email protected] Tilbage i 2010 bad den daværende miljøminister Karen Ellemann Miljøstyrelsen om, at forberede en ændring af jordforureningsloven. Lovændringen skal sikre, at hensynet til overfladevand og natur systematisk bliver inddraget i den offentlige indsats. Den ønskede ændring af jordforureningsloven træder i kraft 1. januar 2014 og betyder at regionerne nu også skal finde frem til de jordforureninger, der kan true vandløb, søer, fjorde og kystvande samt de internationale naturbeskyttelsesområder. Opgaven skal være gennemført inden 1. januar 2019 og løses ved hjælp af et screeningsværktøj opstillet af Miljøstyrelsen, jf. bekendtgørelse om fastlæggelse af indsatsområder for den offentlige indsats over for forurenet jord (BEK nr. 1552 af 17/12/2013). Det opstillede screeningsværktøj vil ikke i sig selv kunne fastslå, om en jordforurening konkret udgør en trussel. Men de jordforureninger, der peges ud i screeningsundersøgelsen, vil skulle danne grundlag for regionernes videre indsats, hvor jordforureninger undersøges og ryddes op, hvis de truer overfladevand eller dyre- og plantelivet. Den videre indsats igangsættes i perioden fra 2021 til 2027 og er rettet mod opfyldelse af miljømålene i den tredje vandplanperiode. Det er på nuværende tidspunkt uvist, hvor stor en kilde jordforureninger er til den samlede belastning med miljøfarlige forurenende stoffer af overfladevandområder. Det vides derfor heller ikke, hvor stor en virkning indsatsen over for jordforureninger vil have på miljøtilstanden. Indsatsten vil dog alt andet lige sikre, at mulige kilder til lokale overskridelser i overfladevandsområder kan bremses. I dag har regionerne 420 mio. kr. til den samlede jordforureningsindsats. Når der er overblik over opgavens omfang vil finansieringen og prioriteringen af den videre indsats i forhold til vand og naturområderne blive aftalt ved konkret forhandling mellem regionerne og miljøministeriet. Dette er planlagt til at ske i 2019. Oplægget Oplægget vil fokusere på gennemførelsen af lovændringen, indholdet af screeningsværktøjet, regionernes indflydelse på arbejdet, samt de videre teknologiprojekter, der er igangsat for at forbedre og målrette brugen af værktøjet. RISIKOVURDERING UDEN BRUG AF MILJØSTYRELSENS SCREENINGSVÆRKTØJ Civilingeniør Sandra Roost Orbicon A/S [email protected] Baggrund Efter en ændring i Jordforureningsloven den 1. januar 2014, omfatter regionernes indsats nu også lokaliteter, som udgør en potentiel risiko overfor nærliggende overfladevand. Med overfladevand menes som udgangspunkt vandløb (målsatte), søer (målsatte), fjorde og kyster. Det betyder, at risikovurderinger på kortlagte lokaliteter med jordforureninger skal omfatte nærliggende overfladevand, såfremt det er udpeget af regionerne som indsatsområde. Da der, jf. § 8 stk. 2 i jordforureningsloven, skal søges om tilladelse ved bygge- og anlægsarbejde på kortlagte lokaliteter med offentligt indsatsområde, kan kommunen stille krav til bl.a. en privat bygherre om, at en potentiel risiko overfor nærliggende overfladevand skal afklares. Screeningsværktøjet Miljøstyrelsen har udviklet et screeningsværktøj, som skal anvendes af regionerne i forhold til deres arbejde med vurdering af potentiel overfladevandstruende forureninger. Der er tale om et screeningsværktøj, som skal hjælpe regionerne med at udpege potentiel overfladevandstruende forureninger frem til 2018. Resultaterne fra screeningen skal herefter blive tilgængelige for vandplanernes basisanalyse samt tilstandsvurdering vedrørende vandplanerne og naturplanerne for 2021. Screeningsværktøjet består dels af en automatisk screening, som bygger på standardparametre og –kriterier samt en bearbejdet screening, hvor der kan foretages en konkret vurdering af de enkelte lokaliteter. Grundlaget for de standardparametre og -kriterier, som indgår i den automatiske screening, bygger på fem delprojekter, hvori der er foretaget et omfattende data- og modelarbejde. Der er bl.a. udpeget brancher, som vurderes at kunne have håndteret stoffer, der potentielt kan udgøre en risiko for overfladevand, sandsynlige worstcase-koncentrationer på udvalgte modelstoffer, udviklet en metode til vurdering af opblanding i vandløb samt modellerede fortyndinger i udvalgte søer, fjorde og langs kysten. Der tages udgangspunkt i en konceptuel model, hvor der først vurderes en forureningsflux fra lokaliteten. Herefter en vurdering af, hvorvidt lokaliteten ligger inden for en kritisk afstand. Opblanding/fortynding i det nærliggende overfladevand og til sidst vurdering af risikoen ved sammenligning med de generelle kvalitetskrav for overfladevand. Der er tale om en konservativ screening, som ikke tager højde for de almindelig forekommende processer som fordampning, nedbrydning og sorption i jord, grundvand og overfladevand (herunder overgangszonen mellem grundvand og overfladevand). Indledende risikovurdering uden værktøjet En stor del af det forarbejde og de standardparametre og -kriterier, som ligger til grund for screeningsværktøjet, kan anvendes af eksterne aktører, som ikke umiddelbart har adgang til værktøjet. Grundlaget, lister med standardparametrene samt GIS-temaer med fortyndinger og vandføringer ligger tilgængeligt på Miljøstyrelsens hjemmeside. Dette materiale vil typisk kunne anvendes i forbindelse med en indledende risikovurdering af, hvorvidt en potentiel jordforurening truer nærliggende overfladevand. Først defineres, hvilke overfladevandstyper, der er tale om. F.eks. skal vandløb og søer være målsatte i henhold til vandplanerne, før de er omfattet af regionernes indsats. Herefter kan der opstilles en simpel konceptuel model for lokaliteten og det nærliggende overfladevand, hvor der bl.a. tages stilling til, hvorvidt der er hydraulisk kontakt, overfladevandet ligger nedstrøms lokaliteten i forhold til strømningsretningen i grundvandet, samt kilden på lokaliteten har forårsaget/kan forårsage en forurening af det terrænnære eller sekundære grundvand. På baggrund af forureningsfluxen, kan der ved en simpel beregning beregnes en opblandet koncentration i det nærliggende overfladevand, som kan sammenlignes med kvalitetskravet for de(t) aktuelle stof(fer). Forureningsfluxen beregnes ud fra koncentration, kildeareal og infiltration. Da der er tale om en indledende risikovurdering, vil man ofte kunne tage udgangspunkt i de forudsætninger og betragtninger, man foretager i forbindelse med f.eks. en indledende risikovurdering over for grundvandet i JAGG. For vandløb er der udviklet en mere avanceret formel, som kan anvendes på lokaliteter, hvor der er opnået en større viden om forureningssituationen på lokaliteten, herunder fanebredden samt bedre viden om vandløbet (dybde, bredde og hældning). Derudover kan der inddrages andre erfaringer med vurdering af fortynding, f.eks. udsivning i kystområder, hvor der f.eks. foretages vurdering af den hydrauliske modstand gennem spunsvæg. Fysiske observationer såsom tilløb omkring broer, som kan øge fortyndingen, høj vegetation, som kan forårsage større ophobning af de forurenede stoffer mv. Det vil sige, at på baggrund af det arbejde, der er lagt i udvikling af screeningsværktøjet, er det nu muligt at anvende flere parametre og kriterier herfra, til at foretage en indledende risikovurdering over for nærliggende overfladevand for eksterne aktører, som ikke umiddelbart har adgang til screeningsværktøjet. GUIDE TIL INDLEDENDE UNDERSØGELSE AF JORDFORURENINGER, DER UDGØR EN POTENTIEL RISIKO FOR OVERFLADEVAND Civilingeniør Helle Overgaard Region Hovedstaden [email protected] Baggrund Overfladevand er pr. 1. januar 2014 blevet et nyt indsatsområde i Jordforureningsloven. Regionerne skal i perioden 2014-2018 udføre kildeopsporing, risikovurdering og udpegning af de forurenede grunde, som udgør en potentiel risiko for overfladevand. Risikovurderingen foretages for de forurenede grunde, som er eller bliver kortlagt på vidensniveau 1 og 2. Risikovurderingen i forhold til overfladevand sker ved hjælp af et screeningsværktøj udviklet af Miljøstyrelsen. Screeningen består af 2 dele: Automatisk screening af alle kortlagte lokaliteter baseret på standardværdier i screeningsværktøjet Bearbejdet screening udført af regionerne, hvor der regnes på tilgængelige lokalitetsspecifikke data som koncentration, stoffer, kildeareal, fortynding m.v. I øjeblikket gennemføres indledende forureningsundersøgelser målrettet overfor indsatsområderne grundvand og arealanvendelse og uden risikovurdering overfor overfladevand. Formål og indhold Som en hjælp til vurdering af jordforureningers risiko overfor overfladevand udarbejdes en guide til udførelse af indledende forureningsundersøgelser målrettet indsatsområdet overfladevand. For de lokaliteter, som regionerne fremadrettet prioriterer til indledende undersøgelse af hensyn til indsatsområderne grundvand og arealanvendelse, gennemføres en screening af risikoen for overfladevand. Hvis den bearbejdede screening viser en potentiel risiko for overfladevand, kan guiden anvendes som et supplement til undersøgelsen. Desuden kan guiden anvendes ved undersøgelse af V2-kortlagte lokaliteter, der efter den bearbejdede screening vurderes at udgøre en potentiel risiko for overfladevand, og hvor det eksisterende vidensgrundlag er begrænset, fx losseplader, der er kortlagt direkte på V2 uden feltundersøgelser. Guiden indeholder en beskrivelse af: Det datamateriale, der skal gennemgås for at beslutte, om der skal foretages feltundersøgelser i forhold til overfladevand (geologi, hydrogeologi, kloak- og drænforhold, terrænforhold, vandføring, fortynding etc.) De aktiviteter, der indgår i selve planlægningen og udførelsen af undersøgelsen samt den efterfølgende risikovurdering. Guiden fokuserer på de metoder og vurderinger, der er målrettet en risikovurdering i forhold til overfladevand, og den bygger videre på de koncepter, der i dag anvendes ved de indledende undersøgelser. Feltarbejdet i forhold til overfladevand adskiller sig ikke væsentligt fra de øvrige indsatsområder. Konklusion Projektet resulterer i en guide til udførelse af indledende undersøgelse af jordforureninger, der udgør en potentiel risiko for overfladevand. Der udgives et miljøprojekt, som indeholder en vejledning til indledende geologiske og hydrogeologiske betragtninger i forhold til overfladevand, feltmetoder m.v. samt anbefalinger til en indledende risikovurdering overfor overfladevand svarende til niveauet for en indledende risikovurdering overfor grundvand og arealanvendelse. Som appendiks er vedlagt en arbejdsbeskrivelse, som indeholder de tekniske beskrivelser i forhold til de enkelte aktiviteter. Arbejdsbeskrivelsen indeholder et beslutningstræ, som skal guide brugeren igennem de beslutninger, der skal tages i forbindelse med vurdering af risikoen for overfladevand. ØKOLOGISKE EFFEKTER AF FORURENET GRUNDVAND I GRINDSTED Å Postdoc Jes Jessen Rasmussen Aarhus Universitet, Bioscience [email protected] Ifølge Vandrammedirektivet er EU medlemsstater forpligtet til at vurdere indflydelsen af forurenede grunde på den kemiske og økologiske kvalitet af overfladevand. I Danmark er omtrent 5000 grunde, der skal vurderes i denne kontekst. Til sammenligning med fx pesticidforurening fra diffuse kilder som landbrug og urbane områder, så er spektret af syntetiske kemikalier deponeret på diverse grunde større, og er karakteriseret ved kun delvist eller manglende information omkring økologiske påvirkninger. Dette til dels grundet, at en delmængde af stofferne ikke opfylder de gængse kriterier for forventede økologiske effekter (toksicitet, persistens og bioakkumulerbarhed). Imidlertid kan en række af de flygtige stoffer opfattes som pseduo-persistente, hvis deres kilder er karakteriseret ved lange levetider og transporten til recipienter er relativt vedvarende (Daughton 2005). I bestræbelserne på at foretage gode og saglige risikovurderinger af de mange forurenede grunde og deres potentielle effekter på økosystemer i overfladevand skal der skabes overblik over vores nuværende indikatorværktøjers potentiale til at kvantificere disse økologiske effekter – og hvis de nuværende værktøjer i utilstrækkelig grad kan dokumentere og kvantificere sådanne effekter skal der etableres brugbare alternativer. De forurenede grunde ved Grindstedværket og Grindsted losseplads giver anledning til en væsentlig transport af bl.a. klorinerede forbindelser og barbiturater til Grindsted å via grundvandstransport. Den primære transport af kemikalier til vandløbet foregår i indsivningszoner der fordeler sig over en strækning på ca. 1 km fra Engsøen og opstrøms. Vi indsamlede faunaprøver på syv lokationer i Grindsted å dækkende en strækning på i alt ca. 16 km. Vi placerede en kontrolstation ca. 7 km opstrøm fra de primære indsivningszoner, 3 stationer fordelt i området med de primære indsivningszoner samt 3 stationer nedstrøms fra disse. Samtidig karakteriserede vi de fysiske og kemiske parametre på stationerne, og vi kunne desuden relatere de indsamlede prøver til målte koncentrationer af de mest dominerende kemikalier fra de forurenede grunde i grundvandet og overfladevandet ved brug af data fra Sonne et al. (2012). Alle makroinvertebrater fra faunaprøverne blev bestemt til art eller slægt, og vi registrerede samtidig morfologiske deformiteter på de sedimentlevende dansemyggelarver (Chironomidae, Diptera). Deformiteter hos dansemyg kan være en brugbar parameter i forureningsbedømmelser af overfladevand (Lenat 1993). Faunaprøverne blev desuden brugt til at bedømme den økologiske kvalitet ud fra Dansk Vandløbsfauna Indeks (DVFI) samt to nyligt udviklede indeks for hhv. pesticider (SPEARpesticides) og syntetisk fremstillede organiske kemikalier (SPEARorganics). Samfundsstrukturen hos makroinvertebraterne var markant forandret ved den ene af stationerne i indsivningszonerne (Multi Dimensional Scaling, MDS) analyse. Når alle ikkesedimentlevende arter blev sorteret fra datasættet blev denne tendens mere tydelig, og to af de tre stationer i indsivningszonerne var markant anderledes. Det samlede artsantal var hal- veret på disse to stationer sammenlignet med de 5 øvrige og diversiteten ligeledes væsentligt lavere. Der blev ikke fundet tilstrækkelig antal af dansemyggelarver til at lave en statistisk overbevisende analyse, men de deformiteter, der blev fundet, var hos larver fra de tre stationer i indsivningszonerne mens deformiteter ikke blev fundet hos larver fra andre stationer. Bemærkelsesværdigt, bedømte DVFI alle stationer til 5 (svarende til god økologisk tilstand) mens de to SPEAR indeks, specifikt rettet mod toksiske stoffer, ligeledes ikke kunne lokalisere nogen mærkbar effekt på de to stationer med stærkt forarmet fauna. I oplægget diskuteres potentielle alternativer til DVFI og de benyttede SPEAR indikatorværktøjer og vigtige fremtidige forskningsområder identificeres. Arbejdet blev udført i tæt samarbejde med Poul L. Bjerg, Ursula S. McKnight og Anne T. Sonne, DTU, samt Peter Wiberg-Larsen, Aarhus Universitet. Referencer Daughton CG (2005) "Emerging" chemicals as pollutants in the environment: a 21st century perspective. Renewable Resources Journal 23(4):6-23 Lenat DR (1993) Using mentum deformities of Chironomus larvae to evaluate the effects of toxicity and organic loading in streams. Journal of the North American Benthological Society 12(3):265-269 doi:10.2307/1467461 Sonne AT, McKnight US, Fjordbøge AS, Bjerg PL (2012) Field investigations in Grindsted Stream: Methods and impact from point sources (In Danish). Copenhagen, Denmark KVANTIFICERING AF FORURENINGSFLUX TIL ET VANDLØB VED HJÆLP AF POINT VELOCITY PROBES (PVP) Ph.d.-studerende Vinni K. Rønde, DTU Miljø Ph.d.--studerende Anne T. Sonne, Assistent Professor Ursula S. McKnight, Professor John F. Devlin, Professor Poul L. Bjerg DTU Miljø [email protected] Brug af Point Velocity Probes (PVP) til kvantificering af grundvandshastighed samt forureningsflux er blevet undersøgt. PVPen er en metode til direkte bestemmelse af grundvandshastighed på centimeterskala og er baseret på en mini-sporstoftest (Labaky et al., 2007). Metoden har ikke tidligere været benyttet til kvantificering af interaktion mellem grundvand og vandløb eller forureningsflux. 122 saltinjektioner blev udført i 14 PVPer installeret 2-4 m.u.t. langs brinken af Grindsted Å. Åen er ca. 10 m bred og 1,7 m dyb. PVP’erne blev installeret i et område, hvor åen er påvirket af Grindstedværkets fabriksgrund, 1,5 km nord for åen, samt muligvis forurening fra Grindsted losseplads, 2 km syd for åen. Resultater fra injektionerne viser at grundvandet strømmer til åen med en porevandshastighed på mellem 0,1 og 3 m/d. Disse tal stemmer godt overens med porevandshastigheder fundet ved hjælp af hhv. temperaturprofilering og foreløbige beregninger med Darcy’s lov. Forskelle kan skyldes forskel i skala knyttet til de tre metoder, samt usikkerheder forbundet med de estimerede hydrogeologiske parametre. Sidstnævnte grund gør sig ikke gældende for PVPen, da denne ikke benytter estimater af hydraulisk ledningsevne og hydraulisk gradient. For at kvantificere forureningsfluxen blev porevandshastigheder fra PVPerne kombineret med grundvandskoncentrationer af chlorerede ethener samt BTEX. Meget høje koncentrationer af nedbrydningsprodukterne cis-DCE og vinyl klorid (VC) blev målt over en strækning på 50 m, hvilket indikerer at en langt den største del af forureningen er koncentreret i en smal, stærkt reduceret kerne indlejret i forureningsfanen. Foreløbige estimater af forureningsfluxen for VC, total mængde chlorerede ethener samt benzen er mindre end forureningsfluxen beregnet ud fra den målte koncentration i åen (Rønde, 2014). Således tyder det på en underestimering af forureningsfluxen. Udover store rummelige variationer i grundvandshastigheder og forureningskoncentrationer er to mulige grunde for underestimeringen: 1) kernen af forureningsfanen befinder sig dybere end de dybeste målinger; 2) ingen PVPer er installeret i zonen med de højeste koncentrationer, hvor grundvandshastigheden muligvis er højere end i zoner med lavere koncentration. For at forbedre estimatet af forureningsfluxen er der behov for målinger i større dybde. Derudover vil det være relevant at estimere den hydrauliske konduktivitet fra slugtests før der eventuelt installeres yderligere PVPer. På trods af denne konklusion demonstrerer dette studie PVPens høje potentiale for kvantificering af grundvandshastiger nær vandløb samt forureningsfluxer. Figur 1: Koncentrationer af chlorerede ethener samt porevandshastigheder langs Grindsted Å. Cirkler angiver porevandshastigheden, mens sorte og røde pile angiver hhv. den vertikale og horisontale strømningsretning. Reference: Labaky, W., Devlin, J. F., and Gillham , R. W. (2007). Probe for measuring groundwater velocity at the centimeter scale. Environmental Science and Technology. 41(24):8453-8458. Rønde, V.K. (2014). Quantification of aquifer-stream contaminant mass discharge using Point-Velocity Probes (PVP) at the stream reach scale (Grindsted, Denmark). Master’s thesis, DTU Environment, Technical University of Denmark. MODEL OF THE INFLUENCE OF MEANDERS AND TIME VARYING STREAM LEVELS ON GROUNDWATER DISCHARGE TO STREAMS Professor Philip J. Binning Ph.d.-studerende Nicola Balbarini, civilingeniør Ellen Stærk Nicolajsen, ph.d.-studerende Vinni Rønde, professor Poul L. Bjerg DTU Environment [email protected] The EU Water Framework Directive and the new Danish law on contaminated sites assessment require the evaluation of contaminated site impact on streams. This is a challenge because little is known about how contaminant discharge to streams varies because of stream meandering and changes in water levels in streams. This means that it is difficult to design appropriate monitoring strategies to detect contaminant input to streams. This study aimed to develop a model of groundwater discharge to streams incorporating stream geometry and the time varying water levels in streams. The model was used to determine the likely location of groundwater discharge to streams, and determine the origin of that groundwater. The model was also used to examine how time varying stream water levels can impact stream discharge. The model was developed for a field site at Grindsted Å and used to analyse groundwater discharge measurements obtained at the field site. The model developed was a three-dimensional COMSOL Multiphysics model of groundwater flows entering Grindsted Å. The model was used to design field monitoring campaigns and then, once data was collected, was compared with Point Velocity Probe and stream temperature measurements which provided data on the location, magnitude and direction of groundwater discharge to the stream. The model was also compared with time series of head data at monitoring wells located next to the stream. Finally, the implications of the model results for monitoring design were discussed. The model showed that groundwater discharge is concentrated at the extreme edges of stream meanders, and that groundwater can flow under the stream and then through the bank opposite its point of origin (see figure 1). Groundwater discharge varies greatly with time, with the largest groundwater discharge occurring during periods of low stream levels. The model was shown to reproduce field data very well, leading to confidence in results. The model showed that stream monitoring data must be interpreted very carefully to avoid mistakes in risk assessments. Models are shown to be very useful for designing field campaigns and for interpreting monitoring results. Groundwater discharge to streams varied greatly with location, depth and time. It is important to carefully analyse contaminant discharge data to streams, for example it is easy to mistakenly assume that groundwater originates from the area on the same side as a given stream bank, while it may come from an area on the opposite side of the stream. A B Figure 1: Cross sections of Grindsted Å (Panel A), showing modelled head (m) and groundwater streamlines toward the stream. Panel B shows the location of the cross sections. As can be seen in cross section 1, most of the water discharging to the stream comes from the area north of the stream. In contrast, groundwater water flowing to the stream at cross section 2 comes from the south. Notater Notater Notater Notater
