TEKNISK RAPPORT TUNØ STATUS ÅRHUS AMT NATUR OG MILJØ MARTS 2000

Transkript

1 TEKNISK RAPPORT TUNØ STATUS MARTS 2000 ÅRHUS AMT NATUR OG MILJØ

2 Udgiver: Århus Amt Natur og Miljø Lyseng Allé Højbjerg Tlf Udgivelsesår: 2000 Titel: Tunø Status ISBN: Redaktion: Lay-out: Sideantal: Lærke Thorling og Richard Thomsen Inge Østergaard 28 sider Oplag: 800 Tryk: Kort: Århus Amts Trykkeri Grundmateriale: KMS Copyright

3 TEKNISK RAPPORT TUNØ STATUS MARTS 2000 ÅRHUS AMT NATUR OG MILJØ

4

5 Indholdsfortegnelse Indledning... side 5 Konklusioner... side 7 Projektbeskrivelse... side 8 Geologi... side 10 Beskyttelseszonerne.... side 13 Effektmålinger... side 16 Status - Nitrat i grundvand og jordvand... side 18 Perspektiver... side 24 Litteraturliste... side 25 Bilag 1 Økonomiske forudsætninger for valg af løsningsmodel... side 26 Bilag 2 Følsomhed med hensyn til grundvandsdannelse og indvindingens størrelse... side 27

6

7 Indledning Dette projekt er det første af sin art i dansk vandforsynings historie, hvormed man i praksis har opnået at beskytte grundvandet over for landbrugspåvirkning. Da erfaringerne med beskyttelseszoner for 10 år siden var meget begrænsede, er der gennemført omfattende overvågning af vandkvaliteten for at kunne måle effekten af beskyttelseszonerne. Dyrkning af jorden kan give anledning til betydelige forringelser af grundvandets kvalitet. På sandede jorder og i områder, hvor der indvindes fra terrænnære magasiner, har især udvaskning af nitrat givet problemer for mange vandforsyninger. Alene i Århus Amt er mere end 100 vandværker lukkede på grund af for høje nitratkoncentrationer i grundvandet. Hovedideen i projektet var brugen af beskyttelseszoner omkring vandværket. Tættest på vandværket skulle der være vedvarende græs, der hverken gødes eller sprøjtes. I en ydre zone var målet at nedbringe udvaskningen ved at styre gødningstildelingen efter afgrødernes behov. Samtidig skulle de valgte virkemidler løbende evalueres gennem systematiske effektmålinger. Det handler om Tunø Vandværk, der indvinder fra Tunø s eneste betydende vandressource. Øen har en fastboende befolkning på ca 90. Herudover er der i sommermånederne en betydelig tilstrømning af turister til sommerhusene og især til lystbådehavnen. Hovedparten af beboerne og turisterne forsynes med vand fra Tunø Vandværk. I løbet af 1980érne steg nitratindholdet i drikkevandet så meget, at et indgreb blev nødvendigt for at sikre, at vandets kvalitet kunne komme til at overholde grænseværdien ifølge drikkevandsbekendtgørelsen. Med henblik på fastsættelsen af en strategi for sikring af vandforsyningen på Tunø blev der i 1986 nedsat en arbejdsgruppe, der skulle udarbejde et projektforslag. Arbejdsgruppen bestod af repræsentanter fra: Århus Amt Odder Kommune Miljøstyrelsen Planstyrelsen Center for Jordøkologi (Danmarks Miljø Undersøgelse) Landskontoret for Landboret Landskontoret for Planteavl Planteavlskonsulenten på Tunø/Samsø Den 20. juni 1988 besluttede Århus Amt og Odder Kommune ud fra flere løsningsforslag at sikre vandforsyningen på Tunø ved at etablere beskyttelseszoner, således som det blev foreslået i Rapport om vandforsyningen på Tunø-1987 /1/ (se bilag 1). Denne rapport demonstrerer, at udlæggelse af beskyttelseszoner er både den enkleste og billigste måde at fremtidssikre drikkevandskvaliteten. I rapporten er Tunøs geologiske og vandforsyningsmæssige forhold grundigt belyst. I foråret 1989 blev der etableret to beskyttelseszoner: en indre, på ca. 3 ha med vedvarende græs umiddelbart rundt om indvindingsboringerne, - og en ydre zone, ud til en radius på 300 m, med markstyring og andre landbrugstekniske tiltag. I dec udkom Status rapport, Tunø /2/ for første gang. I denne rapport er der redegjort for beslutningsprocessen og den praktiske etablering af beskyttelsesforanstaltningerne. Sommeren 1991 blev arealet af den indre zone fordoblet, idet effekten af de landbrugstekniske tiltag ikke var tilstrækkelig. I december 1991 og i maj 1994 udkom de næste statusrapporter (/3/ og /4/). Heri er de første overvågningsresultater gennemgået, herunder de jordbundstekniske undersøgelser. Resultaterne viste, at den indre beskyttelseszone var for lille, og rapporterne redegør for den øgede indsats. 5

8 Nærværende statusrapport redegør for de første 10 års erfaringer med beskyttelseszonerne. Etablering af vedvarende græs nedbragte hurtigt og effektivt nitratudvaskningen, mens markstyringen ikke havde den forventede effekt, især pga. den særlige afgrødesammensætning på Tunø og en meget lille nettonedbør. Januar 1994 havde det nitratfrie vand fra den indre zone nået grundvandsspejlet, og ved nytår 2000 indeholder de øverste knap 2 m af grundvandet rent og godt drikkevand. I skrivende stund ligger nitratindholdet på vandværket lige omkring grænseværdien, og yderligere forbedringer er undervejs. Alle rapporter er udarbejdet af Århus Amt, Natur og Miljø. Tunø Vandværk blev pr. 1. januar 1994 privatiseret, og hører ikke længere ind under Odder Kommunes vandværker. Tunø Vandværk overtog ved den lejlighed arealerne med den indre beskyttelseszone, og dermed vedligeholdelsen af græsarealerne. De vigtigste deltagere i Tunø-projektet er pr : Århus Amt, Natur og Miljø Odder Kommune Tunø Vandværk Landskontoret for Planteavl samt ikke mindst: Landmænd og gartnere omfattet af beskyttelsesområdet: Valdemar Borggård, Oluf Theilgård og Mogens Deigård. 6

9 Konklusioner Beskyttelseszoner kan give rent grundvand.varig græs nedbringer nitratudvaskningen hurtigt og uhyre effektivt. Efter blot et år forbliver nitratindholdet på omkring 1 mg/l i det nye grundvand, der dannes under græsmarken. Effektmålinger er nødvendige for hurtigt at kunne målrette indsatsen, så der opnås en tilstrækkelig forbedring af vandkvaliteten. Det tog 5 år for det rene grundvand at nå grundvandsspejlet. Efter 10 år er de øverste meter af grundvandet under den indre beskyttelseszone helt rent. Det kan forventes, at det vil tage endnu 5-10 år inden den forbedrede vandkvalitet slår igennem på vandværket (se figur 1). Der er på Tunø en lav nettonedbør på ca mm/år. Dette stiller store krav til markstyringen, da kvælstofudvaskningen skal holdes under ca. 25 kg N/ha for at overholde grænseværdien for nitrat i drikkevand. Dette skrappe krav kunne markstyringen ikke leve op til, og en udvidelse af den indre beskyttelseszone blev nødvendig i være optimistisk med hensyn til, at der snart kan leveres vand af en rigtig god kvalitet til forbrugerne på Tunø. 1990: Det rene vand findes i de øverste jordlag Grundvandsspejl Sand Ler 2000: Det rene vand er i det øverste grundvand Grundvandsspejl Kontrolboringer Kontrolboringer B3 B1 Rent vand For meget nitrat Rent vand Selv for et relativt simpelt grundvandsmagasin som det på Tunø, er det nødvendigt med geologiske undersøgelser for at kunne vurdere, hvor grundvandsdannelsen sker. Sand B3 B1 For meget nitrat Næsten hele oplandet har siden 1992 på forskellig vis bidraget med en nitratfattig grundvandsdannelse. Dette giver rum til fortsat landbrugsproduktion i det øvrige opland. Landbrugsarealet bør dog ikke udvides, før udvaskningen er reduceret væsentligt på arealerne med porrer i omdrift. Gennemførsel af projekt Rent vand på Tunø involverer adskillige instanser, såvel de ressourceansvarlige myndigheder i amt og kommune som landbrugsorganisationer, statslige styrelser og forskningscentre samt ikke mindst de lokale landmænd og gartnere. Uden velvilje fra alle parter var projektet ikke muligt at gennemføre. Der er på nuværende tidspunkt al mulig grund til at Ler 2010: En varig løsning er etableret - Rent vand til forbrugerne Grundvandsspejl Sand Ler Kontrolboringer Figur 1: Det rene vand er på vej. B3 B1 Rent vand For meget nitrat 7

10 Projektbeskrivelse Tunø-projektet bygger på to principper: Grundvandsbeskyttelse Effektmåling Projektet for sikring af vandforsyningen på Tunø er udmøntet i en række aktiviteter som skitseret nedenfor. Figur 2 viser de berørte arealer og lokaliseringen af de forskellige overvågningsaktiviteter ved Tunø Vandværk. 1. Etablering og pleje af den indre beskyttelseszone I den indre zone er landbrugsjorden umiddelbart omkring vandværket taget ud af drift og tilsået med græs, der slås 2 gange årligt. Arealet er i dag ca. 6,5 ha. ved en markstyring, der bl.a. byggede på kvælstofanalyser af jordprøver. Efter den generelle opstramning af landbrugets kvælstofhusholdning i lovgivningen, ændredes dette, se kapitlet om Beskyttelseszonerne. Derudover blev der arbejdet med andre jordbrugstekniske tiltag som rækkeudbringning af gødning i grøntsagsafgrøderne ved hjælp af en særlig gødningssåmaskine. Den ydre zone strækker sig 300 m ud fra vandværket og dækker ca. 25 ha. Den vestlige del af arealet, i alt ca. 7 ha er braklagt med EU-tilskud i perioden Markstyring mv. i den ydre beskyttelseszone I de første år blev dyrkningen i den ydre zone reguleret Indre zone med græs Braklagt område med støtteordning P9 P11 B1 B3 Indvindingsopland Lysimeter Tensiometerfelt Vandværksboring Boring Ydre beskyttelseszone Tunø by 100 m Grundmateriale: KMS copyright Figur 2: Kort over området ved Tunø Vandværk. Kortet viser den indre og ydre beskyttelseszone samt det braklagte areal vest for vandværket. Det skønnede indvindingsopland til vandværket er ligeledes angivet. 8

11 3. Overvågning af udvaskningen fra rodzonen 6 steder er der installeret sugeceller, der kan benyttes til overvågningen af nitratindholdet i det vand, der forlader rodzonen og siver ned mod grundvandet. Heraf ligger to i den indre zone, en på det braklagte areal og de sidste tre på de dyrkede arealer. 4. Overvågning af grundvandets kvalitet Grundvandets kvalitet følges i 9 overvågningsboringer. Heraf er to boringer placeret i den indre zone specielt udstyret til overvågning af vandkvaliteten i den umættede zone over grundvandsspejlet. 5. Kontrol af drikkevandet Drikkevandskvaliteten på vandværket og hos forbrugerne følges som en central del af hele projektet. 6. Kvælstof og vandbalance Grundvandsdannelsen måles, så det er muligt at regne på vandbalance og lave en model over massebalancen for kvælstof inden for området. Alle boringer pejles ved hver prøvetagning. Disse data er sammen med de geologiske undersøgelser brugt til at fastlægge det faktiske indvindingsopland. 9

12 Geologi I1979 blev der udarbejdet en rapport om de geologiske forhold på Tunø. Allerede på det tidspunkt var man klar over, at der kun er ét reelt grundvandsmagasin, hvorfra Tunø Vandværk kan hente grundvand til drikkevandsforsyningen. Forud for igangsættelsen af projektet om en aktiv grundvandsbeskyttelse på Tunø blev der udgivet en mere fyldig rapport: Vandforsyning på Tunø, Århus Amt, april I sidstnævnte rapport er der en mere omfattende redegørelse for og status over de geologiske og hydrogeologiske forhold, som kunne have betydning for den fremtidige vandindvinding. Siden projektets praktiske iværksættelse i 1989 er der blevet udført endnu en række konkrete hydrogelogiske undersøgelser. Disse har bidraget yderligere til indsigten i den geologiske opbygning af grundvandsmagasinet ved Tunø by og mulighederne for en fortsat indvinding af godt grundvand. Her skal resultaterne fra de geofysiske målinger og de udførte boringer omtales ganske kortfattet. mod vest afspejles i de geoelektriske linieprofilmålinger i form af en brat overgang til lave elektriske modstande vest for en linie, som stort set er nord- sydgående fra Tunø Fyr og nordpå. De relativt høje elektriske modstande øst for linien viser, at magasinet her kan strække sig helt ud til kysten mod nord, øst og syd. Den største grundvandsdannelse sker på de arealer, hvor der overvejende er tynde lerdæklag eller slet ingen lerholdige lag oven over grundvandsmagasinet. Dette er tilfældet de steder, hvor de højeste elektriske modstande er målt, hvilket kan ses på kortet på figur 3. Fra disse arealer vil det nedsivende regnvand løbe lige gennem sandlagene og være hurtigst om at nå ned og blive til grundvand. Geofysiske målinger I foråret 1989 blev der udført geoelektriske linieprofilmålinger i et område, som dækker et lidt større areal end de 2 oprindelige beskyttelseszoner. Målingerne havde til formål at give oplysninger om karakteren af dæklagene oven over grundvandsmagasinet og om de øvre dele af selve grundvandsmagasinet. Målingerne forventedes også at bidrage til en mere nøjagtig afgrænsning af grundvandsmagasinets udstrækning. På figur 3 er vist et kort, der afspejler dén variation i den elektriske modstand, som skyldes forskelle i ler- og sandindholdet i jordlagene inden for de øverste 5-15 meter under terræn. De højeste modstande finder man, hvor der i dette dybdeinterval overvejende er sandede aflejringer, dvs. hvor det øvre morænelerslag over grundvandsmagasinet er ret tyndt. De laveste elektriske modstande registreres, hvor lerdæklagene er tykkere, eller hvor der ikke er noget grundvandsmagasin, men kun ler. Den ret markante afgrænsning af grundvandsmagasinet Wenner-profilering a=15 m Tilsyneladende elektrisk modstand Boringer I udførtes 3 boringer med en speciel på daværende tidspunkt nydudviklet boremetode kaldet el- Ohmmeter Observationspunkt Kortmateriale: KMS copyright Figur 3: Geoelektriske linieprofilmålinger på Tunø. De laveste elektriske modstande måler man, hvor leraflejringerne er dominerende. De højeste elektriske modstande er målt oven over grundvandsmagasinet, hvor der overvejende findes sandede aflejringer, og hvor grundvandsdannelsen derfor samtidig er størst. 10

13 log-boremetoden. Ved anvendelsen af denne boremetode måles bl.a. de uforstyrrede jordlags elektriske modstand under selve nedboringen, og på baggrund heraf kan der aflæses oplysninger om variationen i de gennemborede jordlags sammensætning. I 1993 udførtes yderligere 2 boringer. På dét tidspunkt kunne man med boremetoden også registrere det naturlige gammaindhold, som især afspejler, hvordan specielt lerindholdet i jordlagene varierer. Disse oplysninger forbedrede muligheden for bl.a. en præcis placering i de sandede aflejringer af korte filtre, som kan give vand til analyseformål. Ved de 2 sidstnævnte boringer er der således ned langs forerørene etableret sugeceller, hvorfra man i den umættede zone kan udtage vandprøver af det vand, som er på vej ned til grundvandet (se side 18). så komplex, at det ikke vil være muligt med en økonomisk overkommelig indsats at klarlægge deres udbredelse helt. Disse lerhorisonter har indflydelse på strømningsmønstret både oven over og nede i grundvandsmagasinet. Derfor kan der hist og her findes små sekundære magasiner med et lokalt grundvandsspejl. Disse forholdsvis tynde lerlag medfører også, at der kan være forskel på, hvor lang tid der går, inden nedsivende regnvand med f.eks. et lavere nitratindhold når ned til bestemte dybder forskellige steder i grundvandsmagasinet. På figur 4 er vist et tværsnitsprofil gennem en række af boringerne langs et profil fra vest mod øst gennem grundvandsmagasinet. På figur 5 er vist et kort, hvorpå beliggenheden af dette tværsnitsprofil er indtegnet. Grundvandsmagasinet De 5 ellogboringer har yderligere underbygget vores opfattelse af, at grundvandsmagasinet er opbygget af temmeligt varierende smeltevandsmateriale hovedsageligt bestående af sandede og siltede lag, men med visse lagsekvenser hovedsageligt bestående af ler. Udstrækningen af og sammenhængen mellem disse lerede aflejringer er Grundvandsstanden Grundvandsstanden i området omkring Tunø Vandværk bestemmes ved, at der udføres pejlinger af dybden til grundvandsspejlet i alle tilgængelige boringer. Et godt kendskab til grundvandsstanden er en forudsætning for at bestemme indvindingsoplandet til vandværkets boringer. Fastlæggelsen af dette opland er på sin VEST Meter over havniveau 30 Møllebakke Tunø Vandværk ØST Mosen Tunø Havn Umættet sand Grundvandsmagasin Lerlag Lerbund under grundvandsmagasin 200 m Figur 4: Forenklet geologisk tværsnitsprofil fra vest mod øst gennem grundvandsmagasinet og boringerne langs den viste linie på figur 5. 11

14 Placering af geologisk tværsnitsprofil gennem grundvandsmagasinet på Tunø Koten for Grundvandspotentialet GVS-kote (modnn) Kortmateriale: KMS copyright Figur 5: Lokalisering af det geologiske tværsnitsprofil på figur 4. Kortmateriale: KMS KMS copyright Målepunkt Figur 6: Et øjebliksbillede af grundvandsstanden i grundvandsmagasinet omkring Tunø Vandværk. Kortet er baseret på pejlinger udført i foråret 1999 i de dybeste filtre i områdets tilgængelige boringer. Bemærk, at grundvandsstanden er ca. kote 0 omkring vandværket. side nødvendigt, for at der kan udlægges beskyttelseszoner de rigtige steder, så virkningen af indsatsen i disse zoner til slut kan slå igennem på grundvandskvaliteten. Der er i alt 10 boringer til rådighed til bestemmelse af grundvandsstanden nede i selve grundvandsmagasinet på Tunø. På figur 6 er vist et øjebliksbillede af grundvandsstanden. Pejlingerne, der ligger til grund for dette billede, er for 7 af boringernes vedkommende udført den 22. april Pejlingerne i de 3 øvrige boringer er udført den 22. februar Grundvandsstanden længst mod vest i magasinet ligger ca. 1 meter over havniveau. Herfra falder grundvandsstanden mod øst ned til omkring havniveau omkring kildepladsen ved Tunø Vandværk. Grundvandet strømmer derfor mod øst ned mod vandværket fra området nord for Tunø by. I området omkring selve kildepladsen ved vandværket er der tilstrømning af grundvand fra alle sider. Pejlingerne i foråret 1999 har således vist, at grundvandsstanden inden for området på dette tidspunkt varierede mellem en højde på kun 1 meter over havniveau og 8 cm under havniveau. Når grundvandsstanden enkelte steder falder til under havniveau, betyder det, at vandtrykket er lavere de pågældende steder, end det er i havet. Salt havvand vil derfor kunne trænge ind i magasinet og ødelægge det ferske grundvand, hvis man permanent har en grundvandsstand, der ligger under havniveau. En omhyggelig overvågning af grundvandsstanden og af, at der ikke pumpes så meget, at der konstant er en grundvandsstand lavere end havniveau, er forudsætningen for at forhindre en sådan ødelæggelse. Problemer med en meget lav grundvandsstand og dermed risiko for indtrængning af saltvand i forbindelse med lidt større oppumninger er iøvrigt et kendt fænomen fra mange mindre øer. Det positive er, at på Tunø er der etableret et overvågningsprogram med mulighed for også at tage højde for den slags problemer. 12

15 Beskyttelseszonerne Iløbet af 1989 blev etableringen af beskyttelseszonerne iværksat. På dette tidspunkt var det faktiske indvindingsopland ikke kendt, hvorfor beskyttelseszonerne blev placeret inden for en radius af 300 m fra vandværkets hovedboring (B3 på figur 2). Den Indre Zone I den indre zone ophørte landbrugsdriften i I september 1989 blev 3 ha omkring vandværket pløjet, harvet og tilsået med rødsvingelgræs. I det sidste år før etableringen af græsdækket havde arealet ligget brak. Før den tid blev der dyrket porrer og korn. Områdets afgrænsning hænger sammen med de oprindelige markskel. I 1992 blev den indre zone udvidet med 3,5 ha mod nord. På dette areal havde der til og med 1990 været intensiv porreavl i omdrift med korn. Foråret 1991 blev der sået byg med græsudlæg. Marken blev ikke pløjet efter høst, og dermed var græsdækket etableret. set på den indre zone slås to gange årligt. Der må ikke gødes eller sprøjtes i den indre zone. Ved projektets start købte Odder kommune arealerne, og landbrugspligten blev ophævet. Arealet blev overdraget til Tunø Vandværk i januar 1994 i forbindelse med privatiseringen af vandværket. Driften af vandværket indebærer i dag således ikke alene den traditionelle vandværksdrift, men også driften af beskyttelseszonen. Den Ydre Zone, etableringsfasen Da den ydre zone blev etableret fandtes der ingen generelle krav om kvælstofregnskab i forbindelse med rene planteavlsbrug, idet de eksisterende tiltag koncentrerede sig om husdyrbrug og grønne marker. Århus Amt og Odder Kommune betalte derfor i perioden for en målrettet regulering af forbruget af kunstgødning gennem markplaner, der byggede på jordbundsprøver, hvor det plantetilgængelige kvælstof bestemmes. Jordprøverne blev udtaget på markerne i den ydre zone flere gange i løbet af vækstsæsonen. Prøverne blev analyseret af Hedeselskabet efter N-min metoden og bearbejdet hos Landskontoret for planteavl. Ud fra disse målinger vejledte Planteavlskonsulenten i den optimale gødningsmængde under hensyntagen til jordens plantetil- Figur 7: Udsigt over den indre beskyttelseszone. Til venstre i billedet ligger Tunø Vandværk. Foto: Per Misser 13

16 gængelige kvælstofindhold. Den optimale gødningsmængde var og er beregnet ud fra driftsøkonomiske hensyn. En gødnings-såmaskine blev i 1990 indkøbt til brug i porreavlen. Gødningssåmaskinen anbringer gødningen tæt ved planternes rødder og kan indstilles til at dosere med præcist den mængde gødning som markstyringsplanerne foreskriver. Herved undgås placering af gødning mellem rækkerne, hvor rødderne ikke kan nå ud. Dette giver en økonomisk besparelse for grøntsagsavlerne og sikrer grundvandet mod nitrattilførsel, der alene skyldes uudnyttelig gødning. Maskinen er købt af Planstyrelsen og overdraget til Tunø Husmandsforening, med den begrænsning, at den i den første forsøgsperiode udelukkende måtte anvendes til porrer indenfor beskyttelseszonen. Denne maskine anvendes stadig, og bidrager således stadig til at minimere udvaskningen. Af andre landbrugstekniske tiltag til forbedring af kvælstofudnyttelsen kan nævnes, en ændret fordeling af tildelingsmønsteret hen over året for kvælstofgødningen på porrearealerne, en ændret sædskifterytme og jordløsning ved dybdegrubning. Arealanvendelse Uden for landbrugsmæssig drift Vedvarende græs, indre zone Vedvarende græs, m heste Byg og hvede Porrer i omdrift % % % før 1989 Tabel 1: Arealanvendelsen i oplandet til Tunø Vandværk, omarbejdet fra Roorbach, /5/ Oplandet dækker 20 ha, på grund af usikkerheden med hensyn til oplandets udstrækning. For perioden og frem til år 2017 er 7 ha i den vestlige del af den ydre zone braklagt med EF-støtte. Arealet er tilsået med kløvergræs og afgræsses af et par heste. På grundlag af pejlinger og geofysiske undersøgelser er det faktiske indvindingsopland fastlagt (se figur 2 og 4). Dette areal ligger en smule vestligt i forhold til den ydre zone. Arealet er så stort at det kan rumme usikkerheden med hensyn til variationer i geologi, nedbør og vandforbrug. Fastlæggelsen af dette areal har ikke ført til ændring af hvilke arealer, der er omfattet af projektet efter Før Efter 1992 Porrer i omdrift Byg og hvede Vedvarende græs, med heste Uden for landbrugsmæssig drift Vedvarende græs, indre zone Figur 8: Udviklingen i arealanvendelsen i oplandet til Tunø Vandværk som følge af grundvandsbeskyttelsen. (visning af data i tabel 1). 14

17 Arealanvendelsen inden for indvindingsoplandet har igennem projektperioden udviklet sig så en stadigt større del er uden for almindelig landbrugsdrift se Tabel 1. /5/ På figur 8 ses, at det siden 1992 kun er ca. 25% af oplandet til vandværket, der drives landbrugsmæssigt. Den Ydre Zone, Resultater og fremtid Trods indsatsen for at nedbringe udvaskningen i den ydre beskyttelseszone lykkedes det ikke at mindske udvaskningen tilstrækkeligt. Udvaskningen under de dyrkede arealer, målt i sugecellerne i 1 m s dybde er i gennemsnit mg/l nitrat, se figur 12. Helt uden effekt har markstyringen dog på ingen måde været. Hvor der de første år ofte blev fundet et nitratindhold på mg/l i jordvandet under arealer med grøntsager, ses så høje udvaskninger stort set ikke mere. Tilmed sker det, at der på enkelte kornmarker af og til er lave udvaskninger på blot mg/l nitrat. De fortsat meget høje kvælstofkoncentrationer under de dyrkede arealer medførte, at den indre beskyttelseszone blev udvidet i 1992, og at det braklagte areal i områdets vestlige del ikke kan tages ind i omdrift igen, uden at det bliver nødvendigt med nye initiativer for at nedbringe udvaskningen. Væsentlige lovændringer relevante for Tunø-projektet 1987, Vandmiljøplanen I (fra efteråret 1990) Krav om grønne marker, mindst 65% (let opfyldt da porrer falder under grønne marker). 1991, Handlingsplanen for bæredygtigt landbrug (fra høstår 1994) Bøder for overforbrug, ud over maksimalt tilladte normer for tilførsel af kvælstof. Krav om gødningsregnskaber. Indførsel af centralt fastlagte gødningsnormer. 1998, Vandmiljøplan II Reduktion af kvælstofnormerne med 10%. Bøde for overforbrug. Beregninger foretaget i 1995 af Landskontoret for planteavl viser, at det er muligt både at have afgrøder og lav udvaskning, men at det vil kræve en betydelig omlægning af sædskiftet, kombineret med fx. halmnedmuldning og efterafgrøder. Hvis disse initiativer skal gennemføres vil det blive nødvendigt med en økonomisk kompensation til landmænd og gartnere i området, der overstiger de eksisterende rammer for tilskudsordninger i de særligt følsomme landbrugsområder. Projektgruppen besluttede ikke at iværksætte disse tiltag, idet det blev forudsat, at den fortsatte drift af den ydre zone, udelukkende skal reguleres inden for rammerne af den gældende lovgivning og tilskudstruktur. Af samme grund har der ikke siden 1995 været ydet tilskud til markstyring i den ydre zone. I løbet af projektperioden er der kommet stadigt større generelle krav til landbrugets kvælstofhusholdning i lovgivningen. I den grå boks er angivet de indgreb, der har størst betydning på Tunø, hvor der især dyrkes grøntsager og korn. Specielt introduktionen af centralt fastsatte kvælstofnormer for de enkelte afgrøder overflødiggjorde den markstyringsmodel, der var i det oprindelige projekt. 15

18 Effektmålinger Formålet med overvågningen på Tunø er at vurdere om beskyttelseszonerne har den ønskede effekt med hensyn til forbedringer af grundvandskvaliteten, og samtidig at give et bud på den tid, det vil tage før vandværket igen kan levere vand af en tilfredsstillende kvalitet. Desuden ønskes en kortlægning af grundvandskvaliteten i området. Dette gøres ved at følge vandet fra det forlader rodzonen, ned gennem den umættede zone og til det ender i grundvandet. På figur 2 er vist placeringen af de forskellige overvågningsaktiviteter. Etableringen af overvågningen fandt sted ved projektets start i vinteren 1988/89. I november 1993 blev overvågningen suppleret med to boringer, hvor det rene vand fra den indre zone følges på vejen ned gennem den umættede zone. I Statusrapport -Tunø, 1989,/2/ er de tekniske detaljer fra etableringen af overvågningen på Tunø beskrevet. Nettonedbøren Den del af nedbøren, der ender i grundvandet, kaldes nettonedbøren. Nettonedbøren måles i den indre zone med to lysimetre. Lysimetrene er bevokset med græs, dækker et areal på ca. 1,33 m 2 og opsamler vandet i ca. 1,25 m s dybde. Lysimetrene tømmes i forbindelse med den øvrige prøvetagning i området. Herved fås et mål for hvor meget vand, der forlader rodzonen gennem året. Jordvand Kvaliteten af det vand, der forlader rodzonen følges i 6 jordvandsstationer (Tensiometerfelter). De er placeret med to i den indre zone og fire i den ydre zone, hvoraf det ene dækker det braklagte areal. Hver jordvandsstation består af 12 sugeceller placeret i ca. 1 m s dybde, hvorfra der kan udtages vandprøver. Vandprøverne blev de første år analyseret for nitrat ca. 12 gange årligt. Siden 1994 har der været ca. 6 årlige prøvetagninger af jordvand. Umættet zone I november 1993 blev der etableret to boringer, hver med 6 sugeceller ned gennem den umættede zone. Begge boringer er placeret i den indre zone i henholdsvis den nye og gamle del. For at undgå at boringerne kommer til at fungere som dræn, hvorfra overfladevand hurtigt løber ned til grundvandet, er der ved terræn og imellem sugecellerne placeret lerpropper i borehullet. Sugecellerne er placeret i en blanding af kvartsmel og kvartssand. Vandprøverne fra den umættede zone analyseres for nitrat. Prøvetagningen i den umættede zone sker 2 gange årligt. Grundvandet Grundvandet overvåges i 5 særlige overvågningsboringer samt i vandværkets vandindvindings- og pejleboringer. I alt 12 filtre i området indgår i overvågningen. Der udtages prøver fra grundvandet 2 gange årligt, hvor der analyseres for nitrat, nitrit, mangan, ilt, ph og ledningsevne. Pejlinger Hver gang der udtages prøver fra grundvandet pejles grundvandsstanden i boringen. Hermed er det muligt at finde grundvandets strømningsretning og fastlægge indvindingsoplandets udstrækning. Et andet formål er at kontrollere, om der i perioder med meget lav nedbør bliver risiko for indtrængen af saltvand fra det omgivende hav. Dette kan ske, hvis grundvandsspejlet kommer under havniveau. Arealanvendelse Arealanvendelsen ved de 6 jordvandsstationer er kendt fra markstyringsplanerne mv. I Tabel 2 er vist arealanvendelsen ved de forskellige jordvandsstationer i projektets løbetid. Bemærk, at der på de arealer, der benyttes til porreavl er et sædskifte med porrer hvert andet år, først i projektet. Længere sædskifter er et af resultaterne af markstyringen. 16

19 År Felt 1 Felt 2 Gml indre: Ny indre: Felt 3 Felt 4 Felt 5 Felt Gulerødder Porrer Vårbyg Porrer Vårbyg Vårbyg 1989 Porrer Vårbyg Brak Vårbyg Vårbyg Porrer 1990 Vårbyg Porrer Porrer Vinter-rug Vårbyg 1991 Vinter-hvede Vinter-hvede Vårbyg, Udlæggræs Vinter-rug Porrer 1992 Porrer Porrer Kløvergræs Vinter-hvede 1993 Vårbyg Vårbyg Kløvergræs Porrer 1994 Porrer Havre Kløvergræs Havre 1995 Byg Porrer Kløvergræs Persillerod 1996 Porrer Vårbyg Kløvergræs Vårbyg 1997 Byg Byg Kløvergræs Porrer 1998 Hvede Persillerod Kløvergræs Byg 1999 Hvede Persillerod Kløvergræs Hvede Tabel 2: Arealanvendelsen ved jordvandsstationerne på Tunø

20 Status - Nitrat i grundvand og jordvand Vandforsyningsboringerne På figur 9 ses udviklingen i nitrat i vandværkets to indvindingsboringer, B1 og B3. Nitrat mg/l 200 BORING B1 DGU NR År Nitrat mg/l 200 Grænseværdi Indvinding ophørt BORING B3 DGU NR Permanent græs Boring B1 fungerede som indvindingsboring indtil ca Siden har den fungeret som reserveboring. I 1970 erne havde det indvundne vand et nitratindhold på omkring 30 mg/l, men i 80 erne steg nitratkoncentrationen til omkring 60 mg/l. Efter at boringen blev taget ud af drift steg nitratindholdet yderligere til omkring 125 mg/l. Siden midt i 1990'erne har nitratindholdet atter været faldende i denne boring, der er filtersat øverst i grundvandet. Vandværket forsøgte at løse nitratproblemet med en ny indvindingsboring. I 1985 blev B3 derfor etableret ved siden af B1 med filteret nederst i magasinet. Ved etableringen lå nitratindholdet under 10 mg/l, men efter at boringen kom i drift blev der trukket nitratholdigt vand ned til filteret. På få uger steg nitratindholdet til omkring 60 mg/l, hvilket er over grænseværdien på 50 mg/l. Som det fremgår af figur 9 har der de senere år været en svagt faldende tendens, så nitratindholdet nu ligger lige omkring 50 mg/l. Det faktum at vandkvaliteten i B1, der indvinder fra det øverste iltede grundvand, indtil slutningen af 70'erne kunne overholde grænseværdien for nitrat i drikkevand på 50 mg/l viser, at de meget høje nitratkoncentrationer i grundvandet på Tunø er et fænomen af nyere dato. De sidste 5 år er nitratindholdet faldet betydeligt. Dette skyldes formentlig, at der ved oppumpningen trækkes rent vand fra det øverste grundvand under beskyttelseszonen ned i filteret. Den resulterende vandkvalitet er således en opblanding af det stærkt nitratholdige vand fra før beskyttelseszonernes etablering, og yngre rent vand fra de græsdækkede arealer Grænseværdi Nettonedbør og vandforbrug Målinger af nettonedbøren i den indre beskyttelseszone har påvist meget store variationer inden for de sidste ti år, med ned til ca. 75 mm/år i tørre år og op til 325 mm/år i mere våde år. I gennemsnit har nettonedbøren ligget på ca. 150 mm/år (se figur 10) År Figur 9: Nitratindholdet i indvindingsboringerne B1 og B3. Vandforbruget har siden 1990 ligget stabilt på omkring m 3 /år. Den tilladte indvinding er på m 3 /år. Ud over to år med særlig højt forbrug svinger vandforbruget under 10% fra år til år. 18

21 Et grundvandsdannende opland på 7,3 ha er nødvendigt for at danne de m 3 /år, der er behov for på vandværket, når nettonedbøren er 150 mm. De markante variationer i nedbøren viser, at størrelsen af det grundvandsdannende opland kan svinge betragteligt fra år til år. Således er der inden for de sidste 10 år variationer svarende til oplandsstørrelser mellem 4 og 16 ha. Hvis der sker en mere vedvarende ændring af nedbørsforholdene eller vandforbruget på øen, kan det blive nødvendigt at justere størrelsen af beskyttelseszonen og vandforbruget. Nettonedbør mm Gamle indre zone Nye indre zone Jordvand Det vand, der forlader rodzonen for senere at blive til grundvand, opsamles i den umættede zone i sugeceller placeret ca. 1 m.u.t. Vandprøverne herfra viser, hvor meget nitrat, der maksimalt vil være i det kommende grundvand. En mindre del af nitraten i jordvandet vil blive nedbrudt undervejs eller optages af særligt dybe planterødder. Figur 11 viser udviklingen i nitratudvaskningen under de år Figur 10: Grundvandsdannelsen i den indre beskyttelseszone 1989/90-98/99. marker der ikke længere dyrkes. Felt 3 og 4 ligger i den indre beskyttelseszone. Det fremgår af figuren, at udvaskningen af nitrat i den indre zone er ubetydelig, da nitratkoncentrationerne i jordvandet ligger omkring 1 mg/l. Nitrat mg/l Felt 3, indre zone 1989 Felt 4, indre zone 1991 Felt 5, braklagt Felt 4 Felt Grænseværdi Felt År Figur 11: Udviklingen i nitrat i den indre zone og på det braklagte areal. Arealet ved felt 3 har ligget i den indre zone i hele perioden, mens felt 4 indtil 1991 blev dyrket med porrer i omdrift. Det braklagte areal, felt 5, har henligget med kløvergræs siden 1992, se tabel 2 (side 13). 19

22 Det har vist sig, at det blot tager et enkelt år fra etableringen af varig græs før udvaskningen af nitrat er bremset. Dette er bemærkelsesværdigt ikke mindst ved felt 4, hvor nitratudvaskningen lå på over 100 mg/l med gennemsnitsværdier i enkelte måneder på over 300 mg/l, indtil der blev sået græs. Erfaringerne fra den ældste del af den indre zone viser, at nitratudvaskning forbliver meget lav selv under svingende klimatiske forhold. Rodtællinger i den indre zone udført i 1990 /3/, viste et veludviklet rodnet ned til 1,5 m s dybde under det varige græs, der kan optage nitrat i takt med mineraliseringen af det slåede græs. Der kan med rette tales om, at der dyrkes rent vand i den indre zone. På marken ved felt 5 har der før braklægningen været et lavere nitratindhold end på de øvrige dyrkede arealer. Der har ikke været dyrket grøntsagsafgrøder på denne mark, og landmanden oplyser spontant, at han har gødet mindre, end landbrugskonsulenten har anbefalet. Efter braklægningen har arealerne været bevokset med kløvergræs. Det ses, at kløvergræs i modsætning til rødsvingel medfører en målelig udvaskning af nitrat, hvilket giver anledning til ca mg/l nitrat i jordvandet. Figur 12 viser nitratudvaskningen fra de dyrkede arealer ved felt 1,2 og 6, for hvert år i projektperioden. Der er anvendt årsmedianer, for at dæmpe effekten af enkelte meget høje nitratmålinger. Der har mod forventning ikke været nogen systematisk årstidsvariationer i nitratindholdet af jordvandet. Det fremgår af figuren, at nitratindholdet i jordvandet under de tre marker, hvor der under hele forsøgsperioden har været dyrket porrer i omdrift, har været konstant højt med ca mg/l nitrat. Enkelte målinger (ikke vist) havde værdier op til 500 mg/l. Udvaskningens størrelse har været uafhængig af, om der har været dyrket porrer eller korn det pågældende år. Dette kan skyldes de markante klimasvingninger i perioden, med både meget varme og tørre år, og andre år med usædvanlig stor nedbør og køligt vejr. Den resulterende grundvandskvalitet under marken ved Nitrat mg/l Meget våde vintre År Figur 12: Nitrat i jordvand, målt under de dyrkede marker ved felt 1,2 og 6. Medianværdier for hvert år i hele projektperioden. 20

23 felt 2 kan ses i boring P6.2, der er filtersat øverst i grundvandet. Her er der ca. 200 mg/l nitrat i grundvandet, hvilket er i god overensstemmelse med de mg/l i jordvandet. Dette viser, at det nitrat, der udvaskes fra markerne, kan genfindes i grundvandet. Trods markstyring har nitratudvaskningen fra de dyrkede arealer ikke ændret sig nævneværdigt siden projektets start. Umættet zone For at se hvornår det rene vand fra den indre beskyttelseszone ville nå grundvandet, blev der i efteråret 1993 udført to boringer filtersat med sugeceller ned gennem den umættede zone og øverst i grundvandet. På figur 13 ses nitratindholdet som funktion af dybden, og antal år siden etableringen af græsdækket. De to nederste prøver i hver boring er udtaget under grundvandsspejlet. Det fremgår af figuren, at det rene vand fra både den nye og gamle del af den indre zone er nået ned gennem hele den umættede zone og til den øverste meter af grundvandet. Det har taget det rene vand ca. 5 år at nå grundvandet. Bemærk, hvordan nitratindholdet 1 m nede i grundvandet er faldet fra over 100 mg/l til omkring 10 mg/l. Dette er i god overensstemmelse med, at effekten fra den indre zone også ses i andre boringer, se figur 15 nedenfor. Forskellen mellem de to boringer skyldes bl.a. forskelle i jordlagenes opbygning. Det rene vand fra hele beskyttelseszonen har nu nået det øverste grundvand, og må forventes i løbet af få år at slå igennem dybere i grundvandet og dermed på vandværket. Grundvand På figur 14 ses et kort med status 1999 for nitratindholdet i boringerne omkring Tunø Vandværk. Hver boring har gennem perioden haft et karakteristisk niveau, på nær boringer filtersat allerøverst i grundvandet inden for beskyttelseszonen, se figur Nitrat, mg/l Gamle del indre zone 3 år 5 år 0 1 Nitrat, mg/l Nye del indre zone 3 år 5 år 2 8 år 2 8 år 3 3 Dybde m.u.t Dybde m.u.t Grundvandsspejl Grundvandsspejl Figur 13: Nitratkoncentrationen ned gennem den umættede zone under den indre zone. Kurverne viser nitratprofiler for hhv. 3, 5 og 8 år efter etableringen af græsdækket. 21

24 Kortlægning af grundvandskvaliteten på Tunø har vist at der ikke kan findes nitratfrit grundvand. I boringer, hvor filteret er placeret dybere end godt 4 m under grundvandsspejlet, optræder nitrit i grundvandet, og der er ingen ilt tilstede. Tilstedeværelsen af nitrit viser, at der sker en reduktion af nitrat, idet nitrit er et mellemprodukt ved reduktion af nitrat til frit kvælstof. (NO 3 NO 2 N 2 ) Det nitritholdige grundvand, som indvindes på vandværket, giver ikke anledning til problemer med overholdelse af de hygiejniske grænseværdier. Råvandet iltes for at fjerne mangan, og ved denne proces iltes nitrit til nitrat. Selv om nitrit viser, at der sker en reduktion af nitrat i den nederste del af magasinet, er reaktionshastigheden alt for lav til at omsætte nitrat nævneværdigt. Den eneste måde at få nitratfattigt grundvand i magasinet ved Tunø Vandværk er derfor at sikre tilførsel af rent vand fra oven, således som det sker i den indre beskyttelseszone. Nitrat (mg/l) De varierende nedbørsforhold har også betydet, at grundvandsstanden har svinget med op til næsten 1 m. Det samme filter kan derfor inden for de sidste 5 år have overvåget forskellige lag af grundvandet. På figur 15 er vist sammenhængen mellem filterets dybde under grundvandsspejlet og nitratindholdet i boringen for de tre øverste filtre i grundvandet i den indre zones nye og gamle del. Det ses af figuren, at der er lavt nitrat ca. 1,5 m ned i grundvandet, svarende til ca. 10 m.u.terræn i den gamle del af den indre zone, mens det rene vand i den nye zone blot når ca. 0,75 cm ned i grundvandet. Ca. 3 meter under grundvandsspejlet er der stadigt ca. 100 mg/l nitrat. Fremtidsudsigter For at kunne forudsige nogenlunde, hvor lang tid man skal vente, før vandværket kan pumpe rent vand fra beskyttelseszonen op til forbrugerne, er grundvandet i alle overvågningsboringerne dateret efter CFC-metode. Det var af tekniske grunde umuligt at datere vandet i indvindingsboringerne. Figur 16 viser sammenhængen mellem grundvandets alder, målt i år og afstanden til terræn. Det fremgår, at det øverste vand er ca år gammelt, hvilket er i overensstemmelse med, at det stammer fra de boringer, hvor det rene vand fra beskyttelseszonen er fundet. Det ældste vand fra de dybeste boringer er ca. 30 år gammelt, og kan forventes at være udskiftet med vand fra projektperiodens start om ca. 20 år. Overordnet set stiger alderen i grundvandet med ca. 1 år/50 cm. Dette kan sammenlignes med det skøn, man opnår ud fra grundvandsdannelsen. Hvis man antager, at nettonedbøren er ca. 150 mm/år i snit, og den gennemsnitlige effektive porøsitet er 20%, vil grundvandsmagasinet tilføres 75 cm nyt grundvand hvert år. Kortmateriale: KMS copyright Figur 14: Nitrat i grundvandet på Tunø. Status En del af dette vand vil strømme af til havet, så den aktuelle udstrækning af et års nedbør i grundvandet midt på øen vil være mindre end 75 cm. Dertil kommer usikkerheden med hensyn til den effektive porøsitet, der afhængig af kornstørrelsesfordelingen i de aktuelle jordlag 22

25 vil kunne svinge mellem 10 og 40%, hvilket vil halvere eller fordoble det dannede grundvands udstrækning i magasinet. Alt i alt er der dog en god overensstemmelse mellem de 50 cm/år, som dateringen viser, og de ca. 75 cm/år minus afstrømning som beregninger ud fra den gennemsnitlige nettonedbør giver. På figur 16 er tillige indtegnet filterplaceringen af vandværkets boringer. Ud fra dateringerne på figur 16 kan det også sandsynliggøres, at en del af faldet i nitrat i indvindingsboring 1 stammer fra beskyttelseszonens rene vand, der ved stor oppumpning trækkes ind i filteret. Det fremgår også, at vandet i det lag, der ligger ved bunden af indvindingsboring 1, er ca. 20 år gammelt og derfor må forventes udskiftet om ca. 10 år med det første vand fra den indre beskyttelseszone. Boringen bør i så fald tages i brug igen. Det rene vand fra beskyttelseszonen kan ventes leveret til forbrugerne inden for de næste 10 år. Dybde i meter Grundvandets alder/antal år B1 B3 Figur 16: Grundvandets aldersfordeling med dybden i meter under terræn. Indvindingsboringernes filterinterval er markeret til sammenligning. 0 Nitrat mg/l Nitrat mg/l P5.2 B11 0,5 B9 0,5 1,0 1,0 Filtermidt, m.u.gvs 1,5 Filtermidt, m.u.gvs 1,5 2,0 2,0 2,5 2,5 3,0 Gamle del indre zone 3,0 Nye del indre zone Figur 15: Nitratindholdet som funktion af filterets beliggenhed i grundvandet for en periode med svingende grundvandsstand Det ses af figuren, at der er lavt nitrat ca. 1,5 m ned i grundvandet, svarende til ca. 10 m.u.terræn i den gamle del af den indre zone, mens det rene vand i den nye zone blot når ca. 0,75 cm ned i grundvandet. 23

26 Perspektiver Ud fra de data, der er indsamlet under overvågning, kan den fremtidige vandkvalitet vurderes. Hvor længe vil det vare, før det rene vand når indvindingsboringerne, og er beskyttelseszonen tilstrækkelig stor? Der kan inden for de næste ti år forventes en betydelig forbedring af vandkvaliteten på vandværket. Samtidig vil man inden for de allernærmeste år kunne forvente at kunne levere vand, der igen overholder grænseværdien for nitrat. I 1998 viste analyser for 23 pesticider i prøver fra vandværkets to indvindingsboringer, at der ikke kan påvises noget pesticid på vandværket. Tunø Vandværk er privatiseret i 1994, og i fremtiden vil det muligvis blive slået sammen med det lille vandværk Stenkalven. Vandforbruget er ca m 3 /år. Forbruget til Stenkalven vil max beløbe sig til 2000 m 3 /år. Med en grundvandsdannelse på ca. 150 mm/år vil det teoretiske indvindingsopland til en indvinding på m 3 /år være ca. 8,6 ha. Den indre zone har i dag et areal på ca. 6,5 ha. Det er således kun i en mindre del, ca. 25%, af oplandet, at der er mulighed for at nitrat vil kunne udvaskes. Markerne i oplandet syd og vest for den indre zone afgræsses af heste, hvilket i dag giver en meget lille udvaskning. I alt ca. 13 ha omkring vandværket bidrager med en meget lille udvaskning. Selv med en vis usikkerhed på den faktiske udstrækning af oplandet må dette forventes at være tilstrækkeligt. Det er vigtigt, at porreavlen ikke kan genoptages på arealerne omkring vandværket i større målestok end i dag uden nøje overvejelser. Hvis alle arealer uden for beskyttelseszonen igen blev inddraget i porreavlen, ville vandværket derfor atter være i en kritisk situation. Udvaskningen fra porremarkerne er ikke væsentligt større end fra andre danske landbrugsarealer. Ved en nettonedbør på 150 mm/år svarer de 200 mg/l i jordvandet til en udvaskning på ca. 75 kg-n/ha. Udvaskninger i denne størrelsesorden er målt mange steder i forbindelse med vandmiljøplanens landovervågning. /6/. Følgende regnestykke kan opstilles: Porremarker giver ca. 200 mg/l nitrat i grundvandet. Den indre zone giver ca. 0 mg/l. Den tilladte indvinding er på m3 /år. Med en nedbør på 150 mm er oplandet 8,6 ha. 6,5 ha opland med 0 mg/l og 2,1 ha opland med 200 mg/l giver en resulterende vandkvalitet på 49 mg/l. Dette betyder at grænseværdien overskrides, hvis udvaskningen blot bliver få % større eller at indvindingen stiger eller at nettonedbøren bliver mindre (se bilag 2). Den nuværende indvinding på m3 /år giver en beregnet vandkvalitet på 22 mg/l nitrat. Fremtidig drift I de nærmeste år vil overvågningen af jordvand, umættet zone og grundvand fortsætte. I lyset af de meget overbevisende og stabile resultater vil overvågningsintensiteten blive mindre. Overvågningen fortsættes, indtil det rene vand er slået fuldt igennem på vandværket. Markstyringen har tilsyneladende, inden for den tidsramme undersøgelserne har forløbet, givet begrænsede resultater med hensyn til nedbringelse af nitratudvaskningen. En evaluering af markstyringens muligheder viste imidlertid, at det ikke inden for den nuværende tilskudsstruktur er rentabelt med yderligere tiltag, skønt området er udlagt som Følsomt Landbrugsområde, hvilket giver maximale tilskudsmuligheder. De gode erfaringer fra Tunø bør inddrages i fremtidens handlingsplaner for truede vandforsyninger. 24

27 Litteraturliste 1. Vandforsyning på Tunø Teknisk rapport, april Miljøkontoret, Århus Amtskommune 2. Statusrapport Tunø Teknisk rapport, dec Miljøkontoret, Århus Amtskommune 3. Tunø- Statusrapport 1991 Teknisk rapport, dec Miljøkontoret, Århus Amt 5. Gretchen Roorbach, 1993 Integration of water quality protection and land use planning in Denmark. Research report no 26 dec RUC. Tek-sam-forlaget 6. Horndrup Bæk (LOOP 3) Landbrugsdrift. Næringsstofudvaskning. Stoftransport. Vandløbsbiologi. Per Hansen, Vejle amt, Jens Skriver, Århus Amt. Århus amt, juli Tunø- Statusrapport 1994 Teknisk rapport, maj Natur og Miljø, Århus Amt 25

28 Bilag 1 Økonomiske forudsætninger for valg af løsningsmodel Med henblik på fastlæggelse af en strategi for sikring af vandforsyningen på Tunø blev der d. 5 maj 1986 nedsat en arbejdsgruppe. Arbejdsgruppen bestod oprindeligt af repræsentanter fra Århus Amt, Odder kommune, Miljøstyrelsen, Center for Jordøkologi (nu DMU), Landskontoret for landboret og Planteavlskonsulenten for Samsø og Tunø. Tunø Vandværk var på dette tidspunkt et kommunalt vandværk i Odder Kommune. Gruppens sammensætning har ændret sig i de forløbne år, specielt blev Landskontoret for planteavl inddraget i den endelige projektudformning, ligesom de lokale landmænd har fået lejlighed til at komme til orde. Forud for beslutningen om at etablere beskyttelseszoner omkring Tunø Vandværk, havde man i arbejdsgruppen vedr. Tunø Vandværk, gennemarbejdet en række forskellige løsningsforslag spændende fra vandrensning over import af drikkevand til egentlig grundvandsbeskyttelse. Overordnet var der tre forskellige løsninger: 1. Etablering af beskyttelseszoner med reguleret arealanvendelse med tilhørende effektmålinger, og dermed genopretning af grundvandskvaliteten. 2. Etablering af avancerede vandrensningssystemer, som fx. omvendt osmose eller denitrifikation. 3. Import af rent drikkevand, enten via en rørledning fra fastlandet eller i tankvogne. For alle løsningsmodeller blev såvel de tekniske som de økonomiske fordele og ulemper opregnet. Arbejdsgruppen konkluderede i 1987, at grundvandsbeskyttelse både teknisk og økonomisk set ville give den mest hensigtsmæssige løsning (se tabel 1). Den eneste anden løsning, der økonomisk set kunne måle sig med beskyttelseszonerne var import af vand i tankvogne, men dette ville give meget store daglige praktiske gener for forbrugerne. For hver af disse løsningsmodeller var de økonomiske omkostninger til etablering og drift beregnet. Dette bilag præsenterer de oprindelige beregningsforudsætninger i 1986 priser. Detaljerne i de forskellige forslag er gennemgået i Vandforsyning på Tunø, teknisk rapport Århus Amt april Løsningsmodel Beskyttelseszoner og Effektmålinger Rensning af vandet Import af vand i tankvogn Import af vand i rørledning Etablering kr kr. 1,5-2 mill kr kr. 3,6 mill kr. Løbende omkostninger pr. år ca kr kr. ca kr. ca kr. ca kr. Tabel 1: Omkostninger til løsning af nitratproblemet på Tunø. 26

29 Bilag 2 Følsomhedsanalyse med hensyn til grundvandsdannelse og indvindingens størrelse Størrelsen af den indre beskyttelseszone er fastlagt efter den nuværende indvindings størrelse og den gennemsnitlige nettonedbør i de forløbne 10 år. Det kan naturligvis ikke udelukkes, at der i fremtiden vil være et ændret behov for vandindvinding fra Tunø vandværk. Ligeledes ved man, at klimaet kan ændre sig betydeligt over 100 års perioder. De sidste 30 år har der været en usædvanlig stor nedbør, sammenlignet med nedbøren for 100 år siden. Ved beregningerne er det forudsat, at udvaskningen fra de dyrkede arealer ligger på ca 200 mg/l, og at de arealer i vandværkets opland, der i dag er uden for landbrugsmæssig drift, ikke i fremtiden lægges under plov. Figur 1 viser den gennemsnitlige nitratkoncentration i det oppumpede vand som funktion af indvindingens størrelse og nettonedbøren. Figuren viser, at når nettonedbøren er 150 mm kan der indvindes op til ca m 3 /år, før det gennemsnitlige nitratindhold overskrider grænseværdien for nitrat. Omvendt viser figuren, at hvis der kommer blot en smule tørrere klima, hvor nettonedbøren fx. falder 16% til 125 mm, vil det ikke være muligt at indvinde mere end m 3 /år, hvis man skal overholde grænseværdien for nitrat. Følsomhedsanalysen viser, at det kan blive nødvendigt at korrigere beskyttelseszonens areal, hvis de nuværende forudsætninger mht. nedbør og indvinding ændres. Det skal her bemærkes, at hvis udvaskningen af nitrat under de dyrkede arealer fx. falder, vil det også spille en rolle for den resulterende vandkvalitet på Tunø vandværk. Nitrat mg/l Nettonedbør 175mm 150mm 125mm Oppumpede vandmængder kubikmeter Figur 1: Nitrat som funktion af indvindingen på Tunø Vandværk ved forskellige nettonedbør. 27