Naturstyrelsen Aarhus

Transkript

1 Naturstyrelsen Aarhus Tolkning af sedimentkemiske analyser fra kortlægningsområde Lindved Endelig rapport Oktober 2011 Udgivelsesdato : 10. oktober 2011 Projekt : Udarbejdet : Niels Peter Arildskov Kontrolleret : Jesper Albinus Godkendt : Peter Alfred Petersen

2 Tolkning af sedimentkemiske analyser fra kortlægningsområde Lindved Side 1 INDHOLDSFORTEGNELSE SIDE 1 BAGGRUND OG FORMÅL 2 2 RESUMÉ 3 3 DATABEHANDLING OG ANALYSERESULTATER Beregning af potentiel reduktionskapacitet Kvalitetssikring af analyseresultater 6 4 VISUALISERING OG TOLKNING AF DATA 7 5 VURDERING AF DEN FREMTIDIGE UDVIKLING Forudsætninger og usikkerheder DGU-nr REFERENCER 10 Bilag 1: Analyseresultater, DGU-nr Bilag 2: Analyserapporter

3 Tolkning af sedimentkemiske analyser fra kortlægningsområde Lindved Side 2 1 BAGGRUND OG FORMÅL Naturstyrelsen Aarhus har fra undersøgelsesboring DGU-nr i kortlægningsområde Lindved (se Figur 1.1) udvalgt sedimentprøver fra i alt 12 forskellige dybdeintervaller til analyse for reduktionskapacitet. Herudover er der analyseret grundvandsprøver fra boringsindtag i 4 forskellige dybder. Figur 1.1: Kortlægningsområde Lindved samt beliggenhed af undersøgelsesboringen. De farvede felter repræsenterer intervaller for potentiel årlig kvælstofudvaskning (baseret på Conterra-data) I nærværende rapport er det søgt at sammentolke disse kemiske data med de geologiske data (lagfølge og sedimentets redoxtilstand) og hydrogeologiske data (beliggenhed af grundvandsspejl) og herudfra give det bedst mulige bud på grundvandsmagasinernes nitratsårbarhed samt den sandsynlige fremtidige udvikling. Det er således intentionen, at rapporten skal kunne fungere som baggrundsmateriale og vidensgrundlag for det videre arbejde i grundvandskortlægningen og ved den samlede vurdering af grundvandsbeskyttelsen i kortlægningsområdet. Rapporten er opbygget således, at der indledes med et resumé med de væsentligste konklusioner af undersøgelsen (afsnit 2). Afsnit 3 omhandler metoder til databehandling samt kvalitetssikring af data og kan springes over, uden at det går ud over helhedsopfattelsen. I afsnit 4 er resultaterne af undersøgelsen visualiseret og tolket, og i afsnit 5 er det på baggrund af det foreliggende datagrundlag søgt at estimere nitratfrontens teoretiske vandringshastighed.

4 Tolkning af sedimentkemiske analyser fra kortlægningsområde Lindved Side 3 2 RESUMÉ Det geologiske profil viser et øvre, kvartært grundvandsmagasin af smeltevandssand fra m u.t. Magasinet er delvis umættet og uden væsentlig reduktionskapacitet, men grundvandet er alligevel næsten helt nitratreduceret. Dette vurderes primært at skyldes grundvandsdannelse igennem et 3 m tykt reduceret morænelerlag beliggende fra m u.t. Der er imidlertid ingen tvivl om, at magasinet er nitratsårbart, og vandindvinding bør undgås, da dette blot vil fremskynde nitratgennembruddet til magasinet. Nitratindholdet i det øverste sandmagasin må forventes langsomt at stige i de kommende år, men vil med den aktuelle nitratbelastning dog næppe overskride drikkevandskravet på 50 mg/l. De dybereliggende sandmagasiner er alle af prækvartær alder (eocæn, oligocæn, miocæn) og efter alt at dømme velbeskyttede overfor nitrat i flere tusinde år. De prækvartære sandlag bliver tydeligt endnu bedre beskyttede imod nitrat med tiltagende dybde, hvilket tyder på en ret homogen geologi, hvor horisontal transport ikke har den store betydning for den resulterende grundvandskvalitet.

5 Tolkning af sedimentkemiske analyser fra kortlægningsområde Lindved Side 4 3 DATABEHANDLING OG ANALYSERESULTATER Nitratreduktionspotentialet, eller mere korrekt reduktionskapaciteten, i forskellige geologiske lag i det væsentlige tilskrives 3 reduktionsmidler (se f.eks. /1/): Reaktivt organisk (kul)stof. Reaktivt pyrit (eller andre jern(ii)-sulfider) Reaktivt jern(ii) bundet i den faste fase. De tilsvarende reaktionsligninger kan med nitrat som oxidationsmiddel - udtrykkes som følger: Nitratreduktion ved oxidation af organisk stof: 5CH 2 O + 4NO H + 2N 2 + 5CO 2 + 7H 2 O (1) Idet CH 2 O traditionelt anvendes som modelstof for organisk stof. Nitratreduktion ved pyritoxidation: 5FeS NO H + 7N 2 + 5Fe SO H 2 O (2) Nitratreduktion ved oxidation af jern(ii): 10Fe NO H 2 O N Fe(OH) H + (3) Herudover kan nitrat reduceres af mangan(ii) (Mn 2+ ), som dog typisk findes i væsentligt lavere koncentrationer end jern(ii), samt af methan (CH 4 ), som imidlertid kun findes i betydelig mængde ved væsentligt lavere redoxpotentialer, end der forventes i nærheden af redoxgrænsen. Det bemærkes, at det er på den sikre side ikke at medregne disse reduktionsmidler, idet reduktionskapaciteten, såfremt mangan(ii) og/eller methan er til stede, underestimeres en smule. Det er vigtigt at bemærke ordet reaktivt i ovenstående liste. Heri ligger der, at en del af hver stofpulje har så lav reaktivitet, at den i praksis er uden betydning. Undlader man at korrigere for de ikke-reaktive fraktioner, får man den potentielle reduktionskapacitet, som imidlertid vil overestimere beskyttelsen imod nedsivende nitrat, eftersom ikke-reaktive reduktionsmidler medregnes. I stedet bør man benytte den aktuelle reduktionskapacitet (ses også mindre heldigt - betegnet den reducerede sumkapacitet), som er den potentielle reduktionskapacitet korrigeret (fratrukket) de ikke-reaktive fraktioner. For en bestemt type sediment har man traditionelt for at bestemme den aktuelle reduktionskapacitet måttet analysere for både TOC, FeS 2 og Fe 2+ på både en reduceret sedimentprøve og en tilsvarende, men gennemoxideret, sedimentprøve, hvor de ikke reaktive fraktioner da er lig analyseresultaterne fra den oxiderede prøve.

6 Tolkning af sedimentkemiske analyser fra kortlægningsområde Lindved Side 5 Imidlertid giver analyse for reduktionskapacitet ved Ce(SO 4 ) 2 -metoden ifølge /2/ et godt estimat for den aktuelle reduktionskapacitet. Dog viser senere erfaringer, at en ikke-reaktiv fraktion på i størrelsesordenen 5 % typisk medgår i analysen /3/. Set i lyset af de øvrige usikkerheder ved beregning af nitratfrontens vandringshastighed er det dog valgt at se bort fra disse ca. 5 %, som har begrænset indflydelse på resultaterne. Hermed er det med blot en enkelt relativt billig analyse muligt at opnå en realistisk værdi for den mængde reduktionskapacitet, som i en given sedimentprøve rent faktisk er til rådighed for nitratreduktion. 3.1 Beregning af potentiel reduktionskapacitet TOC (Total Organisk Carbon) i sedimentet antages som gennemsnit at have oxidationstrin 0, mens slutproduktet ved oxidation med nitrat eller ilt er CO 2, hvor C har oxidationstrin +4. Dette betyder, at 1 mol (12,011 g) organisk kulstof producerer 4 mol elektroner, der således udgør reduktionskapaciteten, eller sagt på en anden måde: TOC reduktionskapacitet mækv 4 mmol %TOC (mækv/kg) (4) 12,011 mg/kg % mg mmol I stedet for mækv/kg kan man anvende enheden meækv/kg, hvilket i det foreliggende tilfælde er det samme ( e henviser specifikt til en elektronladning i stedet for den generelle elementarladning). Pyrit (FeS 2 ) kan oxideres delvis, idet kun polysulfiddelen oxideres til sulfat, ved en proces benævnt partiel pyritoxidation 1 /4/. I denne reaktion oxideres jerndelen ikke og frigives derfor som Fe 2+. Da bidraget til den samlede reduktionskapacitet hidrørende fra Fe 2+ imidlertid medregnes som en selvstændig pulje (se formel (6)), er den korrekte fremgangsmåde at regne med, at pyritoxidationen kun forløber partielt. 1 mol pyrit indeholder 2 mol svovl, der oxideres fra oxidationstrin -1 til +6, dvs. ved oxidation af 1 mol pyrit (119,979 g) frigives der således 14 mol elektroner, dvs.: FeS 2 reduktionskapacitet (mækv/kg) %FeS mækv mg/kg mmol % 2 (5) mg 119,979 mmol Ferrojern (Fe 2+ ) oxideres til ferrijern (Fe 3+ ), som ved normal ph har meget lav opløselighed, og derfor udfældes som okker (Fe(OH) 3 ). Som det direkte ses af ionladningerne, stiger jerns oxidationstrin med 1, hvilket betyder, at 1 mol jern (55,847 g) producerer 1 mol elektroner, dvs.: Fe 2 reduktionskapacitet 1 (mækv/kg) mækv mmol ,847 mg/kg % mg mmol %Fe(II) Den samlede potentielle reduktionskapacitet beregnes ved at summere bidragene beregnet ud fra (4), (5) og (6). (6) 1 Polysulfiddelen oxideres altid først, idet denne delproces giver et større energiudbytte end oxidationen af jernmolekylet. Især hvis mængden af oxidationsmiddel og ikke mængden af reaktiv pyrit - er begrænsende for processen, kan partiel pyritoxidation lokalt medføre høje koncentrationer af opløst jern(ii) i porevandet.

7 Tolkning af sedimentkemiske analyser fra kortlægningsområde Lindved Side Kvalitetssikring af analyseresultater Samtlige analyseresultater er vedlagt på tabelform i bilag 1, mens de originale analyserapporter er vedlagt som bilag 2. Der er efterhånden udført en hel del sedimentkemiske analyser landet over, men der vurderes ikke at foreligge et tilstrækkeligt datagrundlag til, at man med rimelighed kan fastlægge intervaller for reduktionskapacitet til kvalitetssikring af analyseresultater for forskellige sedimenttyper. Dette skyldes flere faktorer, bl.a.: Variationer i sedimenternes kornstørrelsesfordeling Urenheder, f.eks. lerklumper i en sandprøve Variationer i farvebeskrivelser Forskellige reduktionskapaciteter for ellers ret ens udseende sedimenter af forskellig geologisk alder Forskellige reduktionskapaciteter for ellers ret ens udseende sedimenter i forskellige geologiske aflejringsmiljøer Især i sandede glaciale aflejringer og prækvartære aflejringer viser erfaringen, at det kan være vanskeligt at skelne imellem oxiderede og reducerede sedimenter på grundlag af farven alene. I sådanne tilfælde er det nødvendigt at udføre enten en sedimentkemisk analyse eller en grundvandsanalyse for at fastslå sedimentets redoxtilstand. De beskrevne geologiske variationer bevirker, at det ikke giver mening at sammenligne resultater for forskellige sedimenttyper ved statistiske tests, for at identificere eventuelle outliers. I denne rapport vil eventuelle underlige resultater derfor blive søgt identificeret ved en samlet vurdering af analyseresultater, geologisk lagfølge og grundvandskemi, som udføres i afsnit 4. Til gengæld følger det af de foregående afsnit, at analyse på oxiderede sedimenter ved Ce(SO 4 ) 2 -metoden bør give en reduktionskapacitet på nul (dvs. i praksis nær eller under detektionsgrænsen), eller i hvert fald tæt på nul. Hertil kommer, at reduktionskapaciteten beregnet ud fra TOC, pyrit og jern(ii) (afsnit 3.1), ideelt set skal være større end kapaciteten beregnet ud fra Ce(SO 4 ) 2 -metoden. Dette gælder i begge de tilfælde, hvor der er analyseret ved begge metoder. Endvidere skal indholdet af total-jern i en sedimentprøve naturligvis være større end eller lig med indholdet af ferrojern, hvilket er opfyldt for begge analyser. Der er ved visuel inspektion af analyseresultaterne i et (x,y)-koordinatsystem inklusive geologisk lagfølge og redoxvandtyper (se afsnit 4) ikke fundet mistænkelige resultater.

8 Tolkning af sedimentkemiske analyser fra kortlægningsområde Lindved Side 7 4 VISUALISERING OG TOLKNING AF DATA DGU-nr blev etableret i maj 2010 som en 151 m dyb undersøgelsesboring. Terrænkoten på borestedet er +99,9 m DVR90. Boringen er udbygget med 4 indtag fra hhv m u.t. (filter 1), m u.t. (filter 2), m u.t. (filter 3) og m u.t. (filter 4). Der er analyseret vandprøver fra alle 4 indtag. Resultater af Ce(SO 4 ) 2 -analyser og vandanalyser samt beliggenhed af visuel redoxgrænse, boringsindtag og grundvandsspejl er illustreret på et såkaldt redoxprofil. Dette er opbygget som et koordinatsystem, hvor dybden under terræn er vist på y-aksen, mens reduktionskapaciteten ses på x-aksen. For overskuelighedens og sammenlignelighedens skyld går x-aksen kun til 600 mækv/kg, og højere værdier er blot vist som liggende til højre for profilet. Eksakte værdier kan findes i rapportens bilag 1. Som baggrund for koordinatsystemet er vist et forenklet geologisk profil. Endelig fremgår dybder til visuelle redoxgrænser, boringens indtagsdybder samt beliggenhed af grundvandsspejl tilknyttet de enkelte indtag. Redoxprofilet for DGU-nr ses på Figur 4.1. Under muldlaget findes der et ca. 15 m tykt lag af kalkholdig moræneler. Den øverste visuelle redoxgrænse findes 12 m u.t. Det er altså kun de nederste 3 m af morænelerlaget, som er reduceret. Under det øverste morænelerlag findes der et lag af glacialt smeltevandsand indtil 40 m u.t. De udførte analyser af reduktionskapacitet viser, at dette sandlag er stort set gennemoxideret, hvilket stemmer fint overens med, at i al fald den øverste del af laget er umættet. Laget er desuden kalkfrit, hvilket indikerer stor vandgennemstrømning. Grundvandsprøven fra indtag 4 viser en oxideret vandtype, men med et usædvanligt lavt indhold af nitrat (0,54 mg/l) samt et tilsvarende usædvanligt højt indhold af sulfat (83 mg/l). Dette peger kraftigt i retning af, at der er sket nitratnedbrydning under grundvandsdannelsen. Hertil kommer, at Conterra har beregnet en potentiel nitratudvaskning på 47 mg/l for matriklen. På den baggrund anses det for helt sikkert, at grundvandet er nitratreduceret og således må have passeret et reduceret lag. Alt peger i retning af, at dette lag er det grå morænelerlag fra m u.t., der således må udgøre den geologiske beskyttelse af grundvandet i boringens indtag 4. Grundvandsspejlet står kun godt 2 m over toppen af indtag 4, så højere oppe må sandmagasinet være umættet eller delvis umættet og vandtransporten dermed vertikal. Dette indikerer, at den horisontale transport må være begrænset, dvs. det grundvand, som er prøvetaget fra indtag 4, er formentlig dannet relativt tæt på boringen. Fra m u.t. følger et lag af gråt glimmerler, som uden tvivl har en høj reduktionskapacitet (ikke målt). Herunder følger et lag af kvartssand, hvor boringens indtag 3 er placeret. Vandprøven herfra er i fuld overensstemmelse med ovenstående reduceret og altså nitratfri (vandtype C). Herunder følger en lagserie af skiftende prækvartære sand- og lerlag, som alle må være reducerede, selvom glimmerlerlagene ofte er beskrevet som brunlige. Vandprøverne fra to dybere sandlag viser begge stærkt reduceret grundvand (vandtype D), som ikke anses for nitratsårbart. Sammenfattende er sandmagasinet fra m u.t. tydeligt nitratsårbart, mens de dybere liggende magasiner ikke viser nogen tegn på nitratsårbarhed. De prækvartære sandlag bliver tydeligt bedre beskyttede imod nitrat med tiltagende dybde, hvilket tyder på en ret homogen geologi, hvor horisontal transport ikke har den store betydning for den resulterende grundvandskvalitet.

9 Tolkning af sedimentkemiske analyser fra kortlægningsområde Lindved Side 8 Kvartær Visuel redoxgrænse Grundvandsspejl 3+4 Grundvandsspejl 1+2 Indtag 4-0,54 mg/l NO 3 0,07 mg/l Fe mg/l SO 4 Indtag 3 <0,5 mg/l NO 3-1,0 mg/l Fe mg/l SO 4 2- Prækvartær (eocæn, oligocæn, miocæn) Indtag 2 <0,5 mg/l NO 3-0,81 mg/l Fe mg/l SO 4 2- Indtag 1 <0,5 mg/l NO 3-0,21 mg/l Fe 2+ 9 mg/l SO 4 2- Figur 4.1: Redoxprofil for DGU

10 Tolkning af sedimentkemiske analyser fra kortlægningsområde Lindved Side 9 5 VURDERING AF DEN FREMTIDIGE UDVIKLING I det følgende er der baseret på årlig kvælstofudvaskning samt målt reduktionskapacitet i det øverste beskyttende lerlag under redoxgrænsen udført beregning af nitratfrontens teoretiske nedadrettede bevægelseshastighed. Ved nitratreduktion fra NO 3 - til N 2 går N fra oxidationstrin 5 til 0, mens O omdannes til H 2 O og således ikke ændrer oxidationstrin (-2): 2NO H e - N 2 + 6H 2 O Således skal der bruges 5 meækv for at reducere 1 mol (= 1 mækv) nitrat. 5.1 Forudsætninger og usikkerheder Beregningerne er udført under følgende forudsætninger: Alt udvasket kvælstof rammer redoxgrænsen i form af nitrat (konservativ antagelse, først og fremmest fordi der ikke tages hensyn til nitratreduktion i den umættede zone under 1 m dybde og fordi der ikke tages hensyn til sekundær afstrømning, eksempelvis via dræn) Strømningen igennem det beskyttende lag sker vertikalt (konservativ antagelse, idet en horisontal flowkomponent vil øge vejlængden og dermed den effektive tykkelse af det beskyttende lag) Nitrat reduceres umiddelbart ved redoxgrænsen (forudsætter, at reduktionshastigheden er væsentligt større end tilførslen af nitrat), hvilket er en diskutabel antagelse. Dette skyldes, at der er stor spredning på reaktivitet for ethvert mineral, og idet den mest reaktive del naturligvis forbruges først, vil reduktionshastigheden aftage på et tidspunkt så meget, at nitratreduktionen ikke længere kan følge med belastningen ovenfra) Infiltrerende nitrat kommer i kontakt med hele sedimentmatricen (formentlig tilnærmelsesvis korrekt antagelse for sand, men ingenlunde for kalk eller opsprækket ler i tilfælde af sprækketransport er denne antagelse i høj grad diskutabel) Grundvandsdannelsen foregår igennem et sedimentprofil som det gennemborede (dette er kun tilfældet ved meget homogen geologi ellers søger grundvandet den hurtigste vej nedad, hvilket vil sige igennem de mest permeable aflejringer, og i tilfælde af eksempelvis geologiske vinduer eller skråtstillede lag kan hovedparten af grundvandsdannelsen foregå udenom de beskyttende lag, som måtte fremgå af den gennemborede lagserie) Som det fremgår, er nogle antagelser konservative, mens andre i høj grad er til den usikre side. I kombination vurderes forudsætningerne kun sjældent at være tilnærmelsesvis opfyldte, og primært i de tilfælde, hvor magasinerne er tydeligt velbeskyttede imod nitrat. De beregnede gennembrudstider må på denne baggrund anses for at repræsentere en urealistisk idealtilstand, og de anvendes derfor i den videre tolkning kun som en rettesnor ved vurdering af grundvandets nitratsårbarhed.

11 Tolkning af sedimentkemiske analyser fra kortlægningsområde Lindved Side DGU-nr Der er ikke udført analyse af reduktionskapacitet på det lag, som anses for at være årsag til reduktionen af grundvandets nitratindhold fra jordoverfladen til indtag 4 i den nedre del af det øverste (og nitratsårbare) kvartære sandmagasin. Der er derfor antaget en realistisk minimumsværdi på 300 mækv/kg for denne nederste del af moræneleret. Den potentielle årlige N-udvaskning er beregnet af Conterra til 53,1 kg/ha, svarende til 47 mg/l nitrat. Potentiel N-udvaskning: 53,1 kg/ha/år Omregning til mmol pr. m 2 overfladeareal pr. år: 53,1 kg/ha/år ( mg/kg / m 2 /ha) / 14,00674 mg/mmol = 379,1 mmol/m 2 /år Antages al nitrogen udvasket i form af nitrat, er forbruget af reduktionskapacitet: 5 mækv/mmol 379,1 mmol/ m 2 /år = 1895,5 mækv/m 2 /år Antages der en tør bulkdensitet for den reducerede moræneler på 1670 kg/m 3, og anvendes reduktionskapaciteten på 300 mækv/kg, fås nitratfrontens teoretiske vandringshastighed: (1895,5 mækv/år/m 2 ) / (1670 kg/m mækv/kg) = 0,0038 m/år = 3,8 mm/år, svarende til 264 år/m Beregningen forudsætter vertikal transport igennem det øverste morænelerlag, hvilket vurderes at være en rimelig antagelse, idet vandspejlet i grundvandsmagasinet står under bunden af det reducerede lerlag, igennem hvilket transporten foregår. Med en reduceret lertykkelse på 3 m vil det altså i teorien tage ca. 800 år, før der forekommer totalt nitratgennembrud til den øverste del af det kvartære sandmagasin. Imidlertid er der allerede små mængder nitrat i magasinet, ligesom det forhøjede sulfatindhold vidner om, at vandkemien er påvirket af nitratnedbrydning. Dette tyder på, at ikke al nitraten når at nedbrydes under passagen igennem det reducerede lerlag, og er dette tilfældet, vil nitratindholdet i det kvartære magasin fremover stige. Sammenfattende er det kvartære sandlag fra m u.t. klart nitratsårbart, og det kan ikke anbefales at indvinde grundvand fra dette lag. Derimod ser de dybere liggende (prækvartære) sandmagasiner alle ud til at være velbeskyttede. Det øverste af disse sandlag er adskilt fra det nitratsårbare lag af 6 m glimmerler, som ikke er analyseret, men som typisk har en høj reduktionskapacitet. Eftersom der på nuværende tidspunkt stort set ikke er nået nitrat til overkanten af dette beskyttende lerlag, vurderes sandlaget fra m u.t. at være beskyttet imod nitrat i flere tusinde år. De dybere liggende grundvandsmagasiner er efter alt at dømme endnu bedre beskyttede. 6 REFERENCER /1/ Ernstsen, V., Henriksen, H.J. & von Platen, F Principper for beregning af nitratreduktion i jordlagene under rodzonen. Arbejdsrapport fra Miljøstyrelsen nr. 24. /2/ Ernstsen, V., Jørgensen, N. & Lynge, C.R., Metode til analyse af reducerede stoffer i sedimenter. Miljøstyrelsen, Miljøprojekt nr /3/ Ernstsen, Vibeke, personlig kommunikation.

12 Tolkning af sedimentkemiske analyser fra kortlægningsområde Lindved Side 11 /4/ Appelo C.A.J. & Postma, D., Geochemistry, groundwater and pollution, 2 nd ed. Balkema. /5/ Ernstsen, V., Ejsbøl, K., Jensen, O.D. & Storgaard, J.C. Metode til analyse af reducerede sedimenter og reduktionskapacitet. Foreløbigt manuskript klargjort til publicering i Vand & Jord.

13 Tolkning af sedimentkemiske analyser fra kortlægningsområde Lindved Side 12 Bilag 1: Analyseresultater, DGU-nr Dybde Vægt af samlet sedimentprøve Vægt af finjordsfraktion (<2 mm) (m) (g) (g) ,84 39, ,51 74, ,85 94, ,26 112, ,06 78, ,33 85, ,61 90, ,62 79, ,31 102, ,11 86, ,24 60, ,60 67,47 Analyseresultater, Ce(SO 4 ) 2 -metoden Reduktionskapacitet (fraktionen <2 mm) (mækv/kg) < Reduktionskapacitet beregnet for hele prøven (mækv/kg) < Analyseresultater, specifikke reduktanter Dybde Vægt af samlede sedimentprøve Vægt af finjordsfraktion (<2 mm) Tab ved udsyring TOC Pyrit Fe(II) Fe-tot Beregnet reduktionskapacitet Reduktionskapacitet, hele prøven (m) (g) (g) (%) (%C) (%FeS 2 ) (%Fe) (%Fe) (mækv/kg) (mækv/kg) ,33 85,61 0,57 0,01 0 0,02 0, ,31 102,13 0,7 0,04 0 0,07 0,

14 Tolkning af sedimentkemiske analyser fra kortlægningsområde Lindved Side 13 Bilag 2: Analyserapporter

15 Naturstyrelsen Århus Lyseng Allé Højbjerg Att.: Ole Dyrsø Jensen Geokemisk afdeling J.nr. GEUS Ref. VE/- 31. maj 2011 Vedr. analyseresultater for kortlægningsområdet Lindved - reducerende stoffer Hermed resultaterne for indhold af reducerende stoffer i sedimenter fra kortlægningsområdet Lindved. Prøverne blev opbevaret frosne på GEUS indtil analyse. Analysemetode: Summeret nitrat-reduktions-kapacietet er udført som beskrevet af V. Ernstsen, N. Jørgensen og C.R. Lynge i Metode til analyse af reducende stoffer i sedimenter, Miljøprojekt nr. 1024, Miljøstyrelsen. Ved analysen rystes jord og 25 mm Ce(SO 4 ) 2 opløst i 5 % svovlsyre i 24 timer. Efter centrifugering bestemmes forbruget af Ce(SO 4 ) 2 ved titrering med jernsulfat. Analysen gennemføres på tørret (105 C) og sigtet (<2 mm) prøvemateriale. Indholdet opgives i millielektronækvivalenter pr. kg jord. Indholdet af partikler > 2mm er bestemt for en delmængde af den til laboratoriet fremsendte sedimentprøve efter tørring ved 105 ºC. Med venlig hilsen Vibeke Ernstsen GEUS De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland Øster Voldgade København K Tlf Fax CVR-nr EAN-nr geus@geus.dk GEUS er en forsknings- og rådgivningsinstitution i Klima- og Energiministeriet

16 G E U S Resultater: Labnr. Boring Dybde (m) Total prøve (g) Prøve <2mm (g) Reducerende stoffer beregnet for fraktionen < 2mm (millielektronækvivalenter/kg) Reducerende stoffer beregnet for hele prøven (millielektronækvivalenter/kg) ,84 39, ,51 74, ,85 94, ,26 112, ,06 78, ,33 85,61 <1 < ,61 90, ,62 79, ,31 102, ,11 86, ,24 60, ,60 67,

17 Naturstyrelsen Århus Lyseng Allé Højbjerg Att.: Geolog Ole Dyrsø Jensen Geokemisk afdeling J.nr. GEUS Ref. VE/- 16. juni 2011 Vedr. analyser af jordprøver fra kortlægningsområdet Linved Hermed analyseresultaterne for TOC, massetab i forbindelse med HCl behandling af finjord til TOC analyse, pyrit, FeII og Fe-total bestemt på sedimentprøver fra kortlægningsområdet Lindved. Prøverne blev opbevaret frosne på GEUS indtil analyse. De anvendte analysemetoder er som følger: Målingerne af organisk bundet kulstof (TOC) er foretaget på LECO CS-200 efter nedsyring med 2 M saltsyre (HCl) og efterfølgende vask af jordprøven indtil den fremstår chlorid-fri. Analysen gennemføres på lufttørret, sigtet (<2 mm) og findelt (<250 μm) prøvemateriale. Til pyritbestemmelse koges jordprøven først med saltsyre for at fjerne opløselige jernforbindelser (med undtagelse af pyrit) og dernæst med salpetersyre for at få frigjort jern fra pyrit. Indholdet af jern måles ved atomabsorption (AAS) og beregnes som pyrit (FeS 2 ). Analysen gennemføres på tørret (105 C) og sigtet (<2 mm) prøvemateriale. Til måling af ferrojern og Fe-total koges jordprøven med en blanding af svovlsyre, flussyre og phenanthrolin hvorefter indholdet af FeII måles ved spektrofotometri. Herefter belyses væsken og det totale indhold af jern bestemmes ved spektrofotometri. Analysen gennemføres på tørret (105 C) og sigtet (<2 mm) og lettere findelt prøvemateriale. De fremsendte sedimentprøver vil blive opbevaret i to måneder fra d.d. Med venlig hilsen Vibeke Ernstsen GEUS De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland Øster Voldgade København K Tlf Fax CVR-nr EAN-nr geus@geus.dk GEUS er en forsknings- og rådgivningsinstitution i Klima- og Energiministeriet

18 G E U S Resultater: Lab. Nr. Boring Dybde (m) TOC* (% C) Forbehandling - tab ved TOC (%) Pyrit (% FeS 2 ) FeII (% Fe) Fe-tot (% Fe) ,01 0,57 <0,02 0,02 0, ,04 0,70 <0,02 0,07 0,13 2