Aarhus Lufthavn A/S Kapaciteten af ilt til nedbrydning af afisningsmidler

Transkript

1 Aarhus Lufthavn A/S Kapaciteten af ilt til nedbrydning af afisningsmidler Konsekvensvurdering Maj 2005 Ref Udg. 2 Dato Godk. PERR Kontrol SUK Udarb. SUK 1

2 Indholdsfortegnelse 1. Sammenfatning 3 2. Baggrund og formål 4 3. Jord- og grundvandssystemet Geologi Grundvand Ilt i grundvand Moniteringsboringerne 6 4. Ilt i grundvandsmagasinet Langs start- og landingsbanen Ved forplads/rullevej Ved udsprøjtningsområdet Ved opsamlingsbassin Øvrige boringer Nedbør og ilttilførsel Stoftilførsel og iltbehov Tilførsel af baneafisningsmidler Vurdering af iltbehov/iltkapacitet Tilførsel af flyafisningsmidler Aktivitetsmønster og fordeling i miljøet Vurdering af nuværende og fremtidig iltbehov/iltkapacitet Konklusion Det videre forløb Referencer 24 Bilag 1 Tidsserier. Ilt(felt) og NVOC. 2

3 1. Sammenfatning De senere år er der målt lave iltindhold sammen med høje NVOC-niveauer i flere boringer. Århus Amt har derfor ønsket en vurdering af konsekvenserne af kapaciteten af ilt til nedbrydning af afisningsmidler. Århus Lufthavn har planer om at erstatte den nuværende udsprøjtning af overfladevand fra forpladsen med et faskinesystem. Denne rapport belyser og konsekvensvurderer problematikken omkring kapaciteten af ilt til nedbrydning af afisningsmidler. Som datagrundlag er anvendt de seneste 5 til 6 års resultater fra egenkontrolprogrammet. Derudover er anvendt tidligere rapporter og anden baggrundslitteratur. Centralt på start- og landingsbanen og på rullevejen syd for forpladsen viser en helhedsvurdering af iltkapaciteten at forholdene i grundvandet er betænkelige. Overgangen fra urea og acetatholdige midler til Aviform (formiatbaseret) til afisning af baner forventes fremover at medføre en forbedret grundvandskvalitet i relation til iltproblematikken på disse lokaliteter. Ved opsamlingsbassinet og nedstrøms bassinet vurderer vi at iltkapaciteten er henholdsvis kritisk og betænkelig. Årsagen hertil kan skyldes udsivning fra en nu udbedret utæthed i bassinet. Forholdene her er dog kun mangelfulgt belyst pga. begrænsede data. Såfremt den planlagte faskineløsning ikke gennemføres bør der opstilles en handlingsplan til forbedring af grundvandskvaliteten her. På den nordlige del af det godkendte udsprøjtningsområde er iltforholdene betænkelig. Der sker ikke længere udsprøjtning på dette delområde. En bedring af forholdene kan da også allerede spores. Andre kilder end afisningsmidler kan have en (medvirkende) betydning ved flere af de lokaliteter, som er vurderet som betænkelige/kritiske. Rapporten peger dels på en tidligere brændstofforurening ved den gamle brandøvelsesplads, og dels på indsivning fra opstrøms beliggende landbrugsarealer. På alle øvrige lokaliteter er iltkapaciteten vurderet som uproblematisk. En overslagsmæssig beregning af iltbehov i forhold til ilttilførsel på det nuværende nedsivningsareal for rester af flyafisningsmidler indikerer, at der teoretisk set er ubalance i systemet. Ud fra resultater fra det gennemførte overvågningsprogram kan denne ubalance dog ikke erkendes i praksis. Som led i skitseprojektering af den planlagte faskineløsning vil der blive opstillet en simpel grundvandsmodel til nærmere belysning af problematikken omkring iltkapaciteten. Geokemiske forhold ved nedlæggelse af opsamlingsbassinet vil ligeledes blive belyst. Herefter vil der blive indsendt en ansøgning om miljøgodkendelse. 3

4 2. Baggrund og formål Gennem de senere år er der målt lave iltindhold sammen med høje NVOCniveauer i flere boringer. Især i boring B5 ved opsamlingsbassinet, i boring B10 ved forplads/rullevej og i boring B9 ved udsprøjtningsområdet. Derudover er der konstateret lave iltindhold i boringerne B3 og B11 langs start- og landingsbanen. Dette kan type på, at kapaciteten til nedbrydning af afisningsmidler i visse områder ikke eller kun delvis gendannes inden den nye afisningssæson. Århus Amt har på den baggrund ønsket en vurdering af konsekvenserne af det lave iltindhold, og dels en vurdering af mulighederne for at reducere belastningen i disse områder, så nedbrydningskapaciteten gendannes inden en ny sæson. Ved nærmere vurdering af bl.a. ionbytning, redoxforhold og carbonatsystem følger lufthavnen gennem grundvandskontrolprogrammet løbende op på problemstillingen. Århus lufthavn vil gerne erstatte det store opsamlingsbassin med et mindre udligningsbassin. Bassinerne bruges til at opsamle vand og rester af afisningsmidler (propylenglycol) fra forpladsen, hvor flyene afises. I dag nedsives al overfladevand efter en afisningssæson, og det kræver et stort bassin. Lufthavnen har i 2004 arbejdet på at få overfladevand fra forpladsen afledt til Feldballe renseanlæg. På et indledende møde hvor Rønde Kommune og Århus Amt var repræsenteret, trak Rønde Kommune sit mundtlige tilsagn om at modtage overfladevandet tilbage. Lufthavnen har herefter arbejdet videre med et nyt projekt. I projektet vil den nuværende udsprøjtningsteknik blive erstattet af afledning gennem et faskinesystem i lighed med det nuværende princip for afledning af overfladevand fra start- og landingsbanen. Et afgørende punkt i succesen af et sådant projekt er naturligvis om der er tilstrækkelig ilt tilstede i grundvandsmagasinet til nedbrydning af afisningsmidlerne. Formålet med denne rapport er derfor at belyse og konsekvensvurdere problemstillingen omkring kapaciteten af ilt til nedbrydning af afisningsmidler. Som datagrundlag er anvendt de seneste 5 til 6 års resultater fra lufthavnens egenkontrol suppleret med historiske lokale nedbørsdata. Derudover er anvendt resultater fra tidligere undersøgelsesrapporter og anden baggrundslitteratur. Rapporten er udformet så den dels kan tilfredsstille amtets ønsker om nærmere vurderinger, og dels kan anvendes af lufthavnen som beslutningsgrundlag omkring det videre arbejde med det nye nedsivningsprojekt. 4

5 3. Jord- og grundvandssystemet 3.1 Geologi Aarhus lufthavn ligger på Tirstrup Hedeslette. Terræn er beliggende mellem kote +17,5 og kote +29,5. Aflejringerne i hedesletten består øverst overvejende af lagdelte og uforstyrrede lag af sand og grus med en samlet tykkelse på 7-8 m. Direkte under disse terrænnære aflejringer findes ældre dødisprægede hedesletteaflejringer, overvejende bestående af finkornet sand. De yngre og ældre aflejringer i hedesletten er i direkte kontakt, dog stedvis adskilt af tynde moræneaflejringer. Den ældre hedeslette strækker sig til ca. 15 m under terræn. Hedesletten underlejres af smeltevandssand og grus, med enkelte finkornede silt- og lerlag. Den samlede tykkelse af lagserien er op mod 20 m, og den afgrænses nedadtil af moræneler. Under moræneleren, omkring kote 30, findes kalken. 3.2 Grundvand Hedesletteaflejringerne kan betragtes som et sammenhængende grundvandsmagasin med frit vandspejl. De underliggende lag af smeltevandsand og grus er i direkte hydraulisk kontakt med de terrænnære hedesletteaflejringer. Dvs. at grundvandsspejlet er sammenfaldende for magasinerne. Grundvandsspejlet er beliggende ca. 5 m u.t. centralt på lufthavnen. Overordnet strømmer grundvandet fra øst mod vest med en gradient på 2-4 promille. Variationen i grundvandsgradienten afspejler, at grundvandet har den laveste strømningshastighed i området langs og nord for banen, og at strømningshastigheden er størst ned mod Korup å. På den nordlige del er det vores vurdering at grundvandet strømmer mere i nordvestlig retning end tidligere potentialekort viser. Der er her meget få pejlinger, og normalt er smeltevandsmagasiner i god hydraulisk kontakt med vandløb. Her Mårup Å. Ved opsamlingsbassinet, som ligger i yderkanten af dette område, foretages permanent grundvandssænkning til 3 m u.t, svarende til en lokal afsænkning på maximalt 2 m. Det oppumpede vand ledes til udligningsbassinet ca. 30 m mod nord og recirkuleres. Simple modelberegninger der simulerer langtidseffekter viser, at der i en afstand på omkring 100 m er en grundvandsstrømning rettet ind mod bassinet. I praksis er denne afstand nok snarere m. Den horisontale transporthastighed i grundvandet er i gennemsnit ca m pr. år. Lokalt dog med store variationer. Den vertikale nedsivning gennem de umættede lag er skønnet til 3,5 m pr. år. Dvs. at transporten fra terræn til grundvandsspejlet varer ca. 1,5 år. 5

6 3.3 Ilt i grundvand Ilt tilføres grundvandet sammen med nedsivende regnvand. Hvor meget ilt, der er optaget i regnvandet afhænger primært af temperaturen. Mætningskoncentrationen af opløst ilt i vand stiger med faldende temperatur. Ved 20, 10 og 5 ºC er mætningskoncentrationen af opløst ilt i vand henholdsvis 9, 11, og 13 mg O 2 /l. En simpel model for den naturlige iltfordeling i grundvandsmagasinet på lufthavnen er illustreret i figur mg O 2 / l 0 Iltmættet regnvand 5 Grundvandspejl 10 Dybde (m u.t.) Figur 3.1 Den naturlige iltfordeling i grundvandsmagasinet Under grundvandsspejlet vil iltmættet grundvand reagere med naturligt forekommende stoffer i magasinet, så som organisk stof eller Fe(II)-mineraler (fx pyrit). Som konsekvens heraf vil grundvand under en vis dybde være uden ilt (reduceret grundvand). Ud fra resultater fra grundvandskontrolprogrammet har vi skønnet at ilten naturligt vil være opbrugt omkring ca. 10 m u.t (dvs. 5 m under grundvandsspejlet). Dette er dog en meget grov og simpel antagelse. På andre lokaliteter er der således i frie sandmagasiner set eksempler på reducerede forhold allerede 0,5 m under grundvandsspejlet. 3.4 Moniteringsboringerne På lufthavnen findes 12 moniteringsboringer. De 6 af boringerne er indrettet med et enkelt filter og de 6 andre er filtersat i 4 niveauer. For at vurdere de målte iltkoncentrationer i boringerne er det nødvendigt at kende prøvetagningsdybden dvs. filterplaceringen og grundvandsspejlets beliggenhed. Disse forhold er skematisk vist i de to profilsnit i figur 3.3 og figur 3.4. Boringernes og profilliniernes placering fremgår af figur 3.2. Stedspecifikke data fra det nordlige område er baseret på mange skøn. Nord-syd profilsnittet i figur 3.3 er derfor noget teoretisk. 6

7 Nord B9 B6 B5 B8 D2 B4 B11 B3 B2 B10 B1 B12 Figur 3.2 Placering af boringer og profillinier B9 B6 B8 B5 B10 Kote 25 Nord Syd Figur 3.3 Nord-syd profilsnit gennem nedsivningsområdet 7

8 D2 B4 B3 B2 B1 B12 Kote Vest Øst Figur 3.4 Øst-vest profilsnit langs start- og landingsbanen 8

9 4. Ilt i grundvandsmagasinet Vi har kendskab til at ilt har indgået i kontrolprogrammet for grundvand siden En oversigt over omfang og hvordan ilt indgår i kontrolprogrammet er vist i tabel 4.1. Periode Omfang Rådgiver/laboratorium Bemærkninger gange årligt Hedeselskabet Alle nuværende boringer. Herudover boring B7. Kun laboratoriemålinger i elektronisk form. Antagelig fejl i borings og/eller filternummerering. 2 gange årligt Rambøll/Steins Kun feltmålinger gang årligt Rambøll/Steins Både felt- og laboratoriemålinger. Tilfældigt hvilken af disse resultater der tidligere er indgået i årsrapporten. Tabel 4.1 Oversigt over ilt som parameter i kontrolprogrammet På grund af usikkerheden på prøvenummereringen i de første 5 års kontrolprogram, og da der kun findes laboratoriemålinger af ilt har vi valgt at se bort fra resultaterne fra Vi har gennemgået samtlige analyseattester og rettet resultaterne i GeoGIS databasen, så det alene er feltmålingerne af ilt, der bliver vurderet i denne rapport. Fremover vil det ligeledes kun være feltmålingerne, som indgår i skemaer, i tidsserie og i temakort. Dette er i overensstemmelse med amtets ønsker, og praksis i de nationale overvågningsprogrammer. I det følgende gennemgås først tidsserierne over ilt og NVOC for udvalgte boringer. Dvs. boringer der umiddelbart bedømt indikerer tegn på tilstedeværelse af nuværende eller tidligere iltforbrugende afisningsmidler. Derefter kommenteres de øvrige boringer kort. Tidsserier over ilt og NVOC for samtlige boringer og filtre er vedlagt i bilag 1. 9

10 mg/l mg/l 4.1 Langs start- og landingsbanen Tidsserier for øverste filter i de to centrale boringer langs start- og landingsbanen ses nedenfor: Boring B2. Filter mar-99 dec-99 aug-00 apr-01 dec-01 sep-02 maj-03 jan-04 sep-04 maj-05 Tid Oxygen (felt) Carbon,org,NVOC Boring B3. Filter mar-99 dec-99 aug-00 apr-01 dec-01 sep-02 maj-03 jan-04 sep-04 maj-05 Tid Oxygen (felt) Carbon,org,NVOC 10

11 mg/l Det øverste filter i boring B2 og B3 er placeret i samme niveau under grundvandsspejlet. Boringerne er endvidere placeret i omtrent samme afstand fra banen. Det må således antages at mængden af baneafisningsmiddel der ledes til magasinet er af samme størrelsesorden. Iltindholdet er markant lavere i B3 end B2. Indholdet i B3 viser en (måske) faldende tendens, mens indholdet i B2 viser en svagt stigende tendens. Målingerne over tid indikerer at ilt forbruges til nedbrydning af afisningsmidler. Det kan ikke udelukkes at det lave indhold i B3 er betænkeligt. 4.2 Ved forplads/rullevej Tidsserier for boring B10 ved forplads/rullevej ses nedenfor: Boring B mar-99 dec-99 aug-00 apr-01 dec-01 sep-02 maj-03 jan-04 sep-04 maj-05 Tid Oxygen (felt) Carbon,org,NVOC I B10 er det målte iltindhold meget lavt. Indholdet har dog ligget på et konstant niveau gennem hele perioden og der ses (måske) en tendens til en svag stigning. Samtidig er indholdet af NVOC relativt højere sammenlignet med de andre boringer. Dette kan indikererat kapaciteten til nedbrydning af iltforbrugende afisningsmidler ikke gendannes inden en ny afisningssæson. I modsætning til de andre moniteringsboringer er filterindtaget på denne boring placeret relativt langt under grundvandsspejlet. Det kan derfor ikke udelukkes, at det i stedet er dette forhold, der giver anledning til de lave iltmålinger. Umiddelbart opstrøms B10 er jord og grundvand kraftigt forurenet med bl.a. brændstof. Forureningen stammer fra nedsivning fra den gamle brandøvelsesplads, som lå her. Pladsen var ubefæstet indtil Denne forurening kan være årsagen til de konstaterede forhold i B10. 11

12 mg/l mg/l Endelig kan det heller ikke udelukkes at eventuel grundvandstransporterede iltforbrugende stoffer fra de opstrøms landbrugsarealer kan påvirke grundvandskvaliteten i B Ved udsprøjtningsområdet Tidsserier for de to boringer ved udsprøjtningsområdet ses nedenfor: Boring B mar-99 dec-99 aug-00 apr-01 dec-01 sep-02 maj-03 jan-04 sep-04 maj-05 Tid Oxygen (felt) Carbon,org,NVOC Boring B mar-99 dec-99 aug-00 apr-01 dec-01 sep-02 maj-03 jan-04 sep-04 maj-05 Tid Oxygen (felt) Carbon,org,NVOC 12

13 mg/l Begge boringer er filtersat omkring grundvandsspejlet. Iltindholdet var i en periode omkring 2000 til 2002 relativt lavt i boring B9. Forholdene ser ud til at bedres, idet iltindholdet de seneste 3 år har været stigende i boringen. I boring B8 er der konstateret et højt iltindhold på ca. 9 mg/l gennem hele moniteringsperioden. Begge boringer er placeret på det område, hvor der må udsprøjtes overfladevand fra forpladsen. Boring B9 er placeret i den nordlige ende og boring B8 er placeret i den sydlige ende af udsprøjtningsområdet. Lufthavnen har siden 2000 dog kun udsprøjtet overfladevand på den sydligste halvdel af udsprøjtningsområdet. Det er nærliggende at antage at dette forhold er årsagen til at iltindholdet i boring B9 er stigende. Det relativt høje iltindhold i boring B8 indikerer at kapacitetet af ilt på arealet lokalt omkring boringen er tilstrækkelig til at nedbryde de nedsivende afisningsmidler, også med det mindre udsprøjtningsareal. 4.4 Ved opsamlingsbassin En tidsserie for boring B5 ved opsamlingsbassin/udligningsbassin ses nedenfor: Boring B mar-99 dec-99 aug-00 apr-01 dec-01 sep-02 maj-03 jan-04 sep-04 maj-05 Tid Oxygen (felt) Carbon,org,NVOC Igennem hele moniteringsboringen er der målt et meget lavt iltindhold (og et lidt højere NVOC indhold end i de andre boringer) i boringen. Boringen er filtersat umiddelbart under grundvandsspejlet. Et væsentligt højere iltindhold måtte derfor forventes. 13

14 Ud fra inddeling i redoxtyper er det tidligere vurderet at vandprøverne fra B5 indeholder både iltede og reducerede kvælstofforbindelser. Vandet i boringen er derfor tolket som blandingsvand. Redoxforholdene tyder således på, at der sker et forbrug af ilt til omsætning af organisk stof i nærheden af boringen. I boring B5 er der gennem længere tid konstateret såvel triazoler som forhøjet indhold af kalium. Dette har vi vurderet skyldes udsivning fra en utæthed i opsamlingsbassinet. Vurderingen er i modstrid med, at der lokalt her skulle være en gradient rettet ind mod bassinet pga. den permanente grundvandssænkning. Selv om utætheden er udbedret kan resultatet heraf endnu ikke ses på iltmålingerne. Resultatet indikerer at kapaciteten af ny ilt, der tilføres magasinet, måske ikke er tilstrækkelig til at nedbryde de iltforbrugende stoffer, der findes i vandet her. Det må konkluderes at de begrænsede data betyder, at forholdene omkring opsamlingsbassinet kun delvist er belyst. Påvirkninger fra omlringliggende (opstrøms) landbrugsarealer kan fx også have en betydning. 4.5 Øvrige boringer Tidsserier for samtlige boringer er vedlagt i bilag 1. En indledende gennemgang af resultaterne i de øvrige boringer peger på at enkelte analyseresultater er fejlbehæftede. Således er der i to tilfælde i boring B1 (filter 1) og i et tilfælde i boring B12 (filter 4) målt uforventelige høje henholdsvis lave iltindhold. I vores vurdering har vi valgt at se bort fra disse analysedata. I de fleste af de øvrige boringer er de målte ilt (og NVOC indhold) i overensstemmelse med hvad der kunne forventes. Således er der stort ses i alle de nederste filter (filter 1, 2 og 3) målt meget lave iltindhold. I de øverste filter er der ligeledes som forventet målt relativt høje iltindhold. Boring B11 og boring B6 skiller sig dog ud. Boring B11 er placeret tæt ved og centralt på landingsbanen. Tidligere vurderinger af redoxforholde samt de relativt lave iltmålinger indikerer at nedbrydning af iltforbrugende afisningsmidler finder sted. Hvorvidt iltkapacitetet er tilstrækkelig her bør særligt overvåges i de kommende års monitering. Boring B6 ligger nedstrøms den tidligere omtalte kritiske boring B5. Ved sidste moniteringsrunde blev der her målt et relativt lavere iltindhold end tidliger. I boring B6 er der gennem længere tid konstateret triazoler. Dette har vi tidligere tolket som en grundvandstransporteret forurening fra opsamlingsbassinet (Boring B5). Den lokale grundvandsstrømning ind mod bassinet pga. den permanente grundvandssænkning taler dog imod denne tolkning. Det må konkluderes at de begrænsede data betyder at forholden på den nordlige del af området kun delvist er belyst. Påvirkninger fra omkringliggende (opstrøms) landbrugsarealer kan fx også have en betydning. Forholdene i B6 er måske betænkeligt, og bør nærmere følges op fremover. 14

15 mm 5. Nedbør og ilttilførsel De sidste 5 år er årsnedbøren på lufthavnen i gennemsnit registreret til 723 mm. Spredningen er beregnet til 67 mm. I tabel 5.1 er de registrerede nedbørsmængder opgjort. Årstal Tabel 5.1 Årsnedbør mm Årsnedbør på Aarhus Lufthavn Variationen i nedbørsmængderne over tid (kvartalsvis) er illustreret i nedenstående figur: Nedbør Kvartal - år Som det fremgår af afsnit 3.3 sker tilførslen af ny ilt til grundvandet sammen med den nedsivende nedbør. Kun en del af den nedbør der falder på et areal (bruttonedbøren) nedsives. Resten fordamper enten fra asfalterede (og andre befæstede) arealer eller fordamper fra ubefæstede arealer. Fra beplantede arealer sker ligeledes et tab i rodzonen. 15

16 Overslagsmæssigt kan afstrømningen gennem faskinerne langs- start- og landingsbanen sættes til % af årsnedbøren. Fra de ubefæstede græsarealer er nettonedbøren derimod på % af årsnedbøren. Der tilføres af størrelsesorden 10 mg O 2 /l sammen med regnvand der nedsives. Ved vurdering af analyseresultater umiddelbart under grundvandsspejlet skal man være opmærksom på den tidsmæssige forsinkelse på mindst ca. 1 ½ år, svarende til nedsivningshastigheden i umættet zone. For analyseresultater under grundvandsspejlet kommer hertil den vertikale nedsivningshastighed i mættet zone. Denne er betydeligt mindre end både nedsivningshastigheden i umættet zone og hastigheden af den horisontale grundvandsstrømning. 16

17 6. Stoftilførsel og iltbehov Århus Lufthavn har tilladelse til at anvende urea samt acetat- og formiatbaserede midler til baneafisning. Til afisning af fly på forpladsen anvendes type 1 og type 2 midler. Begge typer er baseret på propylenglycol. Alle midlerne kræver ilt for at blive nedbrudt i vandmiljøet. De beregnede iltforbrug til fuldstændig mineralisering af et stof kaldes det teoretiske iltforbrug. I tabel 6.1 er de teoretiske iltforbrug for de afisningsmidler, som lufthavnen især har anvendt fra 1999 til 2004 opstillet. Handelsnavn Aktivt stof Vandindhold % Teoretisk iltforbrug (mg O 2 / g aktivt stof) Teoretisk iltforbrug (mg O 2 / g stof) Urea urea Safeway KA Kaliumacetat Aviform L50 Kaliumformiat 50 ± Glycol til fly 1,2-propandiol Teoretisk iltforbrug for anvendte afisningsmidler Bemærk at de listede teoretiske iltforbrug for baneafisningsmidler (sidste kolonne) er korrigeret for vandindholdene i de indkøbte handelsvarer. Lufthavnen korrigerer derimod selv sine forbrugstal for flyafisningsmidler (benævnt glycol til fly ) for de anvendte typers forskellige vandindhold. Som det fremgår af tabel 6.1 er der meget store forskelle på de enkelte stoffers teoretiske iltforbrug. I de følgende afsnit fokuseres derfor nærmere på lufthavnens forbrugstal i relation til iltbehov til nedbrydning. 17

18 Forbrug 6.1 Tilførsel af baneafisningsmidler En tidsserie over forbrug af baneafisningsmidler på lufthavnen fra 1999 til 2004 er vist nedenfor: Baneafisningsmidler Måned-år Safeway KA liter Aviform liter Urea kg Som det fremgår har såvel Safeway (baseret på acetat) og Urea ikke været anvendt de seneste 3 til 4 år. Nu anvendes udelukkende Aviform som er baseret på formiat Vurdering af iltbehov/iltkapacitet Forbrugstallene er i tabel 6.2 på årsbasis overslagsmæssigt omregnet til iltbehov til total nedbrydning. I overslaget er densiteten af alle væskeformige midler sat til 1. Årstal Totalt iltbehov 10 6 mg O Tabel 6.2 Iltbehov til nedbrydning af anvendte baneafisningsmidler Som det fremgår af tabel 6.2 er de årlige iltbehov til nedbrydning af anvendte baneafisningsmidler de senere år reduceret omkring en faktor 10 i forhold til iltbehovet i 1999, hvor lufthavnen stadig anvendte urea i større mængder. 18

19 Forbrug Effekten af dette forhold vil antagelig slå igennem i grundvandsovervågningen i de kommende år. Således kan forventes en bedring af iltforholdene i betænkelige boringer langs start- og landingsbanen og antagelig også i boring B Tilførsel af flyafisningsmidler En tidsserie over forbrug af flyafisningsmidler på lufthavnen fra 1999 til 2004 er vist nedenfor: Flyafisning Type 1 liter Måned-år Type 2 liter Aktivitetsmønster og fordeling i miljøet I forbindelse med lufthavnens føromtalte arbejde i 2004 med at få overfladevand fra forpladsen afledt til Feldballe renseanlæg blev der foretaget en karakterisering af overfladevandet. Heri blev vand og propylenglycol fra forplads til opsamlingsbassin skønnet. Resultatet af denne karakterisering er opstillet i skemaform i tabel 6.3. Størrelse Spild af type 1 på forplads 60 % Spild af type 2 på forplads 40 % Tilførsel af propylenglycol fra type 1 7,7 t (13,4 t) Tilførsel af propylenglycol fra type 2 0,8 t (1,4 t) Sum af tilført propylenglycol 8,5 t (14,8 t) Tilført overfladevand m 3 Propylenglycol i overfladevand mg/l (2.500 mg/l) Tabel 6.3 Indledende karakterisering af vand fra forplads 19

20 Spildet af afisningsmidler under afisningen ledes til opsamlingsbassin. Spildprocenterne er grove forsigtige skøn langt på den sikre side. Betragtninger i VVM-redegørelsen i Billund lufthavn ligger bl.a. til grund for antagelsen. Tilført propylenglycol er gennemsnitsberegninger ud fra tilladte middelforbrugsmængder. Tal i parentes er tilsvarende baseret på tilladte maxforbrugsmængder. Vandindholdet i type 1 og type 2-midlerne samt tilsat procesvand er negligibelt i forhold til nedbøren. Tilført overfladevand er derfor sat lig med bruttonedbøren. Initialtab og fordampningstab er sat lig nul. De angivne koncentrationer af propylenglycol er tilsvarende beregnede gennemsnitstal. Meget store variationer hen over vinterhalvåret må påregnes. Denne indledende karakterisering er en worst case konservativ beregning langt på den sikre side. Til vurdering af fordelingen i miljøet herunder iltkapaciteten i grundvandsmagasinet til nedbrydning er denne indledende karakterisering for simpel og kan derfor ikke stå alene. Det er vores vurdering at koncentrationen af propylenglycol i det opsamlede vand fra forpladsen er væsentligt mindre end de mg/l, som er skønnet i tabel 6.3. Spild på forpladsen på 60 og 40 % af henholdsvis type 1 og type 2 midler er måske højt sat. Men mere vigtigt er at langt fra alt spildt afisningsmiddel ender i opsamlingsbassinet for senere at blive nedsivet. Dette er begrundet i følgende afisnings- og aktivitetsmønster på lufthavnen: Afisning uden nedbør. Typisk 0 til 5 C. Afisning sker om morgenen. Spildt afisningsvæske ligger tilbage på den ellers tørre forplads. Væsken fordamper i løbet af dagen, og om aftenen er pladsen tør. I disse tilfælde ledes der derfor ikke propylenglycol til opsamlingsbassinet. Denne type afisninger udgør skønsmæssigt ca. 50 % af alle afisninger. Afisning i forbindelse med nedbør i form af sne. Typisk under eller omkring 0 C. Sne og spild af afisningsmidler skovles manuelt sammen og køres i depoter udenfor forpladsen. Afisningsmidlerne vil nedsives lokalt sammen med tøvandet når sneen i depoterne tør. Denne type afisninger udgør skønsmæssigt ca. 25 % af alle afisninger. Afisning i sammenhæng med nedbørsdage. Her vil spild blive ledt til opsamlingsbassin. Denne type afisninger udgør ca. 25 % af alle afisninger. Ovennævnte afisningsmønster betyder at i stedet for 8,5 tons ledes måske kun 2 tons til opsamlingsbassin. Og koncentrationen af propylenglycol i det opsamlede vand er snarere af størrelsesorden 300 mg/l Vurdering af nuværende og fremtidig iltbehov/iltkapacitet Forbrugstallene er i tabel 6.4 på årsbasis overslagsmæssigt omregnet til iltbehov til total nedbrydning. I overslaget er densiteten af alle væskeformige midler sat til 1. 20

21 Årstal Totalt iltbehov 10 6 mg O Tabel 6.4 Iltbehov til nedbrydning af anvendte flyafisningsmidler Som det fremgår af afsnit er det kun % af flyafisningsmidlerne, der tabes på forpladsen. Og heraf er det kun ca. 25 % der ledes til nedsivningsområdet. Dette betyder at iltbehovet til nedbrydning af flyafisningsmidler på nedsivningsområdet kun er af størrelsesorden 10 % af det totale iltbehov, som er opgjort i tabel 6.4. Grundvandet under det nuværende nedsivningsareal tilføres ny ilt dels fra vertikal nedsivning af regnvand, og dels fra horisontalt tilført (iltrigt) grundvand opstrøms arealet. De udsprøjtede afisningsmidler vil sandsynligvis allerede nedbrydes delvist og dermed bruge ilt i den umættede zone. Nedbrydningen vil fortsætte i grundvandet, så længe der er ilt tilstede her. Det er vanskeligt at vurdere om der er balance mellem nedbrydningen (og dermed iltbehovet) og tilført ny ilt. En simpel overslagsregning indikerer at der kan være ubalance i systemet. Teoretisk set er der således på årsbasis måske behov for mere ilt end der dannes. De praktiske resultater fra moniteringsprogrammet tyder dog ikke på at der skulle være nogle problemer med iltkapaciteten i boring B8. 21

22 7. Konklusion Vi har illustreret resultater fra denne rapport i en helhedsvurdering af iltkapaciteten i grundvandet på lufthavnen. Illustrationen ses i figur 7.1. Nord B9 B6 B5 B8 D2 B4 B11 B3 B2 B10 B1 B12 Uproblematisk Betænkelig Kritisk Figur 7.1 Helhedsvurdering af iltkapacitet (øverste filter) Centralt på start- og landingsbanen og på rullevejen syd for forpladsen viser en helhedsvurdering af iltkapaciteten at forholdene i grundvandet er betænkelige. Overgangen fra urea og acetatholdige midler til Aviform (formiatbaseret) til afisning af baner forventes fremover at medføre en forbedret grundvandskvalitet i relation til iltproblematikken på disse lokaliteter. Ved opsamlingsbassinet og nedstrøms bassinet vurderer vi at iltkapaciteten er henholdsvis kritisk og betænkelig. Det er nærliggende at antage at årsagen hertil skyldes udsivning fra en nu udbedret utæthed i bassinet. Forholdene her er dog mere komplekse. De få data gør tolkninger vanskelige. Forhold omkring den permanente grundvandssænkning og opstrøms naboarea- 22

23 ler kan spille ind. Såfremt den planlagte faskineløsning ikke gennemføres bør der opstilles en handlingsplan til forbedring af grundvandskvaliteten her. På den nordlige del af det godkendte udsprøjtningsområde er iltforholdene betænkelig. Der sker ikke længere udsprøjtning på dette delområde. En bedring af forholdene kan da også allerede spores. På alle øvrige lokaliteter er iltkapaciteten vurderet som uproblematisk. En overslagsmæssig beregning af iltbehov i relation til ilttilførsel på det nuværende nedsivningsareal for rester af flyafisningsmidler indikerer, at der teoretisk set er ubalance i systemet. Ud fra resultater fra det gennemførte overvågningsprogram kan denne ubalance dog ikke erkendes. 8. Det videre forløb Lufthavnen vil anvende resultater og vurderinger fra denne rapport som beslutningsgrundlag for det videre arbejde med planerne om en faskineløsning til afledning af overfladevand fra forpladsen. Når faskineløsningen bliver anlagt vil opsamlingsbassinet blive nedlagt, og den permanente grundvandssænkning vil kunne indstilles. Det er vores umiddelbare vurdering at den miljømæssige situation ikke vil blive påvirket afgørende af indstillingen af grundvandssænkningen. Når den permanente afsænkning indstilles vil der kunne forekomme mobilisering af stoffer fra det tidligere vandmættede område, som gennem længere tid har været blotlagt (dvs. i kontakt med ilt). En sådan effekt på grundvandskvaliteten ses bl.a. også når indvindinger på vandværkernes kildepladser indstilles. Forud for indsendelse af ansøgning om miljøgodkendelse vil der blive opstillet en simpel grundvandsmodel til nærmere belysning/forståelse af iltproblematikken samt udarbejdet et skitseprojekt. Derudover vil eventuelle geokemiske problemstillinger ved nedlæggelse af bassin blive undersøgt og vurderet nærmere. 23

24 9. Referencer /1/ Flyvestation Tirstrup. Miljøstatus Forsvarets Bygningstjeneste. Juni /2/ Aarhus lufthavn. Vurdering af grundvandsmagasinets hydrauliske parametre. Rambøll. Juni /3/ Aarhus lufthavn. Supplerende undersøgelser til belysning af magasinets hydrauliske egenskaber. Rambøll. Februar /4/ Aarhus lufthavn. Miljøvurdering af afisningsmidlet Aviform L50. Rambøll. November /5/ Vandforsyning. Teknisk Forlag 1998 /6/ C.A.J. Appelo and D. Postma: Geochemistry, groundwater and pollution. A.A.Bakema/Rolterdam/Brookfield/1999 /7/ Aarhus Lufthavn A/S. Overvågning af grundvand Rambøll. Februar /8/ Aarhus Lufthavn A/S. Forbedringsprojekt overfladevand. Airside. Ansøgning om tilslutningstilladelse til Feldballe Renseanlæg. Rambøll. Maj