Grundvandsressourcen i Favrskov Kommune

Transkript

1 Grundvandsressourcen i Favrskov Kommune Udarbejdet af Virksomheder & Grundvand Favrskov Kommune Maj 2016

2 Indhold Grundvandssårbarhed og beskyttelse i Favrskov Kommune... 3 Grundvandsressourcen i Favrskov Kommune... 6 Fordeling af grundvandsressourcen... 6 Grundvandsressourcens størrelse... 8 Drikke- og grundvandskvaliteten i Favrskov Kommune... 9 Drikkevandskvalitet på vandværker... 9 Grundvandskvalitet i grundvandsmagasiner Konklusion Referencer... 16

3 Grundvandssårbarhed og beskyttelse i Favrskov Kommune Nedenstående er uddrag fra /1/, /2/ og /3/. Resultater fra Naturstyrelsens grundvandskortlægning inden for Område med Særlig Drikkevandsinteresse (OSD) og indvindingsoplande uden for OSD, medfører udpegning af nitratfølsomme indvindingsområder (NFI) samt udpegning af hvilke arealer af NFI hvor en særlig indsats over for nitrat (IO) skal foretages. OSD, NFI og IO opdateres løbende på efterhånden som Naturstyrelsens grundvandskortlægninger afsluttes. Figur 1 viser udbredelsen af OSD samt indvindingsoplande til almene vandværker inden for Favrskov Kommune. Favrskov Kommune består af 69,5 % Område med særlig drikkevandsinteresse (OSD). Herudover er der indvindingsoplande uden for OSD. Figur 1. Figuren viser områder med særlig drikkevandsinteresse (OSD) (mørkere blå) samt indvindingsoplande til almene vandværker (lysere blå).

4 Selvom byudvikling samt andre kommuneplanlagte aktiviteter i de fleste tilfælde ikke medfører, at der sker udvaskning af nitrat, kan NFI, som en analogibetragtning, anvendes til at definere, hvor der bør tages særlige grundvandshensyn. Det skyldes, at NFI blandt andet er defineret som områder med ringe dæklag over grundvandsforekomsterne og stor grundvandsdannelse, hvor risikoen for forurening af grundvandet derfor alt andet lige er større end andre steder. NFI er således valgt som bedste tilgængelige parameter for vurderingen af et areals sårbarhed over for forurening af grundvandet, vel vidende at der ikke derved tages højde for alle faktorer i jord og grundvand, som styrer udvaskningen af forurenende stoffer, herunder pesticider /5/. Udpegning af NFI og IO foretages ud fra /4/ hvor følgende data indgår: Drikkevandsressourcens kvalitet (indhold af følgende stoffer i grundvandet; nitrat, sulfat, aggressiv kulsyre, hydrogenkarbonat, vandtype, pesticidfund, fund af oliestoffer og klorerede opløsningsmidler, arsen, klorid, fluorid). Egenskaber ved dæklag (tykkelsen af lerdæklag i de øverst 30 m af jordlagene, geologisk sammensætning, udbredelse og heterogenitet, nitratfront, reducerede lag over oxiderede lag, nitratreduktionskapacitet og nedsivningsforhold) Egenskaber ved grundvandsmagasinet (geologisk sammensætning, magasintype, udbredelse og heterogenitet, bund af grundvandsmagasin og nitratreduktionskapacitet) Strømningsforhold (grundvandsspejl, grundvandsstrømningsretning, grundvandsdannelsens størrelse og om der er tale om forceret grundvandstrømning pga. indvinding) Andre geologiske forhold (landskabstype og prækvartære forhold) Figur 2 viser NFI inden for Favrskov Kommune. Samlet består Favrskov Kommune af 46% nitratfølsomme indvindingsområder (NFI). Generelt vurderes det, at den naturlige beskyttelse af grundvandsmagasinerne i Favrskov Kommune ikke er god. I flere af de vigtige grundvandsmagasiner i de begravede dale er der kun et tyndt eller intet dæklag af ler over de øverste grundvandsmagasiner, der derfor er dårligt beskyttede. De nedre grundvandsmagasiner er flere steder bedre beskyttede, men fortsat med nogen sårbarhed, da der flere steder ses forhøjede koncentrationer af nitrat samt stigende sulfat i de nedre magasiner.

5 Figur 2. Figuren viser de nitratfølsomme områder (NFI) med gult. Med blå polygon ses indvindingsoplande til almene vandværker.

6 Grundvandsressourcen i Favrskov Kommune Fordeling af grundvandsressourcen Nedenstående er uddrag af /1/. Geologien varierer meget kraftigt selv inden for små afstande i Favrskov Kommune, og de komplicerede geologiske forhold har afgørende betydning for udbredelsen og sårbarheden af grundvandsmagasinerne. I Favrskov Kommune er undergrunden gennemsat af et kompliceret netværk af dybe begravede dale, der indeholder kommunens vigtigste grundvandsmagasiner. De begravede dale er udformet af smeltevand i tidligere istider og senere fyldt op med moræne- og smeltevandsaflejringer. De begravede dales placering og udstrækning kan ses på kortet i figur 3. Mellem de begravede dale ligger de tertiære aflejringer af plastisk ler samt glimmerler, glimmersand og kvartssand meget højt og dermed tæt på terræn. I sådanne områder er der kun få muligheder for vandindvinding og det meste af indvindingen i Favrskov Kommune foregår derfor fra lag af smeltevandssand i de begravede dale. Figur 3 viser, hvordan indvindingsboringerne er koncentreret i de begravede dale, herunder specielt den brede Hammel dal i kommunens vestlige del samt Haar-Trige-Elsted dalen og det mellemliggende Hadsten Trug i områdets centrale del. I den nordøstlige del af kommunen indvindes fra kalkaflejringer som er skubbet op af en dybtliggende saltstruktur. Det plastiske ler er i dette område borteroderet, og der er skabt direkte hydraulisk kontakt mellem de kvartære aflejringer og den underliggende kalk. Borterosion af det plastiske ler forekommer også i de dybeste begravede dale andre steder i kommunen hvilket er markeret med grøn farve på kortet i figur 3. Figur 3. Kort over begravede dale i Favrskov Kommune. Der er udarbejdet 4 profilsnit gennem området, som kan ses i figur 4a-d. Efter /1/.

7 Nedenstående 4 principskitser (figur 4a-d) viser de komplicerede geologiske forhold i Favrskov Kommune. Indvinding af grundvand kan foretages i de aflejringer, der er markeret med rød (sandede istidsaflejringer), lys blå (glimmmersand) eller grøn (kalk). Den nedre hydrauliske bund for de røde og lyseblå magasiner er den fede uigennemtrængelige ler vist med mørkeblåt. Det er vurderet at den nedre grænse for vandindvinding fra kalken er 30 m under kalkens overflade hvorefter kalken bliver for tæt til at vandet kan løbe til boringen. Som det fremgår af profilsnittene er vandindvindingsmuligheder i Favrskov Kommune uens fordelt. I nogle områder af kommunen er der bedre muligheder for at finde gode grundvandsmagasiner (f.eks. figur 4c), mens der i andre dele er det mere vanskeligt (figur 4d). Figur 4a. Profil 1, som strækker sig fra Sabro i den sydlige del af kommunen og op mod Hallendrup i den nordlige del af kommunen. Profilet forløber henover en række af de begravede dale i kommunen. Profilets placering fremgår af figur 3. Figur 4b. Profil 2, som strækker sig fra Ulstrup i den nordvestlige del af kommunen og ned mod Sabro i den sydlige del af kommunen. Profilet er placeret ned gennem Hammel dalen, som er en af de bredeste og længste af de begravede dale i kommunen. Profilets placering fremgår af figur 3. Figur 4c. Profil 3, som strækker sig fra Laurbjerg i den nordvestlige del af kommunen og ned mod Grundfør i den sydøstlige del af kommunen. Profilet er placeret ned igennem en række begravede dale, der løber sammen ved Hadsten. Profilets placering fremgår af figur 3.

8 Figur 4d. Profil 4, som strækker sig fra Thorsø i den vestlige del af kommunen og over mod den nordøstlige del af kommunen. Profilet er placeret på tværs af mange af de begravede dale i kommunen og endvidere placeret op mod Voldum strukturen, hvor kalkoverfladen rejser sig op mod terræn. Profilets placering fremgår af figur 3. Grundvandsressourcens størrelse Nedenstående er uddrag af /1/, /2/ og /3/. Ud fra beregninger med DK-modellen (GEUS, 2009) og Århus Amts afstrømningsmålinger over mediaminimum fra 1995 vurderes det, at grundvandsdannelsen i gennemsnit udgør 250 mm/år med beregninger fra DK-modellen og 175 mm/år ud fra afstrømningsberegninger fra Århus Amt. Dette svarer til, at den samlede tilgængelige grundvandsressource inden for OSD i Favrskov Kommune udgør ca. 45 mio. 65 mio. m 3 /år, ud fra den betragtning at den primære grundvandsdannelse finder sted inden for NFI. Ovenstående vurderinger ud fra DK-model og Århus Amts afstrømningsmålinger bekræftes af resultater af Naturstyrelsen grundvandskortlægning for Hadsten-området og for Hammel-området som dækker en stor del af Favrskov Kommune /2/ og /3/. For Hadsten-området er en nettonedbør på ca. 83 mio. m 3 /år, en afstrømning på ca. 81 mio. m 3 /år, og at den aktuelle indvinding kun udgør en beskeden del af dette med ca. 1 mio. m 3 /år. For Hammel-området er den gennemsnitlige nettonedbør 357 mm/år, hvoraf en ganske betydelig del på 79 % strømmer af til vandløbene, hovedsageligt via dræn og baseflow. Kun 3 % af nettonedbøren oppumpes via indvinding i området. Der er en nettoudstrømning af OSD Hammel i magasinerne på ca. 16 %. Alt i alt er der en mindre positiv magasinering på 7,7 mm/år (2 %) inden for OSD Hammel. Der er således betragtelig mængder af grundvand til rådighed. Den tilgængelige grundvandsressource til drikkevands- og erhvervsformål er således generel stor i Favrskov kommune, også når der tages hensyn til, at vandplanernes kvalitetsmål for grundvand, naturområder og vandløb skal kunne overholdes. Der er imidlertid områder, hvor grundvandsressourcen er presset. Dette skyldes en kombination af en særlig stor lokal indvinding af grundvand i forhold til ressourcens størrelse og/eller en nærliggende kontakt mellem grundvandet og naturområder eller vandløb. Dette forekommer især ved de større byområder ved Hinnerup, Hadsten og Hammel. Generelt er grundvandsressourcen mest presset i den østlige del af Favrskov Kommune mens den vestlige del fortsat har store mængder grundvand til rådighed.

9 Drikke- og grundvandskvaliteten i Favrskov Kommune Drikkevandskvalitet på vandværker Nedenstående er uddrag af /1/. Den aktuelle kvalitet af grundvandet som vandværkerne indvinder vurderes ud fra analyser fra perioden 2005 til Vurderingen af grundvandets kvalitet er vist på figur 5. Figur 5. Vurdering af råvandskvaliteten fordelt på naturligt forekommende stoffer og miljøfremmede stoffer. Efter /1/. Kortet viser, at størstedelen af vandværkerne indvinder grundvand af en god kvalitet, både hvad angår de naturlige stoffer og miljøfremmede stoffer. Det betyder, at indholdet af naturlige stoffer ligger under grænseværdien for drikkevand, eller at stofferne kan fjernes i vandbehandlingen. På vandværkerne er der ikke påvist indhold af miljøfremmede stoffer over grænseværdien. På 10 vandværker indvindes grundvand af tilfredsstillende kvalitet. Her er der i analyserne fundet forhøjede indhold af naturlige stoffer, som ikke kan fjernes ved vandbehandlingen, fx nitrat. Indholdet af de naturlige stoffer ligger under grænseværdien for drikkevand, men er forhøjede i forhold til upåvirket grundvand. I vand

10 med tilfredsstillende kvalitet kan der også være fundet indhold af miljøfremmede stoffer under grænseværdien for drikkevand. På 4 vandværker er råvandet ikke tilfredsstillende. Her der fundet indhold af naturlige stoffer som nitrat, kalium eller fosfor over grænseværdien for drikkevand. Disse stoffer kan ikke fjernes ved en simpel vandbehandling. Ingen af vandværkerne indvinder vand, hvor der er fund af miljøfremmede stoffer over grænseværdien. Grundvandskvalitet i grundvandsmagasiner Nedenstående er uddrag af /2/ og /3/ som omfatter kortlægning af Hadsten-området og Hammel-området i en stor del af Favrskov Kommune. Resultaterne af /2/ og /3/ bruges som indikation for grundvandskvaliteten for den resterende del af Favrskov Kommune. Figur 6 viser, hvor kortlægningen af Hadsten-området er foretaget. Figur 6 angiver 4 væsentlige strukturelle områder som kortlægningsområdet er delt op i Frijsenborg-Foldby Plateauet mod vest, Hadsten Truget, Hadsten Plateauet og Voldum Strukturen mod øst. Figur 6. Kortlægningsområde Hadsten med angivelse af 4 væsentlige strukturelle områder Frijsenborg-Foldby Plateauet, Hadsten Truget, Hadsten Plateauet og Voldum Strukturen. Efter /2/. Figur 7 viser kortlægningen af Hammel-området er foretaget. Figur 7 viser afgrænsningen af Hammel-området som i store hele består af en stor begravet dal, hvor grundvandsmagasinerne er beliggende i.

11 Figur 7. Kortlægningsområde Hammel som i store hele består af en stor begravet dal med grundvandsmagasiner. Efter /3/. Nitrat Hadsten-området. For Frijsenborg-Foldby Plateauet ses der 48 overskridelser af grænseværdien for nitrat i intervallet mg/l. Der er 291 analyser. For Hadsten Truget er der 76 overskridelser af nitrats grænseværdi i intervallet mg/l. Der er 379 analyser. For Hadsten Plateauet er der 9 boringer med overskridelser af nitrats grænseværdi i størrelsesordenen mg/l. Der er 133 analyser. For Voldumstrukturen er der én boring DGU nr med overskridelse af grænseværdien for nitrat med en værdi på 120 mg/l. Der er totalt 30 analyser. Således er især Frijsenborg-Foldby Plateauet samt Trugene påvirket af nitrat. Hadsten Plateauet er også belastet med nitrat men med knap så høje koncentrationer og knap så mange hits over grænseværdien. Dybden hvortil man finder de høje nitratindhold over 10 mg/l er omtrent den samme i de fire områder, men de meget høje nitratindhold over 100 mg/l ses kun i Frijsenborg-Foldby Plateauet og Hadsten Truget.

12 Hammel-området. Der er analyseret for nitrat i 106 filtre i Hammel-område. Det højeste fund er på 180 mg/l, mens middelværdien (inkl. analyser uden fund) er på 25,5 mg/l. Der er i den seneste analyse fundet nitrat på mere end 1 mg/l i 47 filtre, mens der ikke er fundet nitrat eller kun i et meget lille indhold i 59 filtre. Der er således fundet nitrat i næsten halvdelen af de undersøgte filtre. De fleste fund af nitrat har et indhold under 25 mg/l (75 stk.). 24 boringer indeholder mere en 50 mg/l. Analysen af data viser overskridelser (over 50 mg/l) af kvalitetskriteriet i boringerne ned til 70 m u.t., men flertallet er beliggende ned til 50 m u.t. Der er fundet nitrat ned til omkring 190 m u.t. Hovedparten af boringerne med nitrat indvinder inden for de øverste 40 m u.t. Der ses en tendens til at det øvre kvartære sandlag, Sand 1, er det mest sårbare magasin i forhold til nitratpåvirkning, og at de øvrige magasiner er mere velbeskyttede, men dog stadig sårbare på baggrund af hydraulisk kontakt mellem de øvre og nedre magasiner. Sulfat Hadsten-området Stigninger i sulfat vil slå igennem i et nitratbelastet område inden gennembruddet af nitrat registreres. Sulfat findes forhøjet til betydeligt større dybde på Frijsenborg-Foldby Plateauet og Hadsten Truget end i de to andre områder. Hadsten Plateauet har mange sulfatanalyser og er påvirket af forhøjet sulfat ned til ca. 70 m u.t. Frijsenborg-Foldby Plateauet og Trugene er påvirket ned til 100 m u.t. De fleste og højeste tilfælde af sulfat ses dog i Trugene. Analyser for Voldumstrukturen viser forhøjet sulfat ses ned til ca. 50 m u.t. Hammel-området Der er fundet nitrat ned til omkring 190 m u.t. Hovedparten af boringerne med nitrat indvinder inden for de øverste 40 m u.t. Geografisk ses en gruppering af sulfatindholdet, således at lave indhold af sulfat (under 50 mg/l) primært er truffet i den nordøstlige del af OSD Hammel. Herimod er indholdet af sulfat i vandet fra boringerne sydvest for Hammel generelt forhøjede, og ligger mellem 50 og 125 mg/l sulfat. Aggressiv kulsyre Hadsten-området Aggressiv kulsyre er problematisk specielt mod sydvest på Frijsenborg-Foldby Plateauet, hvor over 30 % af resultaterne overskrider 10 mg/l. Grundvandet indeholder flere steder mere end ca. 10 mg/l aggressiv kulsyre og mindre end 200 mg/l hydrogencarbonat. I denne situation, kan aggressiv kulsyre ikke fjernes på vandværker ved beluftning, men skal neutraliseres med base. Da der her er tale om en udvidet vandbehandling, er kortlægning af aggressiv kulsyre i grundvandsressourcen vigtig. Koncentrationer forventes ikke at være stigende med tiden, da bevægelsen af kalkfronten normalt er en meget langsom proces. Hammel-området I hele området ses der forhøjede indhold af aggressiv kuldioxid. Koncentrationer over 10 mg/l ses i hele kortlægningsområdet fordelt i det øverste kvartære Sand 1 og de to prækvaretære magasiner Sand 4 og 5. Der ses kun få koncentrationer over 10 mg/l i det kvartære Sand 2 magasin. Arsen Arsen i Hadsten-området forekommer kun i reduceret grundvand. Det fremherskende geologiske element Hadsten Truget har signifikant højere koncentrationer af arsen end boringer placeret på de øvrige elementer. For Hammel-området er arsen ikke et overordnet problemstof, men kan findes på enkelte vandværker. Det bemærkes, at der typisk fjernes en del arsen på vandværkerne i forbindelse med traditionel vandbehandling

13 da et højt indhold af jern kan afhjælpe fjernelse af arsen. Hvis dette er utilstrækkelig, kan det resterende arsen fjernes ved en udvidet vandbehandling. Men da dette er uønsket, er arsenfrigivelse i grundvandsressourcen en væsentlig proces. Koncentrationer forventes ikke at være stigende med tiden, da ressourcen ikke vil blive mere reduceret i fremtiden. Pesticider Hadsten-området. Der blev fundet pesticider i alle fire af de fremherskende geologiske elementer. Dog er der relativt få fund i Voldum strukturen, men skyldes sandsynligvis at der kun er analyseret i få boringer. Der er foretaget pesticidanalyser i 455 filtre og der har været et hit over detektionsgrænsen på et eller andet tidspunkt i 121 af filtrene, svarende til 27 %. Her skal det bemærkes, at der blev udtaget mange prøver i ellogboringerne uden fund af pesticider, hvorfor andelen af pesticidfund i almindelige boringer er endnu højere. Der blev fundet pesticider over detektionsgrænsen i 89 filtre i de seneste prøver. Hermed er der 32 filtre, hvor der tidligere blev fundet pesticider, men hvor de ikke blev ved seneste prøve. Dette kan indikere en forbedring over tid. BAM (2,6-dichlorbenzamid) er langt det mest hyppigt forekommende pesticid. BAM er nedbrydningsprodukt af et nu forbudt pesticid, og registrering af BAM indhold i boringer er således fortidens synder. Betragtes den seneste prøve i hver boring, blev BAM fundet over drikkevandets kvalitetskriterium på 0,1 μg/l i 32 filtre. Foruden BAM blev der fundet pesticider over drikkevandets kvalitetskriterium i sammenlagt 16 filtre fordelt på 11 forskellige stoffer, der inkluderer både triaziner og phenoxysyrer. Pesticid-hits forekommer udelukkende ned til ca. 60 m under terræn. På grund af de mange hits må pesticider betragtes som en kritisk parametergruppe i det aktuelle område. Hammel-området I Hammel er det primært BAM, atrazin og atrazins nedbrydningsprodukter, der er fundet i boringerne. Der har dog også været enkelte fund af dichlobenil, Simazin, Mechlorprop, Glyphosat, Bentazon, AMPA, Terbuthylazin og Hexazinon. Øvrige miljøfremmede stoffer vurderes ikke at udgøre et generelt problem i Hammel-området. I Hammel-området er der fundet pesticider og deres nedbrydningsprodukter i 39 % af de analyserede filtre (20 ud af 51). I seneste analyse blev der fundet pesticider i 29 % af de analyserede filtre (15 ud af 51) fordelt på 45 boringer, og kvalitetskriteriet var overskredet i 6 ud af 51 filtre (12 %). Størstedelen af fundene skyldes BAM, et mobilt og svært nedbrydeligt nedbrydningsprodukt af dichlobenil, som frem til 1997 har været anvendt til ukrudtsbekæmpelse på udyrkede og befæstede arealer som f.eks. gårdsplad-ser, indkørsler, veje, jernbaner, plantager og sportspladser. Siden 1994 er BAM og dichlorbenil således påvist i 33 % af de analyserede prøver fordelt på 50 filtre. I seneste analyse var kvalitetskriteriet for Dichlobenil og BAM over-skredet i 12 % af filtrene (6 ud af 51). Ud over BAM har også andre typer af pesticidanvendelse forårsaget udvaskning til grundvandet. I Hammel finder man således andre pesticider end BAM i 16 % af filtrene (8 ud af 51) siden Samlet set er der fundet 13 forskellige stoffer. Favrskov Kommune generelt Udtræk af pesticider fra Jupiter databasen juli 2014 viser at der i Favrskov Kommune har pesticidanvendelsen påvirket grundvandet, og store dele af det undersøgte grundvand indeholder i dag pesticider. Siden

14 1990 er der således fundet pesticider og deres nedbrydningsprodukter i 33 % af de analyserede indtag (110 ud af 334), hvoraf grænseværdien var overskredet i 13 %. I seneste analyse blev der fundet pesticider i 25 % af indtagene (82 ud af 334), hvoraf grænseværdien var overskredet i de 10 %.

15 Konklusion Statens grundvandskortlægning viser, at der er rigeligt grundvand til rådighed hvor det største pres på grundvandsressourcen forekommer omkring de større byer og specielt i den østlige del af Favrskov Kommune. Grundvandet er dog i Favrskov Kommune flere steder allerede er forurenet af stoffer fra jordoverfladen. Det betyder, at en aktiv beskyttelse af fremtidens drikkevand er nødvendig for at undgå, at grundvandet bliver så forurenet, at det ikke længere kan bruges som drikkevand. Selvom der er rigeligt grundvand til rådighed, vil kvaliteten af grundvandet være afgørende for om grundvandet kan udnyttes til drikkevand. Tidsserier i de kemiske parametre i grundvandet har vist en generel stigning eller høj forekomst af nitrat i de sårbare områder, medens de reducerede områder ikke viser en ændring i nitrat. Tilsvarende tyder stigende sulfatindhold på en øget overfladepåvirkning. Dette ses specielt på Frijsenborg-Foldby Plateauet, i Hadsten Truget samt i den vestlige del af Favrskov Kommune specielt mod nordvest. Grundvandsmagasinerne har generelt en stor sårbarhed over for nitrat, pesticider og andre miljøfremmede stoffer og områder som er udpeget som nitratfølsomme indvindingsområder (NFI) skal beskyttet mod nedsivende forurening.

16 Referencer /1/ Vandforsyningsplan Udarbejdet af Favrskov Kommune, maj /2/ Afgiftsfinansieret grundvandskortlægning. Redegørelse for Hadsten-området. Udarbejdet af Naturstyrelsen, /3/ Afgiftsfinansieret grundvandskortlægning. Redegørelse for Hammel-området. Udarbejdet af Naturstyrelsen, /4/ Zonering. Vejledning fra Miljøstyrelsen, /5/ Statens udmelding til vandplanernes retningslinjer 40 og 41 i forhold til byudvikling og anden ændret arealanvendelse i Områder med Særlig Drikkevandsinteresser (OSD) og indvindingsoplande. Udarbejdet af Naturstyrelsen, oktober 2012.