Image size: 7,94 cm x 25,4 cm Kortlægning af kalkmagasiner Naturgivne, indvindingsbetingede og arealanvendelsesbetingede grundvandsproblemer i Østdanmark
Udfordringer for vandkvaliteten i kalkmagasinerne i Østdanmark Nitrat Kun i mindre omfang Punktkilder I høj grad Indvinding (overudnyttelse) I høj grad Naturligeproblemer I nogleområder(i Skrivekridtet)
Strategier for kortlægning Kortlægningen må adressere den kombination af specifikke problemer, der findes i et givet område: Nitrat Punktkilder Indvinding (overudnyttelse) Naturlige problemer Kortlægningsstrategien må derfor tilpasses individuelt til det enkelte undersøgelsesområde Kortlægningen kan med fordel tage udgangspunkt i en foreløbig tolkningsmodel
Cases Møn Skrivekridt Kortlægning af naturgivne kvalitetsproblemer (primært fluorid) Københavns Vestegn Danien kalk Kortlægning af nikkelproblemer (indvindingsbetingede) Københavns Vestegn Skrivekridt og Danien kalk Kortlægning af kloridproblemer (indvindingsbetingede og arealanvendelsesbetingede)
Møn Udgangssituation efter trin 1 kortlægning Indvinding fra dårligt ydende Skrivekridtmagasin Opstillet geologisk model Skrivekridtmagasinet dækket af lerdomineret kvartær lagpakke, i store områder præget af glacialtektoniske forstyrrelser Ingen detaljeret viden om magasinegenskaber
Møn Udgangssituation efter trin 1 kortlægning Usikkerhed omkring strømningsforhold Stærkt reduceret grundvand Ingen problemer med nitrat og miljøfremmede stoffer Naturgivne problemparametre: Fluorid, NVOC, ammonium m.v.
Møn Arbejdshypotese Problemparametrene knytter sig til meget lange opholdstider for grundvandet i Skrivekridtmagasinet Der er tale om en omvendt sårbarhedssituation, hvor det yngste vand er bedst egnet til drikkevandsproduktion
Møn Overordnet formål med kortlægning af Skrivekridtmagasinet Be- eller afkræfte arbejdshypoteserne Som et led i ovenstående: Fylde huller i geologisk model Afklare magasinegenskaber og strømningsforhold Fylde huller i grundvandskemisk forståelse Finde nye mulige indvindingsområder til en række vandværker Finde nye generelle indvindingsområder Revidere OSD
Møn Kortlægningsstrategi Bredt undersøgelsesprogram, der skal tilvejebringe grundlaget for i en samtolkning af geologi, hydrogeologi og grundvandskemi at kunne opfylde målene for kortlægningen Elementer i kortlægningen: 1. Geologisk kortlægning 2. Hydrogeologisk kortlægning 3. Grundvandskemisk kortlægning 4. Samtolkning
Møn Geologisk kortlægning Nye boringer Dække huller i geologisk viden, hydrogeologisk viden (nøglepunkter til tolkning af potentiale + undersøgelse af magasinegenskaber) og kemisk viden desuden mulige kommende indvindingsboringer MEP-kortlægning Belyse geologien i et datatomt område udpeget som muligt kommende indvindingsområde Opdatering af geologisk model
Møn Hydrogeologisk kortlægning Synkronpejlerunder - Potentialekort Borehulslogging Strømningszoner i kridtet Prøvepumpninger Magasinegenskaber MRS-sonderinger Magasinegenskaber (+ geologi) Potentialekort og analytiske indvindingsoplande Grundvandsdannelse og strømning til primært magasin fra NOVANA-model
Møn Hydrogeologisk kortlægning
Møn Grundvandskemisk kortlægning Omfattende grundvandskemisk kortlægning Laterale variationer Fluxintegrerede vandprøver Vertikale variationer
Møn Resultater Huller i geologisk viden specielt i udpeget potentielt indvindingsområde er fyldt ud Magasinegenskaber og strømningsforhold er belyst Huller i den grundvandskemiske viden, bla. mht. vertikale variationer er fyldt ud Udgangshypoteserne er overordnet bekræftet Men: Der ses lokale variationer, der ikke kan forklares med udgangshypoteserne
Møn Resultater Der er fundet to konkrete indvindingslokaliteter Der er udpeget områder med potentiale for nye indvindingsboringer Men: Der kan ikke gives fuld garanti for god vandkemi i de udpegede områder Yderligere sikkerhed omkring tolkningerne kræver urealistisk detaljerede videre undersøgelser OSD er revideret
Københavnsområdet Geologisk ramme
Københavns Vestegn Nikkel Udgangspunkt Kildeplads med nikkelproblemer Danien kalk Eksisterende viden om strømningsforhold, vandkemi, m.v. Eksisterende grundvandsmodel Tidligere indvundet ca. 4 mill. m 3, i dag indvindes ca. 1 mill. m 3 Vandspejlet hævet op til 9 m
Københavns Vestegn Nikkel Mulige årsager Endvidere nikkel fra postglaciale aflejringer
Københavns Vestegn Nikkel Formål med kortlægning Opstille en velbegrundet hypotese for nikkelproblemerne på kildepladsen Give specifikke anbefalinger til renovering og fremtidig drift så der kan produceres drikkevand med acceptabelt indhold af nikkel
Københavns Vestegn Nikkel Kortlægningsstrategi Bredt undersøgelsesprogram, der skal identificere flest mulige karakteristika, der gælder for kildepladsen Desuden identificere manglende karakteristika for at kunne afvise potentielle årsager Hovedelementer i kortlægningen: 1. Geologisk/fysisk/teknisk 2. Hydrogeologisk 3. Grundvandskemisk 4. Samtolkning
Københavns Vestegn Nikkel Geologisk/fysisk/teknisk kortlægning Eksisterende boringer geologi og tilstand (barometerånding) Opsporing af sløjfede boringer m. metaldetektor (barometerånding Nye boringer geologi (+ hydrogeologi og kemi) Georadar geologi (geologiske vinduer - barometerånding) Spydkartering af moseaflejringer geologi (afgrænsning af mulig nikkelkilde)
Københavns Vestegn Nikkel Hydrogeologisk kortlægning Eksisterende hydrogeologiske data pejletidsserier og potentialekort Borehulslogging strømningszoner i kalken Numeriske modelberegninger Oplande til de enkelte dele af kildepladsen Opholdstider i kalkmagasinet Historisk fordeling af områder med frit vandspejl i kalkmagasinet Vandfluxe for deloplande til kildepladsen Fremtidige indvindingsscenarier
Københavns Vestegn Nikkel Hydrogeologisk kortlægning Kote i m DNN 207.3611 15 10 207.2967 207.2953 207.3606 Sand Ler 5 0 Forerør/blindrør -5-10 -15 39% 15% 15% Filter 21% 10% 36% 64% -20 22% -25-30 100% 38% -35 Åben -40 40% -45-50
Københavns Vestegn Nikkel Grundvandskemisk kortlægning Eksisterende vandkemiske data - tidsserier Nye prøver fra indvindingsboringer og moniteringsboringer laterale variationer Fluxintegrerede vandprøver vertikale variationer Vandprøver fra sugeceller i postglaciale sedimenter bestemmelse af kildestyrke for denne potentielle kilde 16 14 12 Boring 207.58 Sulfat - logbøger Sulfat - digitale Calcium - logbøger Calcium - digitale Nitrat - logbøger Nitrat - digitale 180 160 140 2,0 1,5 Data Linie 1:1 Linie 1:2 Linie 2:1 Linie 4:1 120 Vsp. (m DNN) 10 8 6 100 80 Koncentration (mg/l) Sulfat (mmol/l) 1,0 60 4 40 0,5 2 20 0 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 0 0,0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 Calcium (mmol/l)
Københavns Vestegn Nikkel Grundvandskemisk kortlægning Kote i m DNN 207.3611 15 207.2967 207.2953 10 Sand Ler 5 0 Forerør/blindrør 36/130-5 39% 6,8/110 33/120 36% -10 15% 15% 8,8/120-15 17/120 28/100 21% 10% 64% 9,1/110 19/120 44/120 9,9/97-20 Filter -25 18/120-30 100% 17/120 Signatur for vandprøver: Nikkel µg/l/sulfat mg/l
Københavns Vestegn Nikkel Resultater Der er opstille en hypotese for nikkelproblemerne på kildepladsen Lokale kildeområder på kildepladsen, primær frigivelse pga. barometerånding + sekundær frigivelse pga. hævet vandspejl Der er på grundlag heraf udarbejdet specifikke anbefalinger til renovering og fremtidig drift, så der kan produceres drikkevand med acceptabelt indhold af nikkel
Københavns Vestegn Klorid Udgangspunkt Indvinding fra Skrivekridt og Danien kalk Stigende kloridindhold i mange indvindingsboringer Omfattende viden om strømningsforhold, vandkemi, m.v. Eksisterende grundvandsmodel GEUS s salt-kalk projekt!
Københavns Vestegn Klorid Mulige kloridkilder Optrængning af residualt havvand. Indtrængning af recent havvand Nedsivning fra menneskeskabte kilder
Københavns Vestegn Klorid Formål med kortlægning Samlet billede af problemets omfang Klarlæggelse af årsag til stigning på boringsniveau Grundlag for for optimering af boringskonstruktioner og indvindingsstrategi
Københavns Vestegn Klorid Kortlægningsstrategi 1. Litteraturstudium Mulige kloridkilder Geologisk betinget Hvor er der risiko for optrængning af residualt havvand? Er problemer med residualt havvand udelukkende relatert til Skrivekridt? Differentiering af kloridkilder Findes der brugbare kemiske indikatorer i vejsalt? Hvilke kemiske korrelationer kan anvendes som indikationer? Er isotopanalyser brugbare I Vestegnen til at adskille kilder?
Københavns Vestegn Klorid Kortlægningsstrategi 2. Indsamling af relevante data vedrørende vejsaltning og saltpunktkilder 3. Optegning af kloridudviklinger i indvindingsboringer og vurdering af kilder til klorid
Københavns Vestegn Klorid Resultater litteraturstudium Giver svar på de stillede spørgsmål! Klitten et al., 2006, GEUS
Københavns Vestegn Klorid Resultater vejsaltning og saltpunktkilder Saltbelastningskort
Københavns Vestegn Klorid Resultater boringsvurderinger
Københavns Vestegn Klorid Resultater boringsvurderinger
Københavns Vestegn Klorid Resultater Risiko for stigende koncentrationer i ca. 50% af boringerne I de fleste områder kan der skelnes mellem kloridbelastning fra menneskeskabte kilder og optrængen af residualt havvand I enkelte områder kræves supplerende logging undersøgelser og niveauspecifikke analyser Kloridbelastningskortet danner grundlag for en kildestyrkemodel til den numeriske grundvandsmodel
Konklusioner Kortlægningen må adressere den kombination af specifikke problemer, der findes i et givet område: Nitrat Punktkilder Indvinding (overudnyttelse) Naturlige problemer Kortlægningsstrategien må derfor tilpasses individuelt til det enkelte undersøgelsesområde Kortlægningen kan med fordel tage udgangspunkt i en foreløbig tolkningsmodel
Tak Image size: 7,94 cm x 25,4 cm