HVOR SKAL VI HENTE DET RENE VAND OM 10 ÅR - Pesticider som eksempel Peter R. Jørgensen, PJ-Bluetech, Jesper Bruhn Nielsen og Jan Kürstein, NIRAS, Niels Henrik Spliid, Århus Universitet. ATV Vintermøde 8.-9. Marts 2011. Vingstedcenteret, Vejle.
INDSATSPLANER OG MÅLSÆTNINGER Formålet med indsatsplanerne, er: "at sikre borgerne rent drikkevand nu og i fremtiden." (Høje Taastrup Kommune).
INDSATSPLANER OG MÅLSÆTNINGER Fremtiden? Er det om 10, 40 eller 80 år.. og betyder det noget?
INDHOLD 1. Bestemmende faktorer for forurenings varighed. 2. Scenarieberegninger for forureningsvarighed af BAM og vurdering af egnede områder til grundvandsdyrkning. 3. Brug af modeller som til virkningsanalyser og dynamisk arbejdsredskab i indsatsplanlægning
VARIGHEDSBESTEMMENDE FORURENINGSFAKTORER (data fra forureningskortlægning) Faktor Betydning Forureningsstof -nedbrydning - adsorption Meget stor Meget stor Stor Kildestyrke Stor Hændelsestidspunkt Stor Beliggenhed af kilder Stor
BETYDNING AF NEDBRYDNING (Miljøstyrelsen 2002, arbejdsrapport nr. 36)
BETYDNING AF NEDBRYDNING /Jørgensen og Kistrup, 2002 (Miljøstyrelsen, (arbejdsrapport nr. 36)/ (Miljøstyrelsen 2002, arbejdsrapport nr. 36)
VARIGHEDSBESTEMMENDE NATUR- OG ANDRE OPLANDSFAKTORER (data fra gebyrkortlægningen) Faktor Betydning Geologi/ Hydrogeologi Hydrologi/vandbalance Meget stor Meget stor Oplandsbeliggenhed Stor Vandindvinding Stor
SCENARIEBEREGNINGER Eksempler på enkeltfaktores betydning ved scenarieberegninger for BAM: Geologi/hydrologi Beliggenhed af kilder Magasintykkelse
SCENARIEBEREGNINGER Eksempler på enkeltfaktores betydning ved scenarieberegninger for BAM: Geologi/hydrologi Beliggenhed af kilder Magasintykkelse
FORURENINGSVARIGHEDEN I FORSKELLIGE GEOLOGISKE SITUATIONER Byscenarie 0 boring 1 1,0 boring 2 2,0 2 km (Miljøstyrelsen 2002, arbejdsrapport nr. 36)
BAM FORURENINGSVARIGHED Frit sandmagasin Dichlobenil 5-15 mu.t. 340 mm 60-80 mu.t. drikkevandskrav opfyldt ca. år 2020 (Miljøstyrelsen 2002, arbejdsrapport nr. 36)
BAM FORURENINGSVARIGHED Magasin under 6 m moræneler Dichlobenil 6m 340 mm drikkevandskrav opfyldt ca. år 2040 (Miljøstyrelsen 2002, arbejdsrapport nr. 36)
BAM FORURENINGSVARIGHED Magasin under 15 m moræneler µ 0.6 0.5 0.4 Dichlobenil Sprækkeafstand = 5m 15m 120 mm 0.3 0.2 Sprækkeafstand = 1m 0.1 0.0 1960 2000 2040 2080 Årstal uden dybde sprækker (Miljøstyrelsen 2002, arbejdsrapport nr. 36)
BAM FORURENINGSVARIGHED Magasin under 15 m moræneler µ 0.6 0.5 0.4 GRUMO boringer under 10 15 m ler Sprækkeafstand = 5m 15m 120 mm 0.3 0.2 Sprækkeafstand = 1m 0.1 0.0 1960 2000 2040 2080 Årstal uden dybde sprækker (Miljøstyrelsen 2002, arbejdsrapport nr. 36)
BAM FORURENINGSVARIGHED Magasin under 15 m moræneler µ 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 Dichlobenil Sprækkeafstand = 5m Sprækkeafstand = 1m 15m drikkevandskrav opfyldt > år 2080 0.1 0.0 1960 2000 2040 2080 Årstal uden dybde sprækker (Miljøstyrelsen 2002, arbejdsrapport nr. 36)
FORURENINGSFRIGIVELSE FRA MATRIX NEDSIVNING AF RENT VAND VINTER SOMMER ANAEROB MATRIX (Efter Chambon, 2010)
FORURENINGSFRIGIVELSE FRA MATRIX NEDSIVNING AF RENT VAND VINTER Forurening Forureningsflux ANAEROB MATRIX SOMMER Lang hale tid (Efter Chambon, 2010)
SCENARIEBEREGNINGER Eksempler på enkeltfaktores betydning ved scenarieberegninger for BAM: Geologi/hydrologi Beliggenhed af kilder Magasintykkelse
FORURENINGSVARIGHEDEN Betydning af beliggenheden af kilder Landscenarie Byscenarie 0 boring 1 0 boring 1 1,0 boring 2 1,0 boring 2 2,0 2 km 2,0 2 km Potentialekurve ved indvindingen 50.000 m3/år i boring 1 og 2 (Miljøstyrelsen 2002, arbejdsrapport nr. 36)
NABOKILDER I OPLAND Frit sandmagasin A B C Boring 1 Boring 1 Boring 1 Boring 2 Boring 2 Boring 2 År 2000 År 2035 År 2080 5-15 mu.t. Boring 1 60-80 mu.t. drikkevandskrav opfyldt ca. år 2020 (Miljøstyrelsen 2002, arbejdsrapport nr. 36)
FJERNKILDER I OPLAND Frit sandmagasin, landscenarie A B C Boring 1 Boring 1 Boring 1 Boring 2 Boring 2 Boring 2 År 2000 År 2035 År 2080 Boring 1 5-15 mu.t. 60-80 mu.t. drikkevandskrav opfyldt ca. år 2080 (Miljøstyrelsen 2002, arbejdsrapport nr. 36)
SCENARIEBEREGNINGER Eksempler på enkeltfaktores betydning ved scenarieberegninger for BAM: Geologi Beliggenhed af kilder Magasintykkelse
MAGASINTYKKELSE 70 % 50 % 70 % 100 % 30 % 50 % (Hvidovre kommune, 1998)
MAGASINTYKKELSE 10 m KALK Placering af BAM-forureningskilder og indvindingsboringer 0 1,0 boring 1 2,0 boring 2 3,0 4,0 2 km Potentialekurve ved indvindingen 50.000 m3/år i boring 1 og 2 BAM-forureningskilder (landejendomme/gårdspla
MAGASINTYKKELSE 10 m KALK 60 m SAND Placering af BAM-forureningskilder og indvindingsboringer Placering af BAM-forureningskilder og indvindingsboringer 0 1,0 boring 1 0 boring 1 2,0 boring 2 1,0 boring 2 3,0 4,0 2 km Potentialekurve ved indvindingen 50.000 m3/år i boring 1 og 2 2,0 2 km Potentialekurve ved indvindingen 50.000 m3/år i boring 1 og 2
MAGASINTYKKELSE 10 m KALK 60 m SAND (Miljøstyrelsen 2002, arbejdsrapport nr. 36)
BAM FORURENINGSVARIGHED Geologien betyder i sig selv 10 - >80 års forskel i forureningsvarighed: Kort varighed i frit sandmagasin Kort varighed under tyndt moræneler Meget lang varighed under tykkere moræneler God beskyttelse i magasiner under med meget tykke lerlag med lille grundvandsdannelse. Forureningsvarigheden er derudover afhængig af: Hydrologi/vandbalance Forureningsspecifikke forhold/parametre Beliggenhed af kilder i oplandet.
KONKRET INDSATSOMRÅDE Neder Dråby Vandværk & & 192.811 Thyrashøj Vandværk & 192.95a & Jægerspris Vandværk 192.928 192.333 Femhøj Vandværk && & 192.932 192.843 192.787 (Frederiksborg Amt 2002)
DÆKLAGSBESKRIVELSE Fordeling af grundvandsdannelse af og lerlagstykkelse i indsatsområdet og lerlagstykkelse i Lerlag.. m GVD mm/år 0-5 K00T05_100 100 0-5 K00T05_150 150 0-5 K00T05_200 200 0-5 K00T05_250 250 0-5 K00T05_350 350 5-10 K05T10_050 50 5-10 K05T10_100 100 5-10 K05T10_150 150 5-10 K05T10_200 200 5-10 K05T10_250 250 5-10 K05T10_350 350 10-15 K10T15_050 50 10-15 K10T15_100 100 10-15 K10T15_150 150 10-15 K10T15_200 200 10-15 K10T15_250 250 10-15 K10T15_350 350 15-30 K15T30_050 50 15-30 K15T30_100 100 15-30 K15T30_150 150 15-30 K15T30_200 200 15-30 K15T30_250 250 15-30 K15T30_350 350 (Frederiksborg Amt 2002)
GRUNDVANDSMAGASIN 192. 928 192. 95A 192. 811 N 192. 333 Snit 192. 787 192. 843 192. 932 Snit 2 lag sand 8 lag kalk N Cellestørrelse: 100 x 100 m (Frederiksborg Amt 2002)
MODELKALIBRERING CFC-indhold i atmosfæren pg/kg 600 400 200 CFC11 CFC12 CFC113 0 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 År (Frederiksborg Amt 2002)
af grundvandsdannelse Fordeling af og lerlagstykkelse i grundvandsdannelse og lerlagstykkelse i indsatsområdet MODELKALIBRERING Lerlag. m. GVD mm/år 0-5 K00T05_100 100 0-5 K00T05_150 150 0-5 K00T05_200 200 0-5 K00T05_250 250 0-5 K00T05_350 350 5-10 K05T10_050 50 5-10 K05T10_100 100 5-10 K05T10_150 150 5-10 K05T10_200 200 5-10 K05T10_250 250 5-10 K05T10_350 350 10-15 K10T15_050 50 10-15 K10T15_100 100 10-15 K10T15_150 150 10-15 K10T15_200 200 10-15 K10T15_250 250 10-15 K10T15_350 350 15-30 K15T30_050 50 15-30 K15T30_100 100 15-30 K15T30_150 150 15-30 K15T30_200 200 15-30 K15T30_250 250 15-30 K15T30_350 350 pg/kg CFC-12 i grundvand CFC-12 [pg/kg] 100 50 192.95A CFC-12 [pg/kg] 0 100 192.811 50 CFC-12 [pg/kg] 0 100 50 192.843 1940 1960 1980 2000 Tid [år] 1940 1960 1980 2000 Tid [år] 0 1940 1960 1980 2000 Tid [år] Grundvandsalder Validering af model 1980 1970 1960 1950 1940 1 2 3 4 5 Boring Målt Simuleret ] CFC-12 [pg/kg] 100 192.787 CFC-12 [pg/kg] 50 0 1940 1960 1980 2000 Tid [år] 100 192.932 50 0 1940 1960 1980 2000 Tid [år] (Frederiksborg Amt 2002)
af grundvandsdannelse Fordeling af og lerlagstykkelse i grundvandsdannelse og lerlagstykkelse i indsatsområdet MODELKALIBRERING Lerlag. m. GVD mm/år 0-5 K00T05_100 100 0-5 K00T05_150 150 0-5 K00T05_200 200 0-5 K00T05_250 250 0-5 K00T05_350 350 5-10 K05T10_050 50 5-10 K05T10_100 100 5-10 K05T10_150 150 5-10 K05T10_200 200 5-10 K05T10_250 250 5-10 K05T10_350 350 10-15 K10T15_050 50 10-15 K10T15_100 100 10-15 K10T15_150 150 10-15 K10T15_200 200 10-15 K10T15_250 250 10-15 K10T15_350 350 15-30 K15T30_050 50 15-30 K15T30_100 100 15-30 K15T30_150 150 15-30 K15T30_200 200 15-30 K15T30_250 250 15-30 K15T30_350 350 pg/kg CFC-12 i grundvand CFC-12 [pg/kg] 100 50 192.95A CFC-12 [pg/kg] 0 100 192.811 50 CFC-12 [pg/kg] 0 100 50 192.843 1940 1960 1980 2000 Tid [år] 1940 1960 1980 2000 Tid [år] 0 1940 1960 1980 2000 Tid [år] Grundvandsalder Validering af model 1980 1970 1960 1950 1940 1 2 3 4 5 Boring Målt Simuleret ] CFC-12 [pg/kg] 100 192.787 CFC-12 [pg/kg] 50 0 1940 1960 1980 2000 Tid [år] 100 192.932 50 0 1940 1960 1980 2000 Tid [år] (Frederiksborg Amt 2002)
FORURENINGSKILDER OG DÆKLAG Boring 132.843, 192.787 og 192.932 Boring 132.843, 192.787 og 192.932 Kilde 6 Kilde 6 Kilde 7 Kilde 8 Kilde 9 Kilde 10 Kilde 11 Kilde 7 Kilde 8 Kilde 9 Kilde 10 Kilde 11 Kilde 13 Kilde 13 (Frederiksborg Amt 2002)
OPSPLITNING AF FORURENINGSBIDRAG FRA ENKELTKILDER 0.10 0.09 0.08 g/l] µ 0.07 Ba m 0.06 ko nc ent 0.05 rat ion 0.04 [ 0.03 BAM koncentration [µg/liter] 0.02 0.01 Boring 192.932 Total Kilde 8 Kilde 10 Total indhold i råvand Landerslev Lyngerup Kilde 6 Kilde 7 Kilde 8 Kilde 9 Kilde 10 Kilde 11 Kilde 13 Sum af gårdspladser og by Lyngerup Boring 132.843, 192.787 og 192.932 Kilde 6 Kilde 7 Kilde 8 Kilde 9 Kilde 10 Kilde 11 Kilde 13 0.00 1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100 2120 2140 2160 Tid [år] (Frederiksborg Amt 2002)
KONKLUSION Scenarieberegningerne viser at retablering af grundvand uden BAM vil tage mellem 10 år og > 80 år afhængig af geologi og en lang række af andre komplekst samvirkende forhold, herunder fjernpåvirkninger fra forureningskilder. Kort BAM varighed i grundvandsmagasiner uden eller med få meter dæklag af moræneler. Lang varighed for grundvand under tykkere dæklag af moræneler. Samme tidsspænd som for BAM vil kunne gælde for andre persistente forureninger. Dvs. meget lang ventetid på en miljøeffekt af indsatser i nogle situationer.
KONKLUSION Prioritering af forureningsforebyggelse og oprydning i områder, hvor der naturligt dannes rent grundvand hurtigt efter en indsats. Modelfremskrivninger kan bruges som dynamisk arbejdsredskab til udredning af den samlede vandværkspåvirkning over tid fra alle forureningskilder i indsatsområdet. Modelfremskrivninger kan give optimal udnyttelse af indsatskortlægningens data til at udpege de områder, hvor der kan påregnes dannet rent grundvand indenfor en tidshorisont på 10 20 år, når alle forhold tages i betragtning.
TAK FOR OPMÆRKSOMHEDEN