RESUMERAPPORT FOR TRIN-1 HOVEDGÅRD Nærværende rapport er udarbejdet på baggrund af hovedrapporten: Trin 1 kortlægning af Hovedgård kortlægningsområdet som er udført af Grontmij Carlbro for Miljøcenter Århus, juli 2009. Resumèrapporten er sammenstillet i december 2009 af Stine Rasmussen og Klaus Petersen begge er geologer fra Miljøcenter Århus. Formålet med resumèrapporten er i kort træk at give et overblik i Hovedgårdområdets nuværende vidensniveau mht.: Landskab, geologi, hydrologi og vandkvalitet. Trin-1 rapportens resultater danner platform for de videre tiltag i kortlægningen af Hovedgårdområdet. For nærmere oplysninger om grundvandskortlægningen i Hovedgårdområdet henvises der til www.blst.dk Trin-1 resumèrapport december 2009 Miljøcenter Århus 1
GEOLOGI og GEOFYSIK Trin 1 kortlægningen havde til formål, at sammenstille eksisterende data til en problemformulering for Hovedgård kortlægningsområde. Udover litteraturen, er fladedækkende geofysik i form af SkyTEM og PACES samt punktoplysninger i form af boringer det primære datagrundlag for beskrivelse af geologien i Hovedgård. Landskabet Udformning af det nuværende landskab siger noget om de øverste jordlag, som kan afspejle strukturer dybere nede. Nedenstående figur viser en inddeling af kortlægningsområdet i topografiske delområder I til VI samt Per Smeds landskabskort. Per Smeds kort med angivelse af 6 landskabs delområder. Kortlægningsområdet kan inddeles i 6 delområder, som landskabsmæssigt adskiller sig fra hinanden. Primært orienterer landskabet sig omkring VNV-ØSØ med enkelte smalle erosionsdale i N-S til NNØ-SSV retning. Per Smed har tolket den nordlige del som dødisrelief, den centrale del som morænelandskab med overvejende lerbund samt den sydlige del som randmorænelandskab. Landskabsformerne bærer præg af, at der overvejende er ler i de øvre jordlag hvilket også kan dokumenteres ud fra GEUS jordartskort. I stort set hele området forekommer der søer og moser uden et vandløb løber til eller fra, hvilket viser dødispræg. Området har markante ådale, som stedvist er dybt nedskårne og flere steder ses at gennemskærer bakkedrag. Dette tyder på en kompleks dannelse, som ikke begrænser sig til vandløbserosion efter istiden, men som peger på dannelse lige efter at isen har forladt området og hvor erosionen muligvis er styret af svaghedszoner i lagserien. Istiden (kvartær) Da istiden startede, blev klimaet koldere og iskapper har herefter bredt sig adskillige gange hen over Hovedgård kortlægningsområdet. Erosion og aflejring i relation til gletsjer isen og smeltevandet fandt sted. Der er blandt andet tegn på, at bakkedragene i områdets sydlige del udgør gamle gletsjeropskudte lag. Trin-1 resumèrapport december 2009 Miljøcenter Århus 2
Under de allertidligste istider dannedes dybt nederoderede dale i området. Dalene blev dannet som tunneldale ved smeltevandserosion under en eller flere iskapper med isfremstød fra sandsynligvis nordøstlige retninger. Efter bortsmeltning af isdækket udfyldtes de dannede dale med smeltevandsaflejringer og interglaciale aflejringer aflejringer, som i dag udgør vigtige grundvandsmagasiner. Senere isfremstød dannede yderligere dale med andre orienteringer i området og resultater blev flere krydsende, begravede dalsystemer. Iskapperne har ligeledes deformeret lagserien og presset bakkedragene mod nord (f.eks. Ejer Bavnehøj) op til de højder vi ser i dag. Landskabet i dag viser tydelige tegn på den smeltende is i det allersidste isdække. Det dannedes de uregelmæssige dødislandskaber som kan ses på Per Smeds kort og skarpe slugter eroderet i forbindelse med tømning af opdæmmede issøer. Inden for området må det således forventes, at lagserien er forstyrret på grund af glacialtektonik. Området har været overskredet af flere gletsjere og aflejringer fra tidligere gletsjerfremstød er efterfølgende blevet opskudt i flager, eroderet eller gen-aflejret. Nedenstående figur viser hvorledes disse forstyrrelser giver udfordringer i forbindelse med vandindvinding og udpegning af den naturlige beskyttelse af grundvandsmagasiner. Skitse af opskudte flager pga. gletsjerfremstød. Figuren viser at sand (gul) tæt på terræn kan lede vand ned til dybere magasiner. Før istiden (tertiær og ældre samlet også kaldet prækvartær) Istidens processer har eroderet i jordlag afsat i tertiærtiden og ældre. De begravede dale er skåret ned i de tertiære leraflejringer (fra Paleocæn og Eocæn), der tidligere er afsat under dybe marine forhold. Denne ler udgør den nedre grænse for vandindvinding i Hovedgård kortlægningsområdet, og derfor er denne overflade vigtigt at få kortlagt. Over leret og under kvartæret findes der stedvist områder med aflejringer (fra Oligocæn og Miocæn) med et stadig større indhold af silt, sand og grus aflejret i mere kystnære og senere kontinentale forhold. Disse mere grovkornede tertiære aflejringer er enkelte steder også grundvandsmagasiner (vest for Hansted Skov og øst for Tvingstrup samt nord for Trin-1 resumèrapport december 2009 Miljøcenter Århus 3
Kattrup), men udstrækningen er meget begrænset, og de er sandsynligvis i hydraulisk kontakt med det kvartære sand. Under de tertiære leraflejringer findes jordlag, der ikke har interesse i vandindvinding. Til gengæld er strukturen af disse jordlag overordentlig vigtig i forståelse af, hvorfor de kvartære og prækvartære jordlag ligger som de ligger. Umiddelbart under leret ligger kalken. Kalken udnyttes mange steder i Danmark til vandindvinding, men ikke i Hovedgård kortlægningsområde. Begravede dale Med anvendes af de nyeste resultater fra SkyTEM kortlægningen, har det været muligt at give et mere detaljeret billede af hvorledes de begravede dale dannet i istiden, er placeret. Grunden til at SkyTEM er meget anvendelig i denne type kortlægning er, at SkyTEM meget markant kan måle hvor langt nede overfladen af den tertiære leraflejring ligger. Da den tertiære leroverflade er den nedre grænse for vandindvinding, giver SkyTEM en optimal mulighed for at beskrive de geologiske forhold for vandindvinding. På ovenstående figur er vist beliggenheden af de begravede dale i området. Som figuren viser, så krydser dalene hinanden i et virvar af net, og en 100 % forståelse af aldrene på dalene er endnu ikke etableret. De begravede dales orientering stemmer godt overens med orienteringerne af terrænet, hvor der for begges vedkommende ses orienteringer omkring ØNØ-VSV og ØSØ-VNV til SØ-NV. N-S orienteringen, som for Trin-1 resumèrapport december 2009 Miljøcenter Århus 4
terrænets vedkommende var meget tydelig i områdets nordlige del, ses dog kun i en enkelt begravet dal nord for Kattrup og i en enkelt dal øst for Serridslev. Sammenlagt er der god korrelation mellem forekomster af de begravede dale og orienteringerne i terrænet, på trods af, at dalene er helt begravede. Inden for Hovedgård kortlægningsområde er grundvandsmagasiner primært aflejret under istiden i de begravede dale. Enkelte afgrænsede områder har dog magasiner af ældre alder. Nedenstående skitse viser hvorledes grundvandsmagasiner og mellemliggende ler kan se ud for området. Skitse af begravede dale med sand og ler af forskellig alder. Afsluttende bemærkninger til geologien De geologiske forhold i kortlægningsområde Hovedgård er relativ forstyrrede, og en eksakt beskrivelse af grundvandsmagasinernes hydrauliske sammenhænge kan vise sig vanskelig. SkyTEM data har givet et langt mere detaljeret indblik i hvorledes jordlagene er sammensatte, og sammen med blandt andet informationer om lithologi fra eksisterende og planlagte nye boringer, vil en model for den geologiske opbygning blive etableret. Den geologiske model er indgangen til en egentlig strømningsmodel, som vil forsøge at beskrive grundvandsdannende oplande og indvindingsoplande til vandværkernes kildepladser. Trin-1 resumèrapport december 2009 Miljøcenter Århus 5
VANDFORSYNING og VANDKVALITET Hovedgård kortlægningsområde har pt. 23 almene vandværker i en decentral struktur med en samlet indberettet indvinding i 2005 på ca. 3.535.000 m³. Den samlede tilladelse er til sammenligning ca. 7.034.000 m³. Udnyttelsen er således ca. 50 %. Indvindingen foregår for hovedparten af vandværkerne i intervallet 25-100 m.u.t. hvilket svarer til de 2 øverste grundvandsmagasiner. Der er foretaget en analyse af indberetninger vedr. aktuel indvinding i JUPITER. Analysen er lavet for året 2005, da 2006-2008 havde væsentlige mangler i indberetningerne. Det fremgår at ca. 98 % af den samlede indvinding varetages af almene vandforsyninger, henholdsvis offentlige fællesvandforsyninger (84 %) og private fællesvandforsyninger (14 %). De sidste ca. 2 % fordeler sig på de øvrige kategorier. Der er foretaget en gennemgang af oplysninger fra samtlige vandværker, og i den forbindelse er der for hvert vandværk udarbejdet et datablad (jf. bilag 5.9 i hovedrapporten) samt en kvalitetsvurdering (jf. afsnit 5.2 i hovedrapporten). Kvalitetsvurderingen viser, at 22 % af værkerne er i god stand, 74 % af værkerne er i rimelig stand, og 4 % er vurderet som dårlige. Der er endvidere udarbejdet geologiske profilsnit som viser de grundvandsmagasiner som der indvindes fra. Vandkvalitet og vandtyper for vandværkernes boringer er vurderet og de vigtigste resultater opridses i det følgende. Vandtyper I kortlægningsområdet ses alle vandtyper jf. Miljøstyrelsens klassifikation i Vejledning om zonering nr 3. 2000. Vandtypen er bestemt ud fra indholdet af de primære redox-stoffer (f.eks. NO 3, Fe, SO 4 osv.) se princip-diagrammet nedenfor. Grundvand som er af vandtypen C eller D er oftest godt beskyttet, hvorimod type A og B som regel er sårbare. Vandtype A Vandtype B Vandtype C Vandtype D Er stærkt iltet (+O 2 ) (Iltzonen) Er svagt iltet. Nitratholdigt (+NO 3 ) (Nitratzonen) Er svagt reduceret. Jern- og sulfatholdigt (+ Fe og SO 4 ) (Jern/sulfatzonen) Er stærkt reduceret. Sulfatreduceret og sulfidog/eller metanholdigt (Methanzonen) Resultater Fordeling af vandtyper i Hovedgård Vandtype Antal boringer Procent A 8 8 % B 8 8 % C 69 70 % D 13 14 % Trin-1 resumèrapport december 2009 Miljøcenter Århus 6
Der ses en klar overvægt af de reducerede til stærkt reducerede vandtyper i området. Kun i begrænset omfang ses oxiderede vandtyper, se figur nedenfor. Vandtyper i området med dybden til filteret. Der er en fin sammenhæng mellem dybde og vandtype, idet der i de mest terrænnære indtag ses ilt- og nitratholdigt grundvand, mens det dybere liggende grundvand er i jern/sulfatzonen samt i methanzonen. Oxiderede vandtyper ses dog helt ned til 70 meter under terræn. Hårdhedsgraden Denne varierer mellem 10 og 22 dh (middelhårdt) i hele indsatsområdet. Ionbytning Generelt viser kortlægningsområdet ionbyttet grundvand. Ionbytningsgraden siger noget om den tid som grundvandet har haft til nedsivningen, idet jo længere tid grundvandet er i kontakt med sedimentet (især ler) jo højere grad af ionbytning sker der. Generelt kan man antage, at grundvand med højere ionbytningsgrader er bedre beskyttet imod forurening fra overfladen. Trin-1 resumèrapport december 2009 Miljøcenter Århus 7
Nitrat Nitrat udgør ikke generelt et stort problem i Hovedgård området. Lokalt ses der dog boringer med et forhøjet indhold. Således ses der i nord omkring Ustrup forhøjet indhold af nitrat i boringerne. Ligeledes syd for Søvind i syd ses forhøjet indhold af nitrat. Dybdefordelingen af nitratindholdet i grundvandet afspejles også i vandtypen. Der er en god overensstemmelse mellem de af Århus Amt og Vejle Amt udpegede Nitratfølsomme Indvindingsområder (NFI) og nitratfundene. Arsen Der ses et forhøjet indhold af arsen i det meste af kortlægningsområdet, en del almene vandforsyninger kan derfor have problemer med at behandle råvandet, således at de kan overholde grænseværdien på 5 mikrogram pr. liter. Arsenindholdet kan relateres til grundvandets redoxforhold, idet der ses et stigende indhold af arsen jo mere reduceret vandprøven er. Dette skyldes at arsen findes i mineraler fra lerede marine sedimenter, hvor det under iltfrie forhold frigives til grundvandet. Arsen bindes derimod hårdt til visse hydroxider som ferrihydrit hvilket man udnytter til vand-behandlingen. Årsagen til, at der findes forhøjet arsenindhold i området må givetvis findes i den mineralogiske sammensætning af både (ler) dæklag og magasiner. Arsen-problematikken vil blive undersøgt nærmere i kortlægningen. Pesticider og øvrige miljøfremmede stoffer Der er fundet en mindre række pesticider og deres nedbrydningsprodukter i kortlægningsområdet i 9 af kortlægningsområdets boringer. Det hyppigst fundne stof er nedbrydnings-produktet 2,6-Dichlorbenzamid også kaldet BAM. Fundene er i overensstemmelse med det, som er beskrevet af Vejle Amt i forbindelse med grundvandsovervågningen, og det må beskrives som forventet når man ser på områdets arealanvendelse. Pesticidfundne giver derfor ikke anledning til yderligere opmærksomhed da disse udgør et mindre lokalt problem. Øvrige miljøfremmede stoffer ses der kun fund i mindre omfang og det vurderes, at øvrige miljøfremmede stoffer heller ikke udgør et vandkvalitetsproblem i området. Vandkvalitets problemer De grundvandsmæssige vandkvalitetsproblemer udgøres primært af det høje indhold af arsen, som er fundet flere steder i området. De begravede dale og fede lerlag kan spille en vis rolle i forhold til arsen indholdet, men dette er endnu ikke afklaret. Nitrat udgør kun et mere lokalt problem der hænger sammen med en kombination af manglende naturlige beskyttelse og så arealanvendelsen. Sekundært ses der et stigende indhold af sulfat og chlorid som antyder problemer. Som enkeltstoffer udgør stigningen af sulfat og chlorid ikke i sig selv et problem på nuværende tidspunkt, men stigningerne indikerer, at systemet ikke er i ligevægt. Stigningen i sulfatindholdet, som observeres over en stor del af området, kan skyldes flere faktorer, idet forhøjede sulfatværdier ofte ses i sammenhæng med områder, hvor arealanvendelsen er landbrugsintensiv, eller i områder hvor der sker intensiv grundvandsindvinding. Sulfatstigningen kan antyde at der tæres på jordlagenes evne til at nedbryde nitrat (reduktionskapaciteten). Trin-1 resumèrapport december 2009 Miljøcenter Århus 8
I områder hvor der sker en intensiv indvinding sænkes grundvandsspejlet, og der sker en iltning af magasinbjergarten (iltning af pyrit med frigivelse af sulfat). Et stigende indhold af sulfat er en klar indikation af, at der sker et fald i dæklagenes reduktionskapacitet, dvs. evnen til at fjerne nedsivende nitrat. Intensiv indvinding kan medføre tvungen udvaskning af nitrat i den boringsnære zone (typisk 100-300m svarende til sænkningskeglen fra oppumpningen). En overordnet sammenfatning for de almene vandforsyninger viser at: 8 vandværker (24 boringer i alt) har et arsenindhold i råvandet, der er stærkt forhøjet (> 10 mikrogram/l). 3 vandværker har et arsenindhold i råvandet, der er forhøjet (5-10 mikrogram/l). Den højeste værdi er målt til 29 mikrogram/l. Ingen vandværker har et chloridindhold i råvandet, der er stærkt forhøjet (> 250 mg/l). 3 vandværker (4 boringer i alt) har et chloridindhold i råvandet, der er forhøjet (50-250 mg/l). Den højeste værdi er målt til 60 mg/l. Ingen vandværker har et sulfatindhold i råvandet, der er forhøjet (125-250 mg/l) eller stærkt forhøjet (> 250 mg/l). Den højeste værdi er målt til 120 mg/l. Der ses dog en stigende tendens for 18 boringer jævnt fordelt over hele området. Ingen vandværker har et nitratindhold i råvandet, der er stærkt forhøjet (> 50 mg/l). 2 vandværker har et nitratindhold i råvandet, der er forhøjet (15-50 mg/l). Den højeste værdi er målt til 35 mg/l. Fund af pesticider og andre miljøfremmede stoffer er af minimalt og lokalt omfang Konklusion på vandkvaliteten i Hovedgård-området Råvandet har på nuværende vidensniveau en ganske udmærket kvalitet dog med det naturligt forekommende stof arsen som markant problem. Arsen bliver dog i de fleste tilfælde fjernet via den normale vandbehandling. Vandkvaliteten kan være vigende på sigt da den stigende tendens for sulfat (og klorid) indikerer ustabilitet i den vandkemiske balance. Dette er desuden en indikation på at dæklagenes evne til at fjerne nitrat formindskes. Kortlægningsområdet kan ikke betegnes som nitratsårbart generelt, idet der er god lertykkelse i stort set hele området og kun få lokale fund af nitrat. Der er dog et komplekst system af begravede dale i området, og disse kan have gennemskåret lerdækket, så dette ikke hænger sammen over større områder. Endvidere spiller de begravede dalsystemer sandsynligt en stor rolle for grundvandets strømning og kontakt mellem de enkelte grundvandsmagasiner. Dette har givetvis en betydning for grundvandskvaliteten og de områder som siden bliver udpeget til indsatsområder for beskyttelse af grundvandet. Grundvandsmagasiner og hydrologi Grundvandsforekomsterne i kortlægningsområde Hovedgård er inddelt i tre typer: Terrænnære, regionale og dybe grundvandsforekomster. De udpegede grundvandsforekomster dækker geografisk størstedelen af kortlægningsområdet. Der indvindes grundvand primært fra smeltevandssand (DS) i 2-3 niveauer, se figuren nedenfor som viser et forenklet billede af undergrunden fra syd til nord. Trin-1 resumèrapport december 2009 Miljøcenter Århus 9
Rød/lyserød og grå er grundvandsmagasiner, brun er moræneler og blå er fed marint ler. Grå er sedimenter aflejret i en mellem-istid. Indvindingsoplande Der er indenfor kortlægningsområdet optegnet oplande til kildepladser/indvindingsboringer. Flere indvindingsoplande har et forløb, som krydser flere topografiske oplande til vandløbssystemer. Vejle amt har optegnet indvindingsoplande indenfor og udenfor OSD områder (efter Miljøstyrelsen vejledning nr. 8, 1995: Metoder til udpegning af indvindingsoplande ). Århus Amt har anvendt sin egen metode. Der er ikke en klar sammenhæng mellem indvindingsoplandets areal (nettonedbøren) og indvindingstilladelsen. Der er optegnet et potentialekort i 1998. Potentialekortet viser, at hovedafstrømningen sker fra den nordlige del af kortlægningsområdet (Tebstrup) mod syd hhv. mod Horsens Fjord og Hansted å-systemet. Lys blå er Områder med Særlige Drikkevandsinteresser (OSD) og de mørkeblå linjer er indvindingsoplande pr. 2005 fra hhv. Vejle Amt og Århus Amt. Trin-1 resumèrapport december 2009 Miljøcenter Århus 10
Overordnet vandbalance Der er opstillet en foreløbig vandbalance for at skabe et overblik til at bedømme størrelsen af elementerne i vandets kredsløb til det videre arbejde. Opstillingen er foretaget på det fulde opland til Lille Hansted å, og ikke på hele kortlægningsområdet. Der er pt. ikke data nok, især afstrømningsdata, til at opstille en mere detaljeret vandbalance på deloplandsniveau eller for hele kortlægningsområdet. Vandbalancen viser, at der er en stor udnyttelse af grundvandsressourcen i oplandet til Lille Hansted å. Reelt er det ca. 90 % af den beregnede grundvandsdannelse, der er udlagt til indvinding. I realiteten er indvindingstilladelsen typisk større end den rent faktisk indvundne mængde, men ikke i alle tilfælde. I 2006 og 2007 er der til Jupiter indberettet en oppumpet vandmængde fra vandværkerne på henholdsvis 3,36 og 3,33 mio. m 3 vand, svarende til henholdsvis ca. 51 og 50 mm/år. Vandbalance Areal 66 km 2 Nettonedbør 389 mm Vandløbsafstrømning -333 mm Grundvandsdannelse 56 mm Oppumpning -50 mm Udstrømning grundvand (til naboområder) +6 mm Vandbalancen opstilles ikke for et specifik år, men skal ses som en gennemsnitsbetragtning for oplandet til Lille Hansted å som en helhed. Vandbalancen er baseret på overslagsmæssige beregninger og kan derfor være behæftet med fejl og stor usikkerhed. Det er tidligere konkluderet (Vejle Amt (2005): Grundvand, Status og Udvikling 1989-2004) at der overordnet ikke sker nogen større grundvandsdannelse i området, hvilket stemmer godt overens med resultaterne vist i tabellen. Vandbalancen kan således med en vis portion rimelighed antages at repræsentere hele Hovedgårdområdet. En mere nøjagtig beregning af vandbalancen vil forelægge ud fra den efterfølgende hydrologiske model, der også i detaljer vil kunne vise grundvandets strømning. Udfordringer i den videre grundvandskortlægning Den komplekse geologi med forstyrret jordlag og begravede dale skal udredes i den geologiske model og så sammenholdes med de grundvandskemiske resultater. Efterfølgende skal der opstilles en hydrologisk model som belyser grundvandets strømningsveje således at indvindingsoplandene kan vurderes på et bedre og mere sikkert grundlag. Vandbalancen indikerer at der ikke umiddelbart er plads til udvidelser af indvindingerne, men at regnskabet lige går op. Disse store opgaver skal slutteligt føre frem til en revideret områdeudpegning således at grundvandsressourcerne kan beskyttes så godt som muligt. Trin-1 resumèrapport december 2009 Miljøcenter Århus 11