Er vejsalt en trussel for grundvandet? Birgitte Hansen, GEUS Søren Munch Kristiansen, Geologisk Institut, Aarhus Universitet Flemming Damgaard Christensen, Rambøll De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland Klima- og Energiministeriet ATV møde om Grundvandskvalitet, Odense 19. maj 2010
Fokuspunkter Brugbare indikatorer til påvisning af vejsalt i grundvandet Grundvandets tilstand og udvikling mht. klorid Grundvandsmodellering med kildestyrkemodel i et område, hvor grundvandet er sårbart overfor vejsalt
Lovgivning omkring vejsalt Anvendelsen af vejsalt er ikke reguleret 1980: vejsaltdepoter skal have fast bund og tag Antiklumpningsmiddel: maks 150 mg/kg kaliumferrocyanid eller 210 mg/kg natriumferrocynanid Ingen kriterier eller biotoksikologiske grænseværdier for kloridindhold i danske søer og grundvand
Lovgivning omkring klorid 250 mg/l klorid grænseværdi for drikkevand (smag og korrosion) Vandforsyningsloven: indsatsplaner skal inkludere kortlægning af forureningstrusler WFD: bilag II stof, enhver overskridelse eller stigende tendens skal vendes
Kendte effekter ved vejsaltning Klorid fra vejsaltet er et problem Påvirkning af vandmiljøet Påvirkning af jordbund, vejtræer og beplantning langs veje Vejsaltet spredes til det omkringliggende miljø afhængig af kloakering, nedbørsmængde og - intensitet, trafikintensitet, udbringningsform, vindpåvirkning og trafikkens hastighed Transporteres op til 100 m fra vejen ved aerosoldannelse og vindtransport
Tidligere undersøgelser Flere danske overvågningsboringer mistænkes for at være påvirket af vejsalt Undersøgelse fra Frederiksberg Kommune viser, at grundvandet der er truet af vejsalt (Hjuler m.fl., 2007) Erfaring fra andre lande viser at vejsaltet påvirker grundvandskvaliteten i mange år efter udbringning I udlandet er brønde og indvindingsboringer lukket pga. vejsalt
Naturlige kilder til klorid i grundvand Nedbør: 3-10 mg Cl/l Havvand: 19.500 mg Cl/l
Menneskeskabte kilder til klorid i grundvandet Kilde Klorid Reference koncentrationsinterval mg/l Depoter af vejsalt 1.000-25.000 Ostendorf m.fl., 2006 Saltning af veje 10-1.500 Se kapitel 3.1 Lossepladser o.l. 500-5.000 Jørgensen & Kjeldsen, 1995 Husdyrsgødning/gylle 30-100 Bjerg & Christensen, 1992 Husdyrsgødning/gylle 100-10.000 Panno m.fl., 2006a Kunstgødning 50-75 Panno m.fl., 2006a Utætte kloakker og septiktanke?
Forbrug af vejsalt i Danmark Vejdirektoratet: mindskes ved GPS styring og saltlagespredning
Projektet: Vurdering af de danske grundvandsmagasiners følsomhed overfor vejsalt Udviklingsprojekt under den nationale grundvandskortlægning fra 2008-2009 for BLST Samarbejde mellem GEUS, Geologisk Institut og Rambøll Publiceret i GEUS rapport: http://gk.geus.info/grundvandskortlaegning/udgivelser/rapporter.html
Formål At vurdere om vejsalt fra glatførebekæmpelsen truer grundvandsressourcernes kvalitet regionalt og lokalt i Danmark
Data Eksisterende grundvandskemiske data i JUPITER Nationale data angående det årlige forbrug af vejsalt hos Vejdirektoratet Lokale data angående det historiske forbrug af vejsalt i Vestegnen på veje mv
ca. 138.000 klorid-analyser fra ca. 21.000 boringer i JUPITER Nedbør: 3-10 mg Cl/l Havvand: 19.500 mg Cl/l
Dybdemæssig fordeling af klorid i grundvandet Dybdemæssig fordeling af det gennemsnitlige kloridindhold Alle typer data, alle år Antal data= 21476 0% 20% 40% 60% 80% 100% Dybde unter terræn 0-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 60-70 70-80 80-90 90-100 >100 Dybde under terræn >100 90-100 80-90 70-80 60-70 50-60 40-50 30-40 20-30 10-20 0-10 <= 30 mg/l klorid 273 163 200 320 537 792 1118 1344 1691 1520 1055 30-75 mg/l klorid 69 35 71 162 268 507 849 1300 1961 2268 1327 75-125 mg/l klorid 17 3 18 26 44 81 127 235 341 399 232 125-250 mg/l klorid 16 3 12 18 38 63 100 194 257 273 153 250-600 mg/l klorid 11 5 10 10 27 38 57 114 126 133 97 > 600 mg/l klorid 9 4 7 5 15 16 21 34 55 77 125
100% 1910-1929 80% Årlig fordeling af kloridanalyser % af analyser 60% 40% 20% 0% 1910 1911 1912 1913 1914 1915 1916 1917 1918 1919 1920 1921 1922 1923 1924 1925 1926 1927 1928 1929 <= 30 mg/l Klorid 1 1 5 5 3 3 12 8 7 5 5 4 4 15 8 12 12 9 7 23 30-75 mg/l Klorid 1 1 6 6 11 7 6 10 6 10 6 8 4 10 8 15 14 16 16 19 75-125 mg/l Klorid 1 3 6 6 3 3 3 5 2 1 1 3 5 5 5 3 125-250 mg/l Klorid 2 1 4 2 3 2 3 1 3 4 3 1 2 2 6 9 3 9 250-600 mg/l Klorid 1 2 1 1 1 3 3 1 3 1 2 2 3 2 1 6 >600 mg/l Klorid 4 1 1 2 2 1 2 2 2 1 3 3 2 5 2 5 1 3 2 5 Antal analyser -GRUMO de sidste 20 år - grænseværdi indført i 1980 - teknisk og faglig udvikling % af analyser 100% 80% 60% 40% 1990-2007 20% 0% 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 <= 30 mg/l Klorid 3235 3194 3234 2675 2841 3064 2876 2680 2046 2354 2449 2579 2501 2502 2376 2324 2039 1708 30-75 mg/l Klorid 3060 2808 3005 2392 2598 2593 2487 2580 2233 2133 2082 2247 2190 1998 2063 2122 1663 1270 Antal 75-125 mg/l Klorid 439 490 503 432 414 391 460 472 376 392 393 463 382 300 416 443 293 166 analyser 125-250 mg/l Klorid 332 425 396 286 315 327 343 335 321 337 315 340 325 236 366 380 213 123 250-600 mg/l Klorid 166 230 270 130 146 160 131 132 126 129 121 128 121 137 153 138 91 32 >600 mg/l Klorid 38 40 46 24 35 34 65 74 44 40 54 44 42 45 84 50 34 18
Klorid i grundvandet
Geografisk og dybdemæssig fordeling <30 mg klorid per l > 600 mg klorid per l
Indikatorer til kildeopsporing
Ionbytning
Omvendt ionbyttet grundvand
Bromidanalyseret omvendt ionbyttet grundvand
Grundvandsmodellering i værkstedsområde Vestegnens Vandsamarbejde Kildestyrkemodel Strømningsmodel for umættet zone Daisy Strømningsmodel for mættet zone MIKE SHE
Tab til grundvandet: simpel massebalance 400 350 Vestegnens Vandsarbejde Frederiksberg Kommune Drikkevandskriteriet Koncentration [mg/l] 300 250 200 150 100 50 0 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Tab til grundvandsressource [%]
Klorid i grundvandet nær trafikintensive veje 15 % tab År 2060
Boringer nær trafikintensive veje - målte og modellerede Cl koncentrationer -vurdering af tab 300 250 Klorid koncentration [mg/l] 200 150 100 50 0 80 90 00 10 20 30 40 207.3205 207.3205 (tab 15%) 207.2753 (tab 15%) 207.2753 207.3205 (tab 50%) 207.2753 (tab 50%)
Konklusion Det øverste danske grundvand er opvirket af kloridkilder på jordoverfladen Indikatoren: omvendt ionbytning indikerer forsaltning af fersk grundvandssediment Indikatoren: klorid/bromid kan identificere vejsalt som kilde Grundvandsmodellering med kildestyrkemodel i et urbaniseret område med lav nettonedbør viser at grundvandet påvirkes af vejsalt i mange år frem
Perspektivering Bromid bør analyseres i overvågnings- og kortlægningsboringer Kortlægning af urbaniserede områder bør omfatte vurdering af grundvandsmagasinernes sårbarhed overfor vejsaltning Der er brug for feltundersøgelser i større byområder for præcis at fastlægge tabet af vejsalt til vandmiljøet