Bestemmelse af dybden til redoxgrænsen med høj opløsning på oplandsskala. Anne Lausten Hansen (GEUS) NiCA seminar, 9.

Relaterede dokumenter
Usikkerhed på opgørelsen af nitrat reduktion på skalaer fra 100 m til 2000 m. Anne Lausten Hansen (GEUS) NiCA seminar, 9.

Hydrologisk modellering af landovervågningsoplandet Lillebæk

Velkomst og introduktion til NiCA

Kortlægning af retention på markniveau erfaringer fra NiCA projektet

Nitrat retentionskortlægningen

Opskalering og potentiale for implementering

Ny viden til forbedring af retentionskortlægningen

Oplandsmodel værktøjer til brug for vandplanlægningen

NiCA grundlag for differentieret regulering af nitratudledning

På vej mod en landsdækkende nitratmodel

Kvælstofs vej fra mark til recipient

Nitrat i grundvand og umættet zone

Kvælstoffets vej til recipient erfaringer med kortlægning af retention

Hvor fintmasket et net over Danmark har vi behov for, og hvor ser det slemt ud med grundvandet?

Anvendelse af DK-model til indvindingstilladelser

Mulige feltstudier til vurdering af vandets strømningsveje i relation til nitratreduktion i undergrunden?

National kvælstofmodel Oplandsmodel til belastning og virkemidler

Dokumentation for beregning af N-reduktion fra rodzonen til kyst i N- risikoværktøjet

Mod en forbedret modellering af drænstrømning i oplandsmodeller

Nitratreduktion i geologisk heterogene

Seminar om vandrammedirektivet: værktøjer og virkemidler, Foulum, 27. februar 2018 Grundvands- og skala aspekter -Nitrat transport og reduktion

Erfaringer med brugen af DK-model Sjælland til udvikling af kommunemodel ved Næstved m.m.

Nitrat i grundvand og umættet zone

Kvælstoftransport og beregningsmetoder. Dansk Landbrugsrådgivning Landscentret Plan & Miljø

Nitrat i grundvand og umættet zone

Hvordan kan modeller hjælpe os med at vurdere nitratreduktion i undergrunden?

Vurdering af klima ændringens konsekvenser for udvaskning af pesticider i lerområder ved brug af en oplandsskala hydrologisk model

6.3 Redox- og nitratforhold

National Vandressourcemodel (Dk-model) Torben O. Sonnenborg Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelser (GEUS)

Sag Alectia Projektnr Projekt LOOP 6 Dato

Velkomst og introduktion til TReNDS

3D Sårbarhedszonering

Geologi. Sammenhæng mellem geologi og beskyttelse i forhold til forskellige forureningstyper GRUNDVANDSSEMINAR, 29. AUGUST 2018

Sammenligninger mellem stationære og dynamisk beregnede oplande

Nitratreduktion i grundvand som virkemiddel

Effekter af afgrødeændringer og retention på oplandsniveau

Fremtidige landvindinger og oversvømmelser i Danmark som følge af klimaændringer. Torben O. Sonnenborg Hydrologisk afdeling, GEUS

Mini-SkyTEM -et nyt instrument

Oversigt over opdatering

Hydrologiske forhold i ådale og betydning for stoffer og processer

Hyacints Perspektiver set fra to slutbrugere

Udvikling i det samlede næringsstoftab til det marine miljø Jørgen Windolf Institut for BioScience, Aarhus Universitet

Anvendelses- muligheder for GOI typologien

STYRET DRÆNING OG UDLEDNINGEN AF NÆRINGSSTOFFER TIL VANDMILJØET

NEDSIVNING OG KONSEKVENSER FOR GRUNDVANDET

Kortlægning af sårbarhed for N udledning

Kristoffer Piil Temamøde om nitratudvaskning, Aalborg d. 18/3-15 DRÆNMÅLINGER HVAD FORTÆLLER DRÆNMÅLINGER, OG HVAD KAN DE BRUGES TIL?

1. Status arealer ultimo 2006

Hvornår slår effekten af forskellige foranstaltninger igennem i vandmiljøet

Salt og andre forekommende stoffer

MODEL RECIPIENTPÅVIRKNING VED FREDERICIAC

GEOLOGI OG GEOGRAFI NR. 04 NITRAT

Resultaterne af 10 års grundvandskortlægning Anders Refsgaard, COWI

Autogenerering af hydrostratigrafiske modeller fra boringer og SkyTEM

Sammenstilling og vurdering af eksisterende data i Randers N kortlægningsområde

UDFORDRINGER I PARTIKELBANESIMULERING

Kobling af to modelkoder: Integrerede HIRHAM og MIKE SHE simuleringer på et dansk opland

THW / OKJ gravsdepotet

GEUS-NOTAT Side 1 af 3

N-reduktion og nitrat i grundvand Hvad viser målinger?

ERFARINGER MED DRIFT AND PUMPBACK FORSØG TIL BESTEMMELSE AF MAGASINEGENSKABER. Jacob Birk Jensen og Ole Munch Johansen NIRAS A/S

Modellering af nitrat transport Oplands- til national skala

Praktisk anvendelse af koblet mættet og umættet strømnings modeller til risikovurdering

Effekten af de seneste 30 års nitratindsats for drikkevandskvaliteten

Viden vækst balance. Rent grundvand med godt landmandskab. Hvornår er der behov for særlige indsatser?

Status på retentionskortlægningen - inddragelse af målinger og vurdering af usikkerhed Baggrund Metodik Resultater Konklusion

Oplandsberegninger. Thomas Wernberg, Ph.d. Hydrogeolog, Alectia

Geologisk model. Oplandsmodel for landovervågningsopland. Delrapport, 16. september 2008

Erfaringer med udpegning af robuste og sårbare landbrugsarealer fra Aquarius-projektet

Dykkende faner i dybe sandmagasiner en overset trussel?

KVÆLSTOFPÅVIRKNING AF GRUNDVANDET MED NY N-REGULERING HVAD VISER NATIONALE MODELBEREGNINGER?

VERTIKAL TRANSPORT MODUL OG NEDBRYDNING I JAGG 2.0 ET BIDRAG TIL FORSTÅELSE AF DEN KONCEPTUELLE MODEL. Jacqueline Anne Falkenberg NIRAS A/S

Brug og misbrug af grundvandsdatering i hydrologisk modellering

Kongens Mose. Opdatering af hydrologisk model for Kongens Mose. Teknisk notat, 3. marts 2008

Landovervågning AU AARHUS AU DCE - NATIONALT CENTER FOR MILJØ OG ENERGI. Gitte Blicher-Mathiesen, Anton Rasmussen & Jonas Rolighed UNIVERSITET

Grundvandskort, KFT projekt

Beregningsmetoder på oplandsskala og sårbarhedsvurdering. Specialkonsulent Flemming Gertz

Fremtidens vandplanlægning vandets kredsløb. ATV Konference 28. maj 2015

Status for de nye beregninger af påvirkninger af vandindvindinger Hans Jørgen Henriksen, GEUS

N-REDUKTION FRA RODZONE TIL KYST FOR DANMARK Fagligt grundlag for et national kort

Effekter af bioforgasning på kvælstofudnyttelse og udvaskning

Orø kortlægningsområde

Sag 1 Pesticider i et dansk opland

Konceptuelle modeller

Modelanvendelser og begrænsninger

Hvis du vil teste en idé

Hvad ved vi om nitrat i grundvandet kendskabet til nitratproblematikken på landsplan og lokalt? Birgitte Hansen, seniorforsker, GEUS,

Fælles Grundvand Fælles Ansvar

Afsluttende kortlægning Brædstrup/Våbensholm Kortlægningsområde. Sammenstilling og vurdering af eksisterende data

Metode til at estimere lertykkelse under jordforureninger kortlagt på V1 og V2. - Anvendelse af geologiske data i GrundRisk

10. Naturlig dræning og grundvandsdannelse

Geofysik som input i geologiske og hydrostratigrafiske modeller. Jette Sørensen og Niels Richardt, Rambøll

Målinger i pilotområder Måleresultater og kildeopsplitning

Konference om videreudvikling af det faglige grundlag for de danske vandplaner. 28. september 2012

Geologisk model ved Ølgod og Skovlund eksempel på effektiviseret modellering i et heterogent geologisk miljø

Rårup Vandværk er beliggende i Rårup by, mens de to indvindingsboringer er beliggende i det åbne land nord for byen.

Dette notat beskriver beregningsmetode og de antagelser, der ligger til grund for beregningerne af BNBO.

Kan lokal håndtering af regnvand mindske presset på grundvandsressourcen?

Kortlægning af Danienkalk/Selandien ved Nyborg og Odense

Fravalg af LAR-metoden nedsivning. LAR-metodekatalog

Transkript:

Bestemmelse af dybden til redoxgrænsen med høj opløsning på oplandsskala Anne Lausten Hansen (GEUS) NiCA seminar, 9. oktober 2014, AU

Nitrat reduktion i undergruden Nitrat kan fjernes naturlig ved reduktion under iltfrie forhold Nitrat reduceres af organisk kulstof, pyrit og ferrojern i sedimenterne Overgang fra iltede til iltfrie forhold kaldes redoxgrænsen Nitrat der transporteres under redoxgrænsen med det strømmende grundvand vil dermed fjernes naturligt Vigtigt at kende beliggenheden af redoxgrænsen!

Hvordan bestemmer vi den? Iltede iltfrie forhold Lavt højt indhold af reducerende stoffer (redoxkapacitet) Farveskift i sedimenterne (gul/brun grå/sort) Kræver en boring! Redoxgrænsen Hvad er problemet? Dybden kan variere flere meter indenfor lille område Få data tilgængeligt Kilde: Data og billede fra V.Ernstsen Svært at bestemme redoxgrænsen ud fra data

Vi har brug for en metode til at bestemme dybden til redoxgrænsen ud fra andre variable Kilde: www.livefralolland.dk

Udvikling af redoxgrænsen - hypotese Stor del af de øvre sedimenter i DK aflejret under sidste istid Lige efter aflejringen var redox grænsen ved jordoverfladen Nuværende placering af redoxgrænsen er et resultat af redoxkapaciteten og det kumulative input af hovedsageligt oxygen med det nedsivende vand siden aflejring Tid (år før nu) 11.700 år 6000 år Ca. 70 år Nu Redoxdybden afhænger af disse faktorer Oxidant (mg/l) Nedsivningsfluks (mm/år) O 2 O 2 O 2 + NO 3 O 2 + NO 3 Redoxkapacitet (meq-e/kg)

Koncept for estimering af redoxdybden 1) Estimere rumligt mønster i redoxgrænsen udfra rumlig variation i nedsivningsfluks og sedimenttyper 2) Kalibrere placeringen af redoxgrænsen i forhold til målt nitrattransport ud af oplandet Rumligt mønster i nedsivning Rumligt mønster i sedimenttyper Sand Ler Redox kapaciteten i moræneler er ca. 3-4 gange højere end i sand (Data fra V. Ernstsen)

Koncept for estimering af redoxdybden Redox ligning: Redoxdybden i grid celle i estimeres ved: Redoxdybde i = Fluks i f + min. redoxdybde Fluks [mm/år]: Årlig nedsivningsfluks f [m/(mm*år-1)]: Migrationskonstant (antal meter som redoxgrænsen flytter sig over 11.700 år per mm årlig nedsivning) min. redoxdybde [m]: Øvre del af UZ hvor redoxkapaciteten er forbrugt hurtig pga. diffusion i luftfasen Fluks estimeret med hydrologisk model Migrationskonstanten f afhængig af redoxkapaciteten og dermed sedimenttypen Kalibreringsparametre: Konstanten f Min. Redoxdybde Redoxdybden hævet på lavbundsjorde

Test af redox konceptetet for Reference model Geologisk model Norsminde fjord oplandet o Deterministisk geologi o 11 hydrogeologiske enheder o Baseret på geofysiske data fra SkyTEM Hydrologisk model o Modelværktøj: MIKE SHE o Grid størrelse: 100x100 m o Auto-kalibreret med programmet PEST

Nitrat model Modelværktøj: Partikelbanesimulering i MIKE SHE Grid størrelse: 100x100 m Nitrat input: Beregnet daglig N udvaskning fra rodzonen (Thirup, 2013) 1 partikel = 1 kg nitrat Nitrat reduktion: Momentan reduktion ved redoxgrænsen Redoxgrænse implenteret som registration zone Optælling af partikler der krydser redoxgrænsen Ingen reduktion i vandløbssystemet

Kalibreringsmål - Nitrat ankomst procent (NAP) i Norsminde fjord - Partikler transporteret til fjorden, under redoxgrænsen Total input af partikler Spildevandsbidrag (ca. 5%) fratrukket observeret N-fluks 41 49 % af N-udvaskningen transporteres til Norsminde fjord Kalibreringsmål sat til NAP= 45%

Scenarie 1 Redoxscenarier Rumlig mønster i nedsivningsfluks fra modellag 2 (3-4 m dybde) Redoxdybde hævet på lavbundsjorde (1.5 m) Scenarie 2 Rumlig mønster i nedsivningsfluks fra modellag 1 (0-3 m dybde) Redoxdybde hævet på lavbundsjorde (1.5 m) Scenarie 3 Rumlig mønster i nedsivningsfluks modellag 2 (3-4 m dybde) Redoxdybde ikke hævet på lavbundsjorde

Redoxgrænser og nitrat reduktionskort

Estimerede vs. observerede redoxdybder - Stedsspecifik sammenligning -

Estimerede vs. observerede redoxdybder - Sammenligning af fordeling -

Evaluering af anvendelse af redoxkonceptet i Norsminde Alle 3 redox scenarier kunne kalibreres til NAP = 45% Observationer af redoxdybder ikke tilstrækkelige til at vælge mellem redox scenarier Alle 3 redox scenarier lige sandsynlige, udfra tilgængelige data Fordelingen af estimerede redoxdybder tæt på observeret fordeling Stedsspecifikke redox dybder ikke godt bestemt Resultater okay på oplandsskala, men ikke på grid skala

Manglende prædiktion på grid skala - Mulige årsager- Migrationskonstanten f Ingen variation i f indenfor sedimenttyper Ingen variation i sedimenttype med dybden Nedsivningsfluks Konstant fluks, ingen variation i tid Kun vertikal component af fluks Skala (model grid skala 100 m) Påvirker estimerede redoxdybder pga. midling inden for grid Påvirker sammenligning af estimerede vs. observerede redoxdybder Nitrat data N-udvaskning N fluks til Norsminde fjord Geologisk og hydrologisk model Strømningsveje korrekt simuleret? Norsminde data Redoxkapacitet (ler) Middel: 418 meq-e/kg Stv: 150 meq-e/kg

Konklusioner Redox konceptet er i stand til at bestemme den generelle beliggenhed af redoxgrænsen i oplandet Nitrat modellen er i stand til at simulere nitrat transport og reduktion på oplandsskala Redox konceptet er ikke i stand til at bestemme redoxdybder på grid skala Nitrat modellen er ikke i stand til at simulere nitrat reduktion på grid skala Vigtigt at vurdere usikkerheden på nitrat reduktionskort!