Grundvandsdatering: en oversigt over tracermetoder. Klaus Hinsby, GEUS



Relaterede dokumenter
Radioaktive og stabile isotoper til datering af (pesticid-forurenede) indvindingsboringer

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

Grundvand aldersbestemmelse med isotoper & CFC ATV møde: Datahåndtering og tolkning af jord- og grundvandsforurening

Konsekvenser af usikkerhed på geologiske modeller i forhold til grundvandsmodellering

Grundvandskemi Geokemi i vand ved lavt tryk og lav temperatur

SPECIALARTIKLER. Klaus Hinsby

Brug og misbrug af grundvandsdatering i hydrologisk modellering

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

Grundvandskortlægningen i DK -baggrund, metoder og Indsatsplaner

RINGSTED-SUSÅ KORTLÆGNINGSOMRÅDE Præsentation af den afsluttede kortlægning

Salt og andre forekommende stoffer

Bilag 1 Lindved Vandværk

Sammenstilling og vurdering af eksisterende data i Randers N kortlægningsområde

6.1 Boringer i umættet zone

ER VEJSALT EN TRUSSEL MOD GRUNDVANDET?

HVOR SKAL VI HENTE DET RENE VAND OM 10 ÅR - Pesticider som eksempel

GRØNT TEMA. Fra nedbør til råvand

Forslag til handleplan 2 for forureningerne i Grindsted by

Hydrologisk modellering af landovervågningsoplandet Lillebæk

Tærskelværdier for grundvand baseret på miljømål for tilknyttede økosystemer. Klaus Hinsby og Mette Dahl, GEUS

Datering af grundvand

Kvælstofs vej fra mark til recipient

Grindstedværkets forureninger Indledning Variationer i poreluftens forureningsindhold - projektkatalog

Bilag 1. Nabovarmeprojekt i Solrød Geologisk Undersøgelse. Paul Thorn (RUC).

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

TEMANUMMER FERSKVAND Samfundets vigtigste ressource. Geologi og Grundvandsmodeller

Informationsmøde om indsatsplan Sundeved 30. Juni 2015

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

DK-modellen et værktøj til fremtidig forvaltning af Danmarks vandressourcer

GrundRisk Screeningsværktøj til grundvandstruende forureninger

6.3 Redox- og nitratforhold

Velkommen til møde om indsatsplaner. Kolding Kommune

GEUS-NOTAT Side 1 af 3

Sdr. Omme handels- og transportselskab Aps Skolegyden Grindsted

Hydrologiske forhold i ådale og betydning for stoffer og processer

Grundvandets tilstand, klimaændringer og Vandplaner. Groundwater status, climate change and river basin management plans

Der er på figur 6-17 optegnet et profilsnit i indvindingsoplandet til Dejret Vandværk. 76 Redegørelse for indvindingsoplande uden for OSD Syddjurs

Ny viden til forbedring af retentionskortlægningen

GrundRisk screeningsværktøj til identifikation af grundvandstruende forureninger

»Nitrat-prognose og omkostningseffektiv beskyttelse

Kortlægningen af grundvandsforholdene på Als

CURRICULUM VITAE. Lars Troldborg. Profession Occupation. Date of Birth 20 February 1969 Sex Nationality Education. Postgraduate Training

Kortlægning af retention på markniveau erfaringer fra NiCA projektet

Velkomst og introduktion til NiCA

Grundvandskortlægning Nord- og Midtfalster Trin 1

Sag 1 Pesticider i et dansk opland

3.5 Private vandværker i Århus Kommune

Hvornår slår effekten af forskellige foranstaltninger igennem i vandmiljøet

DATABLAD - BARSØ VANDVÆRK

Hvorfor er nedbrydning så vigtig

Vandværket har en indvindingstilladelse på m 3 og indvandt i 2013 omkring m 3.

Modellering af interaktion mellem landoverflade atmosfæren

Forsyningernes forventninger til indsatsplaner

Jordvarmeboringer og grundvandskvalitet

Status for nitratindholdet i grundvandet i Danmark

Tænk dig om: Du bor oven på dit drikkevand

Velkommen. til møde om indsatsplaner. Kolding Kommune

Motorsportsbane ved Bolbyvej - Redegørelse og risikovurdering i forhold til drikkevandsinteresser

Geologi, vandforbrug, og geologiens betydning for spildevandets kemiske sammensætning

KAN MIP ANVENDES SOM VÆRKTØJ TIL VURDERING AF IN SITU SRD AFVÆRGE I MORÆNELER?

Massespektrometri og kulstof-14-datering

Grundvandet på Agersø og Omø

Geologisk kortlægning med GIS: eksempler fra Miocæn i Danmark

Informationsmøde om jordforurening under Grindsted By fra Grindstedværket

Grejs Vandværk. Indvindingsopland: ca. 90 ha. Grundvandsdannende opland: ca. 69 ha. Arealanvendelse: primært landbrug. V1 og V2 kortlagte grunde:

Fase 1 Opstilling af geologisk model. Landovervågningsopland 6. Rapport, april 2010 ALECTIA A/S

KVANTIFICERING AF FORURENINGSFLUXE FRA EN GAMMEL LOSSEPLADS TIL OMKRINGLIGGENDE VANDRESSOURCER

Udvikling af byområder i kommuneplanerne og statslig beskyttelse af grundvandet.

Hydrologisk modellering af North China Plain

på 25 mio. kubikmeter drikkevand, som skønnes nødvendigt med den store befolkningstilvækst?

OPTIMERING AF DATAGRUNDLAGET FOR KLIMAMÆSSIG AREALPLANLÆGNING

GrundRisk Screeningsværktøj til grundvandstruende forureninger

Fjernelse af grundvandsforurening med mikroorganismer fremtidens løsning på fortidens synder?

NYHEDSBREV Grundvandskortlægning i Hadsten kortlægningsområde

Pesticidoverblik. Region Sjælland. Pesticider i Grundvandsovervågning boringskontrol og VAP Lukkede boringer. 28 februar 2013, Erfamøde Silkeborg

Nitrat retentionskortlægningen

Kvælstoffets vej til recipient erfaringer med kortlægning af retention

Fra vandføring til grundvandsoplandets areal og transport af opløste stoffer i Naturgeografi

Disposition. Hydrologi i byer og kilder til forurening i byen. Klimaforandringer. Case Eskelund. Case Horsens havnebasin/fjord.

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

Orientering fra Naturstyrelsen Aalborg

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

Den vigtigste ressource

Delindsatsplan. Udbyneder Vandværk. for [1]

ATV Jord og Grundvand

Grundvandsstand i et fremtidigt varmere og vådere klima

Veje til beskyttelse mod pesticider i det nye grundvand

HYDROLOGISKE MODELLER OG KLIMAÆNDRINGER NYE UDFORDRINGER

Environment and Energy

» Grundvandskortlægning i Danmark. Kim Dan Jørgensen

Indsatsplaner for grundvandsbeskyttelse. Udvalgsmøde

Delindsatsplan. Gassum Vandværk. for [1]

Klimaforandringerne i historisk perspektiv. Dorthe Dahl-Jensen Niels Bohr Institute, University of Copenhagen

Ny detaljeret fladekortlægning af øvre jordlag i forbindelse med projektering af klimatilpasningstiltag

Spørgsmål 1 Vandløbet i Danmark

Nitrat i grundvand og umættet zone

Bjerre Vandværk ligger i den vestlige udkant af Bjerre by.

Resultaterne af 10 års grundvandskortlægning Anders Refsgaard, COWI

Pesticider og nedbrydningsprodukter

Fælles Grundvand Fælles Ansvar

Transkript:

Grundvandsdatering: en oversigt over tracermetoder Klaus Hinsby, GEUS

GRUNDVANDSDATERING Grundvandets alder i et givet punkt = grundvandets opholdstid under jordoverfladen siden infiltrationen Fra Kazemi et al. Groundwater Age, Wiley, 2006.

ALDRE / OPHOLDSTIDER I DET HYDROLOGISKE KREDSLØB HYDROLOGICAL CYCLE AND AVERAGE RESIDENCE TIMES Ungt: < ~60 år Gammelt: > 60 50.000 år 100.000 år Meget gammelt: > 50.000 år

Absolut datering Relativ datering: Absolut datering: estimerer nedsivningsår eller alder af grundvandet Relativ datering: angiver om grundvandet er ældre eller yngre end en bestemt hændelse (f.eks. Atomprøvesprængningerne i 1960 erne)

Tracere i atmosfæren til datering af ungt grundvand (< 60 år) Efter Hinsby, Purtschert and Edmunds, 2008. Groundwater age and quality. In: Ph. Qeuvauviller (ed.) Groundwater Science and Policy. Royal Society of Chemistry, RSC Publishing.&

Udvalgte tracere til datering af ungt, gammelt og meget gammelt grundvand Halveringstider af isotoper i år: 85 Kr = 10.72 Ungt Gammelt Meget gammelt 3 H = 12.43 39 Ar = 269 14 C = 5730 81 Kr = 230.000 36 Cl = 301.000 4 He = stabil <~50 >~50 >~10.000 (forurenet) (uforurenet) (uforurenet, men langsom gv dannelse)

ANVENDELSER Strømningsveje og -hastigheder Tid og kvantitet (grundvandsdannelse) Tid og kvalitet (tidslig udvikling af grundvandskvalitet) forureningskilder og historie Nedbrydningsrater Zonering Identifikation af boringslækager Kalibrering af modeller Etc.

HVORDAN? ABSOLUT ELLER RELATIV ALDER 1) KONTAMINANTER (pesticider, sæber etc. relativ datering af ungt grundvand dannet efter ~1950) 2) ISOTOPER (både radioaktive og stabile, 3 H, 14 C, 4 He etc.) - absolut og relativ datering af ungt til meget gammelt grundvand 3) INDUSTRIGASSER (CFC, SF 6 ) - absolut og relativ 4) OPLØSTE IONER (Li, Rb, SO 4 etc. relativ datering af gammelt og meget gammelt vand))

Hvor meget?: Pris pr.analyse for mest almindelige dateringsmetoder: CFC: kr. 1500-3000 3 H: 1000-2500 3 H/ 3 He: kr. 3000-6000 85 Kr: kr. 15.000 (inkl. 39Ar) SF 6 : kr. 1000-2500 39 Ar: kr. 15.000 (inkl. 85Kr) 14 C: kr. 2500 3000 4 He: 1500-2000 Ungt grundvand Gammelt grundvand Meget gammelt grundvand

Hvor: Datering af ungt grundvand: CFC: GEUS, Univ. Heidelberg, Univ. Krakow, IAEA (m.fl.) 3H: Univ. Krakow, Univ. Bremen (m.fl.) 3H/3He: Univ. Bremen, Univ. Utah (m.fl.) 85Kr: Univ. Bern SF 6: BGS (British Geol. Survey), Univ. Heidelberg, Univ. Krakow, USGS (US Geol. Survey) m.fl.

Fordele og ulemper ved de mest almindelige dateringsmetoder 1): 3 H/ 3 He Fordele: 3H er del af vandmolekylet og påvirkes ikke af nedbrydning pånær den velkendte radioaktive rimelig pris Ulemper: 3He prøvetagning kræver særlig instruktion og prøvetagningsbeholdere CFC Fordele: God til relativt præcise dateringer i iltholdige grundvandsmiljøer rimelig pris, udføres i Danmark (GEUS) Ulemper: CFC gasser nedbrydes i iltfrie miljøer, hvor de så ikke kan anvendes koncentrationerne i atmosfæren har været stagnerende i mange år og metoden kan derfor ikke anvendes til helt ungt vand 14 C Fordele: Gammelt velkendt teknik rimelig pris, udføres i Danmark (AMS lab. Århus Universitet) Ulemper: kompliceret at anvende kræver mange både kemiske og fysiske korrektioner før realistiske dateringer opnås.

Fordele og ulemper ved de mest almindelige dateringsmetoder 2): 85 Kr Fordele: Ingen nedbrydning udover den velkendte radioaktive, koncentrationen i atmosfæren stiger stadig Ulemper: prøvetagningen er kompliceret (skal udføres af Univ. Bern) og analysen er meget dyr 39 Ar Fordele: Ingen nedbrydning udover den velkendte radioaktive, koncentrationen i atmosfæren stiger stadig Ulemper: prøvetagningen er kompliceret (skal udføres af Univ. Bern) og analysen er meget dyr 4 He Fordele: Ingen nedbrydning, rimelig pris Ulemper: metoden giver kun relative dateringer med mindre præcise informationer om 4He produktionen i undergrunden er tilgængelige for det undersøgte område.

Eksempler på studier af grundvandsaldre i dansk grundvand: GEOCENTER Danmark-projekt: Midterste del af Ribe Gruppen (Bastrup sand) ~100 m s dybde: alder ~100 900 år EU-projekt: Kvartær < 70 m: Primært ungt vand ( < 50 år) EU-projekt: Blandet ungt og gammelt vand < 50 år? år) EU- projekt: Midterste del af Ribe Gruppen (Bastrup sand) i ca. 200 m s dybde: alder ~1000 3000 år. Enkelte boringer i udstrømningszoner ved Vesterhavet og dybt under Rømø (300 m): alder > 10.000 år (fra sidste istid) Vandcenter Syd/ EU-projekt: Blandet ungt og gammelt vand ( < 50 år 300 år)

Geocenter projekt: MioMod (kortlægning af Miocæne sandmagasiner og uforurenede vandressourcer) Scharling, P. et al., 2010, submitted. Vl-geomodel.geus.net/geus_projekter

MioMod: Grundvandsdatering med 39 Ar, 85 Kr, 14 C, 3 H (og 4 He?) Ungt forurenet grundvand < 60 år (+ nitrat) Uforurenet grundvand: 100-900 år gammelt Scharling, P. et al., 2010, submitted, vl-geomodel.geus.net/geus_projekter

Øst-vest profil gennem miocæne sandmagasiner i Ribe Gruppen i Sønderjylland: Elevation (m.a.s.l.) 50 0 149.479 150.642 160.1512 160.1561 Buried valley Buried valley -50 148.52 Odderup -100-150 Bastrup Ribe Fm Bastrup??? -200-250 -300-350 Bastrup Ribe Fm 10 km? Marine clay (Upper Miocene) Marine clay (Lower/Middle Miocene) Fluvio-deltaic sands? 148.52 149.479 150.642 160.1512 160.1561-400?? Efter Hinsby og Rasmussen, 2008. The Miocene Sands Denmark. : In: Edmunds and Shand (eds.) Natural Groundwater Quality. Wiley-Blackwell.

14C datering i og omkring Bastrup formationen i Ribe Gruppen: Gammelt til meget gammelt grundvand 14 C gammelt grundvand (1000-3000 år) pmc 100 50 Ungt forurenet grundvand < 60 år) >> 10.000 år (fra sidste istid). 50 40 30 20 10 0 0 Afstand fra infiltrationsområde (km) Efter Hinsby og Rasmussen, 2008. The Miocene Sands Denmark. : In: Edmunds and Shand (eds.) Natural Groundwater Quality. Wiley-Blackwell.

http://vl-geomodel.geus.net/cliwat

(inkl. [Cl] og 3 H/ 3 He dateringer):

Hinsby og Clausen, 2002. GEUS rapport nr. 2002/68

Dateringer og trends Efter Hinsby, Purtschert and Edmunds, 2008. Groundwater age and quality. In: Ph. Qeuvauviller (ed.) Groundwater Science and Policy. Royal Society of Chemistry, RSC Publishing.&

Konklusion Grundvandsdatering er et vigtigt værktøj til planlægning af bæredygtig udnyttelse af vandressourcen og evaluering af udviklingen i grundvandets kvantitet og kvalitet Der udvikles til stadighed nye metoder og der er behov for afprøvning af disse eksempelvis sammen med velkalibrerede grundvandsmodeller