Pesticidsager: Undersøgelser- Risikoafklaring- Perspektiver for afværge ved stimuleret biologisk nedbrydning Vintermøde 2017, civilingeniør, ph.d. Katerina Tsitonaki kats@orbicon.dk Og mange andre fra Orbicon og Region Sjælland
Orbicons
Opsporing i Slimminge Q = 1.135.000 m 3 /år Q = 25.000 m 3 /år 9. marts 2017 3
Opsporing i Slimminge Grundvandstrømning i det primære magasin 9. marts 2017 4
Resultater fra indledende undersøgelser Maskinstation 1966-1980 4-CPP op til 31 µg/l MCPP op til 9,5 µg/l Maskinstation 1980-1990 Atrazin 0,81 µg/l Desethylatrazin 0,95 µg/l Bentazon 3,9 µg/l 4-CPP 0,084 µg/l 4-CPP 0,18 µg/l Maskinstation 1958-1980 4-CPP 0,19 µg/l Dichlorprop 2,0 µg/l MCPP 9,3 µg/l 9. marts 2017 5
Ved en videregående undersøgelse vil vil formålet typisk være At undersøge og afgrænse forureningen på ejendommen samt eventuelle naboejendomme 9. marts 2017 6
Formål Fastslå, hvorvidt de konstaterede forureninger på de to lokaliteter kan være årsag til fundene i indvindingen. Gennemføre en risikovurdering i forhold til vandforsyningerne med anvendelse af en geologisk og konceptuel model. Vurdere, hvorledes afværgeforanstaltninger bedst kan tilrettelægges således, at vandforsyningen i området på sigt kan redes. 9. marts 2017 7
Konceptuel forståelse Uskyldig maskinstation 9. marts 2017 8
Strategi 9. marts 2017 9
Fase 1: Kortlægning af gradient og potentiale kildenært og i hele området Vi mangler viden om strømningsretning tæt på lokaliteterne. Desuden ved vi ikke hvordan oppumpningshistorikken kan have påvirket strømningen 2 dybe boringer Synkronpejling Dataloggere Historiske data 9. marts 2017 10
9. marts 2017 11
Historiske pejlinger 9. marts 2017 12
Vertikal Gradient Spredes forureningen langt, horisontalt i toppen af det primære magasin eller dykker den dybere ned til det primære? Opadrettet gradient ved B201 og en skiftende /nul gradient i B202. Fanen vil sprede sig langt i horisontal retning i de vandførende gruslag, inden den dykker ned i kalken 9. marts 2017 13
Bestemmelse af kildenær forureningsflux i moræneler og forureningsmasse Hvor stor er risikoen? (Hvor længe vil det vare?) Dimensionering af evt. afværge? 9. marts 2017 14
Bestemmelse af kildenær forureningsflux i moræneler og forureningsmasse Transekter med dobbeltfiltersætning Skrå boringer til kildekarakterisering 9. marts 2017 15
Foreløbige resultater Sum af pesticider Sum af af pesticider phenoxysyrer Filter Sum af pesticider Sum af phenoxysyrer B101 30,3 5,2 B102 337,9 145,4 B103 20,0 < 0,01 B104 1,6 1,4 B105 0,12 < 0,01 B106 0,07 < 0,01 SK1 9,8 1,7 SK2 26,7 1,7 SK3 0,86 0,15 SK4 3,5 < 0,01 Filter Sum af pesticider Sum af phenoxysyrer B1 8,8 3,4 B2 0,2 < 0,01 B3 0,3 < 0,01 B4 < 0,01 < 0,01 B5 < 0,01 < 0,01 B6 0,1 0,1 B7 84,0 83,6 B107-1 8,4 8,3 B108-1 12,5 12,0 B109-1 3,1 2,9 B110-1 9,7 9,0 9. marts 2017 16
Fase 3 Sammenhæng mellem fund og dokumentation for nedbrydning Kildenær transekt i kalken Opdateret konceptuel model Opdateret geologisk model Isotopanalyser langs strømningslinjen (forholdet ml. 12 C og 13 C) Analyser af kendte nedbrydergener (tfda) mhp. nedbrydningspotentiale og mulighed for stimuleret nedbrydning Uskyldig maskinstation 9. marts 2017 17
δ 13 C Avancerede værktøj til vurdering af nedbrydning og afværgeløsninger Foregår der nedbrydning? Kan man fra isotopsignaturen fastlægge om forurening ved Slimminge Vandværk stammer fra en af de to lokaliteter? Ratio = Konc.nedbrydningsprodukt Konc.moderstof Tungere -20-30 0 % Grad af nedbrydning 100 % Moderstof fuldt nedbrudt 9. marts 2017 18
δ 13 C Avancerede værktøj til vurdering af nedbrydning og afværgeløsninger Dichlorprop bliver tungere mod indvindingsboringer -> nedbrydning Dichlorprop bliver lettere mod indvindingsboringerne-> indikation på andre kilder Tungere -20-30 0 % Grad af nedbrydning 100 % Moderstof fuldt nedbrudt 19
Avancerede værktøj til vurdering af nedbrydning og afværgeløsninger Er de rigtige mikroorganismer og gener til stede til nedbrydning? tfda cada rdpa sdpa 9. marts 2017 20
Mulige afværgeløsninger Indeslutning (Opgravning) Afværgepumpning Stimuleret bionedbrydning eller Moniteret Naturlig Nedbrydning (MNA) Næsten ingen felterfaringer, men mange lovende laboratorieforsøg Et pilot forsøg udført i Danmark Copyright BP 9. marts 2017 21
Afprøvning af stimuleret nedbrydning på Skesltofte Forurening med dichlorprop konstateres i to indvindingsboringer (0,11 mg/l) Efter en række undersøgelser kan der udpeges en punktkilde ved Skelstofte Region Sjælland har udført afværgeforanstaltninger i form af afværgepumpning til afskæring af fanen Punktkilde Vandværk
Opdateret KM-Spredningsveje SV Hotspot i ler kan ikke lokaliseres NØ Kan vi stimulere nedbrydning her? Øvre ML Mellem ML 100 g/år Øvre Sand Formodet hotspot ML Mellem Sand
2 testfelter Felt 1: Iltning Felt 2: Iltning + Bakterier 9. marts 2017 24
Metode til tilsætning af ilt og bakterier Der tilsættes ren ilt med et meget lav flow igennem en diffuser for at undgå fortrængning af porevandet og opnå maksimal mulig opløsning Diffuseren installeres i bund af det øvre sand for at udnytte opdriften Bakterierne er tilsat i opløsning og blev fortyndet på lokaliteten med grundvand Sphingomonas herbidovorans MH til 10 8 cells per ml porevand 9. marts 2017 25
Hvad viser de mikrobielle data i felt 2? 0,5 % 90% 9. marts 2017 26
Konklusion Meget inhomogen geologi, komplicerer tolkning Bakterierne har ikke spredt sig Nem og billig tilførsel af ilt vha. diffusere Nem og billig tilførsel af bakterier men ingen transport Bakterierne Sphingomonas herbicidovorans MH overlever og er metabolisk intakte mht. nedbrydning af dichlorprop. Dichlorprop falder under detektionsgrænsen i næsten alle filtre Mineralisering i injektionsboringer
Hvad har vi lært fra Skelstofte 1. Tilsætning af ilt er en billig og nem proces. Det er tilstrækkeligt at tilføre ilt i bunden af magasinet, da opdrift vil sikre den vertikale fordeling af ilt. 2. Tilsætning af bakterier igennem boringer er ligeledes en nem metode. Ved større projekter anbefales der andre metoder til tilsætning af bakterier, eks. direct push 3. Etablering af en bioaktiv zone væg er en billig løsning som evt. kan bruges i stedet for afværgepumpning 9. marts 2017 28