Tærskelværdier for grundvand baseret på miljømål for tilknyttede økosystemer Klaus Hinsby og Mette Dahl, GEUS ATV møde: Grundvand / overfladevand interaktion - Schäffergården, Gentofte, 27.1.2009
VRD og GVD fastsætter: EU medlemslande skal opnå god kemisk tilstand i grundvandsforekomster i år 2015 og fastsætte tærskelværdier for grundvand baseret på miljøstandarder og miljømål for: 1) Legitime anvendelser (drikkevand etc.) 2) Afhængige terrestriske og tilknyttede akvatiske økosystemer
Fastlæggelse af tærskelværdier på basis af miljøstandarder og miljømål for legitime anvendelser (fx drikkevand) og akvatiske eller terrestriske økosystemer m.m.
Fastsættelse af tærskelværdi på baggrund af legitime anvendelser: Miljøstandard f.eks et drikkevandskrav X ATV 2009 Grundvand / overfladevand interaktion Gentofte, 27.1 2009
Fastsættelse af tærskelværdier for grundvand baseret på miljømål for tilknyttede akvatiske økosystemer Et eksempel fra danske (og internationale) kystvande
Algeopblomstring (Cyanobacteria) Østersøen mellem Danmark og Tyskland 25.8.2006 For stor udvaskning af næringsstoffer => algeopblomstring => iltsvind Foto: Klaus Hinsby
Satellit foto af algeopblomstring Foto næste slide / Odense Fjord Foto på forrige slide Courtesy GRAS A/S University of Copenhagen / DHI Water and Environment
Svovlbakterier ligklæde / liglagen på bunden af Odense Fjord (forårsaget af iltsvind) Foto: DMU/ Peter Bondo Christensen
Kvælstofbalancer i landbruget verdens 10 mest nitrat forurenende landbrug ifølge OECD Kg N / ha 300 250 200 150 100 50 NL BE LU SE DK US DE 7 af disse ligger omkring Østersøen eller Nordsøen IE NO 0 Korea the Netherlands Belgium Japan Luxemburg Denmark Germany Ireland Norw ay Sw itzerland U15 OECD Kilde: OECD (2008), Environmental Performance of Agriculture in OECD countries since 1990, Paris, France, www.oecd.org/tad/env/indicators
Globalt oversigt over registreret iltsvind i kystområder Diaz and Rosenberg, 2008. Science, 321, 926-929
Registrerede antal døde havbundszoner pr. dekade Diaz and Rosenberg, 2008. Science, 321, 926-929 Udbredelsen af døde havbundszoner vil fremover blive øget yderligere dels pgra øget vinternedbør (udvaskning af næringsstoffer) dels pgra øget havtemperatur (=> laver iltopløsning) Shaffer et al. 2009, Nature Geoscience.
Tærskelværdi for nitrat i iltholdigt grundvand i Odense Fjord oplandet: Konceptuel model af Odense Fjord oplandet efter: Dahl et al. 2007 & Hinsby et al. 2008 ~1/3 x N til iltholdigt grundvand Nielsen et al. 2003 => ~1/3 x N til Odense Fjord før god tilstand => ~1/3 x N til Odense Å =>
DIN i Odense å 1964-2002 DIN = NO3-N + NO2-N + NH4-N Odense Å middel 1997-2002 ~ 6mg/l DIN ( ~ 24 mg/l nitrat) NO 3 tærskelværdi for grundvand, = 8 / 0.5 = 16 mg/l ved DAF = 0.5 ( Windolf et al. 2003, Hansen, 2006) DIN tærskelværdi for Odense å = 6 x 1/3 = 2 mg/l DIN ~ 8 mg/l nitrat Revideret efter Larsen et al. 2008 og Hinsby et al. 2008 Note: nitrat antages at udgøre 90 % af DIN
Nitrat i umættet zone og grundvand i forskellige dybder data fra LOOP og GRUMO DVK = 50 mg/l TV = 16 mg/l for iltholdigt grundvand Middel nitrat koncentrationer I grundvand I forskellige dybder. Data fra overvågningsrapporter fra LOOP (Grant, 2007) og GRUMO (Thorling, 2007)
Nitrat i iltholdigt grundvand og vandløb i Danmark Iltholdigt grundvand Vandløb DVK = 50 mg/l TV = 16 mg/l for iltholdigt grundvand Figure 5. Årlige middelkoncentrationer for nitrat i iltholdigt grundvand (Thorling, 2007) og afstrømningsvægtet middel for vandløb I 86 oplande (Kronvang et al., 2008) i Danmark. Hinsby and Jørgensen, in press.
Nitrat i Åkær Å oplandet i Kolding kommune, december 2008 Højeste værdi: 101 mg/l i dræn Laveste værdi: 0 mg/l i reduceret skovkilde m. okker Åkær Å: 30 mg/l Kolding Å og Lillebælt
Dræn: 101 mg/l NO3
Konklusion og perspektivering Kvælstofudvaskningen til kystvande skal reduceres signifikant for at opfylde miljømål for kystvande NO 3 tærskelværdien for grundvand skal ligge betydeligt under drikkevandskravet før miljømålene for kystvande kan opfyldes (< 0.5 x DWS??) Hensigtsmæssige tiltag til reduktion af kvælstofudvaskning kræver bedre forståelse af grundvand/overfladevand interaktionen Klimaændringer vil forstærke de negative effekter af den nuværende udvaskning af kvælstof dels pgra en forventet øget vinternedbør (kvælstofudvaskning), dels pgra stigning i havtemperaturen (=> reduktion af iltindhold). Fysisk karakterisering af interaktionen mellem grundvand og overfladevand, hydrologiske modeller samt kemi og økosystem data for grundvand og overfladevand skal integreres før tærskelværdier for grundvand baseret på tilstanden i tilknyttede økosystemer kan fastsættes.
Østersøen mellem Gedser og Rostock 25.8.2006 TAK