Konceptuelle betragtninger - ATV - Jord og Grundvand

VANDINDVINDINGS INDFLYDELSE PÅ
VANDKVALITET: Konceptuelle betragtninger
Loren Ramsay
ATV Mødenr. 58 om Grundvandskvalitet
H.C. Andersen Hotel, Odense
19. maj 2010

VANDINDVINDINGS INDFLYDELSE PÅ VANDKVALITET:
Konceptuelle betragtninger
Loren Ramsay
ALECTIA
ATV Mødenr. 58 om Grundvandskvalitet
H.C. Andersen Hotel, Odense
19. maj 2010

Spørgsmål
1. Hvordan kan indvinding tænkes at påvirke
kvaliteten af det grundvand, vi oppumper?
2. Kan påvirkningerne kategoriseres?

KATEGORI 1: BORINGER
Boringer kan påvirke vandkvalitet efter de er
etableret
Etableringsprocessen kan også påvirke
vandkvaliteten

Efter etablering: Skorstenseffekten
Sand
Vandspejl
Forurenet
vand
sandfyld
Ler
Sand
filter

Efter etablering: Barometerånding
atmosfærisk
luft
foringsrør
Sand
Lerdække
Vandspejl
luft
Kalk
åbent
hul

Barometerånding
Felthusen Larsen, T., F. Larsen, C. Kjøller & J. Wodschow Larsen 2003.
Nikkelfrigivelse ved pyritoxidatin forårsaget af barometerånding/-pumpning.
Arbejdsrapport 5 fra Miljøstyrelsen. (Boring:Tårnby DGU 208.68B).

Efter etablering: Lange filtre
50
40
Nitrat (mg/l)
30
20
10
0
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2
Ammonium (mg/l)

Under etablering:
Tilsætningsstoffer
Afpropning af en boring
Raben-Levetzau, J. & K. Juul, 2007.
DGF Grundvandsmøde 2007: Borearbejde
i praksis. Geologisk Tidsskrift.

Hexametafosfat
Herligrapid med vitamin
bentonit
baryt
Kobber og zink fedt
Natriumchlorid
CMC
Sæbebaseret glidemiddel
Rapid Cement
Kaustisk soda
Vegetabilske olier
Grafitpulver
Mineralske olie
Detergenter og skum
Chlor
Wessel, S., C. Corfitzen & H.J. Albrechsen, 2005.
Bakterievækst og tilsætningsstoffer. Miljøprojekt 991.
Saltsyre
Brintoverilte

KATEGORI 2: VANDSPEJLSÆNDRINGER
- Et resultat af trykændringer
Fald
Stigning

Vandspejlsfald
Jeppesen, J., 2006. KAM Historisk.

Nikkelfrigivelse
ilt
nitrat
pyrit
sulfat, syre
nikkel

Vandspejlsstigning
Boring 207.1335, Brøndby
Kjøller, C., S. Jessen, F. Larsen, D. Postma & R. Jakobsen, 2006. Binding af nikkel til og frigivelse
fra naturlige kalksedimenter. Arbejdsrapport nr. 8.

KATEGORI 3: FORANDRET STRØMNING
- Et resultat af trykændringer
Opkegling fra dybet
Lækage af yngre grundvand
Udvaskning af sedimenter
Formindskelse af diffusionens betydning

Opkegling

Lækage: terrænnært vand
Lækage stiger i takt med at
vandspejlsændringer klinger af
Lækage kan trække yngre vand til
filtre
Vandet kan være forurenet med
miljøfremmede stoffer

Nettonedbør
Gul: 150-200mm
Lyseblå: 350-400mm
Henriksen, H.J., 2001. Fra boringsdatabasen ”JUPITER” til DKgrundvandsmodellen.
Geologi, Nyt fra GEUS –Nr. 3.

Den udnyttelige grundvandsressource
udgangspunkt + nedbør
1. ÷ fordampning
2. ÷ dræn/udstrømning (10% påvirkning tilladt)
3. ÷ forurening
tilbage
= udnyttelige grundvandsressource
Kilde år mængde
Vandrådet 1992 1.800 mio m 3 /år
GEUS 2003 1.000 mio m 3 /år
Henriksen, H.J., 2001. Fra boringsdatabasen ”JUPITER” til DKgrundvandsmodellen.
Geologi, Nyt fra GEUS –Nr. 3.

Årlig grundvandsindvinding (inkl. markvanding)
Thorling, 2009. Grundvand. Status og udvikling 1989-2008. side 82

Henriksen, H.J. & A. Sonnenborg, 2003.
Den kvantitativ vandmodel. Geologisk nyt 5.

Strømningsbane
C ind
C ud
1 m 3 sediment

Strømningsbane
grundvandsskel
indvindingsboring
terræn
vandspejl
nitrat front
ligevægt
filter
ligevægt
uligevægt
strømningsbane
sand
ler

Gennemstrømning
afstand fra indvindingsboring
(m)
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
5,00E-04
4,50E-04
4,00E-04
3,50E-04
3,00E-04
2,50E-04
2,00E-04
1,50E-04
1,00E-04
5,00E-05
naturlig hydraulisk
ledningsevne
(m3/m2s)
0
0,00E+00
0,000 0,001 0,010 0,100
flux (m3/m2t)
Y=20m3/t
i=0,002
Forudsætninger: Filter - 6 m, strømning omkring filtret - cylindrisk

Arsenfrigivelse
organiske syrer
+
jernoxid
naturlig organisk stof
opløst
ferrojern
arsen
Postma, K. & F. Larsen, 2008. Arsen i grundvand –
et eksempel fra Vietnam. Aktuel Naturvidenskab

Diffusion
Arsen før og efter et ca. 4 uger
langt pumpeforsøg ved Nr. Aaby.
Larsen, F., C. Kjøller & M. Gram, 2009. Arsen i
dansk grundvand og drikkevand: Bind 1.

Konklusion
Årsag Situation
1. Boringer
barometerånding
skorstenseffekt
tilsætningsstoffer
2. Vandspejlsændringer
fald
stigning
3. forandret strømning
opkegling
udvaskning
Stoffer
nikkel, sulfat
pesticider
bakterier
nikkel, sulfat
nikkel, sulfat
salt, bruntvand
nitrat
Mulig løsning
udbedring af boring
udbedring af boring
brug af CMC uden acetat
reducering af indvinding
flytning af indvinding
reducering af indvinding
reducering af indvinding
diffusion
grundvandets alder
salt, arsen
pesticider
flytning, reducering eller
forøgelse
reducering eller forøgelse