Hårdhetsvariation i grundvatten längs Badelundaåsen ... - Midvatten
Hårdhetsvariation i grundvatten längs Badelundaåsen ... - Midvatten
Hårdhetsvariation i grundvatten längs Badelundaåsen ... - Midvatten
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
UPTEC W06 028<br />
Examensarbete 20 p<br />
December 2006<br />
<strong>Hårdhetsvariation</strong> i <strong>grundvatten</strong><br />
<strong>längs</strong> <strong>Badelundaåsen</strong> mellan Leksand<br />
och Avesta<br />
Hardness variation in groundwater along<br />
Badelunda esker between Leksand and Avesta<br />
Manuel Entrambasaguas
REFERAT<br />
<strong>Hårdhetsvariation</strong> i <strong>grundvatten</strong> <strong>längs</strong> <strong>Badelundaåsen</strong> mellan Leksand och Avesta<br />
Manuel Entrambasaguas<br />
Hårdhetsgrad anger koncentration av kalcium- och magnesiumjoner i vatten. Vatten med höga<br />
koncentrationer av dessa joner betecknas som hårt och vice versa. Både för hårt och för mjukt<br />
vatten innebär tekniska och ekonomiska problem. På uppdrag av <strong>Midvatten</strong> AB har ett försök<br />
att kartlägga och förklara variationen i grundvattnets hårdhet i <strong>Badelundaåsen</strong> mellan Leksand<br />
och Avesta genomförts. I arbetet användes olika GIS-program, såsom ArcView, ArcInfo,<br />
IDRISI, och ett geokemiskt modelleringsprogram, PHREEQC. GIS-programmen användes<br />
för digitalisering av geologiska och hydrologiska kartor och sammanställning av dessa kartor<br />
med andra typer av data. I PHREEQC genomfördes simuleringar av kemiska jämvikter.<br />
Den absolut viktigaste faktorn som påverkar grundvattnets hårdhet är upplösning av kalkrika<br />
mineral. Upplösningen styrs av tillgången på kalkrika mineral och vattnets pH-värde.<br />
Jordprover som upptogs <strong>längs</strong> <strong>Badelundaåsen</strong> visar på att det finns kalkrika mineral i marken<br />
och att karbonathalten i materialet varierar betydligt. Jämviktssimuleringar med PHREEQC<br />
visade dock att prover från de flesta brunnar var mättade med avseende på kalcit. Det innebär<br />
att tillgången på karbonat inte är den begränsande faktorn. Dessa simuleringar visade<br />
dessutom att koldioxidtrycket är en viktig faktor som påverkar pH-värde och hårdhet.<br />
Koldioxidtrycket i atmosfären är mycket lägre än det som råder under markytan och därför<br />
förändras den kemiska jämvikten i grundvattnet så fort det kommer i kontakt med<br />
atmosfärsluften. pH-mätningar i fält är tidskrävande och brukar inte utföras vid vanlig<br />
provtagning. I examensarbetet ingick inte några egna vattenprovtagningar. Analysresultat som<br />
användes i examensarbetet var framtagna på laboratorium, d.v.s. pH-mätningar utfördes inte i<br />
fält.<br />
Salt som sprids ut på vägar under vintertid har också en hårdhetsökande effekt. Från flera<br />
vattentäkter som ligger i närheten av riksväg 70 (Rv70) erhölls tidsserier som visade på<br />
stigande trender i både kloridhalter och hårdhet. Den ökade trafikbelastningen på riksväg 70<br />
har sannolikt en betydande påverkan på <strong>grundvatten</strong>kvalitet. Beräkningar och simuleringar<br />
utförda inom ramen för detta examensarbete visade att vägsaltets effekt på <strong>grundvatten</strong>hårdhet<br />
är av sekundär betydelse.<br />
Inblandning av ytvatten respektive relikt vatten förklarade exceptionellt låga respektive höga<br />
hårdhetsvärden i vissa brunnar.<br />
Nyckelord: Hårdhet, <strong>grundvatten</strong>, kalcium, magnesium, GIS, <strong>Badelundaåsen</strong>.
ABSTRACT<br />
Hardness variation in groundwater along Badelunda esker between Leksand and Avesta<br />
Manuel Entrambasaguas<br />
Water hardness indicates the concentration of calcium and magnesium ions in water. Water<br />
with high concentrations of these ions is described as hard water and water with low<br />
concentrations is described as soft water. Water that is too hard or too soft can lead to<br />
technical and economical problems. In collaboration with <strong>Midvatten</strong> AB, groundwater<br />
hardness in the Badelunda esker between Leksand and Avesta has been mapped, and an<br />
attempt has been made to explain the variations. For this purpose, different GIS programs,<br />
such as ArcView, ArcInfo, IDIRISI, and one geochemical modelling program, PHREEQC,<br />
has been used. GIS programs were used for digitising geological and hydrological maps and<br />
then for combining them with other kinds of data. Simulations of chemical equilibria have<br />
been accomplished using PHREEQC.<br />
The absolutely most important factor that affects groundwater hardness is dissolution of<br />
carbonate minerals. The dissolution is controlled by access to these minerals and pH value of<br />
groundwater. Soil samples taken along Badelunda esker indicated the presence of carbonate<br />
minerals, and showed significant variation in carbonate content. PHREEQC simulations have<br />
indicated that samples from most of wells were saturated with calcite, it means there is no<br />
lack of carbonates. The simulations indicated even the importance of carbon dioxide pressure<br />
for pH and hardness in groundwater. Because this pressure is much higher under the ground<br />
than in the atmosphere the pH value will change as soon the water comes in contact with<br />
atmospheric air. Measurements of pH in field are quite complicated and are not usually<br />
performed in the field. In this work, pH values were obtained from laboratory analyses, and<br />
no measurements were made in the field.<br />
Also road salt effects hardness. From several wells located closely to way 70 were received<br />
data showing rising chloride contents and hardness during last 30-40 years. The direct effect<br />
of road salt on hardness (exchange of Ca 2+ by Na + ) was investigated using simulation in<br />
PHREEQC. Results of simulations showed that effect of road salt on groundwater hardness<br />
are of secondary significance.<br />
In some cases, extreme values in groundwater hardness could be explained by infiltration of<br />
surface water or by the occurrence of relict seawater.<br />
Key words: Hardness, groundwater, calcium, magnesium, GIS, Badelunda, esker.<br />
Department of Earth Sciences, Uppsala University, Villavägen 16 ,SE- 752 36 Uppsala<br />
ISSN 1401-5675
FÖRORD<br />
Detta examensarbete omfattar 20 poäng och har utförts inom civilingenjörsprogrammet i<br />
miljö- och vattenteknik vid Uppsala Universitet. Arbetet har utförts på uppdrag av <strong>Midvatten</strong><br />
AB i samarbete med Institutionen för geovetenskaper vid Uppsala Universitet. Handledare har<br />
varit Per-Arne Ryttar och Jonatan Strömgren på <strong>Midvatten</strong> AB. Ämnesgranskare har varit<br />
Roger Herbert vid Institutionen för geovetenskaper, luft- och vattenlära, Uppsala Universitet.<br />
Jag vill framföra ett stort tack till Per-Arne Ryttar och Jonatan Strömgren på <strong>Midvatten</strong> AB<br />
som har hjälpt mig att samla och tolka data och har stöttat mig under hela examensarbetets<br />
gång.<br />
Jag vill även tacka Roger Herbert som med sin entusiasm och sitt breda kunnande inom<br />
geokemi har inspirerat och hjälpt mig under arbetets gång.<br />
Ett stort tack till Per-Olof Hården som har ägnat åtskilliga timmar för att hjälpa mig komma<br />
igång med GIS.<br />
Borlänge, december 2006<br />
Manuel Entrambasaguas<br />
Copyright © Manuel Entrambasaguas och Institutionen för geovetenskaper, Luft- och vattenlära,<br />
Uppsala universitet, UPTEC W 06 028, ISSN 1401-5675.<br />
Tryckt hos Institiutionen för geovetenskaper, Geotryckeriet, Uppsala universitet, Uppsala, 2006.
INNEHÅLLSFÖRTECKNING<br />
1 INLEDNING ........................................................................................................... 3<br />
1.1 BAKGRUND ................................................................................................... 3<br />
1.2 SYFTE OCH GENOMFÖRANDE.................................................................. 3<br />
1.3 BADELUNDAÅSENS UTSTRÄCKNING..................................................... 4<br />
1.4 BERGGRUND OCH JORDARTER................................................................ 4<br />
1.5 BILDNINGSSÄTT........................................................................................... 5<br />
2 TEORI ..................................................................................................................... 6<br />
2.1 HÅRDHET ....................................................................................................... 6<br />
2.2 KALCIUM ....................................................................................................... 6<br />
2.3 MAGNESIUM ................................................................................................. 7<br />
2.4 ALLMÄNT OM JÄMVIKTER ....................................................................... 7<br />
2.5 KOLSYRASYSTEMET................................................................................... 7<br />
2.6 ALKALINITET................................................................................................ 9<br />
2.7 MÄTTNADSGRAD....................................................................................... 10<br />
2.8 JONBYTE ...................................................................................................... 11<br />
2.8.1 Adsorptionens beroende av pH .............................................................. 11<br />
2.9 FÖRSURNING............................................................................................... 12<br />
2.9.1 Svavelförsurning..................................................................................... 12<br />
2.9.2 Kväveförsurning ..................................................................................... 13<br />
2.9.3 Försurning till följd av ökat biologisk aktivitet...................................... 14<br />
2.10 SALT GRUNDVATTEN............................................................................... 15<br />
2.10.1 Vägsalt.................................................................................................... 15<br />
2.10.2 Relikt havsvatten..................................................................................... 15<br />
3 METODER ........................................................................................................... 16<br />
3.1 SAMMANSTÄLLNING AV DATA I ARCVIEW....................................... 16<br />
3.2 GEOKODNING AV DEN SKANNADE JORDARTSKARTAN ................ 17<br />
3.3 GRUNDVATTENDATA............................................................................... 18<br />
3.4 ANALYS AV GRUNDVATTENDATA MED HJÄLP AV PHREEQC...... 18<br />
3.4.1 Beräkning av mättnadsgrader ................................................................ 18<br />
3.4.2 Titrering av jord som innehåller katjonutbytesplatser med NaCl.......... 18<br />
3.4.3 Felkällor ................................................................................................. 19<br />
3.4.4 Modellering av pHs, CO2-tryckets och temperaturs påverkan på hårdhet<br />
och mättnadsgrader................................................................................................ 19<br />
3.5 JORDPROVTAGNING ................................................................................. 20<br />
3.6 ANALYS AV CO3-HALTEN........................................................................ 21<br />
4 RESULTAT........................................................................................................... 22<br />
4.1 TRENDER I BADELUNDAÅSEN ............................................................... 22<br />
4.1.1 Trend i hårdhet och mättnadsgrader...................................................... 22<br />
4.1.2 Trend i kloridhalter ................................................................................ 22<br />
4.1.3 Resultat av karbonatanalyser ................................................................. 24<br />
4.2 ANALYS AV LOKALA VARIATIONER ................................................... 25<br />
4.2.1 Sundet – Insjön ....................................................................................... 25<br />
4.2.2 Gräv - Bäsna........................................................................................... 28<br />
4.2.3 Lennheden............................................................................................... 29<br />
4.2.4 Borlänge ................................................................................................. 31<br />
1
4.2.5 Solvarbo - Viggesnäs.............................................................................. 32<br />
4.2.6 Hedemora – Avesta................................................................................. 34<br />
4.3 EN TIDSSTUDIE ÖVER FÖRÄNDRINGAR AV HÅRDHET I<br />
GRUNDVATTEN VID INSJÖN, PETERSBURG, VIGGESNÄS, GRÅDÖ,<br />
GERMUNDSBO OCH MÄSTERBO........................................................................ 35<br />
4.3.1 Sundet ..................................................................................................... 35<br />
4.3.2 Insjön ...................................................................................................... 37<br />
4.3.3 Tallbacken, Brunn 3 ............................................................................... 38<br />
4.3.4 Petersburg .............................................................................................. 39<br />
4.3.5 Viggesnäs................................................................................................ 41<br />
4.3.6 Grådö...................................................................................................... 42<br />
4.3.7 Germundsbo ........................................................................................... 43<br />
4.3.8 Mästerbo................................................................................................. 45<br />
4.4 TITRERING AV KATJONUTBYTESPLATSER MED NACL.................... 46<br />
4.5 RESULTAT AV KÄNSLIGHETSANALYSER ........................................... 48<br />
5 DISKUSSION OCH SLUTSATSER .................................................................. 49<br />
5.1 PH OCH ALKALINITET ...................................................................................... 49<br />
5.2 SULFAT............................................................................................................ 49<br />
5.3 ÖKNING I HÅRDHET I BADELUNDAÅSEN .......................................................... 50<br />
6 REFERERAD LITTERATUR............................................................................ 51<br />
7 ANVÄNT KARTMATERIAL ............................................................................ 53<br />
8 BILAGOR ............................................................................................................. 53<br />
2
1 INLEDNING<br />
1.1 BAKGRUND<br />
Vatten är en livsviktig resurs och det är viktigt att kunna behålla och förbättra dess<br />
kvalité till kommande generationer. Både yt- och <strong>grundvatten</strong> kan ge mycket bra<br />
dricksvatten. Helst vill man dock använda <strong>grundvatten</strong> som råvara i<br />
dricksvattenframställning, eftersom det har flera fördelar jämfört med ytvatten.<br />
Grundvattnet har lägre och jämnare temperatur, mindre mängd organiska ämnen, färre<br />
bakterier och är enklare att bereda i ett vattenverk. Det har också ett bättre naturligt<br />
skydd mot föroreningar än ytvatten, eftersom många av föroreningarna filtreras bort i<br />
marken. Nackdelen är att om grundvattnet väl en gång har blivit förorenat, tar det ofta<br />
många generationer innan det blir rent igen. Ungefär hälften av vårt dricksvatten<br />
framställs av ytvatten, en fjärdedel av naturligt <strong>grundvatten</strong> och resten genom<br />
<strong>grundvatten</strong> med konstgjord infiltration (Svenskt vatten, 2003).<br />
<strong>Badelundaåsen</strong>, som sträcker sig från Siljan ner förbi Mälaren, är en av Sveriges större<br />
isälvsavlagringar. Åsen utgör en mäktig akvifer och vattentäkt för ett stort antal<br />
kommuner i Dalarna och Västmanland. Vattnet uppvisar typiska egenskaper för<br />
<strong>grundvatten</strong>, d.v.s. låg halt av organiska ämnen och relativt hög jonhalt. Hårdheten,<br />
vilket speglar kalcium- och magnesiumhalter, varierar dock kraftigt <strong>längs</strong>t åsens<br />
sträckning. Grundvatten med en hög hårdhet har höga kalcium- och magnesiumhalter,<br />
och tvärtom för <strong>grundvatten</strong> med en låg hårdhet. Varken för hårt eller för mjukt vatten<br />
är särskilt bra.<br />
1.2 SYFTE OCH GENOMFÖRANDE<br />
Examensarbetets syfte är att på uppdrag av <strong>Midvatten</strong> AB kartlägga <strong>grundvatten</strong>kvalitet<br />
med fokus på hårdhet <strong>längs</strong> <strong>Badelundaåsen</strong> mellan Leksand och Avesta och att<br />
undersöka variationens orsaker. Grundvattens hårdhet påverkas av jordlagrens<br />
egenskaper, uppehållstider, förekomst av relikt havsvatten, försurning samt<br />
kontaminering (t.ex. vägsalt, avfallsupplag, dammbekämpningsmedel i grustäkter). På<br />
grund av undersökningsområdets stora geografiska utsträckning och projektets<br />
tidsbegränsning på 20 veckor har ingen detaljerad <strong>grundvatten</strong>modell byggts. Istället<br />
gjordes ett försök att förklara ursprunget av Ca- och Mg-joner i grundvattnet genom att<br />
studera dess sammansättning. Resultatet av en sådan undersökning skulle kunna visa om<br />
eventuella skillnader i hårdheten beror på kontaminering, upplösning av kalkrika<br />
mineral eller utspädning med ytvatten från till exempel Dalälven.<br />
För kartläggningen av <strong>grundvatten</strong>kvalitet <strong>längs</strong> <strong>Badelundaåsen</strong> användes resultat av<br />
kemiska analyser från tidigare genomförda utredningar (refererad litteratur, utredningar)<br />
som sammanställdes i GIS med geografiska och geohydrologiska data. Sedan har<br />
avvikelser i hårdhet undersökts och förklarats. Modelleringsprogrammet PHREEQC<br />
(Parkhurst, 1999) har tillämpats för att beräkna jämvikter mellan <strong>grundvatten</strong> och<br />
kalkrika mineral, såsom kalcit och dolomit.<br />
3
1.3 BADELUNDAÅSENS UTSTRÄCKNING<br />
<strong>Badelundaåsen</strong> är en av mellansveriges <strong>längs</strong>ta och mäktigaste rullstensåsar. Åsen tar<br />
sin början som ett stort delta vid Ludgo, ca 2 mil nordöst om Nyköping. Därifrån går<br />
den med vissa avbrott upp genom Södermanland, kan spåras i Mälaren och fortsätter<br />
sedan upp genom Västmanland förbi Badelunda strax öster om Västerås. Åsen följer<br />
Dalälven upp mot Hedemora, där den delar sig i en nordlig del, Svärdsjöåsen, som går<br />
öster mot Svärdsjö, och en västlig del, som följer Dalälven mot Leksand. Efter<br />
åsförgreningen vid Västerby är åsen mestadels täckt av mäktiga sedimentlager, varför<br />
man inte alltid kan följa den i landskapet. Borrningar har visat, att den går i stort sett<br />
obrutet ända upp till Siljan (Nygårds och Perers, 1970). Åsens utsträckning inom<br />
undersökningsområdet framgår av figur 1.3.1.<br />
Tätort<br />
<strong>Badelundaåsen</strong><br />
Figur 1.3.1 <strong>Badelundaåsen</strong> mellan Leksand och Avesta.<br />
1.4 BERGGRUND OCH JORDARTER<br />
Berggrunden inom undersökningsområdet utgörs av urberg som består dels av<br />
leptitformationens bergarter, dels av graniter av olika åldrar och utbildning, ofta<br />
tillsammans med grönstenar. Största förekomster av kalksten finns framförallt i<br />
Silurringen runt Siljan, men mindre formationer förekommer även på andra platser inom<br />
undersökningsområdet, se bilaga 1 (berggrundskarta). Områdets jordarter utgörs<br />
övervägande av morän. Sand, lera och isälvsavlagringar finns <strong>längs</strong>t åsens utsträckning,<br />
se bilaga 2 (jordartskarta).<br />
4
1.5 BILDNINGSSÄTT<br />
Rullstensåsar kan delas upp i två huvudgrupper efter deras bildningssätt. Den ena<br />
gruppen kallas för supraakvatisk och har bildats inne i isen: i tunnlar, kanaler och<br />
issjöar. Dessa åsar ligger ofta över högsta kustlinjen, har smal slingrande form med<br />
branta sidor och ingen tydlig sedimentationsföljd. Den typiska formen är den så kallad<br />
getryggen, se figur 1.5.1.<br />
Figur 1.5.1 Principskiss av supraakvatisk rullstensås. (Knutsson och Morfeldt, 1993)<br />
Den andra huvudgruppen kallas för subakvatisk. Åsar tillhörande denna kategori har<br />
avsatts under högsta kustlinjen i djupa vatten utanför en isfront eller i stora issjöar.<br />
Dessa åsar har ofta flackare form och tydlig lagerföljd, se figur 1.5.2.<br />
Figur 1.5.2 Principskiss av subakvatisk rullstensås. (Knutsson och Morfeldt, 1993)<br />
De brukar vara kontinuerliga i <strong>längs</strong>led, men kan delas upp i mindre <strong>grundvatten</strong>magasin<br />
av tvärgående bergtrösklar. Ett karakteristiskt tvärsnitt består av en central,<br />
5
valvformig åskärna, som består av grovt material och ligger direkt mot berg, och ett<br />
finare material på sidor, den s.k. manteln. Manteln överlagras ofta av ännu<br />
finkorningare sediment, ofta leror, vilka i sin tur överlagras av svalgrus, se figur 1.5.2.<br />
<strong>Badelundaåsen</strong> är ett typexempel av en sådan subakvatisk rullstensås avsatt i en älvdal.<br />
2 TEORI<br />
2.1 HÅRDHET<br />
Vattnets hårdhet är ett mått på koncentration av kalcium- och magnesiumjoner och mäts<br />
i mmol/l eller tyska hårdhetsgrader (dH), där 1° dH motsvarar 0,179 mmol/l kalcium<br />
och magnesium. I Sverige anges total hårdhet vanligen i tyska hårdhetsgrader, varvid 1°<br />
dH = 10 mg CaO/l vatten eller 7,19 mg MgO/l vatten (Knutsson och Morfeldt, 1993).<br />
Hårdheten från kalcium- och magnesiumkoncentrationer beräknas enligt:<br />
°dH = 0,14 · Ca (mg/l) + 0,23 · Mg (mg/l) (2.1.1)<br />
Följande klasser används vanligen som beteckning för vattnets totalhårdhet, se tabell<br />
2.1.1.<br />
Tabell 2.1.1 Klassificering av vatten efter hårdhet. (Knutsson och Morfeldt, 1993)<br />
Kalcium (mg/l) Hårdhet (°dH)<br />
Mycket mjukt 0 - 15 0 - 2,1<br />
Mjukt 15 - 35 2,1 - 4,9<br />
Medelhårt 35 - 70 4,9- 9,8<br />
Hårt 70 - 150 9,8 - 21<br />
Mycket hårt >150 >21<br />
Hårdheten varierar kraftigt i grundvattnet beroende på den geokemiska miljön. I<br />
områden med kalkrika, basiska bergarter påträffas ofta vatten med höga koncentrationer<br />
av kalcium- och magnesiumjoner.<br />
Både för hårt och för mjukt vatten är olämpliga för produktion av dricksvatten. Hårt<br />
vatten ger kalciumkarbonat utfällningar i kokkärl, uppvärmningssystem o s v. Dessutom<br />
ökar åtgången av tvål och tvättmedel. Mjukt vatten har ofta lågt pH-värde vilket leder<br />
till att ledningar fräts sönder, vilket i sin tur ger ökade koncentrationer av järn-, koppar-<br />
och zinkjoner, beroende på ledningsmaterialet, vilket försämrar vattnets kvalitet<br />
(Knutsson och Morfeldt, 1993).<br />
2.2 KALCIUM<br />
Kalcium är den vanligast förekommande alkalimetallen och är huvudkomponent i<br />
många vanliga mineraler, såsom kalcit (CaCO3) och dolomit (CaMg(CO3)2). Kalcium är<br />
ett nödvändigt element för både växter och djur och är ofta rikligt förekommande i<br />
naturligt vatten (Drever, 1997). Kalcium har bara en oxidationsform - Ca 2+ . Dess<br />
koncentration i naturliga akvatiska system bestäms i stor grad av jämvikter med<br />
karbonater, och därmed tillgången på lätt vittringsbara kalciumrika mineral, som kalcit<br />
och dolomit, men även koldioxidtrycket har stor betydelse när man betraktar<br />
grundvattnets hårdhet. Markens katjonbyteskapacitet är också viktig, eftersom<br />
6
jonbytesprocesser utgör ett betydande bidrag till koncentration av kalcium i<br />
<strong>grundvatten</strong>, se 2.8.<br />
2.3 MAGNESIUM<br />
Magnesium ingår i de flesta magmatiska bergarter, särskilt de som innehåller olivin,<br />
pyroxiner och amfiboler. I metamorfa bergarter förekommer magnesium i form av klorit<br />
och serpentin (Drever, 1997). Sedimentära former av magnesium omfattar karbonater<br />
som magnesit, dolomit och hydromagnesit. I dolomit förekommer magnesium och<br />
kalcium i lika stora mängder. I vissa aspekter har magnesiumjoner samma effekt på<br />
vattenkemin som kalciumjoner, huvudsakligen för deras bidrag till vattnets hårdhet,<br />
men magnesium skiljer sig geokemiskt betydligt från kalcium. Magnesiumjoner är<br />
mindre än kalciumjoner och ryms därför i mellanrummet mellan sex vattenmolekyler<br />
och bildar på det sättet ett hydrokomplex. Det är en mycket viktigt egenskap eftersom<br />
det gör att magnesium får högre löslighet i vatten. Detta leder till en anrikning av Mg 2+ i<br />
<strong>grundvatten</strong>, eftersom Ca 2+ fälls ut först som t ex CaCO3. När magnesium slutligen fälls<br />
ut innehåller den vatten eller hydroxid vilket beror troligen på dess benägenhet att bilda<br />
hydrokomplex (Drever, 1997).<br />
2.4 ALLMÄNT OM JÄMVIKTER<br />
Vattenkemin styrs av en rad olika kemiska reaktioner, som till exempel syrabasreaktioner,<br />
komplexbildning, adsorption och upplösning av mineral. Det tar olika<br />
lång tid för dessa reaktioner att uppnå jämvikt. Vissa är snabba, som t.ex. syrabasreaktioner,<br />
andra är långsamma, t.ex. upplösning av mineral. I <strong>grundvatten</strong>zonen<br />
sker alltid en bortförsel av vittringsprodukter och därför hinner de långsamma<br />
reaktionerna ofta inte uppnå jämvikt. Upplösning av kalkrika mineral, som kalcit och<br />
dolomit, påverkar i hög grad grundvattnets hårdhet. Dessa mineral är lätt vittringsbara<br />
vid låga pH-värden och buffrar därför effektivt mot försurning. Kalcit eller<br />
kalciumkarbonat (CaCO3) är den vanligast förekommande karbonatmineralen i svenska<br />
jordar och upplösningen av den styrs i hög grad av kolsyrasystemet, se 2.5.<br />
2.5 KOLSYRASYSTEMET<br />
Bland de reaktioner som bestämmer koncentration av Ca- joner i grundvattnet är<br />
jämvikt med kalciumkarbonat och kolsyra av stor betydelse. De följande ekvationer<br />
ingår i kolsyrasystemet och är särskilt viktiga, ekvation 2.5.1-2.5.4.<br />
*<br />
1,<br />
19<br />
H 2CO3<br />
( aq)<br />
CO2<br />
( g)<br />
+ H 2O<br />
K 0 = 10 =<br />
{ PCO2}<br />
{ H CO }<br />
⇔ (2.5.1)<br />
2<br />
3<br />
{ }{ }<br />
{ } *<br />
+<br />
−<br />
H HCO3<br />
H CO<br />
*<br />
+<br />
−<br />
H 2CO3<br />
( aq)<br />
⇔ H ( aq)<br />
+ HCO3<br />
( aq)<br />
−6,<br />
52<br />
K a,<br />
1 = 10 =<br />
(2.5.2)<br />
2 3<br />
{ }{ }<br />
{ } −<br />
+ 2−<br />
H CO3<br />
HCO<br />
−<br />
+<br />
2−<br />
HCO3 ( aq)<br />
⇔ H ( aq)<br />
+ CO3<br />
( aq)<br />
K a , 2<br />
−10,<br />
56<br />
= 10 =<br />
(2.5.3)<br />
3<br />
{ }{ } −<br />
+ 2 2<br />
Ca<br />
CaCO s (2.5.4)<br />
−<br />
−<br />
+ 2<br />
2<br />
8,<br />
40<br />
3(<br />
s)<br />
⇔ Ca ( aq)<br />
+ CO3<br />
( aq)<br />
K = 10 = CO3<br />
7
Alla konstanter gäller vid 5°C.<br />
Jämviktskonstanterna är temperaturberoende, se 2.5.1. Löslighetsprodukten för CaCO3<br />
(logKs) minskar med ökande temperatur. Detta förklarar problemet med kalkutfällningar<br />
i kokkärl och uppvärmningssystem, eftersom CaCO3 lösligheten minskar med ökade<br />
temperatur.<br />
Tabell 2.5.1 Temperatureffekter på konstanter i kolsyrasystemet. (Drever, 1997)<br />
T (°C) log K0 logKa1 logKa2 logKs<br />
0 1,11 -6,58 -10,62 -8,39<br />
5 1,19 -6,52 -10,56 -8,4<br />
10 1,27 -6,47 -10,49 -8,41<br />
15 1,34 -6,42 -10,43 -8,43<br />
20 1,40 -6,38 -10,38 -8,45<br />
25 1,47 -6,35 -10,31 -8,47<br />
45 1,67 -6,29 -10,20 -8,62<br />
60 1,78 -6,29 -10,14 -8,64<br />
Från figur 2.5.1 framgår det att i de flesta naturliga vatten är aktiviteten av<br />
karbonatjoner (CO3 2- ) liten jämfört med aktiviteten av bikarbonatjoner (HCO3 - ).<br />
Figur 2.5.1 Aktiviteter för olika komponenter i kolsyrasystemet som funktion av pH<br />
vid 25°C. (Drever, 1997)<br />
Enligt ekvationer 2.5.1-2.5.4 bestäms koncentration av kalciumjoner av tillgången på<br />
kalciumkarbonat, koldioxidtrycket och av jonstyrkan. Figur 2.5.2 illustrerar hur<br />
koncentration av kalciumjoner beror på koldioxidtrycket. Koldioxidtrycket i atmosfären<br />
ligger på ca 30 Pa (ca 10 -3,5 atm) och i marken kan uppgå till 1000 Pa (ca 10 -2 atm)<br />
(Matthess, 1992). Av denna figur framgår det att kalcitens löslighet och således<br />
kalciumhalter i lösningen ökar med ökat koldioxidtryck. När systemet är slutet, d.v.s.<br />
det finns inget utbyte med omgivningen, minskar koldioxidtrycket allt eftersom kalcit<br />
fälls ut.<br />
8
.<br />
Figur 2.5.2 Kalciumkoncentration i vatten som står i jämvikt med kalcit som<br />
funktion av koldioxidtrycket. (Drever, 1997)<br />
Jonstyrka är ett mått på mängden lösta joner i vattnet, och används för att beräkna<br />
”störningseffekten” när joner i vattnet reagerar med varandra och beräknas enligt:<br />
I = 0,5 · ∑mi zi 2 (2.5.5)<br />
där I är jonstyrkan, mi betecknar molaliteten och zi är ämnets laddning.<br />
De joner som kemiskt reagerar med varandra i en vattenlösning störs om det<br />
förekommer andra lösta joner i lösningen eftersom sannolikheten att de träffar på<br />
varandra blir något mindre. Ju fler andra joner det finns i lösningen, desto större är deras<br />
inverkan och således krävs det desto fler reagerande joner för att reaktionen ska ske. För<br />
att korrigera för det infördes begreppet aktivitet. Aktiviteten förhåller sig till ämnets<br />
koncentration ( i mol/l) enligt följande:<br />
logai = logci + logγi (2.5.6)<br />
⎛<br />
⎞<br />
2 I<br />
logγ<br />
⎜<br />
⎟<br />
i = −0,<br />
5zi<br />
⎜<br />
− 0,<br />
3I<br />
⎟<br />
⎝1<br />
− I ⎠<br />
(2.5.7)<br />
där ai är aktiviteten, ci är koncentrationen och γi är aktivitetskoefficient för ämnet i.<br />
2.6 ALKALINITET<br />
Alkalinitet anger systemets buffertkapacitet:<br />
Alkalinitet = [HCO3 - ] +2 [CO3 2- ] + [OH - ] – [H + ] (2.6.1)<br />
En positiv alkalinitet kan bara uppstå genom upplösning av kalkrika mineral, som t.ex.<br />
CaCO3, och därför finns ett tydligt samband mellan hårdhet och alkalinitet. Alkalinitet<br />
anges ofta i form av koncentration av bikarbonatjoner (HCO3 - ). För att villkoret om<br />
laddningsbalans ska vara uppfyllt i lösningen gäller:<br />
[H + ] = [HCO3 - ] + 2[CO3 2- ] + [OH - ] (2.6.2)<br />
9
Vid upplösning av kalcit (CaCO3) sker följande reaktion:<br />
2H + + CaCO3 = Ca 2+ + CO2 + H2O (2.6.3)<br />
Eftersom det har tillkommit Ca-joner måste följande laddningsbalansekvation gälla:<br />
[H + ] + 2[Ca 2+ ] = [HCO3 - ] + 2[CO3 2- ] + [OH - ] (2.6.4)<br />
Från figur 2.5.1 framgår det att [HCO3 - ] >> 2 [CO3 - ] + [OH - ] + [H + ] vid naturliga pH, 5<br />
- 8. Eftersom vätejoner härstammar från upplösning av bikarbonat och autohydrolys av<br />
vatten är koncentrationer av karbonat- och hydroxidjoner lika med koncentrationen av<br />
vätejoner. Ca 2+ är ingen bas och finns inte med i Ekvation 2.6.1. Alkalinitet är alltså lika<br />
med koncentrationen av bikarbonatjoner och härstammar från upplösning av kalcit.<br />
Enligt livsmedelsverket bör inte alkaliniteten (vätekarbonathalten) i dricksvatten<br />
understiga 60 mg/l (1 mekv/l). Tabell 2.6.1 visar naturvårdsverkets klassificering av<br />
<strong>grundvatten</strong> m.a.p. alkalinitet.<br />
Tabell 2.6.1 Naturvårdsverkets klassificering av <strong>grundvatten</strong> m.a.p. alkalinitet.<br />
(http://www.naturvardsverket.se/dokument/lagar/bedgrund/grv/grvdok/grvalk.html)<br />
Klass Benämn. Alkalinitet<br />
(mg/l) (mekv/l)<br />
pH Beskrivning<br />
1 Mycket<br />
hög<br />
alkalinitet<br />
2 Hög<br />
alkalinitet<br />
3 Måttlig<br />
alkalinitet<br />
4 Låg<br />
alkalinitet<br />
5 Mycket<br />
låg<br />
alkalinitet<br />
2.7 MÄTTNADSGRAD<br />
> 180 > 3 > 6,5<br />
60–180 1–3 > 6,0<br />
30–60 0,5–1,0 5,5–<br />
7,5<br />
Tillräcklig alkalinitet för att även i<br />
fortsättningen bibehålla acceptabel<br />
pH-nivå<br />
Otillräcklig alkalinitet för att i<br />
framtiden ge en stabil och acceptabel<br />
pH-nivå i område med kraftigt<br />
syranedfall<br />
Otillräcklig alkalinitet för att ge<br />
10–30 0,2–0,5 5,0–<br />
6,0 stabil och acceptabel pH-nivå<br />
< 10 < 0,2 < 6,0 Alkaliniteten ger oacceptabel pHnivå<br />
Om <strong>grundvatten</strong> står i jämvikt med kalkrika mineral innebär det att hårdheten i hög grad<br />
beror på deras upplösning eller utfällning. Teoretiskt uppnås jämvikten när<br />
mättnadsgraden, SI (saturation index), för ett visst mineral, t ex kalcit, är lika med 0, se<br />
Ekvation 2.7.1. Negativa mättnadsgrader tyder på att lösningen är undermättad med<br />
avseende på det mineralet, d.v.s. att det kan lösas upp mer, och positiva mättnadsgrader<br />
tyder på att lösningen är övermättad och att det kan ske en utfällning av det mineralet.<br />
För definition av mättnadsgraden för kalcit se ekvation nedan:<br />
10
+ 2 −2<br />
{ Ca }{ CO }<br />
3<br />
SI = log<br />
(2.7.1)<br />
K<br />
sp<br />
där Ksp = {Ca +2 }{CO3 -2 } då jämviktsförhållanden råder.<br />
2.8 JONBYTE<br />
Jonbytesprocesser kan ha betydande inverkan på koncentration av Ca- och Mg-joner i<br />
<strong>grundvatten</strong>. Jordpartiklarnas ytor är övervägande negativt laddade. Det orsakar<br />
elektrostatisk adsorption av katjoner. Eftersom detta är en relativt svag typ av bindning<br />
kan de ofta ersättas av andra katjoner, som har starkare laddning eller förekommer i<br />
högre koncentration. Dessa joner kallas därför utbytbara katjoner. I svenska jordar är de<br />
framförallt Ca 2+ , Mg 2+ , Na + , K + , Al 3+ och H + . En viktig indikator av markens förmåga att<br />
binda utbytbara katjoner är katjonbyteskapacitet (CEC). Katjonbyteskapaciteten<br />
bestäms av styrkan på jordpartiklars permanenta laddningar och deras specifika yta.<br />
Grövre partiklar som sand och grus har relativt liten specifik yta och har därför i regel<br />
lägre CEC. I svenska jordar är partiklar av lermineral, oxider och humusämnen av störst<br />
betydelse eftersom de har partikelytor upp till hundratals m 2 /g (Gustafsson et al., 2001).<br />
2Na + + CaX = Ca 2+ + 2NaX (2.8.1)<br />
där X betecknar adsorptionsplats på partikelytan. Reaktionen har en utbyteskonstant<br />
logKNa/Ca=0,4 (Parkhurst och Appelo, 1999). Från ekvation 2.8.1 framgår att vid höga<br />
natriumkoncentrationer i <strong>grundvatten</strong> kan Na-joner byta ut Ca-joner på partikelytor och<br />
därmed öka koncentration av kalcium i <strong>grundvatten</strong>.<br />
2.8.1 Adsorptionens beroende av pH<br />
pH-värde är den enskilt viktigaste faktorn som styr adsorption av joner, se figur 2.8.1.<br />
Från denna figur framgår att adsorption av kalciumjoner är betydande bara vid pH 7 och<br />
högre.<br />
Figur 2.8.1 Adsorption av metalljoner på järnhydroxidernas ytor som funktion av pH.<br />
(Dzombak och Morel, 1990)<br />
Det beror på att vätejoner konkurrerar med andra katjoner om platser på partiklarnas<br />
ytor. Men det finns även en omvänd relation. Till exempel adsorption av SO4 -2 skulle<br />
leda till en höjning av pH, eftersom annars skulle partikelytans negativa laddning bli för<br />
stor, det kompenseras med adsorption av H + :<br />
11
partikel<br />
+ 1<br />
−<br />
−11<br />
2 2<br />
2 −<br />
> FeOH + SO4<br />
⇔ partikel > FeSO4<br />
+ OH<br />
(2.8.1)<br />
I jordar med hög sulfatadsorption fördröjs försurningen med 5-20 år (Gustafsson et al.,<br />
2001).<br />
Adsorption av andra katjoner än vätejoner kan leda till en sänkning av pH-värdet<br />
eftersom det kan leda till desorption av H + . Från tabell 2.8.1 kan utläsas att<br />
jonbytesprocesser med lermineral är mycket viktiga för adsorption av kalcium.<br />
Tabell 2.8.1 Grad av adsorption vid pH 6. (Gustafsson et al., 2001)<br />
Typ av yta Dominerande adsorptions- mekanism Adsorption av kalcium<br />
Lermineral Jonbyte +++<br />
Fe/Al-oxid Ytkomplex 0<br />
Mn-oxid Ytkomplex +<br />
Humusämnen Ytkomplex ++<br />
2.9 FÖRSURNING<br />
I det föregående kapitlet har det visats att adsorption av katjoner är i hög grad pHberoende.<br />
Eftersom en del av kalcium- och magnesiumjoner är bundna till jordpartiklar<br />
genom adsorption påverkar förändringar i pH deras koncentrationer i grundvattnet.<br />
Olika typer av mänsklig verksamhet har ofta lett till kraftig försurning. Antropogen<br />
försurning kan vara orsakad av svavel- eller kväveutsläpp.<br />
2.9.1 Svavelförsurning<br />
Det är främst frigörandet av stora mängder reducerat svavel från fossila bränslen som<br />
orsakar försurning. Dessa bränslen bildades under anaeroba förhållanden med sulfat<br />
som oxidationsmedel:<br />
2 CH2O + SO4 2- + 2 H + ⇒ H2S + 2 CO2 + 2 H2O (2.9.1)<br />
Svavelsyra binds i denna process. Sedan omsätts ofta svavelväte till pyrit. Vid<br />
förbränning av fossila bränslen frigörs den svavelsyra som under lång tid var bunden.<br />
FeS2 + 3,5 O2 + H2O ⇒ Fe 2+ + 2 SO4 2- + 2 H + (2.9.2)<br />
Figur 2.9.1 visar det genomsnittliga nedfallet av svavel (i form av sulfat) med<br />
nederbörden över Mellansverige sedan 1955. Till detta "våta svavelnedfall" kommer<br />
också ett "torrt nedfall" av gas- och partikelformiga svavelföreningar.<br />
12
Figur 2.9.1 Det genomsnittliga nedfallet av svavel (i form av sulfat) med<br />
nederbörden över Mellansverige sedan 1955. (Naturvårdsverket, 2003a)<br />
Atmosfärisk deposition av svavel över undersökningsområdet är 0,2 mekv/l. Typisk<br />
alkalinitet är 1-3 mekv/l. Det ger kvot på 5-15 d.v.s. ingen till måttlig påverkan, se tabell<br />
2.9.1.<br />
Tabell 2.9.1 Klassificering av <strong>grundvatten</strong> m.a.p. sulfatföroreningar.<br />
(Naturvårdsverket, 2003b)<br />
Klass Benämning Uppmätt alkalinitet (mekv/l)/<br />
beräknat sulfattillskott (mekv/l)<br />
1 Ingen eller obetydlig påverkan > 10<br />
2 Måttlig påverkan 10–5<br />
3 Påtaglig påverkan 5–2<br />
4 Stark påverkan 2–1<br />
5 Mycket stark påverkan < 1<br />
2.9.2 Kväveförsurning<br />
En del av kvävetillförseln sker genom direkt gödsling men en stor del kommer också<br />
från atmosfäriskt nedfall. Nedfallet av kväve i form av nitrat- och ammoniumjoner, som<br />
trefaldigades från 1950- till 1980-talet, har visat tendenser att avta först under de senaste<br />
åren (Naturvårdsverket, 2003a). Figur 2.9.2 anger det våta nedfallet av kväve över<br />
Mellansverige.<br />
13
Figur 2.9.2 Det våta nedfallet av kväve över Mellansverige.<br />
(Naturvårdsverket, 2003a)<br />
De två största källorna av luftburna kväveföroreningar är jordbruket, som producerar<br />
ammoniakgas (NH3), och förbränningsmotorer, som producerar kväveoxider (NOx).<br />
Dessa oxideras i atmosfären till salpetersyra vars anjon är nitrat. Trotts att ammonium<br />
och nitrat kommer från olika källor förekommer de i nära ekvivalenta mängder i<br />
atmosfären, år 2001 beräknas 53 650 ton ammoniak ha nått ut i luften från svenska<br />
källor (Naturvårdsverket, 2003a).<br />
Kväveförsurning kan även orsakas av läckage från övergödd mark. Så länge det<br />
föreligger kvävebrist hos vegetationen tas nitratet upp i utbyte mot OH - -joner och<br />
ammonium upp i utbyte mot H + -joner. Resultatet blir vatten och ingen försurning sker.<br />
Om tillgången på kväve överstiger vegetationens behov kan ammoniumjoner nitrifieras<br />
och salpetersyra bildas, se ekvation 2.9.3, vilket leder till kraftig försurning.<br />
nitrifierande<br />
bakterier<br />
Ammonium ⎯⎯⎯⎯⎯⎯→nitrat + H<br />
+<br />
(2.9.3)<br />
2.9.3 Försurning till följd av ökat biologisk aktivitet<br />
På grund av långsamt utbyte mellan markluften och atmosfäriska luften hinner inte<br />
koldioxid trycket i marken utjämnas med atmosfäriska koldioxidtrycket. En ökad<br />
biologisk aktivitet i markzonen leder då till ökat koldioxidtryck och till väteproduktion.<br />
Om vätejonerna inte konsumeras genom mineralvittring kommer vätejonöverskottet att<br />
leda till försurning:<br />
CH2O + O2 → CO2 + H2O (2.9.4)<br />
CO2 + H2O → HCO3 - + H + (2.9.5)<br />
14
2.10 SALT GRUNDVATTEN<br />
2.10.1 Vägsalt<br />
I Dalarna län, som på de flesta håll i Sverige, används NaCl för avisning av vägar under<br />
vinterhalvåret. Riksväg 70 är den största vägen inom undersökningsområdet och på den<br />
sprids mellan 8 och 14 ton NaCl per kilometer och år (Ryttar, 2002). NaCl är lättlöslig<br />
och förekommer följaktligen i vatten nästan enbart som Na- och Cl-joner. Kloridjoner<br />
reagerar i liten utsträckning med jordpartiklar och deras koncentration påverkas nästan<br />
enbart av utspädning. Natriumjoner deltar aktivt i jonbytesprocesser vilket ofta leder till<br />
ökade halter av andra katjoner i <strong>grundvatten</strong>. Läs mer om dessa processer i kapitlet 2.8.<br />
I sin studie av vägsaltets effekt på kolloid dispersion i vägnära markområden har<br />
Norrström och Bergstedt (2001) konstaterat att natriumjoner effektivt ersätter<br />
kalciumjoner på jordpartiklarnas utbytesplatser. En annan studie (Ryttar, 2002) tyder på<br />
att det finns samband mellan vägsaltets användning och ökning i grundvattnets hårdhet.<br />
<strong>Badelundaåsen</strong> mellan Leksand och Avesta sammanfaller i hög grad med sträckningen<br />
av riksväg 70. Det ger anledning att misstänka att vägsaltet kan vara en av de faktorer<br />
som påverkar hårdheten i <strong>grundvatten</strong>.<br />
2.10.2 Relikt havsvatten<br />
Salt <strong>grundvatten</strong> kan också bero på saltvatteninträngning från Östersjövatten eller på<br />
relikt havsvatten som finns på många platser i Sverige som ligger under högsta<br />
kustlinjen, se figur 2.11.1. På grund av högre densitet lägger sig relikt havsvatten under<br />
sött <strong>grundvatten</strong> och dras upp bara när uttaget ur akviferen överskrider nybildningen.<br />
Problemet med inblandning av relikt havsvatten förekommer i djupborrade brunnar i<br />
områden under högsta kustlinjen. På grund av sitt höga salthalt leder inblandning av<br />
relikt havsvatten till ökning av grundvattnets hårdhet.<br />
Grundvatten påverkad av relikt eller nutida havsvatten<br />
uppvisar förutom förhöjda kloridhalter även avvikande<br />
proportioner mellan halterna av klorid, natrium, kalcium,<br />
magnesium och sulfat jämfört med opåverkat <strong>grundvatten</strong>.<br />
Sulfathalten överstiger vanligen det tillskott av sulfat som<br />
grundvattnet får via atmosfäriskt nedfall.<br />
Det finns flertal avancerade metoder för bestämning av<br />
grundvattnets ålder, såsom t.ex. isotopbestämning av kolet,<br />
men de är dyrbara och kräver speciell utrustning för<br />
provtagning. Ett enklare sätt att få en indikation om hur<br />
länge vattnet har uppehållit sig i en akvifer är att jämföra<br />
dess Cl/SO4-kvoter. Eftersom sulfatet långsamt reduceras av<br />
mikroorganismer under anaeroba förhållanden men<br />
kloridhalter förblir mer eller mindre konstanta indikerar<br />
höga kvotvärden att vattnet har funnits länge i akviferen.<br />
Kvoten är i allmänhet hög i svenska relikta havsvatten<br />
(Lindewald, 1985).<br />
Figur 2.10.1 Högsta kustlinje i Sverige. Skuggade områden var täckta av hav under<br />
senaste istiden. (Lindewald, 1985)<br />
15
Ett annat sätt att skilja recent från relikt saltvatten är genom att beräkna Mg/Cl-kvoter<br />
(Lindewald, 1985). Den metoden är dock tillämpningsbar bara för vatten i kristallin<br />
svensk berggrund. Kvoter för relikt havsvatten är alltid mindre än 0,06.<br />
3 METODER<br />
3.1 SAMMANSTÄLLNING AV DATA I ARCVIEW<br />
GIS står för Geographic Information System. Det är ett datasystem för<br />
sammanställning, förvaring, behandling och presentation av geografiskt relaterad<br />
information (USGS, 2003). Det finns en mängd olika program som används för dessa<br />
syften, t.ex. ArcView, ArcInfo, MapInfo och IDRISI. I ett GIS-system lagras all data på<br />
två principiellt olika sätt - i vektorform eller i raster. De båda sätten har sina för- och<br />
nackdelar. De ovannämnda programmen är ofta specialiserade på att hantera ett av<br />
formaten.<br />
Sammanställning av befintlig data, i form av brunns- och rörsdjup, analysresultat, samt<br />
Gröna Kartan och olika geologiska och hydrologiska kartor, har genomförts i ArcView<br />
3.2. Ett punkttema, ”Brunnar”, har skapats och i attributtabellen till det temat har<br />
provplatsernas namn, datum för provtagningen, resultaten från kemiska analyser av<br />
grundvattnet, x- och y-koordinater i RT90 referenssystem, samt kommentarer och i<br />
vissa fall djup lagts in.<br />
För att kunna utföra analys av samband mellan hårdhet i <strong>grundvatten</strong> och geologin har<br />
jordartskartan, berggrundskartan och kartan över grundvattnet i Dalarnas län<br />
digitaliserats. Kartorna skannades in och sparades i Tiff-format, för att sedan enkelt<br />
kunna importeras till ArcView. I ArcView hamnar de skannade bilderna i ett lokalt<br />
koordinatsystem. Det enklaste sättet att transformera bilderna till RT90 koordinatsystem<br />
är genom att använda verktyget ”Align” som finns tillgänglig i tillbyggnadsmodulen<br />
”Image Analysis extension”. Principen är att man med hjälp av musen parvis kopplar<br />
ihop punkter som ska överlappa varandra på två olika kartor. Eftersom Gröna Kartan<br />
redan ligger i RT90 får den andra kartan efter transformationen också koordinater i<br />
samma koordinatsystem. Anpassningsgraden ofta förbättras av att välja flera fixpunkter<br />
vid transformationen.<br />
GIS-verktygen användes för att få en överblick över tillgänglig information såsom:<br />
förekomster av kalksten, <strong>grundvatten</strong>delare, flödesriktningar, grustäkter, vägar,<br />
<strong>Badelundaåsen</strong>s utsträckning och m.m. Med hjälp av GIS beräknades kortaste avstånden<br />
från provplatserna till riksväg 70, vilket var användbart när effekter av<br />
vägsaltsanvändning studerades. Alla brunnar har klassificerats efter hårdhet i fyra olika<br />
klasser:<br />
• mycket mjukt vatten (0,9 o -4,2 o dH)<br />
• mjukt (4,3 o - 7,5 o dH)<br />
• hårt (7,6 o -10,2 o dH)<br />
• mycket hårt (10,3 o -16,2 o ).<br />
Den klassificeringen gjorde för att åskådliggöra på bästa sättet skillnader i vattenkvalitet<br />
mellan olika provtagningsplatser och skiljer sig från klassificeringen som gjordes av<br />
Knutsson och Morfeldt, se avsnitt 2.1.<br />
16
3.2 GEOKODNING AV DEN SKANNADE JORDARTSKARTAN<br />
För att undersöka om det finns samband mellan de olika jordarterna och hårdhet i<br />
<strong>grundvatten</strong> har ett försök att klassificera den skannade jordartskartan genomförts.<br />
Klassificeringen gjordes med hjälp av färganalys i IDRISI. Innan bilden importerades<br />
till IDRISI har den redigerats i Adobe Photoshop 6.0, då text och andra kartografiska<br />
symboler har tagits bort.<br />
Den redigerade bilden har sparats i TIFF-format för att sedan importeras till IDRISI.<br />
Vid importen konverterades bilden till IDRISI- format och delades upp i tre olika band.<br />
Klassificeringen har genomförts med hjälp av signaturer, små polygoner som innefattar<br />
pixlar karaktäristiska för varje klass. Det var önskvärt att först dela upp jordartskartan i<br />
9 klasser: ”Isälvsmaterial”, ”Älvsediment”, ”Grus och Sand”, ”Mjäla”, ”Lera”,<br />
”Morän”, ”Kalt berg”, ”Vatten” och ”Skräp”. I ”Skräp” hamnar allt som har redigerats<br />
bort i Photoshop. IDIRISI erbjuder goda möjligheter till redigering av signaturer,<br />
eftersom det finns tillgång till statistiska verktyg som hjälper att analysera de<br />
uppsättningar av pixlar som ingår i signaturer. Det är till exempel enkelt att upptäcka<br />
”outliers” genom att granska fördelningshistogram för alla tre banden för varje signatur.<br />
De färdiga signaturerna används sedan i olika ”Classifiers” för att dela upp hela bilden i<br />
9 klasser. Klassificerare använder olika statistiska metoder för att tilldela alla pixlar i<br />
bilden till någon av de 9 klasserna. Flera klassificerare har testats men bästa resultatet<br />
erhölls med ”Mindist” klassificeraren. Pixlar i klassen ”Skräp” har sedan tilldelats<br />
värden från närmastliggande icke-skräppixlar. Resultatet blev en karta med 8 klasser,<br />
text och annan oönskad information har smält in i bilden.<br />
Geokodning av den inskannade jordartskartan med hjälp av IDRISI gav tyvärr inte<br />
tillfredställande resultat, se figur 3.2.1. På grund av att den ursprungliga kartan innehöll<br />
stor mängd kartografiska symboler har en omfattande redigering i Photoshope<br />
genomförts. Oundviklig följd av dessa åtgärder är att en del väsentlig information har<br />
gått förlorad. Särskilt svåra var övergångarna mellan två olika färgområden. Dessa var<br />
ofta väldigt svårt definierade och därför svåra att hantera. Ville man ta bort dessa så<br />
försvann en del av färg i de både områden som man ville behålla, vilket försämrade<br />
kontrasten. På grund av dessa omständigheter användes den inskannade kartan i det<br />
fortsatta arbetet.<br />
Figur 3.2.1 Jämförelse mellan inskannade och klassificerade jordartskartor.<br />
17
3.3 GRUNDVATTENDATA<br />
Största delen av data använt i examensarbetet har hämtats från arkiv på <strong>Midvatten</strong> AB.<br />
Analys- och brunnsdata för Viggesnäs- och Petersburgsvattentäkter har erhållits från<br />
Hedemora Energi AB. Alla analys har utförts av ackrediterade laboratorium.<br />
Sammanställning av använd data finns i bilaga 4 och 5.<br />
3.4 ANALYS AV GRUNDVATTENDATA MED HJÄLP AV PHREEQC<br />
PHREEQC är en av de mest kraftfulla geokemiska modellerna (Parkhurst and Appelo,<br />
1999). Den används för beräkning av:<br />
• fördelningar mellan olika komponenter i en lösning och deras mättnadsgrader<br />
• satsvisa reaktioner och endimensionella transportberäkningar<br />
• invers modellering<br />
Windowsversionen av programmet kan kostnadsfritt laddas ner från:<br />
http://www.geo.vu.nl/users/posv/PHREEQC.html.<br />
I projektet användes PHREEQC för att undersöka om <strong>grundvatten</strong> står i jämvikt med<br />
kalciumrika mineral, sådana som kalcit (CaCO3) och dolomit (CaMg(CO3)2),<br />
utbytesförhållandena mellan natrium och kalcium, samt modellera pH-värdets och<br />
temperaturens påverkan på hårdhet och mättnadsgrader.<br />
3.4.1 Beräkning av mättnadsgrader<br />
Ett sätt att undersöka om tillgången på kalkrika mineral förklarar variationer i hårdhet är<br />
att titta på om <strong>grundvatten</strong> står i jämvikt med de vanligaste kalkrika mineral, såsom<br />
kalcit och dolomit. Om <strong>grundvatten</strong> är mättad med kalcium- och magnesiumjoner<br />
innebär det att det finns tillräckligt med kalk och variationer i markens kalkhalt är<br />
ointeressanta. Mättnadsgrader och felkoefficienter har beräknats med avseende på kalcit<br />
och dolomit mineral, se bilaga 5 för exempel på koden.<br />
Teoretiskt uppnås jämvikt när mättnadsgraden är lika med noll, se avsnitt 2.7, men<br />
eftersom indata till modellen inte är fullständig utökas mättnadsområde till intervallet<br />
(-0,5) - (+0,5). De flesta lösningarna är neutralt laddade vid naturliga förhållanden och<br />
därför erbjuder beräkning av laddningsbalansen ett enkelt sätt att kontrollera om man<br />
har med alla väsentliga komponenter i lösningen. I PHREEQC används felkoefficienter<br />
(percent error) för att illustrera grad av laddningsbalansen i lösningen. Negativa tal<br />
indikerar då ett överskott på negativa joner och vice versa. Det vill säga att ju större<br />
positiva eller negativa felkoefficienter desto större risk för att någon väsentlig<br />
komponent saknas. Om felet är större än 10 % är analysdata otillräcklig eller felaktig.<br />
Information om vattnets temperatur vid provtagningen saknas i de flesta fallen. Vid<br />
modelleringen användes temperatur 6 o C för samtliga prover. Det utgör en potentiell<br />
felkälla vilket diskuteras nedan.<br />
3.4.2 Titrering av jord som innehåller katjonutbytesplatser med NaCl<br />
Genom spridning av vägsalt (NaCl) på riksväg 70 tillförs stora mängder natrium- och<br />
kloridjoner till grundvattnet. Det är känt att natriumjoner har förmåga att byta ut<br />
kalciumjoner på partikelytornas utbytbara platser, se 2.8. Det höjer halter av kalcium i<br />
<strong>grundvatten</strong>. För att studera storleksordningen på bidraget från jonbyte mellan natrium<br />
och kalcium har genomförts en simulering av titrering av jord som innehåller<br />
18
katjonutbytesplatser med NaCl i geokemiskt modelleringsprogram PHREEQC.<br />
Modellen hade följande förutsättningar:<br />
• 0.01 mol utbytesplatser/kg vatten<br />
• jämviktskonstanter i PHREEQC databasen<br />
• Ca halt i lösningen bestäms av jämvikt med kalcit vid PCO2 = 0.01 atm<br />
• Utbytesplatser i jämvikt med Ca i lösningen innan titrering börjar<br />
Dessa parametrar är rimliga för svenska jordar enligt Roger Herbert.<br />
3.4.3 Felkällor<br />
Verkligheten är alltid mer komplicerad än den bästa modellen därför är det viktigt att<br />
göra en analys av potentiella felkällor och deras inverkan på resultatet. Analysrapporter<br />
som innehåller inparametrar för modellen varierar i omfattning och saknar information<br />
om provhantering. Analyser har utförts på olika laborationer och under olika<br />
tidsperioder. Det innebär många potentiella felkällor, tre största av dem har<br />
sammanställts nedan.<br />
1 Jämviktskonstanterna och mängd utbytesplatser på partiklarnas ytor kan vara<br />
annorlunda för materialet i undersökningsområdet än i modellen.<br />
2 Koldioxidtrycket i jorden kan variera ganska kraftigt.<br />
3 Temperatur, pH och alkalinitet mättes inte i fält och kunde ha förändrats under<br />
transporttiden eftersom koldioxidtrycket i provet ändras.<br />
Modellens känslighet med avseende på de två sistnämnda felkällor studeras i nästa<br />
avsnitt.<br />
3.4.4 Modellering av pHs, CO2-tryckets och temperaturs påverkan på hårdhet<br />
och mättnadsgrader<br />
Uppgifter om temperatur och pH vid provtagning är mycket bristfälliga. Oftast finns<br />
uppgifter om temperatur vid uppackning av prover vid ankomst till laboratoriet. pH har i<br />
samtliga prover mäts på laboratoriet, det vill säga efter avsevärt lång tid efter<br />
provtagning. Det måste betraktas som en potentiell felkälla vid beräkning av kemiska<br />
jämvikter eftersom båda parametrar ingår i modellen. För att undersöka modellens<br />
känslighet för ändringar av dessa parametrar har följande simuleringar genomförts.<br />
pH-värdet sänktes för samtliga prover med en halv enhet och de nya mättnadsgraderna<br />
erhölls. Ursprungligen hade cirka 54% av prover pH mellan 8 och 9, cirka 41% hade pH<br />
mellan 7 och 8, resten av prover hade pH mellan 6 och 7. Temperaturen sattes till 6 o C<br />
(vanlig temperatur för <strong>grundvatten</strong>). Sedan återställdes pH-värdena och temperaturen<br />
ändrades till +15°C för samtliga prover.<br />
En modellering har genomförts som visar hur ändring i koldioxidtrycket påverkar pHvärde<br />
i en vattenlösning mättad med kalcit. En körning av programmet gjordes då<br />
koldioxidtrycket var 10 -2 atm. (i jorden), och andra körningen gjordes då<br />
koldioxidtrycket var 10 -3,5 atm.(i atmosfären).<br />
Programkod för ovannämnda körningar redovisas i bilagor 5 och 6.<br />
19
3.5 JORDPROVTAGNING<br />
För att undersöka om det förekommer karbonatmineral i marken och för att studera<br />
variationer i markens kalkhalt inom undersöknings området har fem jordprover tagits<br />
från fem olika grustäkter i <strong>Badelundaåsen</strong>. Ytterligare två prover togs i samband med<br />
rörborrningar Rb0202, från 36-38 meter djup, och rör Rb0203, från 54-56 meter djup.<br />
För att undvika påverkan av jordmånsbildningsprocesser på karbonathalten var det<br />
viktigt att ta prover från några meter under den ursprungliga markytan. För att minimera<br />
sådana risker har prover tagits i grustäkter från färska brottytor. Prover från flera olika<br />
platser i varje grustäkt blandades och analysen gjordes på ett samlingsprov. Provet från<br />
Tjärna sandtäkt togs ungefär från 10 meters djup under den ursprungliga markytan.<br />
Provtagningen vid grustäkten i Gustafs har skett på cirka 15 meters djup under den<br />
ursprungliga markytan.<br />
Grustäkten vid Viggesnäs, där nästa provtagning skedde var nedlagd och delvis<br />
återställd. Proverna togs från cirka 6 meters djup under den ursprungliga markytan.<br />
Proverna från grustäkten vid Grådö togs från ungefär 8 meters djup under den<br />
ursprungliga markytan.<br />
20
3.6 ANALYS AV CO3-HALTEN<br />
För kvantitativ bestämning av karbonathalten användes Passons apparat, se figur 3.5.1.<br />
Kalcit (CaCO3) är det dominerande karbonatet i våra jordar och därför låter man<br />
resultatet vara ett mått på CaCO3-halten. Om jorden innehåller även andra karbonater,<br />
till exempel MgCO3 eller FeCO3, måste man använda andra mer tidskrävande<br />
analysmetoder.<br />
Figur 3.6.1 Apparat (Passons apparat) för bestämning av karbonathalt.<br />
Metoden bygger på volumetrisk mätning av den koldioxid som utvecklas vid reaktion<br />
mellan karbonat och saltsyra:<br />
−2<br />
+<br />
CO3 + 2 H → CO2<br />
+ H 2O<br />
(3.6.1)<br />
Lämplig mängd jord placeras i provflaskan och fuktas med några ml destillerat vatten.<br />
Sedan fylls saltssyreröret med 10 % -ig saltsyra (HCl). Mätröret fylls med vatten så att<br />
vattenmenisken står vid skalans nollsträck. Reaktionsflaskan lutas så att saltsyra rinner<br />
ut på jordprovet. Den därvid utvecklade koldioxiden tränger undan vatten i mätröret.<br />
När gasutvecklingen avstannar justeras vattnet i de båda skänkarna till samma nivå, för<br />
att koldioxiden i mätröret ska få den yttre luftens tryck, och en avläsning görs.<br />
Viktprocent karbonat beräknas enligt:<br />
avläsning på skalan ⋅ 20<br />
CaCO3<br />
= (3.6.2)<br />
jordprovets<br />
massa ( g)<br />
Innan jordprover analyserades har en kalibrering med rent kalciumkarbonat (CaCO3)<br />
genomförts. Kalibreringen gjordes med 0,05 g, 0,1 g, 0,15 g och 0,2 g CaCO3.<br />
21
Mättnadsgrader<br />
4 RESULTAT<br />
4.1 TRENDER I BADELUNDAÅSEN<br />
4.1.1 Trend i hårdhet och mättnadsgrader<br />
Vattnets hårdhet varierar kraftigt i <strong>Badelundaåsen</strong>, från 0,9°dH till 12,7°dH. Resultat<br />
från modellering med PHREEQC visar på att vatten står i jämvikt med kalcit i de flesta<br />
av <strong>grundvatten</strong>proverna från <strong>Badelundaåsen</strong>, se figur 4.1.1. Teoretiskt uppnås jämvikt<br />
när mättnadsgraden är lika med noll, se avsnitt 2.7, men eftersom indata till modellen<br />
inte är fullständig utökas mättnadsområde till intervallet (-0,5) - (+0,5).<br />
Mättnadsgraderna för dolomit redovisas inte eftersom dessa låg utanför<br />
mättnadsområdet.<br />
1<br />
0.5<br />
0<br />
-0.5<br />
-1<br />
-1.5<br />
-2<br />
-2.5<br />
-3<br />
L<br />
e<br />
k<br />
s<br />
a<br />
n<br />
d<br />
B<br />
o<br />
r<br />
l<br />
ä<br />
n<br />
g<br />
e<br />
-3.5<br />
0 20000 40000 60000 80000 100000<br />
Avstånd (m)<br />
si_calcite<br />
HARDHET<br />
PH<br />
Mättat<br />
område<br />
Figur 4.1.1 Mättnadsgrader m.a.p. kalcit, hårdhet och pH i <strong>grundvatten</strong>prover tagna<br />
från <strong>Badelundaåsen</strong> mellan Leksand och Avesta.<br />
Upplösning av kalcit leder till ökad alkalinitet, se avsnitt 2.6. Korrelation mellan<br />
hårdhet och alkalinitet är mycket stark (r 2 =0,69).<br />
4.1.2 Trend i kloridhalter<br />
Det finns också en viss korrelation mellan kloridkoncentration och hårdhet (r 2 =0,39) i<br />
jordbrunnar, se figur 4.1.2. Den är dock mycket svagare än korrelation mellan alkalinitet<br />
och hårdhet (r 2 =0,69). Korrelation mellan kloridhalter och hårdhet kan bero på<br />
användning av vägsalt (NaCl), se avsnitt 2.10. Den svagare korrelationen mellan klorid<br />
och hårdhet skulle i så fall betyda att inte alla brunnar är påverkade av vägsaltet.<br />
H<br />
e<br />
d<br />
e<br />
m<br />
o<br />
r<br />
a<br />
A<br />
v<br />
e<br />
s<br />
t<br />
a<br />
14.0<br />
12.0<br />
10.0<br />
8.0<br />
6.0<br />
4.0<br />
2.0<br />
0.0<br />
Hårdhet (dH), pH<br />
22
Hårdhet (dH), pH<br />
Figur 4.1.2 Hårdhet, klorid- och natriumkoncentrationer i <strong>grundvatten</strong>prover tagna i<br />
<strong>Badelundaåsen</strong>.<br />
Denna relation är särskilt tydlig i området runt Avesta. Ett annat sätt att illustrera i<br />
vilken grad vägsaltet påverkar <strong>grundvatten</strong>kemin är genom att studera<br />
kloridkoncentrationer relativt avståndet från riksvägen Rv70, se figur 4.1.3.<br />
Kloridkoncentration (mg/l)<br />
14.0<br />
12.0<br />
10.0<br />
8.0<br />
6.0<br />
4.0<br />
2.0<br />
0.0<br />
45<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
L<br />
e<br />
k<br />
s<br />
a<br />
n<br />
d<br />
B<br />
o<br />
r<br />
l<br />
ä<br />
n<br />
g<br />
e<br />
0 20000 40000 60000 80000<br />
A<br />
v<br />
e<br />
s<br />
t<br />
a<br />
100000<br />
Höga kloridhalter nära<br />
vägen<br />
0<br />
0 500 1000 1500 2000 2500<br />
Avstånd (m)<br />
Avstånd (m)<br />
HARDHET<br />
KLORID__MG<br />
NA__MG_L_<br />
Klorid<br />
Trendlinje (log)<br />
Figur 4.1.3 Kloridhalter i <strong>grundvatten</strong> från <strong>Badelundaåsen</strong> mellan Leksand och<br />
Avesta relativt avståndet från riksväg 70.<br />
H<br />
e<br />
d<br />
e<br />
m<br />
o<br />
r<br />
a<br />
23<br />
45.00<br />
40.00<br />
35.00<br />
30.00<br />
25.00<br />
20.00<br />
15.00<br />
10.00<br />
5.00<br />
0.00<br />
Klorid (mg/l), Natrium (mg/l)
Anpassning med logaritmisk regressionsmodell visar på en tydlig trend –<br />
kloridkoncentrationerna är högre närmare riksväg 70. Att inte alla prover tagna från<br />
brunnar nära riksväg 70 uppvisar höga kloridhalter kan bero på att vägen inte passerar<br />
deras tillrinningsområden. Från figur 4.1.3 framgår också att kloridkoncentrationerna<br />
avtar med avståndet från riksväg 70 mot 5 mg/l, vilket är bakgrundsvärde för klorid i<br />
svenskt <strong>grundvatten</strong> (Naturvårdsverket, 1999).<br />
Avvikande höga kloridhalter har noterats bara i Br105 (90 mg/l). Cl/SO4-kvoten för<br />
denna brunn är 4,74, vilket är mycket högre än i andra undersökta brunnar och rör.<br />
Höga Cl/SO4-kvoter indikerar enligt Pomper (1981) att vattnet har funnits länge i<br />
akvifären. En bergborrad brunn (Br107) som ligger cirka 2 km nordväst om Br105<br />
uppvisar dessutom tecken på inblandning av relikt havsvatten. Cl/Mg-kvoten i denna<br />
brunn är 0,04, vilket är karakteristiskt för <strong>grundvatten</strong> i kristallin berggrund påverkad av<br />
relikt havsvatten (Lindewald, 1985).<br />
4.1.3 Resultat av karbonatanalyser<br />
Karbonatanalys av uttagna jordprover visade att åsen innehåller karbonatmineral.<br />
Dessutom visar resultaten att halter kalciumkarbonat i jorden avtar i sydlig riktning, se<br />
tabell 4.1.1, vilket är rimligt eftersom avståndet ökar från Siljaringen där det finns stora<br />
kalkstensförekomster.<br />
Tabell 4.1.1 Uppmätta CaCO3-halter.<br />
Provplats Vikt (g) Avläsning<br />
Rb0202 Leksand<br />
Rb0203<br />
Leksand<br />
Tjärna i Borlänge<br />
Gustafs<br />
Viggesnäs<br />
Grådö<br />
Saxbo<br />
CaCO<br />
2 0,78 7,8<br />
2 0,78 7,8<br />
2 0,54 5,4<br />
2 0,54 5,4<br />
5 0,44 1,8<br />
5 0,44 1,8<br />
10 0,50 1,0<br />
10 0,48 1,0<br />
5 0,20 0,8<br />
10 0,38 0,8<br />
10 0,10 0,2<br />
20 0,38 0,8<br />
20 0,08 0,1<br />
20 0,06 0,1<br />
3<br />
avläsning ⋅ 20<br />
=<br />
(%)<br />
massa jord<br />
24
Det finns dock en ganska stor källa till osäkerhet. Alla prover förutom Rb0202 och<br />
Rb0203 är tagna från sand- och grustäkter, se 3.5, och därför kan ha varit utsatta för<br />
vittring under en viss tid. Vittrings effekt på dessa prover är svår att uppskatta.<br />
Provet från Rb0202 innehöll drygt 2 % högre halt CaCO3 än provet från Rb0203. Dessa<br />
prover är tagna från ett stort djup under markytan och därför kan betraktas som<br />
opåverkade av yttre faktorer.<br />
4.2 ANALYS AV LOKALA VARIATIONER<br />
För att underlätta analysen har undersökningsområdet delats upp i mindre delar.<br />
Eftersom provplatserna är ojämnt utspridda <strong>längs</strong> åsens utsträckning har sträckor med<br />
hög provfrekvens betraktats separat. Nedan följer resultat av dessa analyser.<br />
4.2.1 Sundet – Insjön<br />
<strong>Badelundaåsen</strong> mellan Leksand och Insjön delas i två delar av en vattendelare, se figur<br />
4.2.1. Båda delarna har liknande geologi, grundvattnet är dock hårdare i den södra<br />
delen. Inget tydligt samband kan avläsas mellan hårdhet och provtagningsdjup. Genom<br />
att studera Cl/SO4 –kvoter har ett försök gjorts att förklara variationer i hårdhet med<br />
<strong>grundvatten</strong>s ålder, se 2.10.2. Ett ”gammalt” <strong>grundvatten</strong> har haft längre tid på sig att<br />
komma i jämvikt med kalcit. Jämförelsen av hårdhet och Cl/SO4-kvoter är dock<br />
svårtolkad. Det kan betyda att <strong>grundvatten</strong> vid samtliga provplatser är tillräckligt<br />
gammalt för att uppnå jämvikt med kalkrika mineral. Denna hypotes stärks vid<br />
beräkning av mättnadsgrader med avseende på kalcit, se figur 4.2.2. Mättnadsgraderna<br />
är något högre i den södra delen av området där det har också noterats högre hårdhet.<br />
Resultaten av karbonatanalyser visar att även halten av CaCO3 är högre i åsmaterialet<br />
från den södra delen, se 4.1.3.<br />
Rh70 (m)<br />
180<br />
160<br />
140<br />
120<br />
100<br />
80<br />
Sundet VV<br />
Rb9805<br />
Rb9804<br />
Rb9605<br />
Br1<br />
Br2 Rb0204<br />
Br103<br />
Rb0104<br />
Rb9806<br />
Rb0105<br />
Rb9803<br />
Grundvattendelare<br />
60<br />
0.0<br />
-500 500 1500 2500 3500 4500 5500 6500 7500 8500<br />
Avstånd från VV vid Sundet (m)<br />
Markyta<br />
GVY<br />
Rördjup<br />
Hårdhet<br />
Cl/SO4<br />
Figur 4.2.1 Grundvattenprofil med rördjup, Cl/SO4 och hårdhet mellan<br />
Leksand och Insjön. Höjderna är angivna i rikshöjdsystemet Rh70.<br />
Rb9802<br />
Rb0106<br />
Br111<br />
Rb0102<br />
Rb0101<br />
Insjön VV<br />
12.0<br />
10.0<br />
8.0<br />
6.0<br />
4.0<br />
2.0<br />
Hårdhet (dH), Cl/SO4<br />
25
Hårdhet (dH), pH<br />
10.0<br />
9.0<br />
8.0<br />
7.0<br />
6.0<br />
5.0<br />
Sundet<br />
Rb9805<br />
Rb9804<br />
Rb9605<br />
Br1<br />
Br2<br />
Rb9806<br />
8.4<br />
Rb0105 Br103<br />
Rb0104<br />
Rb9803<br />
4.0<br />
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000<br />
Rb9802<br />
Rb0106<br />
Avstånd (m)<br />
HARDHET<br />
PH<br />
si_calcite<br />
Br111<br />
Grundvattendelare<br />
Figur 4.2.2 Hårdhet och mättnadsgrader i grundvattnet mellan Leksand och Insjön.<br />
Provet från Rb0104 uppvisade högre hårdhetsgrad, men lägre pH och mättnadsgraden<br />
med avseende på kalcit än prover från närliggande platser. Analys av felkoefficienter<br />
visar att Rb0104 ligger på 10 procent. Det är ett högt värde som indikerar att<br />
jonbalansen inte är uppnådd, d.v.s. att lösningen har ett överskott på positiva joner.<br />
Figur 4.2.3 illustrerar hur pH, klorid, sulfat och hårdhet i grundvattnet varierar i djupled<br />
vid Rb0104.<br />
Djup (m)<br />
-61<br />
-63<br />
-65<br />
-67<br />
-69<br />
-71<br />
-73<br />
-75<br />
Rb0102<br />
Rb0101<br />
Hårdhet(dH), pH, Cl (mg/l), SO4(mg/l)<br />
2 4 6 8 10 12 14<br />
Hårdhet<br />
pH<br />
Cl<br />
SO4<br />
Figur 4.2.3 Hårdhet-, klorid-, sulfat- och pH-variationer i djupled vid Rb0104.<br />
Insjön<br />
0.5<br />
0.4<br />
0.3<br />
0.2<br />
0.1<br />
0<br />
-0.1<br />
-0.2<br />
-0.3<br />
-0.4<br />
-0.5<br />
26<br />
Mättnadsgrader
Från denna figur framgår det att vatten från större djup än 65 meter uppvisar större<br />
likheter med de andra proven från närliggande brunnar, men även de har höga<br />
felkoefficienter, se tabell 4.2.1. Det mest anmärkningsvärda är järnkoncentrationen som<br />
uppgår till 34 mg/l på 60 meters djup, medan i prover från de övriga djupen ligger den<br />
på mellan 1,4-3 mg/l, se tabell 4.2.1. Denna avvikelse är så kraftig att den förmodligen<br />
beror på felaktig analys. Men även järnhalter på 3 mg/l är ganska höga, de vanliga<br />
koncentrationerna av järn i <strong>grundvatten</strong> ligger på mellan 0-1 mg/l (Wikner, 1999).<br />
Tabell 4.2.1 Hårdhet, pH, felkoefficienter, HCO3, Ca, Mg, SO4, Cl, Na och Fe på<br />
olika djup vid Rb0104.<br />
Djup Hårdhet pH Felkoeff HCO3 Ca Mg SO4 Cl Na Fe<br />
meter dH<br />
% mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l Mg/l mg/l<br />
-60 9,4 7,5 10,0 170 60 4,8 2,0 5,2 4,0 34,0<br />
-63 6,7 7,7 7,9 140 44 2,7 9,2 5,5 3,2 3,0<br />
-66 7,3 7,7 14,2 130 48 2,9 8,8 6,4 3,2 1,5<br />
-69 7,2 7,7 14,3 130 47 2,9 12,0 7 3,1 1,6<br />
-72 7,3 7,8 14,5 130 48 2,9 10,0 6,9 3,2 1,4<br />
-75 7,2 7,9 13,4 130 47 2,8 11,0 7,1 3,0 1,5<br />
Genom södra delen av området passerar riksväg 70 som är den troligtvis största källan<br />
till klorid och natrium och därför finns anledning att närmare undersöka dess inverkan<br />
på vattenkemin. Figur 4.2.4 redovisar sulfat-, klorid- och natriumkoncentrationer i<br />
prover tagna från <strong>Badelundaåsen</strong> mellan Leksand och Insjön. Korrelationen mellan<br />
kloridhalt och hårdhet (r 2 =0,19) är ganska svag. Korrelationen mellan hårdhet och<br />
alkalinitet är mycket tydligare (r 2 =0,86). Det tyder på att hårdheten till stor del orsakas<br />
av upplösning av kalcit.<br />
Hårdhet (dH)<br />
10.0<br />
9.0<br />
8.0<br />
7.0<br />
6.0<br />
5.0<br />
Sundet<br />
HARDHET<br />
KLORID__MG<br />
NA__MG_L_<br />
SO4_MG_L_<br />
Rb9805<br />
Rb9804<br />
Rb9605<br />
Br1<br />
Rb9806 Br2<br />
8.4<br />
Rb0105<br />
Br103<br />
Rb0104<br />
Rb9803<br />
Rb9802<br />
Rb0106<br />
Br111<br />
Rb0101<br />
Rb0102<br />
4.0<br />
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000<br />
Avstånd (m)<br />
Grundvattendelare<br />
Figur 4.2.4 Hårdhet, natrium-, klorid- och sulfatkoncentrationer mellan Leksand och<br />
Insjön.<br />
Insjön<br />
30.00<br />
25.00<br />
20.00<br />
15.00<br />
10.00<br />
5.00<br />
0.00<br />
Klorid(mg/l), Natrium(mg/l), Sulfat(mg/l)<br />
27
4.2.2 Gräv - Bäsna<br />
Mättnadsgrader kunde bara beräknas för två prover, Moje och Tallbacken.<br />
Felkoefficienterna för de övriga beräkningar var för höga. Både vid Moje och vid<br />
Tallbacken står grundvattnet i jämvikt med kalcit, se bilaga 3. Korrelationen mellan<br />
hårdhet, klorid- och natriumkoncentrationer är ganska tydlig, se figur 4.2.5. Hårdheten<br />
ökar med ökade klorid- och natriumkoncentrationer. En enkel beräkning ger en<br />
fingervisning om i vilken grad effekten av vägsaltet maximalt skulle kunna påverka<br />
hårdheten. Om all klorid härstammar från vägsaltet skulle det innebära att skillnaden<br />
mellan klorid- och natriumkoncentrationer är de natriumjoner som adsorberades till<br />
jordpartiklarna. Även om varje adsorberad natriumjon skulle byta ut en kalciumjon,<br />
vilket inte är särskilt sannolikt, skulle det bara kunna förklara en liten del av ökningen i<br />
hårdhet.<br />
[Cl - ]Tallbacken = 9 (mg/l) (4.2.1)<br />
[Na + ]Tallbacken = 5 (mg/l) (4.2.2)<br />
°dH = 0,14 · [Ca 2+ ] (4.2.3)<br />
− [ Cl ] 9 ( mg / l)<br />
=<br />
= 0,<br />
254 ( mmol / l)<br />
M ( Cl)<br />
35,<br />
45 ( g / mol)<br />
+ [ Na ] 5 ( mg / l)<br />
=<br />
= 0,<br />
217(<br />
mmol / l)<br />
M ( Na)<br />
22,<br />
99 ( g / mol)<br />
(4.2.4)<br />
(4.2.5)<br />
0, 254(<br />
mmol / l)<br />
− 0,<br />
217(<br />
mmol / l)<br />
= 0,<br />
037(<br />
mmol / l)<br />
(4.2.6)<br />
2+<br />
m ( Ca ) = 0,<br />
037⋅<br />
M(<br />
Ca)<br />
= 1,<br />
48(<br />
mg / l)<br />
(4.2.7)<br />
0,14 · 1,48(mg/l) = 0,21°dH (4.2.8)<br />
Från ekvationer 4.2.1.- 4.2.8 framgår att vägsaltet skulle kunna orsaka en höjning av<br />
grundvattnets hårdhet med maximalt 0,21°dH. Koncentrationen av klorid vid<br />
Tallbacken och Djurås är något högre än bakgrundsvärdena för klorid i <strong>grundvatten</strong> i<br />
Svealand och Norrland, som ligger på 5 mg/l (Naturvårdsverket, 1999).<br />
Hårdhet(dH), pH<br />
10.0<br />
9.0<br />
8.0<br />
7.0<br />
6.0<br />
5.0<br />
Gräv<br />
Moje<br />
Tallbacken<br />
Nyström<br />
Djurås<br />
4.0<br />
0.00<br />
13000 15000 17000 19000 21000 23000 25000 27000<br />
Avstånd(m)<br />
Bäsna<br />
HARDHET<br />
KLORID__MG<br />
SO4_MG_L_<br />
NA__MG_L_<br />
Figur 4.2.5 Hårdhet, natrium och klorid i <strong>grundvatten</strong> mellan Gräv och Djurås.<br />
16.00<br />
14.00<br />
12.00<br />
10.00<br />
8.00<br />
6.00<br />
4.00<br />
2.00<br />
Klorid(mg/l), Sulfat(mg/l), Natrium(mg/l)<br />
28
Vägsaltanvändning kan bara förklara en mindre del av variationen i hårdhet mellan<br />
Gräv och Bäsna. Den största orsaken till variationen är troligtvis upplösningen av kalcit.<br />
Figur 4.2.6 visar ett tydligt samband mellan alkalinitet och hårdhet (r 2 =0,48).<br />
Hårdhet(dH), pH<br />
10.0<br />
9.5<br />
9.0<br />
8.5<br />
8.0<br />
7.5<br />
7.0<br />
6.5<br />
Gräv<br />
Moje<br />
Tallbacken<br />
Nyström<br />
Djurås<br />
Bäsna<br />
6.0<br />
100<br />
13000 15000 17000 19000 21000 23000 25000 27000<br />
Avstånd(m)<br />
HARDHET<br />
PH<br />
ALKALINITET<br />
Figur 4.2.6 Hårdhet, pH och alkalinitet mellan Gräv och Bäsna.<br />
4.2.3 Lennheden<br />
I åsen mellan Bäsna och Borlänge följer grundvattnets hårdhet mättnadsgrader med<br />
avseende på kalcit, se figur 4.2.7. De extremt låga värdena i Br203, Br204 och Br206<br />
kan förklaras med infiltration från Dalälven, eftersom vatten i Dalälven har pH ca 7,0<br />
och hårdhet ca 0,6 dH. Ytvatteninfiltrationen kan också förklara de för <strong>grundvatten</strong><br />
ovanligt höga COD-halterna i dessa brunnar (ca 1,5 mg/l).<br />
Hårdhet(dH), pH<br />
9.0<br />
8.0<br />
7.0<br />
6.0<br />
5.0<br />
4.0<br />
3.0<br />
2.0<br />
Br10<br />
Br201<br />
Br203<br />
Br205<br />
Br204<br />
Br206<br />
Rb9205<br />
Rb9202<br />
Rb9203<br />
1.0<br />
-2.5<br />
31000 31500 32000 32500 33000 33500 34000 34500 35000 35500<br />
Avstånd(m)<br />
HARDHET<br />
PH<br />
si_calcite<br />
Mättat<br />
område<br />
Figur 4.2.7 Hårdhet, pH och mättnadsgrader för kalcit i <strong>grundvatten</strong> <strong>längs</strong>t<br />
<strong>Badelundaåsen</strong> mellan Bäsna och Borlänge.<br />
260<br />
240<br />
220<br />
200<br />
180<br />
160<br />
140<br />
120<br />
HCO3(mg/l)<br />
0.5<br />
0<br />
-0.5<br />
-1<br />
-1.5<br />
-2<br />
Mättnadsgrader<br />
29
Från figur 4.2.8 framgår det att de brunnarna ligger väldigt nära Dalälven, varför<br />
infiltrationen av älvvatten är mycket sannolik.<br />
© Lantmäteriverket Gävle 2006. Medgivande I 2006/2222<br />
Figur 4.2.8 Översiktsbild över Lennheden.<br />
Figur 4.2.9 visar att sulfatkoncentrationerna och hårdheten är korrelerade (r 2 =0,68).<br />
Denna korrelation tyder på att sulfatjoner kan ha samma ursprung som kalcium- och<br />
magnesiumjoner, d.v.s. vittring av mineral. Kloridhalterna är ganska låga, ligger nära<br />
bakgrundsvärde på 5 mg/l (Naturvårdsverket, 1999.), d.v.s. ingen påverkan från vägsalt.<br />
Hårdhet(dH), pH<br />
9.0<br />
8.0<br />
7.0<br />
6.0<br />
5.0<br />
4.0<br />
3.0<br />
Br10<br />
Br201<br />
Br203<br />
Br205<br />
Rb9205<br />
Rb9202<br />
Rb9203<br />
2.0<br />
2.00<br />
Br206<br />
Br204<br />
1.0<br />
0.00<br />
31000 31500 32000 32500 33000 33500 34000 34500 35000<br />
Avstånd(m)<br />
HARDHET<br />
KLORID__MG<br />
SO4_MG_L_<br />
NA__MG_L_<br />
Figur 4.2.9 Hårdhet, sulfat-, natrium- och kloridkoncentrationer i grundvattnet<br />
mellan Bäsna och Borlänge.<br />
16.00<br />
14.00<br />
12.00<br />
10.00<br />
8.00<br />
6.00<br />
4.00<br />
Klorid(mg/l), Sulfat(mg/l), Natrium(mg/l)<br />
30
4.2.4 Borlänge<br />
Prover från Borlänge visar att grundvattnet står i jämvikt med kalcit på nästan hela<br />
sträckan, se figur 4.2.10.<br />
Hårdhet(dH), pH<br />
12.0<br />
10.0<br />
8.0<br />
6.0<br />
4.0<br />
2.0<br />
Rb7307<br />
Rb8210P<br />
Br265<br />
Övre Tjärna<br />
Br10<br />
Br1<br />
Karlsgården<br />
HARDHET<br />
PH<br />
si_calcite<br />
Mättat<br />
område<br />
Frostbrunnsdalen<br />
Rb7306<br />
0.0<br />
-2.5<br />
36000 37000 38000 39000 40000 41000 42000 43000 44000 45000 46000<br />
Avstånd(m)<br />
Figur 4.2.10 Variationer i hårdhet, pH och mättnadsgrader m.a.p. kalcit i <strong>grundvatten</strong><br />
från <strong>Badelundaåsen</strong> i Borlänge.<br />
Det var inte möjligt att beräkna mättnadsgraderna för Rb7307, Rb7306 och Rb8210P,<br />
eftersom det fattades uppgifter om pH-värdet för Rb7307 och felkoefficienterna för<br />
prover Rb7306 och Rb8210P var för höga, se bilaga 3.<br />
Prover från Rb7306 och Rb8210P uppvisar en betydligt lägre hårdhetsgrad än de övriga<br />
proverna från det området. Eftersom de ligger väldigt nära Dalälven, se bilaga 10, finns<br />
det anledning att misstänka utspädning av <strong>grundvatten</strong> med vatten från älven. Utredning<br />
av reservvattentäkt i Borlänge genomförd 1983 stärker den teorin, se figur 4.2.10. I<br />
utredningen framgår att det infiltrerar ca 240 l/s från Dalälven in i <strong>Badelundaåsen</strong>.<br />
Rb7306,<br />
Rb8210<br />
Figur 4.2.11 Principprofil <strong>längs</strong> <strong>Badelundaåsen</strong> vid Borlänge. (Ryttar, 1983)<br />
0.5<br />
0<br />
-0.5<br />
-1<br />
-1.5<br />
-2<br />
Mättnadsgrader<br />
31
Grundvattenprovet från Br10 visar något lägre pH-värde och mättnadsgrad med<br />
avseende på kalcit, samt högre hårdhet än prover från närliggande platser. Från figur<br />
4.2.12 framgår det att även andra joner ökar i koncentration i det provet.<br />
Hårdhet(dH)<br />
12.0<br />
10.0<br />
8.0<br />
6.0<br />
4.0<br />
2.0<br />
Rb7306<br />
Rb7307<br />
Rb8210P<br />
Br265<br />
Övre Tjärna<br />
Br10<br />
Br1<br />
Karlsgården<br />
Frostbunnsdalen<br />
0.0<br />
0.00<br />
36000 37000 38000 39000 40000 41000 42000 43000 44000 45000 46000<br />
Avstånd(m)<br />
HARDHET<br />
KLORID__MG<br />
SO4_MG_L_<br />
NA__MG_L_<br />
Figur 4.2.12 Variation i hårdhet, sulfat, natrium, klorid och nitrat i <strong>grundvatten</strong> från<br />
<strong>Badelundaåsen</strong> i Borlänge.<br />
Den höjning av hårdhet som sker vid Br10 förklaras av de 900 kg kalciumhydroxid<br />
(Ca(OH)2 ) som spreds efter en olycka på bangården i Borlänge, där 7,5 ton<br />
koncentrerad salpetersyra (HNO3) läckte ut (Ryttar, 1999). Salpetersyran har också<br />
neutraliserats av kalkrik slagg som finns i bangårdens underlag.<br />
4.2.5 Solvarbo - Viggesnäs<br />
Sträckan Solvarbo - Viggesnäs är inte lika bra dokumenterad som de andra områdena.<br />
På den sträckan finns bara tillräckliga uppgifter för att beräkna mättnadsgrader för två<br />
platser, Solvarbo och Viggesnäs. Båda dessa prover står i jämvikt med kalcit vilket<br />
innebär att tillgången på kalcit inte är den avgörande faktorn för den kraftiga skillnaden<br />
i hårdheten mellan Solvarbo och Viggesnäs, se bilaga 3. Figur 4.2.13 visar att det finns<br />
en <strong>grundvatten</strong>delare mellan Uggelbo och Solbacken, d.v.s. att de tillhör olika<br />
<strong>grundvatten</strong>magasin. Både hårdhet och alkalinitet är mycket högre vid Solbacken och<br />
Viggesnäs. Viggesnäs ligger efter Solbacken i flödesriktningen och har de högsta<br />
värdena på alkalinitet och hårdhet. En rimlig förklaring är att vattnet vid Viggesnäs har<br />
haft längre kontakt med kalkrika mineral.<br />
42.00<br />
35.00<br />
28.00<br />
21.00<br />
14.00<br />
7.00<br />
Klorid(mg/l), Sulfat(mg/l), Natrium(mg/l)<br />
32
Hårdhet(dH), pH<br />
10.5<br />
10.0<br />
9.5<br />
9.0<br />
8.5<br />
8.0<br />
7.5<br />
7.0<br />
6.5<br />
Solvarbo<br />
HARDHET<br />
PH<br />
ALKALINITET<br />
Utläckage<br />
Uggelbo<br />
Grundvattendelare<br />
Solbacken<br />
Viggesnäs<br />
6.0<br />
110<br />
59000 61000 63000 65000 67000 69000 71000 73000 75000<br />
Avstånd(m)<br />
Figur 4.2.13 Variationer i hårdhet, pH och alkalinitet i <strong>grundvatten</strong> mellan Solvarbo<br />
och Viggesnäs.<br />
Kloridhalterna ligger mellan 8,30 mg/l och 17 mg/l, vilket är något högre än<br />
bakgrundsvärdet för klorid i svenskt <strong>grundvatten</strong>, vilket är 5 mg/l (Naturvårdsverket,<br />
1999). Grundvattendelare mellan Uggelbo och Solbacken gör att det är först och främst<br />
relevant att jämföra vattenkvalitet i Solvarbo med Uggelbo och Solbacken med<br />
Viggesnäs. Vid den jämförelsen framgår det att höga kloridhalter förekommer i prover<br />
med hårdare vatten. I Viggesnäs uppmättes både högsta hårdhet och högsta kloridhalt,<br />
se figur 4.2.14. Dessa observationer styrker teorin om att spridning av vägsalt kan<br />
orsaka ökning av hårdhet i <strong>grundvatten</strong>.<br />
Hårdhet(dH), pH<br />
12.0<br />
11.0<br />
10.0<br />
9.0<br />
8.0<br />
7.0<br />
Grundvattendelare<br />
Solvarbo<br />
Utläckage<br />
Uggelbo<br />
Solbacken<br />
200<br />
190<br />
180<br />
170<br />
160<br />
150<br />
140<br />
130<br />
120<br />
HCO3(mg/l)<br />
Viggesnäs<br />
12<br />
6.0<br />
0<br />
59000 61000 63000 65000 67000 69000 71000 73000 75000<br />
Avstånd(m)<br />
HARDHET<br />
KLORID__MG<br />
SO4_MG_L_<br />
NA__MG_L_<br />
Figur 4.2.14 Variation i hårdhet, sulfat, natrium, klorid och nitrat i <strong>grundvatten</strong> från<br />
<strong>Badelundaåsen</strong> mellan Solvarbo och Viggesnäs.<br />
18<br />
16<br />
14<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
Klorid(mg/l), Sulfat(mg/l), Natrium(mg/l)<br />
33
4.2.6 Hedemora – Avesta<br />
Vattenkvalitet varierar kraftigt mellan Hedemora och Avesta. Detta beror på att inom<br />
området förekommer många höga berggrundslägen som delar upp åsen i flera mindre<br />
akvifärer. Från figur 4.2.15 framgår det att <strong>grundvatten</strong> står i jämvikt med kalcit på alla<br />
ställen, där det var möjligt att beräkna mättnadsgraden, förutom Br100. I denna brunn<br />
har också uppmätts relativt låg hårdhet.<br />
Hårdhet(dH), pH<br />
14.0<br />
12.0<br />
10.0<br />
8.0<br />
6.0<br />
4.0<br />
Hedemora<br />
Rb9901<br />
Mättat<br />
område<br />
Rb7501<br />
Br100<br />
Rb9902<br />
Br101<br />
Br102 Rb9903<br />
Rb9904<br />
2.0<br />
-2<br />
82000 87000 92000 97000 102000 107000<br />
Rb6803<br />
Avstånd(m)<br />
Br112<br />
Br115<br />
Germundsbo<br />
HARDHET<br />
PH<br />
si_calcite<br />
Figur 4.2.15 Hårdhet och mättnadsgrader mellan Hedemora och Avesta.<br />
Prover från brunnar Br106, 107 och 108 är kraftigt avvikande och redovisas inte i figur<br />
4.2.15. Dessa brunnar är bergborrade och uppvisar tecken på påverkan av relikt<br />
havsvatten, Cl/Mg-kvoten i brunn Br107 är 0,04 vilket är karakteristiskt för <strong>grundvatten</strong><br />
i kristallin berggrund påverkad av relikt havsvatten (Lindewald, 1985). Avvikande höga<br />
kloridhalter har noterats även i Br105 (90 mg/l). Denna brunn är relativt djup, ca 43 m,<br />
men inte bergborrad och därför Cl/Mg-kvoten inte kan tillämpas för att påvisa<br />
inblandning av relikt havsvatten. Istället studeras Cl/SO4-kvoten för denna brunn och<br />
närliggande brunnar. Cl/SO4-kvoten i Br105 är 4,74, vilket är mycket högre än i andra<br />
undersökta brunnar och rör. Höga Cl/SO4-kvoter indikerar enligt Pomper (1981) att<br />
vattnet har funnits länge i akvifären, se 4.1.2.<br />
För att förklara skillnader i hårdhet undersöktes även klorid-, sulfat- och<br />
natriumkoncentrationerna, se figur 4.2.16.<br />
Skogsbo<br />
Rb8901<br />
Mästerbo<br />
Rb6005<br />
1<br />
0<br />
34<br />
0.5<br />
-0.5<br />
-1<br />
-1.5<br />
Mättnadsgrader
Hårdhet(dH), pH<br />
14.0<br />
12.0<br />
10.0<br />
8.0<br />
6.0<br />
4.0<br />
Hedemora<br />
Rb9901<br />
HARDHET<br />
KLORID__MG<br />
SO4_MG_L_<br />
NA__MG_L_<br />
Rb7501<br />
Br100<br />
Rb9902<br />
Br101<br />
Rb9903<br />
Br102<br />
Rb9904<br />
2.0<br />
0.00<br />
82000 87000 92000 97000 102000 107000<br />
Rb6803<br />
Avstånd(m)<br />
Figur 4.2.16 Hårdhet, klorid- och natriumkoncentrationer i <strong>Badelundaåsen</strong> mellan<br />
Hedemora och Avesta.<br />
Från denna figur framgår det att det finns en viss korrelation mellan hårdhet och<br />
kloridkoncentration (r 2 =0,29). Skillnader mellan klorid- och natriumkoncentrationer är<br />
ganska stora, upp till 22 mg/l vid Mästerbo, Rb9801 och Br115. Om denna skillnad<br />
beror på adsorption av natriumjoner kan det maximalt ge en höjning med drygt 1,9°dH.<br />
(Beräkningssättet är samma som i ekvationerna 4.2.1 - 4.2.8 ).<br />
4.3 EN TIDSSTUDIE ÖVER FÖRÄNDRINGAR AV HÅRDHET I<br />
GRUNDVATTEN VID INSJÖN, PETERSBURG, VIGGESNÄS, GRÅDÖ,<br />
GERMUNDSBO OCH MÄSTERBO.<br />
Resultaten av <strong>grundvatten</strong>analyser från Sundet, Insjön, Tallbacken, Petersburg, Grådö,<br />
Germundsbo och Mästerbo sammanställdes i tidsserier för att undersöka om det har<br />
förekommit ökning i klorid- eller sulfatkoncentrationer samt om det har förekommit<br />
upplösning av kalcit. Alkalinitet i form av bikarbonatkoncentrationer har använts för att<br />
påvisa förekomst av kalcitupplösning, eftersom ökning i alkalinitet motsvarar<br />
upplösning av kalkrika mineral, se 2.6.<br />
4.3.1 Sundet<br />
Från figur 4.3.1 och figur 4.3.2 framgår det att vattenkvaliteten vid vattentäkten i Sundet<br />
har varierat ganska lite mellan åren 1979 och 1996, förutom år 1984 då en kraftig topp i<br />
alkalinitet noterades, se figur 4.3.2. Korrelationen mellan klorid- och<br />
sulfatkoncentrationer är tydlig, r 2 =0,77, medan korrelationen mellan hårdhet och<br />
kloridkoncentrationer är liten, r 2 =0,016.<br />
Br112<br />
Br115<br />
Germundsbo<br />
Skogsbo<br />
Rb8901<br />
Mästerbo<br />
Rb6005<br />
45.00<br />
40.00<br />
35.00<br />
30.00<br />
25.00<br />
20.00<br />
15.00<br />
10.00<br />
5.00<br />
Klorid(mg/l), Sulfat(mg/l), Natrium(mg/l)<br />
35
Hårhet (dH), pH<br />
8.5<br />
8<br />
7.5<br />
7<br />
6.5<br />
6<br />
5.5<br />
1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995<br />
Tid<br />
Hårdhet<br />
pH<br />
Klorid (mg/l)<br />
Sulfat (mg/)<br />
Figur 4.3.1 Hårdhet, pH, klorid- och sulfatkoncentrationer vid Sundets vattentäkt<br />
som funktion av tiden.<br />
Om man bortser från det extrema värdet för år 1984 är korrelationen mellan alkalinitet<br />
och hårdhet starkare än mellan klorid och hårdhet, r 2 =0,35. Eftersom variationen i<br />
hårdhet är ganska liten (standardavvikelse=0,35 °dH) är det svårt att hitta några<br />
entydiga orsaker till denna.<br />
Hårdhet(°dH), pH<br />
8.5<br />
8<br />
7.5<br />
7<br />
6.5<br />
6<br />
5.5<br />
1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997<br />
Tid<br />
Hårdhet<br />
pH<br />
Alkalinitet<br />
Figur 4.3.2 Hårdhet, pH och alkalinitet vid Sundets vattentäkt som funktion av tiden.<br />
18<br />
15<br />
12<br />
9<br />
6<br />
3<br />
0<br />
220<br />
200<br />
180<br />
160<br />
140<br />
120<br />
100<br />
Korid (mg/l), Sulfat (mg/l)<br />
HCO3(mg/l)<br />
36
4.3.2 Insjön<br />
Vid vattentäkten i Insjön har vattnets hårdhet ökat från 5,9°dH 1949 till 8,7°dH år 2001.<br />
I samma takt har även koncentrationer av klorid och sulfat ökat. Dessa två uppvisar en<br />
tydlig korrelation (r 2 =0,42), se figur 4.3.3.<br />
Hårdhet(°dH), pH<br />
10<br />
9.5<br />
9<br />
8.5<br />
8<br />
7.5<br />
7<br />
6.5<br />
6<br />
5.5<br />
Vägsaltning<br />
påbörjas<br />
5<br />
1949 1954 1959 1964 1969 1974 1979 1984 1989 1994 1999<br />
Tid<br />
Hårdhet<br />
pH<br />
Klorid (mg/l)<br />
Sulfat (mg/)<br />
Figur 4.3.3 Hårdhet, pH, klorid- och sulfatkoncentrationer vid Insjönsvattentäkt som<br />
funktion av tiden.<br />
Även alkaliniteten har ökat kraftigt under perioden 1949-2001, från 119 mg/l HCO3 till<br />
180 mg/l HCO3, se figur 4.3.4.<br />
Hårdhet(°dH), pH<br />
10<br />
9.5<br />
9<br />
8.5<br />
8<br />
7.5<br />
7<br />
6.5<br />
6<br />
5.5<br />
5<br />
1949 1954 1959 1964 1969 1974 1979 1984 1989 1994 1999<br />
Tid<br />
Hårdhet<br />
pH<br />
Alkalinitet<br />
Figur 4.3.4 Hårdhet, pH och alkalinitet vid Insjöns vattentäkt som funktion av tiden.<br />
30<br />
27<br />
24<br />
21<br />
18<br />
15<br />
12<br />
9<br />
6<br />
3<br />
0<br />
200<br />
190<br />
180<br />
170<br />
160<br />
150<br />
140<br />
130<br />
120<br />
110<br />
100<br />
Klorid(mg/l), Sulfat(mg/l)<br />
HCO3(mg/l)<br />
37
Från figur 4.3.4 framgår det att hårdheten har ökat i samma takt med<br />
kloridkoncentrationen fram till 1974, varefter hårdhetsökningen fortsatte medan<br />
kloridhalter började sjunka. Efter 1974 beror ökningen i hårdhet troligtvis på upplösning<br />
av kalcit eftersom alkaliniteten fortsatte att öka.<br />
Från tabell 4.3.1 framgår att det råder en stark korrelation mellan hårdhet, alkalinitet,<br />
klorid- och sulfatkoncentrationer. Det stärker hypotesen om att ökning i hårdhet delvis<br />
kan förklaras av kalcitupplösning, som följd av svavelförsurning, och delvis av jonbytet<br />
med natrium från vägsaltet.<br />
Tabell 4.3.1 r 2 -värden för korrelation mellan hårdhet, alkalinitet, klorid- och<br />
sulfatkoncentrationer för prover tagna vid vattentäkt i Insjön under perioden 1949-2001.<br />
r 2 (hårdhet, klorid) 0,69<br />
r 2 (hårdhet, sulfat) 0,66<br />
r 2 (hårdhet, alk.) 0,58<br />
r 2 (alk., sulfat) 0,44<br />
r 2 (klorid, sulfat) 0,42<br />
4.3.3 Tallbacken, Brunn 3<br />
Tallbackens vattentäkt är belägen ungefär 350 meter från riksväg 70, därför skulle man<br />
kunna förvänta sig förhöjda kloridhalter i prover från denna brunn. Men de höga<br />
kloridhalterna uteblir, se figur 4.3.5. De ligger nära bakgrundsnivån och därför utesluts<br />
påverkan från vägsaltet. Hårdheten ökar ganska lite under perioden 1968-2002, se figur<br />
4.3.5 och framför allt är det ingen stadig ökning.<br />
Hårdhet(°dH), pH<br />
10<br />
9.5<br />
9<br />
8.5<br />
8<br />
7.5<br />
7<br />
6.5<br />
6<br />
5.5<br />
Hårdhet<br />
pH<br />
Klorid (mg/l)<br />
Sulfat (mg/)<br />
5<br />
0<br />
1968 1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002<br />
Figur 4.3.5 Hårdhet, pH, klorid- och sulfatkoncentrationer vid Tallbacken som<br />
funktion av tiden.<br />
Tid<br />
20<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
Klorid(mg/l), Sulfat(mg/l)<br />
38
Från tabell 4.3.2, figur 4.3.5 och figur 4.3.6 framgår att det finns en tydlig korrelation<br />
mellan hårdhet och alkalinitet, klorid och sulfat, och alkalinitet och sulfat. En sannolik<br />
hypotes är att variationer i hårdhet orsakas av variationer i infiltration av försurande<br />
ämnen, som leder till upplösning av kalcit. Dessa variationerskulle kunna bero på surt<br />
regn, eftersom sulfatkoncentrationerna visar tydlig korrelation med alkalinitet, se tabell<br />
4.3.2<br />
Tabell 4.3.2 r 2 -värden för korrelation mellan hårdhet, alkalinitet, klorid- och sulfatkoncentrationer<br />
för prover tagna vid Tallbackens vattentäkt under perioden 1968-2002.<br />
r 2 (klorid, sulfat) 0,89<br />
r 2 (alk., sulfat) 0,44<br />
r 2 (hårdhet, alkalinitet) 0,42<br />
r 2 (hårdhet, sulfat) 0,23<br />
r 2 (hårdhet, klorid) 0,15<br />
Hårdhet(°dH), pH<br />
10<br />
9.5<br />
9<br />
8.5<br />
8<br />
7.5<br />
7<br />
6.5<br />
6<br />
5.5<br />
Hårdhet<br />
pH<br />
Alkalinitet<br />
5<br />
100<br />
1968 1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002<br />
Figur 4.3.6 Hårdhet, pH och alkalinitet vid Tallbacken som funktion av tiden.<br />
4.3.4 Petersburg<br />
Vattenkvalitet vid Petersburgs vattentäkt med avseende på hårdhet har ändrats<br />
obetydligt sedan 1969. En svag ökning av hårdhet, på ca 0,5dH, kan dock noteras.<br />
Sulfatkoncentrationen har däremot ökat kraftigt från 2 mg/l år 1969 till 14 mg/l år 2000,<br />
se figur 4.3.7. Man skulle kunna förvänta sig antingen en kraftig ökning i alkalinitet, på<br />
grund av kalcit upplösning, eller minskning av pH-värde. En kraftig ökning av<br />
alkalinitet, liknande en vid vattentäkten i Sundet, har noterats 1984, se figur 4.3.8.<br />
Kloridhalter har också ökat från 10 mg/l år 1969 till 17 mg/l år 2000. Även pH-värde<br />
har stigit från 6,8 (1969) till 7,7 (2000), vilket är en kraftig ökning med tanke på<br />
logaritmisk skala.<br />
Tid<br />
200<br />
190<br />
180<br />
170<br />
160<br />
150<br />
140<br />
130<br />
120<br />
110<br />
HCO3 (mg/l)<br />
39
dH, pH<br />
11<br />
10.5<br />
10<br />
9.5<br />
9<br />
8.5<br />
8<br />
7.5<br />
7<br />
6.5<br />
Hårdhet<br />
pH<br />
Sulfat (mg/)<br />
Klorid (mg/l)<br />
6<br />
1969 1971 1973 1975 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999<br />
Figur 4.3.7 Hårdhet, pH, klorid- och sulfatkoncentrationer vid Petersburgs vattentäkt<br />
som funktion av tiden.<br />
Tabell 4.3.3 visar tydlig korrelation endast mellan klorid- och sulfatkoncentrationer.<br />
Detta är rimligt eftersom förändringar i hårdhet är obetydliga under den tiden.<br />
Tabell 4.3.3 r 2 -värden för korrelation mellan hårdhet, alkalinitet, klorid- och sulfatkoncentrationer<br />
för prover tagna vid Petersburgs vattentäkt under perioden 1969-2000.<br />
r 2 (klorid, sulfat) 0,484<br />
r 2 (hårdhet, klorid) 0,071<br />
r 2 (hårdhet, alkalinitet, utan 1984) 0,054<br />
r 2 (hårdhet, sulfat) 0,039<br />
r 2 (hårdhet, alkalinitet) 0,017<br />
dH, pH<br />
11<br />
10.5<br />
10<br />
9.5<br />
9<br />
8.5<br />
8<br />
7.5<br />
7<br />
6.5<br />
Hårdhet<br />
pH<br />
Alkalinitet<br />
6<br />
1969 1971 1973 1975 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999<br />
Figur 4.3.8 Hårdhet, pH och alkalinitet vid Petersburgs vattentäkt<br />
som funktion av tiden.<br />
Tid<br />
Tid<br />
20<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
300<br />
270<br />
240<br />
210<br />
180<br />
150<br />
Klorid(mg/l), Sulfat(mg/l)<br />
HCO3(mg/l)<br />
40
4.3.5 Viggesnäs<br />
Provplatsen vid Viggesnäs ligger nästan 1 km från riksväg 70 och en nedlagd grustäkt.<br />
Dessutom finns det enligt den hydrologiska kartan en förmodad <strong>grundvatten</strong>delare<br />
mellan provplatsen och dessa möjliga föroreningskällor. Kloridhalterna är följaktligen<br />
ganska låga och därför är effekten av vägsaltet försumbar. Vattenkvalitet vid Viggesnäs<br />
vattentäkt uppvisar stora likheter med vattenkvalitet vid Petersburgs vattentäkt. Bland<br />
annat har ett extremt värde för alkalinitet noterats i 1984. Koncentration av sulfat i<br />
grundvattnet har mer än tredubblats mellan 1969 och 2000, från 5 mg/l år 1969 till 17<br />
mg/l år 2000, se figur 4.3.9. Denna ökning har dock inte orsakat någon försurning, utan<br />
tvärtom har pH-värdet stigit från 6,8 år 1969 till 7,9 år 2000, se figur 4.3.10.<br />
Förändringar i hårdhet är inte särskilt stora och uppvisar korrelation endast med<br />
alkalinitet, bortsett från extremvärdet 1984, se tabell 4.3.4.<br />
Tabell 4.3.4 r 2 -värden för korrelation mellan hårdhet, alkalinitet, klorid- och<br />
sulfatkoncentrationer för prover tagna vid Viggesnäs vattentäkt under perioden 1969-<br />
2000.<br />
r 2 (hårdhet, alk. utan 1984) 0,54<br />
r 2 (hårdhet, klorid) 0,31<br />
r 2 (klorid, sulfat) 0,05<br />
r 2 (hårdhet, sulfat) 0,04<br />
r 2 (hårdhet, alk) 0,03<br />
r 2 (alk., sulfat) 0,02<br />
Hårdhet (dH) , pH<br />
10<br />
9.5<br />
9<br />
8.5<br />
8<br />
7.5<br />
7<br />
6.5<br />
6<br />
5.5<br />
5<br />
0<br />
1969 1971 1973 1975 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001<br />
Figur 4.3.9 Hårdhet, pH, klorid- och sulfatkoncentrationer vid Viggesnäs<br />
vattentäkt som funktion av tiden.<br />
Tid<br />
Hårdhet<br />
pH<br />
Sulfat (mg/)<br />
Klorid (mg/l)<br />
20<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
Sulfat (mg/l), klorid (mg/l)<br />
41
Hårdhet (dH) , pH<br />
10<br />
9.5<br />
9<br />
8.5<br />
8<br />
7.5<br />
7<br />
6.5<br />
6<br />
5.5<br />
Hårdhet<br />
pH<br />
Alkalinitet<br />
5<br />
155<br />
1969 1971 1973 1975 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001<br />
Figur 4.3.10 Hårdhet, pH och alkalinitet vid Viggesnäs vattentäkt som funktion av<br />
tiden.<br />
4.3.6 Grådö<br />
Prover tagna vid Grådö mejeri visade en ökning i hårdhet från 9,8° 1982 till 11,7°dH<br />
1997. Kloridhalterna i proverna var måttliga och visade dålig korrelation med<br />
hårdheten, se tabell 4.3.5 och figur 4.3.11.<br />
Tabell 4.3.5 r 2 -värden för korrelation mellan hårdhet, alkalinitet, klorid- och sulfatkoncentrationer<br />
i <strong>grundvatten</strong> vid Grådö mejeri mellan 1982 och 1997.<br />
r 2 (hårdhet, alk.) 0,77<br />
r 2 (klorid, sulfat) 0,32<br />
r 2 (hårdhet, sulfat) 0,15<br />
r 2 (alk., sulfat) 0,14<br />
r 2 (hårdhet, klorid) 0,12<br />
Tid<br />
Sulfathalterna först ökade från 15 mg/l 1982 till 21 mg/l 1995, och sedan sjönk till 17<br />
mg/l år 1997. Det liknar utvecklingen på andra platser som har granskats tidigare.<br />
Troligtvis tillförs sulfatet med regnvatten, se avsnitt 2.9.1. Korrelationen mellan hårdhet<br />
och alkalinitet är tydlig, se och figur 4.3.12. Det innebär att ökningen i grundvattnets<br />
hårdhet beror på upplösning av kalcit.<br />
255<br />
245<br />
235<br />
225<br />
215<br />
205<br />
195<br />
185<br />
175<br />
165<br />
HCO3 (mg/l)<br />
42
Hårdhet(°dH), pH<br />
13<br />
12<br />
11<br />
10<br />
9<br />
8<br />
7<br />
Hårdhet<br />
pH<br />
Klorid (mg/l)<br />
Sulfat (mg/)<br />
1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997<br />
Figur 4.3.11 Hårdhet, pH, klorid- och sulfatkoncentrationer vid Grådö mejeri som<br />
funktion av tiden.<br />
Hårdhet(°dH), pH<br />
13<br />
12<br />
11<br />
10<br />
9<br />
8<br />
7<br />
Hårdhet<br />
pH<br />
Alkalinitet<br />
Tid<br />
1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997<br />
Figur 4.3.12 Hårdhet, pH och alkalinitet vid Grådö mejeri som funktion av tiden.<br />
Tid<br />
4.3.7 Germundsbo<br />
Vattnets hårdhet vid vattentäkten i Germundsbo har ökat kraftigt från 7,9°dH år 1960<br />
till 12°dH år 2000. Denna ökning beror framförallt på upplösning av kalcit eftersom<br />
alkalinitet och hårdhet visade en väldigt tydlig korrelation, se tabell 4.3.6 och figur<br />
4.3.13. Mellan 1970 och 1985 stämmer figuren mycket bra överens med teorin se<br />
avsnitt 2.6, att den inte stämmer perfekt under hela perioden kan bero på osäkerhet av<br />
pH-mätningar vilket diskuteras i avsnitt 5. När pH-värdet sjunker ökar både<br />
alkaliniteten och hårdheten eftersom kalcit (CaCO3) då löses upp till Ca 2+ och HCO3 - .<br />
22<br />
20<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
280<br />
260<br />
240<br />
220<br />
200<br />
180<br />
160<br />
Klorid(mg/l), Sulfat(mg/l)<br />
HCO3 (mg/l)<br />
43
Hådhet (dH), pH<br />
12<br />
11.5<br />
11<br />
10.5<br />
10<br />
9.5<br />
9<br />
8.5<br />
8<br />
7.5<br />
Hårdhet<br />
pH<br />
Alkalinitet<br />
7<br />
120<br />
1960 1962 1964 1966 1968 1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002<br />
Figur 4.3.13 Hårdhet, pH och alkalinitet vid Germundsbo som funktion av tiden.<br />
Tabell 4.3.6 r 2 -värden för korrelation mellan hårdhet, alkalinitet, klorid- och sulfatkoncentrationer<br />
för prover tagna vid Germundsbo vattentäkt under perioden 1960-2002.<br />
r 2 (hårdhet, klorid) 0,70<br />
r 2 (hårdhet, alkalinitet) 0,68<br />
r 2 (hårdhet, sulfat) 0,62<br />
r 2 (klorid, sulfat) 0,53<br />
r 2 (alk., sulfat) 0,49<br />
Men även kloridkoncentrationerna har ökat kraftigt under den perioden, från 11 mg/l år<br />
1960 till 27 mg/l år 2000, se figur 4.3.14.<br />
Hådhet (dH), pH<br />
12<br />
11.5<br />
11<br />
10.5<br />
10<br />
9.5<br />
9<br />
8.5<br />
8<br />
7.5<br />
Hårdhet<br />
pH<br />
Sulfat (mg/)<br />
Klorid (mg/l)<br />
Na (mg/l)<br />
Vägsaltning<br />
påbörjas<br />
Tid<br />
7<br />
5<br />
1960 1962 1964 1966 1968 1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002<br />
Figur 4.3.14 Hårdhet, pH, klorid-, natrium- och sulfatkoncentrationer vid Germundsbo<br />
som funktion av tiden<br />
Tid<br />
220<br />
210<br />
200<br />
190<br />
180<br />
170<br />
160<br />
150<br />
140<br />
130<br />
35<br />
32<br />
29<br />
26<br />
23<br />
20<br />
17<br />
14<br />
11<br />
8<br />
HCO3 (mg/l)<br />
Sulfat (mg/l), Klorid (mg/l), Natrium (mg/l)<br />
44
Hårdhet och kloridkoncentrationer uppvisar stark korrelation, se tabell 4.3.6. Därför är<br />
det mycket sannolikt att ökade kloridhalter är en bidragande faktor till ökning av<br />
grundvattnets hårdhet.<br />
4.3.8 Mästerbo<br />
Provresultaten från analyser av <strong>grundvatten</strong> vid vattentäkten i Mästerbo har visat på<br />
samma trender som vid Germundsbo. Vattnets hårdhet har ökat från 6,3°dH år 1960 till<br />
12,7°dH år 2000. Det utgör en fördubbling av kalcium- och magnesiumkoncentrationer<br />
i grundvattnet och därmed är den kraftigaste ökningen som har konstaterats i den här<br />
utredningen. Både kloridhalter och alkalinitet har ökat markant under den perioden och<br />
troligtvist har båda bidragit till den kraftiga ökningen i hårdhet, se figur 4.3.15 och figur<br />
4.3.16. Kloridkoncentrationerna har ökat från 12 mg/l år 1960 till 40 mg/l år 2000. Det<br />
är en mycket kraftig ökning.<br />
Hårdhet (dH), pH<br />
14<br />
13<br />
12<br />
11<br />
10<br />
9<br />
8<br />
7<br />
Hårdhet<br />
pH<br />
Sulfat (mg/)<br />
Klorid (mg/l)<br />
Vägsaltning<br />
påbörjas<br />
6<br />
5<br />
1960 1962 1964 1966 1968 1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000<br />
Tid<br />
Figur 4.3.13 Hårdhet, pH, klorid- och sulfatkoncentrationer vid Mästerbo som funktion<br />
av tiden.<br />
Hårdhet och klorid, samt hårdhet och alkalinitet uppvisar en mycket tydlig korrelation,<br />
se tabell 4.3.7, vilket stärker hypotesen om att både upplösning av kalcit och vägsalt<br />
påverkar hårdheten.<br />
Tabell 4.3.7 r 2 -värden för korrelation mellan hårdhet, alkalinitet, klorid- och sulfatkoncentrationer<br />
för prover tagna vid Mästerbo vattentäkt under perioden 1960-2000.<br />
r 2 (hårdhet, klorid) 0,83<br />
r 2 (hårdhet, alkalinitet) 0,76<br />
r 2 (alk., sulfat) 0,67<br />
r 2 (hårdhet, sulfat) 0,31<br />
r 2 (klorid, sulfat) 0,20<br />
45<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
Sulfat (mg/l), Klorid (mg/l)<br />
45
Hårdhet (dH), pH<br />
14<br />
13<br />
12<br />
11<br />
10<br />
9<br />
8<br />
7<br />
6<br />
80<br />
1960 1962 1964 1966 1968 1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000<br />
Figur 4.3.14 Hårdhet, pH och alkalinitet vid Mästerbo som funktion av<br />
tiden.<br />
Tid<br />
Hårdhet<br />
pH<br />
Alkalinitet<br />
4.4 TITRERING AV KATJONUTBYTESPLATSER MED NaCl<br />
En simulerad titrering med NaCl har genoförts i PHREEQC för att undersöka i vilken<br />
mån kan natriumjoner härstammande från vägsalt byta ut kalciumjoner och på det sätet<br />
bidra till ökad hårdhet hos <strong>grundvatten</strong>. Denna simulering visade att<br />
natriumkoncentrationer inte ökar i samma takt som kloridhalter, se figur 4.4.1. Det beror<br />
på att en del av natriumjoner har adsorberats av jordpartiklarna, se 2.8.<br />
Koncentration (mM)<br />
2<br />
1.8<br />
1.6<br />
1.4<br />
1.2<br />
1<br />
0.8<br />
0.6<br />
0.4<br />
0.2<br />
Na = Cl<br />
Na < Cl<br />
Villkor för bestämning av Ca konc:<br />
PCO2 = 0.01 atm<br />
Kalcit jämvikt<br />
0<br />
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5<br />
Cl (mM)<br />
Figur 4.4.1 Natrium- och kalciumhalter vid titrering med NaCl<br />
Ca<br />
Na<br />
Cl<br />
160<br />
150<br />
140<br />
130<br />
120<br />
110<br />
100<br />
90<br />
HCO3 (mg/l)<br />
46
Skillnaderna är dock inte stora. När kloridkoncentrationen i lösningen uppnår 1 mmol/l,<br />
d.v.s. 35,5 mg/l, adsorberas 0,1mmol/l natrium, dvs 2,3 mg/l. Om varje två adsorberade<br />
natriumjoner skulle byta ut en kalciumjon skulle hårdheten öka med:<br />
2+<br />
[ Ca ] = 0,<br />
1(<br />
mmol Na / l)<br />
⋅ 44,<br />
08(<br />
g / l)<br />
⋅ 0,<br />
5 (mmol Ca/mmol Na) = 2,<br />
2(<br />
mg / l)<br />
0,14 · 2,2 (mg/l) = 0,3<br />
(4.4.1)<br />
o dH (4.4.2)<br />
Bortsett från de prover som är påverkade av relikt havsvatten har vi bara så höga kloridkoncentrationer<br />
på några få platser inom undersökningsområdet.<br />
Simuleringen visade också att Ca 2+ adsorberas relativt hårt på ytorna och en ökning av<br />
natriumhalter i lösningen medför endast en svag ökning i kalciumhalter, se Figur 4.4.2.<br />
Om kloridhalter ökar från 0 till 1 mmol/l (35,5 mg/l), adsorberas 0,09 mmol/l natrium<br />
(2,3 mg/l), och det resulterar endast i 0,045 mmol/l ökning av kalciumkoncentrationen.<br />
Denna ökning motsvarar:<br />
2 [ Ca ] +<br />
= 0, 045⋅<br />
M ( Ca)<br />
= 1,<br />
98(<br />
mg / l)<br />
(4.4.3)<br />
0,14 · 1,98 (mg/l) = 0,28 dH (4.4.4)<br />
Ökning i hårdhet beräknad i 4.4.1 – 4.4.2 är ett maxvärde som ligger mycket nära<br />
modelleringsresultatet. Ekvationen 4.4.4 ger också bara en uppskattning av<br />
hårdhetsökningen, eftersom verkligheten är alltid mer invecklad än en modell, men<br />
tillsammans visar de i alla fall storleksordningen av vägsaltets eventuella påverkan på<br />
<strong>grundvatten</strong>kemin.<br />
Mängd bytesplatser (millimol)<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9<br />
Cl (mM)<br />
Figur 4.4.2 Halt utbytbara katjoner (NaX, CaX2) som funktion av kloridkoncentration<br />
vid titrering med NaCl.<br />
En jämförelse av de uppmätta förhållandena mellan natrium-, kalcium- och kloridhalter<br />
visade att korrelation mellan natrium och klorid är mycket starkare (r 2 =0,83) än<br />
korrelation mellan kalcium och klorid (r 2 =0,26), se figur 4.4.3. Det tyder också på att<br />
vägsaltets påverkan på grundvattnets hårdhet inte är stor, och att det finns flera faktorer<br />
som orsakar förändringar i <strong>grundvatten</strong>hårdhet.<br />
NaX<br />
CaX2<br />
10<br />
47
Concentration (mM)<br />
2<br />
1.8<br />
1.6<br />
1.4<br />
1.2<br />
1<br />
0.8<br />
0.6<br />
0.4<br />
0.2<br />
y = 0.1886x + 1.0156<br />
y = 0.3562x + 0.1427<br />
0<br />
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5<br />
Cl Concentration (mM)<br />
Na<br />
Ca<br />
Linjär (Na)<br />
Linjär (Ca)<br />
Figur 4.4.3 Natrium- och kalciumkoncentrationer i <strong>grundvatten</strong> från <strong>Badelundaåsen</strong><br />
som funktion av klorid.<br />
4.5 RESULTAT AV KÄNSLIGHETSANALYSER<br />
1) Förändringar av temperaturer i modellen gav inget större utslag på<br />
mättnadsgraderna. Det tyder på att modellen inte är särskilt känslig för<br />
temperaturförändringar mellan 6 och 15 plusgrader.<br />
2) Sänkning av pH-värden med 0,5 då andra inparametrar förblev oförändrade,<br />
resulterade i sänkning av mättnadsgrader med 0,5 enheter.<br />
3) En minskning av koldioxidtrycket från 10 -2 atm. (i jord) till 10 -3,5 atm.<br />
(i atmosfären) i ett prov mättat med kalcit ökar pH-värde från 7,3 till 8,3.<br />
4) I ett prov som står i jämvikt med kalcit vid pH=7,3 är [Ca 2+ ]=64 mg/l, och vid<br />
pH=8,3 är [Ca + ]=20 mg/l.<br />
48
5 DISKUSSION OCH SLUTSATSER<br />
5.1 pH och alkalinitet<br />
Kalkhalten i jord och berg är en mycket dominerande faktor för grundvattnets<br />
totalhårdhet (Aastrup, 1995), och måste betraktas separat för att inte dölja betydelsen av<br />
andra faktorer, såsom jordart, vattenföringen och vägsaltanvändning. I studier av<br />
<strong>grundvatten</strong>s hårdhet är det därför mycket viktigt att ha tillgång till en detaljerad karta<br />
över kalkrik jord.<br />
För att kunna förklara skillnader i grundvattnets hårdhet är det nödvändigt att förstå<br />
förhållandena i kolsyrasystemet som råder under markytan. Matthess et al.<br />
(1992) redovisar för en fältundersökning av kalcits upplösning i ett naturligt poröst<br />
medium. Studiet visade bl. a. att mäktighet av kalcit-urlackningshorisonter kan variera<br />
kraftigt inom ett mycket begränsat område (ca 10 m.). Studiet visade också på<br />
svårigheter att erhålla ett representativt för grundvattnet pH-värde, trotts att mätningarna<br />
var utförda omedelbart efter provtagningen. Svårigheten bestod i att koldioxidtrycket<br />
förändrades kraftigt vid provtagningen. Ett säkrare sätt att bestämma pH-värden är<br />
genom beräkning utifrån koldioxidtrycket och alkaliniteten, se ekvation 5.1.<br />
pH<br />
2 3<br />
CO2<br />
−<br />
= −log<br />
K H CO − log K water − log p + log[ HCO3<br />
]<br />
(5.1)<br />
Både kalcits löslighet och markens adsorptionsförmåga av kalciumjoner är mycket pHkänsliga<br />
processer. pH-värdet och koldioxidtrycket visade sig vara i särklass viktigaste<br />
variabler vid geokemisk modellering. Simuleringarna gjorda i PHREEQC visade att de<br />
uppmätta pH-värdena kan vara upp till 0,5 högre än de som råder under marken, vilket<br />
beror på skillnader i koldioxidtrycket. Detta leder till avsevärda fel vid beräkning av<br />
mättnadsgrader.<br />
Studier av långa tidsserier visade endast marginella förändringar i pH, trots det kraftiga<br />
nedfallet av svavel i form av sulfat under det senaste århundradet (Naturvårdsverket,<br />
2003a). De flesta prover tagna i brunnar <strong>längs</strong> <strong>Badelundaåsen</strong> visade sig stå i jämvikt<br />
med kalcit vilket innebär att förändringar i pH buffras av kalcit. Upplösning av kalcit<br />
resulterar i ökad alkalinitet, vilket observerades på många platser. Även om det sker ett<br />
inflöde av försurande ämnen så minskar inte pH:et så länge det finns kalcit kvar i<br />
marken. Den kan dock så småningom lösas upp.<br />
5.2 Sulfat<br />
Sulfathalter har ökat markant på många platser inom undersökningsområdet. Det kan<br />
bero på luftdeposition eller på upplösning av sulfathaltiga mineral såsom gips<br />
(CaSO4·2H2O). Inom det undersökningsområdet innehåller kalksten mycket låga halter<br />
svavel, mindre än 0,01 viktsprocent (Shaikh, 1989). Vittring av sedimentära bergarter är<br />
annars en stor källa till sulfat i grundvattnet enligt Aastrup (1995).<br />
Den kraftiga ökningen av sulfatkoncentrationer som observerades under flera decennier<br />
på flera platser inom undersökningsområdet, t.ex. Germundsbo och Mästerbo orsakades<br />
troligtvis av sur nederbörd. Även om sulfathalter i nederbörd har minskat sedan 70-talet<br />
49
(Naturvårdsverket, 2003a) gör den naturliga fördröjningen att det kan dröja år och även<br />
decennier innan sulfatet från regn når brunnar.<br />
Den tydliga korrelationen mellan klorid och sulfat på vissa platser, som t.ex. vid<br />
vattentäkter i Sundet och Tallbacken, beror troligtvis på varierande utspädningsgrad.<br />
Koncentrationer av dessa joner är ganska låga och därför har naturliga variationer i<br />
nederbörd större genomslag.<br />
5.3 Ökning i hårdhet i <strong>Badelundaåsen</strong><br />
På flera platser inom undersökningsområdet visar vattenanalyser på ökning i hårdhet<br />
med tiden. Denna ökning har tre förklaringar:<br />
1. Upplösning av kalcit i samband med surt medfall (H2SO4) som ger ökade<br />
sulfathalter, hårdhet och alkalinitet<br />
2. Jonbyte mellan natrium och kalcium. Natriumjoner härstammar från<br />
vägsaltet (NaCl). Höga kloridhalter indikerar påverkan av vägsaltet.<br />
3. Förändrad markanvändning eller förändrat <strong>grundvatten</strong>uttag, men bara<br />
hypoteser och utreds inte i detta exjobb.<br />
Kalcit utgör i särklass den största källan av kalcium. Både genomförda provtagningar<br />
och beräkningar av mättnadsgrader med avseende på kalcit tyder på att det fortfarande<br />
finns tillräckliga mängder av denna mineral för att motverka pH-sänkningar.<br />
Korrelationen mellan hårdhet och alkalinitet är mycket stark eftersom både kalcium och<br />
bikarbonat härstammar från upplösning av kalcit.<br />
I prover tagna vid vattentäkter i Germundsbo och Mästerbo har uppmätts den största<br />
ökningen i hårdhet och kloridkoncentrationer. Prover från dessa vattentäkter uppvisar<br />
även lika stark korrelation mellan hårdhet och alkalinitet som mellan hårdhet och klorid<br />
(r 2 ≈0,7 och 0,8). Adsorbtion av 20 mg natrium kan maximalt ge en ökning i hårdhet på<br />
knappa 2 o dH. Modellering av jonbyte mellan natrium och kalcium visade att tillförsel<br />
av natriumjoner som motsvarar koncentrationen av kloridjoner vid dessa vattentäkter<br />
kan ge bara en marginell ökning i hårdhet, ca 0,3 o dH. Den verkliga effekten av<br />
vägsaltanvändning borde ligga mellan dessa två värden.<br />
Skillnader i hårdhet beror först och främst upplösning av kalcit som kan orsakas av surt<br />
nedfall, försurning på grund av ökad organisk aktivitet och/eller kväveförsurning.<br />
Bidrag från jonbyte mellan natrium och kalcium kan vara betydande bara på enstaka<br />
platser, som Germundsbo och Mästerbo, och även där det är av sekundär betydelse.<br />
Variationer i hårdhet på grund av olika stora vattenuttag och vattenföring har inte utretts<br />
i detta exjobb. Det förefaller dock osannolikt att dessa parametrar skulle ha större<br />
betydelse eftersom de flesta prover var mättade med avseende på calcit, det vill säga att<br />
de har fått tillräckligt lång tid på sig för att komma i jämvikt med kolsyrasystemet.<br />
Orsaker till försurning borde dock kartläggas för att förklara mer konkret skillnader i<br />
hårdhet mellan olika brunnar.<br />
50
6 REFERENSER<br />
Tryckta referenser<br />
Aastrup, M., Thunholm, B., Jonson, J., Bertils, U., Berntell, A., 1995.<br />
Gundvattenkemi i Sverige. Naturvårdsverket, rapport 4415.<br />
Drever, J. I., 1997. The geochemistry of natural waters: Surface and Groundwater<br />
Environments. Prentice-Hall, New Jersey, ISBN: 0 13 171790 0, s. 41-67, 87-99.<br />
Gustafsson, J. P., Jacks, G., Simonsson, M., Nilsson, I., 2001. Mark- och<br />
Vattenkemi. Avdelningen för markkemi och jordmånslära, institutionen för<br />
markvetenskap, SLU, Uppsala.<br />
Hem, J., D., 1989. Study and Interpretation of the Chemical Characteristics of<br />
Natural Water. United States Geological Survey Water-Supply, 2254, s. 89-99.<br />
Knutsson, G. och Morfeldt, C.-O., 1993. Grundvatten. Teori och tillämpningar.<br />
AB svensk Byggtjänst, Stockholm.<br />
Lindewald, H., 1985. Salt <strong>grundvatten</strong> i Sverige. Sveriges Geologiska<br />
Undersökning, Rapporter och meddelanden nr39, s.15, 54-58.<br />
Loberg, B., 1993. Geologi. Norsteds förlag, Borås.<br />
Matthess, G., Frimmel, F. H., Hirsch, P., Schulz, H. D., Usdowski, E., 1992. Progress<br />
in Hydrogeokemistri. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, s. 100-190.<br />
Naturvårdsverket, 1999c. Bedömningsgrunder för Miljökvalitet. Grundvatten.<br />
Rapport 4915.<br />
Norrström, A. C. och Bergstedt, E., 2001. The impact of road de-icing salts (NaCl) on<br />
colloid dispersion and base cation pools in roadside soils. Water, Air and Soil<br />
Pollution.<br />
Nygårds, K. och Perers, J., 1970. Hydrogeologisk Undersökning av Badelunda<br />
åsen vid Hedemora, Kopparbergs län. S. 5, 7-8.<br />
Parkhurst, D. L. och Appelo, C.A.J., 1999. User’s guide to PHREEQC (version 2) – a<br />
copmputer program for speciation, batch-reaction, one dimensional transport, and<br />
inverse geochemical calculations. Rapport 99-4259.<br />
Pomper, A. B., 1981. Hydrochemical observations in the subsoil of the western part<br />
of the Netherlands. SGU, Rapporter och meddelanden nr 27.<br />
Shaikh, N. A., Karis, L., Snäll, S., Sundberg, A., Wik, N.-G., 1989. Kalksten och<br />
dolomit i Sverige. SGU, rapporter och meddelande nr.55.<br />
51
Wikner, T., Fogdestam, B., Thunnholm, B., 1999. Beskrivning till kartan över<br />
grundvattnet i Dalarnas län. SGU, serie Ah nr 18.<br />
Utredningar<br />
VIAK, 1974. Borlänge Kommun, Grundvattentäkten vid Övre Tjärna, Utvärdering av<br />
Vattentillgången. VIAK, nr 87. 1057.<br />
Ryttar, P.-A. och Gustafson, G., 1983. Borlänge Reservvattentäkt. VIAK AB,<br />
nr.5712.59 1285.<br />
Ryttar, P.-A,. 1982. Kopparbergs Läns Landsting, Solbackens Sjukhem,<br />
Korttidspumpning. VIAK AB, nr. 5712.1342.<br />
Ryttar, P.-A., 1986. Säters kommun, Uppbo Stora Skevdi, Återinfiltrationsanläggning.<br />
VA-Anläggningar A, nr. 5712.59 1416.<br />
Ryttar, P.-A.,1995. Hydrogeologisk Undersökning, Lennheden, Falu Kommun. GVT.<br />
Ryttar, P.-A., 1995. Falu Kommun, Lennheden, Hydrogeologisk Undersökning. GVT,<br />
nr. 2027.<br />
Ryttar, P.-A., 1995. Leksand Kommun, Insjöns Grundvattentäkt. GVT, nr. 2244.<br />
Ryttar, P.-A., 1996. Borlänge Kommun, Grundvattentäkten i Övre Tjärna,<br />
Prospektering av nytt brunnläge. GVT, nr. 2095.<br />
Ryttar, P.-A., 1999. Utsläpp av HNO3 på Bangården i Borlänge, Sanering av Mark och<br />
Grundvatten. GVT.<br />
Ryttar, P.-A., 2001. Gagnefs Kommun, Bäsna Vattenverk. <strong>Midvatten</strong> AB, nr. 2247.<br />
Ryttar, P.-A. och Strömgren, J., 2002. Del av <strong>Badelundaåsen</strong> i Avesta Kommun,<br />
Påverkan av vägsalt. <strong>Midvatten</strong> AB, nr. 2189.<br />
Ryttar, P.-A., 2002. Säters Vattenförsörjning, Reservvattentäkt. <strong>Midvatten</strong> AB, nr.<br />
2255.<br />
Ryttar, P.-A., 2003. Storheden, Hydrogeologisk Undersökning. nr.2115.<br />
Diverse analysprotokoll från arkiv på <strong>Midvatten</strong> AB.<br />
52
Internetreferenser<br />
Svenskt vatten, 2003.<br />
http://www.svensktvatten.nu/vonik4.html<br />
Naturvårdsverket, 2003a.<br />
http://www.naturvardsverket.se/dokument/fororen/kalka/forsur.html<br />
Naturvårdsverket, 2003b.<br />
http://www.naturvardsverket.se/dokument/lagar/bedgrund/grv/grvdok/grvalk.html<br />
USGS, 2003.<br />
http://www.usgs.gov/research/gis/title.html<br />
7 ANVÄNT KARTMATERIAL<br />
Berggrundskarta över Kopparbergs län, SGU serie Ah nr 18, skala 1:250 000.<br />
Karta över grundvattnet i Dalarnas län, SGU serie Ah nr 18, skala 1:250 000.<br />
Jordartskarta över Kopparbergs län, SGU serie Ca21, skala 1:250 000.<br />
Gröna Kartan, digital.<br />
8 BILAGOR<br />
BILAGA 1 Berggrundskarta, Kopparbergs län, SGU serie Ah 18.<br />
BILAGA 2 Jordartskarta, Kopparbergs län, SGU serie Ca 21.<br />
BILAGA 3 Sammanställning av vattenanalyser från brunnar <strong>längs</strong><br />
<strong>Badelundaåsen</strong> mellan Leksand och Avesta.<br />
BILAGA 4 Sammanställning av analyser som användes för studie av<br />
förändringar i <strong>grundvatten</strong>kvalitet över tiden.<br />
BILAGA 5 Programkod för simulering av mättnadsgrader i PHREEQC.<br />
BILAGA 6 Programkod för beräkning av modellens känslighet för<br />
förändringar i koldioxidtrycket.<br />
BILAGA 7 Översiktskarta Sundet-Insjön, skala 1:30 000.<br />
BILAGA 8 Översiktskarta Gräv-Bäsna, skala 1:50 000.<br />
BILAGA 9 Översiktskarta Lennheden, skala 1:15 000.<br />
BILAGA 10 Översiktskarta Borlänge, 1:40 000.<br />
BILAGA 11 Översiktskarta Solvarbo-Viggesnäs, 1:60 000.<br />
BILAGA 12 Översiktskarta Hedemora-Avesta, 1:70 000.<br />
BILAGA 13 Medgivande för nyttjande av Lantmäteriverkets kartor.<br />
Ärende nr: I 2006/2222.<br />
BILAGA 14 Medgivande för nyttjande av SGU’s kartor.<br />
Ärende nr 30-1817/2006.<br />
53
Från berggrundskartan Kopparbergs län. 1991. SGU serieAh 18 special karta i en upplaga av ca 10 ex.<br />
Bilaga 1
Från jordartskartan Kopparbergs län. 1951.SGU serie Ca 21.<br />
Bilaga 2
Undersökning av variation i <strong>grundvatten</strong>hårdhet<br />
i <strong>Badelundaåsen</strong> mellan Leksand och Avesta<br />
Sammanställning av vattenanalyser från brunnar <strong>längs</strong> hela profilen<br />
ID DATUM NAMN HARDHET Djup<br />
(m)<br />
MY<br />
(m)<br />
GVY Ca (mg/l) Mg<br />
(RH70)<br />
(mg/l)<br />
pH K (mg/l) HCO3<br />
(mg/l)<br />
Cl<br />
(mg/l)<br />
SO4<br />
(mg/l)<br />
Na<br />
(mg/l)<br />
% error SI<br />
calcite<br />
SI<br />
dolomit<br />
Avstånd_<br />
m<br />
X_COORD Y_COORD<br />
1 1996-10-14 Sundet 6.9 80.00 164 43.00 4.00 8.30 1.00 130 6.00 10.00 3.00 2.4 0.349 -0.290 0 1454991.00 6733366.20<br />
2 2000-01-11 Rb9805 6.2 48.00 166 162 40.00 2.80 8.20 1.20 95 17.00 8.50 3.20 4.0 0.094 -0.923 485 1455289.35 6732984.18<br />
3 2000-01-11 Rb9804 5.1 36.00 165 162 32.00 2.70 8.00 0.76 100 2.00 10.00 2.80 1.5 -0.167 -1.364 1064 1455743.32 6732623.97<br />
4 1996-11-06 Rb9605 6.1 64.00 167 162 35.00 3.90 8.20 0.82 119 1.00 13.00 2.40 -1.3 0.133 -0.643 1505 1456165.48 6732497.11<br />
5 1998-08-04 Br1 6.2 75.00 166 162 40.00 2.70 8.20 0.62 130 2.70 9.80 2.80 -1.2 0.226 -0.675 1631 1456115.61 6732381.93<br />
6 2000-01-11 Rb9806 5.3 44.00 170 162 32.00 3.40 8.20 0.71 100 2.00 12.00 2.40 1.4 0.027 -0.876 2227 1456706.57 6732301.78<br />
7 2002-07-18 Br 2 6.6 62.50 170 162 41.00 4.00 7.90 2.00 110 4.90 12.00 3.50 8.3 -0.037 -0.928 2360 1456829.83 6732250.39<br />
8 2001-08-20 Rb0105 4.9 62.00 171 162 30.00 3.00 7.70 2.00 96 5.00 11.00 3.00 -0.5 -0.429 -1.719 2392 1456860.28 6732242.78<br />
9 2002-07-08 Rb0204 8.4 80.00 171 162 0.00 0.00 7.70 0.00 150 0.00 0.00 0.00 2416 1456867.89 6732219.94<br />
10 2000-01-11 Br103 5.7 55.00 161 35.00 3.60 8.20 0.74 110 2.10 10.00 2.90 2.8 0.150 -0.584 2558 1457008.34 6732196.33<br />
11 2001-07-18 Rb0104 9.4 76.50 170 162 60.00 4.80 7.50 2.00 170 5.20 2.00 4.00 9.8 -0.130 -1.237 2797 1456780.36 6732124.80<br />
12 2000-01-11 Rb9803 6.7 43.00 173 162 42.00 3.70 8.10 1.00 120 9.50 17.00 3.80 0.0 0.170 -0.594 3245 1457218.71 6732031.84<br />
13 2003-04-02 Rb9802 8.0 44.00 178 162 47.00 6.40 8.10 2.00 160 2.00 11.00 2.80 2.3 0.255 -0.333 4204 1458136.85 6731755.05<br />
14 2003-04-02 Rb0106 8.4 52.00 177 162 52.00 5.00 7.90 2.00 160 2.00 12.00 2.20 3.8 0.101 -0.794 4817 1458586.50 6731339.61<br />
15 2002-06-19 Br111 9.9 70.00 64.00 4.40 7.80 4.00 160 12.00 10.00 10.00 13.0 0.235 -0.485 5918 1459073.49 6730351.78<br />
16 2001-07-31 Rb0102 8.8 39.00 167 162 56.00 4.30 8.00 2.00 170 7.80 16.00 4.60 0.9 0.312 -0.387 6941 1459830.87 6729663.51<br />
17 2001-07-18 Rb0101 8.8 32.00 163 162 56.00 4.50 7.80 2.00 160 8.80 17.00 4.90 3.1 0.075 -0.863 7083 1459884.59 6729532.48<br />
18 1992-09-29 Insjön Br6 9.5 42.50 55.00 4.30 8.10 0.90 153 17.00 27.00 6.70 -2.0 0.305 -0.453 8060 1460166.29 6728597.18<br />
19 1996-04-23 Grävs (Vattentäkt) 6.9 44.00 185 157 48.00 1.00 8.10 0.00 133 0.00 0.00 0.00 13854 1459558.67 6722834.35<br />
20 1992-06-09 Moje 6.4 42.00 41.00 3.00 8.00 0.60 119 2.00 15.00 2.40 2.0 0.001 -1.091 15577 1459793.47 6721127.43<br />
21 2002-11-19 Tallbacke Br3 8.5 28.00 166 56.00 3.30 8.10 2.00 140 9.00 11.00 5.00 9.3 0.319 -0.508 17154 1460410.87 6719676.60<br />
22 1995-04-27 Nyström 8.9 30.00 58.00 3.40 8.00 0.90 168 0.00 0.00 4.30 10.4 0.318 -0.514 18924 1461017.41 6718013.81<br />
23 1981-09-24 Gagnefs vårdcent 8.9 20.00 57.00 4.00 7.70 0.68 260 7.00 8.00 5.00 -15.5 0.184 -0.703 22351 1462989.58 6715211.43<br />
24 2001-08-30 Bäsna 8.0 29.50 53.00 2.80 7.90
Undersökning av variation i <strong>grundvatten</strong>hårdhet<br />
i <strong>Badelundaåsen</strong> mellan Leksand och Avesta<br />
Sammanställning av vattenanalyser från brunnar <strong>längs</strong> hela profilen<br />
ID DATUM NAMN HARDHET Djup<br />
(m)<br />
MY<br />
(m)<br />
GVY Ca (mg/l) Mg<br />
(RH70)<br />
(mg/l)<br />
pH K (mg/l) HCO3<br />
(mg/l)<br />
Cl<br />
(mg/l)<br />
SO4<br />
(mg/l)<br />
Na<br />
(mg/l)<br />
% error SI<br />
calcite<br />
SI<br />
dolomit<br />
Avstånd_<br />
m<br />
X_COORD Y_COORD<br />
40 1998-04-29 Banngården Br1 7.7 0.00 45.00 3.10 8.10 0.89 152 5.40 13.00 3.60 -4.3 0.267 -0.544 41554 1479291.07 6706937.40<br />
41 2000-11-01 Karlsgården 6.4 41.00 42.00 2.50 8.00 2.00 150 3.00 11.00 19.00 7.0 0.134 -0.875 42926 1480325.84 6706035.73<br />
42 1991-03-11 Frostbrunnsdalen 6.7 33.80 43.00 2.90 8.20 0.00 130 5.00 0.00 0.00 2.4 0.293 -0.502 45928 1481837.82 6703442.47<br />
43 1998-12-10 Solvarbo Br3 6.6 0.00 43.00 2.70 7.80 0.76 120 8.30 11.00 0.00 -0.9 -0.140 -1.399 59681 1493602.90 6696320.37<br />
44 1981-07-07 Uggelbo 7.2 0.00 0.00 0.00 7.90 0.00 123 13.00 10.00 0.00 62199 1495334.75 6694492.72<br />
45 1982-07-06 Solbacken 8.1 49.00 5.10 3.90 7.70 1.40 170 7.00 7.00 4.30 -59.7 -1.019 -2.113 71148 1503103.08 6690049.01<br />
46 2000-01-11 Viggesnäs (Br1) 8.9 21.00 107 56.00 4.90 7.90 1.10 170 10.00 17.00 5.40 74569 1506508.34 6689727.85<br />
47 1999-01-28 Hedemora 11.0 32.70 107 89 67.00 5.70 7.90 1.40 189 16.00 15.00 7.00 3.7 0.261 -0.525 82782 1511086.07 6682908.23<br />
48 2000-05-24 Rb9901 5.6 29.50 82 33.00 4.10 7.30 1.30 89 2.00 2.00 4.20 17.2 -0.911 -2.706 86320 1512508.27 6679669.08<br />
49 2000-05-24 Rb7501 9.1 0.00 59.20 3.35 8.00 0.88 160 12.00 21.00 6.70 2.1 0.244 -0.737 86635 1512481.54 6679355.11<br />
50 2000-05-24 Br100 4.8 56.00 28.00 3.60 7.70 1.10 59 20.00 14.00 7.20 5.6 -0.765 -2.399 88020 1513156.25 6678146.00<br />
51 2000-05-24 Rb9902 5.6 21.00 85 31.00 5.30 7.00 1.60 71 15.00 13.00 6.00 10.5 -1.344 -3.433 88475 1512762.11 6677918.87<br />
52 2000-05-24 Br101 7.3 48.00 42.00 6.00 7.70 2.10 89 29.00 20.00 7.50 5.0 -0.439 -1.700 90078 1514131.56 6677083.84<br />
53 2000-05-24 Rb9903 4.8 27.00 82 27.00 4.50 8.50 1.80 66 14.00 11.00 6.80 9.6 0.054 -0.647 90679 1514305.24 6676509.35<br />
54 2000-05-24 Br102 3.0 43.00 19.00 1.60 8.40 0.54 54 2.00 8.70 2.30 3.1 -0.255 -1.562 91203 1514672.65 6676135.25<br />
55 2000-05-24 Br108 7.9 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 79 93.00 0.00 0.00 92409 1515835.01 6675814.60<br />
56 2000-05-24 Br107 16.2 35.00 92.00 11.00 8 2.20 79.00 290.00 20 71.0 -6.827 0 -0.58 92625 1515915.17 6675614.198<br />
57 2000-05-24 Br106 7.2 43.00 38.00 7.80 0 0.00 140.00 7.40 19 16.0 92752 1515921.85 6675487.274<br />
58 2000-05-24 Br110 12.4 35.00 75.00 8.40 7.90 0.00 155 42.00 22.00 37.00 18.6 0.207 -0.515 93857 1516957.28 6675099.82<br />
59 1999-03-29 Br105 12.0 43.00 74.00 7.30 7.90 2.10 150 90.00 19.00 30.00 2.4 0.185 -0.614 94467 1517378.14 6674658.93<br />
60 2000-04-04 Rb9904 12.0 27.00 83 66.00 14.00 8.10 3.00 260 10.00 6.00 12.00 4.0 0.575 0.498 94838 1517525.10 6674318.24<br />
61 1999-01-19 Rb6803 12.0 17.50 73.00 5.70 7.50 2.30 230 16.00 19.00 12.00 0.8 -0.024 -1.134 95613 1517752.23 6673576.74<br />
62 2000-05-24 Br112 12.2 39.00 74.00 7.80 0.00 0.00 200 33.00 18.00 14.00 96033 1518006.07 6673242.72<br />
63 2000-05-24 Br115 9.4 25.00 56.00 6.60 0.00 0.00 130 33.00 13.00 11.00 97257 1518894.54 6672401.02<br />
64 2002-05-15 Germondsbo 12.0 34.00 74.00 7.30 7.50 2.00 180 28.00 20.00 13.00 8.5 -0.123 -1.230 98393 1519489.08 6671432.39<br />
65 2000-05-24 Skogsbo 12.5 60.90 75.00 8.90 0.00 0.00 200 14.00 11.00 9.70 100014 1521018.85 6670897.97<br />
66 2000-05-24 Rb8901 10.2 0.00 62.00 6.40 0.00 0.00 160 34.00 19.00 12.00 101416 1522263.25 6670251.40<br />
67 2000-05-24 Mästerbo 12.7 31.00 78.00 7.80 0.00 0.00 150 41.00 19.00 19.00 103636 1524189.38 6669148.17<br />
68 2000-05-24 Rb6005 12.6 0.00 77.00 7.90 0.00 0.00 150 39.00 17.00 18.00 105264 1525464.42 6668135.37<br />
Bilaga 3<br />
2006-10-08 20:29 Bilaga kvalitet.xlsProfil 2 av 2
Undersökning av variation i <strong>grundvatten</strong>hårdhet<br />
i <strong>Badelundaåsen</strong> mellan Leksand och Avesta<br />
Sammanställning av vattenanalyser använda för studie av förändringar i <strong>grundvatten</strong>kvalitet över tiden<br />
Sundets vattenverk<br />
Datum 79-02-27 80-02-20 81-02-19 82-02-16 83-02-21 84-02-16 85-02-01 86-02-01 87-02-01 88-02-01 94-10-19 95-06-15 95-10-16 96-10-14<br />
Hårdhet 6.5 6.5 6.9 6.6 6.8 6.2 6.3 7.1 6.5 5.8 6.8 6 6.7 6.9<br />
Alkalinitet 140 140 140 134 135 213 128 134 134 125 130 120 133 130<br />
pH 8 8 7.4 8 8 8.1 7.8 8.1 8.1 8.2 8.2 8.1 8.2 8.3<br />
Klorid (mg/l) 3 3 2 1 3 3 3 3 3 3 6 5 9 6<br />
Sulfat (mg/l) 9 7 6 5 10 8 8 7 6 8 12 13 14 10<br />
Insjöns vattenverk<br />
Datum 49-03-17 69-08-09 70-07-06 71-12-16 72-06-12 74-07-10 87-03-16 90-04-04 92-09-29 93-03-24 96-12-10 01-03-06<br />
Hårdhet 5.9 7.7 7.7 7.8 8.2 8.1 8.4 8.5 9.4 9.2 9.3 8.7<br />
Alkalinitet 119 131 125 128 149 130 145 149 153 152 170 180<br />
pH 8 7.4 8.2 7.5 7.4 7.8 8 7.6 8.1 8.1 8.2 8.2<br />
Klorid (mg/l) 2 15 13 16 15 20 15 15 17 17<br />
Sulfat (mg/l) 1 6 11 19 25 19 20 27 26<br />
Tallbacken, Br3<br />
Datum 68-11-16 81-06-15 83-06-08 84-07-16 86-06-02 87-06-15 88-06-15 89-08-15 91-04-24 02-09-12<br />
Hårdhet 7.1 8.1 7.4 7.5 8.1 7.8 7.5 8.2 7.5 7.9<br />
Alkalinitet 133 140 141 146 146 144 136 151 143 140<br />
pH 7.7 7.8 7.7 7.7 8.1 8 8.2 8.1 8.2 7.8<br />
Klorid (mg/l) 5 6 7 6 7 6 6 6 6<br />
Sulfat (mg/l) 8 12 15 13 15 13 12 13 13<br />
Petersburgs vattenverk<br />
Datum 69-05-22 84-01-10 86-01-07 92-01-29 93-01-20 94-01-24 95-01-24 96-02-08 97-01-15 99-01-28 00-01-11<br />
Hårdhet 9.5 10 9.8 9.7 10 9.6 9.6 9.3 10.1 11 10<br />
Alkalinitet 175 287 185 190 181 189 189 182 178 189 190<br />
pH 6.8 7.4 7.7 7.8 7.7 8 7.9 8 8 7.9 7.7<br />
Klorid 10 11 13 15 16 15 16 15 16 17<br />
Sulfat 2 13 15 14 13 14 16 16 15 14<br />
Bilaga 4<br />
2006-09-10 13:01 Bilaga kvalitet.xls/Tidsserier 1 av 2
Undersökning av variation i <strong>grundvatten</strong>hårdhet<br />
i <strong>Badelundaåsen</strong> mellan Leksand och Avesta<br />
Sammanställning av vattenanalyser använda för studie av förändringar i <strong>grundvatten</strong>kvalitet över tiden<br />
Viggesnäs vattenverk<br />
Datum 69-01-15 84-01-10 86-02-07 92-01-29 93-01-20 94-01-24 95-01-24 96-02-08 99-01-28 00-01-11<br />
Hårdhet 8.2 8.6 9 8.4 8.4 8.4 8.5 8.3 8.9 8.9<br />
Alkalinitet 156 255 160 160 158 160 163 159 169 170<br />
pH 6.8 7.6 8.1 8 7.8 8 8.1 8.1 7.6 7.9<br />
Klorid (mg/l) 11 7 9 12 11 11 12 10 8.2 10<br />
Sulfat (mg/l) 5 12 13 16 17 16 17 16 14 17<br />
Grådö vattenverk<br />
Bilaga 4<br />
Datum 82-06-21 82-07-06 82-08-03 90-11-19 91-05-21 91-12-03 92-05-25 92-11-19 93-05-12 93-11-16 94-06-03 94-11-01 95-05-02 95-11-16 96-02-09 96-05-09 96-10-28 97-05-12 97-10-14<br />
Hårdhet 9.8 10.3 10.8 11.3 11.3 11.5 11.1 11.4 10.9 12.9 11.5 11.3 11.2 11 11.3 11.4 10.9 11.3 11.7<br />
Alkalinitet 200 210 210 232 224 230 215 214 203 254 223 221 219 226 226 224 214 223 225<br />
pH 7.7 7.8 7.8 8 8 8.1 7.9 7.9 7.8 7.9 7.6 8 8 8.1 8.1 7.9 7.7 7.8 7.7<br />
Klorid (mg/l) 10 11 10 11 11 10 11 12 10 12 10 14 12 13 13 9 13 12<br />
Sulfat (mg/l) 15 16 16 18 15 16 18 18 17 19 19 19 21 21 20 18 18 17<br />
Germundsbo vattenverk<br />
Datum 60-05-03 65-04-12 70-05-14 75-05-22 80-03-11 85-06-17 88-06-20 90-06-18 93-05-17 95-05-16 96-05-14 97-05-13 98-05-13 99-05-18 00-08-14 01-11-14 02-05-15<br />
Hårdhet 7.9 8.1 8.3 9.7 9.7 9.3 9.3 9.7 10.2 10.7 10.5 11 11.7 11 11 11 12<br />
Alkalinitet 144 160 160 180 190 180 164 179 178 200 198 205 198 210 200 200 180<br />
pH 7.7 7.7 7.8 7.2 7.3 7.6 7.8 7.9 7.8 7.9 7.7 8.2 7.6 8.2 8.2 7.6 7.5<br />
Klorid (mg/l) 11 11 8 11 11 13 19 27 24 23 21 30 27 26 24 28<br />
Sulfat (mg/l) 14 11 17 16 20 16 18 19 19 18 19 19 20 19 20<br />
Mästerbo vattenverk<br />
Datum 60-05-19 63-05-20 64-07-20 64-09-02 67-05-23 68-05-16 69-05-27 70-05-14 71-05-17 72-05-16 73-05-16 74-05-20 75-05-22 76-06-16 77-06-16 78-06-13 79-06-11 80-06-05 81-06-09<br />
Hårdhet 6.3 6.4 6.4 6.2 6.6 6.7 6.8 7 7.3 7.3 7.4 7.4 7.8 7.9 8 8.2 8.4 8.1<br />
Alkalinitet 107 114 100 110 119 110 113 110 110 110 120 130 120 120 130 130 130 140 130<br />
pH 7.4 7.3 7.3 7.3 7.4 7.3 7.4 7.5 7.5 7.3 7.4 7.3 7.7 7.5 7.5 7.3 7.4 7.4<br />
Klorid (mg/l) 12 7 10 11 14 14 18 18 23 24 22 19 21 23 22 22 23 22 24<br />
Sulfat (mg/l) 9.3 15 15 14 16 11 10 11 14 19 18 17 19 18 20 20 16<br />
Datum 99-10-18 00-05-24<br />
Hårdhet 10 12.7<br />
Alkalinitet 150 150<br />
pH<br />
Klorid (mg/l) 40 41<br />
Sulfat (mg/l) 19 19<br />
2006-09-10 13:01 Bilaga kvalitet.xls/Tidsserier 2 av 2
Input file: C:\DOCUME~1\manuell\LOKALA~1\Temp\phreeqc.tmp<br />
Output file: C:\exjobb\PHREEQC\SI_berakning_6C.out<br />
Database file: C:\Program\Phreeqc\Phreeqc.dat<br />
------------------<br />
Reading data base.<br />
------------------<br />
SOLUTION_MASTER_SPECIES<br />
SOLUTION_SPECIES<br />
PHASES<br />
EXCHANGE_MASTER_SPECIES<br />
EXCHANGE_SPECIES<br />
SURFACE_MASTER_SPECIES<br />
SURFACE_SPECIES<br />
RATES<br />
END<br />
------------------------------------<br />
Reading input data for simulation 1.<br />
------------------------------------<br />
Bilaga 5<br />
TITLE Badelunda Åsen<br />
SOLUTION_SPREAD<br />
units mg/l<br />
Number temp pH Ca Mg Na K Alkalinity Cl S<br />
1 6 8.30 43.00 4.00 3.00 1.00 130 6.00 10.00<br />
2 6 8.20 40.00 2.80 3.20 1.20 95 17.00 8.50<br />
3 6 8.00 32.00 2.70 2.80 0.76 100 2.00 10.00<br />
4 6 8.20 35.00 3.90 2.40 0.82 119 1.00 13.00<br />
5 6 8.20 40.00 2.70 2.80 0.62 130 2.70 9.80<br />
6 6 8.20 32.00 3.40 2.40 0.71 100 2.00 12.00<br />
7 6 7.90 41.00 4.00 3.50 2.00 110 4.90 12.00<br />
8 6 7.70 30.00 3.00 3.00 2.00 96 5.00 11.00<br />
9 6 8.20 35.00 3.60 2.90 0.74 110 2.10 10.00<br />
10 6 7.50 60.00 4.80 4.00 2.00 170 5.20 2.00<br />
11 6 8.10 42.00 3.70 3.80 1.00 120 9.50 17.00<br />
12 6 8.10 47.00 6.40 2.80 2.00 160 2.00 11.00<br />
13 6 7.90 52.00 5.00 2.20 2.00 160 2.00 12.00<br />
14 6 7.80 64.00 4.40 10.00 4.00 160 12.00 10.00<br />
15 6 8.00 56.00 4.30 4.60 2.00 170 7.80 16.00<br />
16 6 7.80 56.00 4.50 4.90 2.00 160 8.80 17.00<br />
17 6 8.10 55.00 4.30 6.70 0.90 153 17.00 27.00<br />
18 6 8.10 48.00 1.00 0.00 0.00 133 0.00 0.00<br />
19 6 8.00 41.00 3.00 2.40 0.60 119 2.00 15.00<br />
20 6 8.10 56.00 3.30 5.00 2.00 140 9.00 11.00<br />
21 6 8.00 58.00 3.40 4.30 0.90 168 0.00 0.00<br />
22 6 7.70 57.00 4.00 5.00 0.68 260 7.00 8.00<br />
23 6 7.90 53.00 2.80 4.80 2.00 150 6.60 0.00<br />
24 6 8.10 48.00 2.60 3.40 0.90 151 4.00 16.00<br />
25 6 8.20 42.90 2.00 2.90 1.90 130 3.00 13.00<br />
26 6 8.00 18.60 1.40 1.70 0.50 63 1.00 5.00<br />
27 6 7.10 42.00 3.20 1.60 3.40 131 1.00 8.00<br />
28 6 6.70 9.60 1.00 1.60 1.00 32 2.00 6.00<br />
29 6 6.70 10.50 1.10 3.00 2.00 34 3.00 5.00<br />
30 6 8.10 39.00 2.30 3.40 0.80 117 5.00 16.00<br />
31 6 8.10 46.00 4.00 3.50 1.20 148 2.00 12.00<br />
32 6 8.10 44.00 3.80 4.10 0.80 138 5.00 14.00<br />
33 6 6.50 5.50 0.50 1.10 0.50 10 1.00 2.00<br />
34 6 7.80 28.00 1.40 2.30 0.91 180 4.00 5.00<br />
35 6 8.10 38.80 2.50 4.10 0.74 126 5.00 10.00<br />
36 6 8.10 46.00 3.00 0.00 0.00 143 10.00 0.00<br />
37 6 7.70 70.00 6.00 10.00 6.00 190 12.00 40.00<br />
38 6 8.10 45.00 3.10 3.60 0.89 152 5.40 13.00<br />
39 6 8.00 42.00 2.50 19.00 2.00 150 3.00 11.00<br />
40 6 8.20 43.00 2.90 0.00 0.00 130 5.00 0.00<br />
41 6 7.80 43.00 2.70 0.00 0.76 120 8.30 11.00<br />
42 6 7.90 0.00 0.00 0.00 0.00 123 13.00 10.00<br />
43 6 7.70 5.10 3.90 4.30 1.40 170 7.00 7.00<br />
44 6 7.90 56.00 4.90 5.40 1.10 170 10.00 17.00<br />
45 6 7.90 67.00 5.70 7.00 1.40 189 16.00 15.00<br />
46 6 7.30 33.00 4.10 4.20 1.30 89 2.00 2.00<br />
47 6 8.00 59.20 3.35 6.70 0.88 160 12.00 21.00<br />
48 6 7.70 28.00 3.60 7.20 1.10 59 20.00 14.00<br />
49 6 7.00 31.00 5.30 6.00 1.60 71 15.00 13.00<br />
50 6 7.70 42.00 6.00 7.50 2.10 89 29.00 20.00<br />
51 6 8.50 27.00 4.50 6.80 1.80 66 14.00 11.00<br />
52 6 8.40 19.00 1.60 2.30 0.54 54 2.00 8.70<br />
53 6 7.90 75.00 8.40 37.00 0.00 155 42.00 22.00<br />
54 6 7.90 74.00 7.30 30.00 2.10 150 90.00 19.00<br />
55 6 8.10 66.00 14.00 12.00 3.00 260 10.00 6.00<br />
56 6 7.50 73.00 5.70 12.00 2.30 230 16.00 19.00<br />
57 6 7.50 74.00 7.30 13.00 2.00 180 28.00 20.00<br />
SELECTED_OUTPUT<br />
file badalunda_SI_6C.xls<br />
saturation_indices calcite aragonite dolomite<br />
pe<br />
PERCENT_ERROR<br />
end<br />
C:\exjobb\Aktuella filer\Slutrapport\Bilagor\Bilaga5.doc 2006-09-10 1 av 1
Kod för beräkning av modellens känslighet för förändringar i koldioxidtrycket.<br />
a) Representativt koldioxidtryck under markytan.<br />
Title Jämvikt med Kalcit<br />
solution 1<br />
equilibrium_phases<br />
calcite<br />
CO2(g) –2,0<br />
end<br />
b) Ungefärligt koldioxidtryck i atmosfären.<br />
Title Jämvikt med Kalcit<br />
solution 1<br />
equilibrium_phases<br />
calcite<br />
CO2(g) –3,5<br />
end<br />
Bilaga 6<br />
C:\exjobb\Aktuella filer\Slutrapport\Bilagor\Bilaga6.doc 2006-09-10 1
5ƒ<br />
ƒ<br />
5ƒ<br />
‚˜WVHS<br />
5ƒ<br />
fI<br />
„—<br />
5ƒ<br />
5ƒ<br />
5ƒ<br />
5ƒ<br />
†——<br />
f22—<br />
f—<br />
HFW2rE2RFPr<br />
RFP2rE2UFSr<br />
UFS2rE2IHFPr<br />
IHFP2rE2ITFPr<br />
‚˜WVHR ‚˜WTHS<br />
5ƒ<br />
5ƒ<br />
f2P<br />
‚˜HIHR<br />
5ƒ<br />
5ƒ5ƒ5ƒ<br />
5ƒ 5ƒ<br />
eF<br />
‚˜WVHT<br />
fIHQ<br />
5ƒ ‚˜WVHQ<br />
‚˜HIHS<br />
‚˜HPHR<br />
y—222<br />
w22—<br />
ƒ2—<br />
w2—<br />
q—22—<br />
ƒ——22—<br />
5ƒ<br />
‚˜HIHT<br />
H SHH IHHH ISHH PHHH PSHH QHHH QSHH w<br />
‚˜WVHP<br />
5ƒ<br />
5ƒ<br />
<br />
fIII<br />
‚˜HIHP<br />
‚˜HIHI<br />
5ƒ 5ƒ<br />
5ƒ<br />
s<br />
‡<br />
x<br />
ƒ<br />
i<br />
fsveqe2U<br />
ƒEs<br />
u——22——<br />
IXQH2HHH
‡<br />
x<br />
i<br />
5ƒ<br />
q2—<br />
5ƒ<br />
w<br />
5ƒ<br />
„—˜—fQ<br />
5ƒ<br />
x<br />
5ƒ<br />
q—2<br />
ƒ<br />
H THH IPHH IVHH PRHH QHHH QTHH RPHH RVHH SRHH THHH TTHH w<br />
„—<br />
5ƒ<br />
5ƒ<br />
5ƒ<br />
5ƒ<br />
f—<br />
†——<br />
f22—<br />
f—<br />
HFW2rE2RFPr<br />
RFP2rE2UFSr<br />
UFS2rE2IHFPr<br />
IHFP2rE2ITFPr<br />
5ƒ<br />
eF<br />
y—222<br />
w22—<br />
ƒ2—<br />
w2—<br />
q—22—<br />
ƒ——22—<br />
fsveqe2V<br />
qEf—<br />
u——22——<br />
IXSH2HHH
‡<br />
fIH<br />
5ƒ<br />
x<br />
ƒ<br />
i<br />
fPHI<br />
5ƒ<br />
fPHQ<br />
5ƒ<br />
fPHR<br />
fPHT<br />
5ƒ<br />
5ƒ<br />
fPHS<br />
5ƒ<br />
‚˜WPHS<br />
5ƒ<br />
H SHH IHHH ISHH PHHH w<br />
5ƒ<br />
5ƒ<br />
5ƒ<br />
5ƒ<br />
‚˜WPHP<br />
5ƒ<br />
„—<br />
†——<br />
f22—<br />
f—<br />
HFW2rE2RFPr<br />
RFP2rE2UFSr<br />
UFS2rE2IHFPr<br />
IHFP2rE2ITFPr<br />
‚˜WPHQ<br />
5ƒ<br />
eF<br />
y—222<br />
w22—<br />
ƒ2—<br />
w2—<br />
q—22—<br />
ƒ——22—<br />
fsveqe2W<br />
v<br />
u——22——<br />
IXIS2HHH
„—<br />
5ƒ<br />
5ƒ<br />
5ƒ<br />
5ƒ<br />
†——<br />
f22—<br />
f—<br />
HFW2rE2RFPr<br />
RFP2rE2UFSr<br />
UFS2rE2IHFPr<br />
IHFP2rE2ITFPr<br />
‚˜UQHU<br />
5ƒ 5ƒ5ƒ<br />
eF<br />
‚˜UQHT<br />
‚˜VPIH€<br />
5ƒ<br />
<br />
y—222<br />
w22—<br />
ƒ2—<br />
w2—<br />
q—22—<br />
ƒ——22—<br />
5ƒ<br />
2„—<br />
f—2f<br />
H RHH VHH IPHH ITHH PHHH PRHH PVHH QPHH QTHH RHHH w<br />
5ƒ<br />
5ƒ<br />
u—<br />
f—2fIH<br />
5ƒ<br />
p˜—<br />
5ƒ<br />
‡<br />
x<br />
ƒ<br />
i<br />
fsveqe2IH<br />
f<br />
u——22——<br />
IXRH2HHH
5ƒ<br />
ƒ—˜2fQ<br />
‡<br />
5ƒ<br />
x<br />
ƒ<br />
…˜<br />
i<br />
†——<br />
H IHHH PHHH QHHH RHHH SHHH THHH w<br />
ƒ˜—<br />
5ƒ<br />
„—<br />
5ƒ<br />
5ƒ<br />
5ƒ<br />
5ƒ<br />
†——<br />
†——<br />
f22—<br />
f—<br />
HFW2rE2RFPr<br />
RFP2rE2UFSr<br />
UFS2rE2IHFPr<br />
IHFP2rE2ITFPr<br />
†<br />
<br />
5ƒ<br />
eF<br />
y—222<br />
w22—<br />
ƒ2—<br />
w2—<br />
q—22—<br />
ƒ——22—<br />
fsveqe2II<br />
ƒ—˜E†<br />
u——22——<br />
IXTH2HHH
€˜2F<br />
5ƒ<br />
‚˜USHI<br />
r—<br />
‚˜WWHP<br />
5ƒ<br />
5ƒ<br />
<br />
5ƒ<br />
‚˜WWHI<br />
5ƒ<br />
‚˜WWHQ<br />
H IHHH PHHH QHHH RHHH SHHH w<br />
fIHH<br />
fIHI<br />
5ƒ<br />
5ƒ 5ƒ<br />
‡<br />
x<br />
ƒ<br />
fIHP<br />
fIHT<br />
i<br />
<br />
5ƒ<br />
5ƒ5ƒ<br />
fIHV<br />
fIHU<br />
5ƒ<br />
fIIH<br />
fIHS<br />
5ƒ 5ƒ<br />
5ƒ 5ƒ<br />
‚˜WWHR<br />
fIIP fIIS<br />
5ƒ<br />
5ƒ<br />
q˜<br />
5ƒ<br />
„—<br />
5ƒ<br />
5ƒ<br />
5ƒ<br />
5ƒ<br />
ƒ˜<br />
5ƒ<br />
†——<br />
f22—<br />
f—<br />
HFW2rE2RFPr<br />
RFP2rE2UFSr<br />
UFS2rE2IHFPr<br />
IHFP2rE2ITFPr<br />
‚˜VWHI<br />
5ƒ<br />
w˜<br />
5ƒ<br />
fsveqe2IP<br />
r—Ee—<br />
u——22——<br />
IXUH2HHH<br />
eF<br />
y—222<br />
w22—<br />
ƒ2—<br />
w2—<br />
q—22—<br />
ƒ——22—<br />
‚˜THHS
BESKED OM NYTTJANDE AV<br />
LANDSKAPSINFORMATION<br />
Illustrationer<br />
2006-11-21<br />
Ärende nr: I 2006/2222<br />
Handläggare: Ingela Eriksson<br />
L A N T M Ä T E R I E T<br />
Uppsala universitet<br />
Geovetenskaper<br />
Att. Manuel Entrambasaguas<br />
Villavägen 16 Geocentrum<br />
752 36 UPPSALA<br />
Följdprodukt till grundläggande landskapsinformation<br />
Lantmäteriverket upplåter rätt att nyttja grundläggande landskapsinformation<br />
som illustration vid framställning av ett Examensarbete.<br />
Följdprodukten innehåller 5 st illustrationer framställda i max A4format,<br />
1 st max A3-format och 1 st max A5-format, upplaga högst 10<br />
exemplar. Som underlag används Terrängkartan.<br />
På illustrationen införs följande text:<br />
© Lantmäteriverket Gävle 2006. Medgivande I 2006/2222 .<br />
För nyttjanderätten utgår ersättning om 0 kronor. Lagstadgad<br />
moms tillkommer.<br />
Betalningsvillkor enligt villkor på faktura. Faktura skickas separat.<br />
För Lantmäteriverket<br />
Ingela Eriksson<br />
Villkor:<br />
Ett referensexemplar av tryckt följdprodukt tillställs Lantmäteriverket, Kundtjänst, 801 82 Gävle.<br />
Medgivandet gäller endast framställning av i beskedet angiven produkt. Förändringar i<br />
användningen av den grundläggande landskapsinformationen i förhållande till angiven produkt<br />
får endast ske efter nytt medgivande av Lantmäteriverket.<br />
Lantmäteriverket erinrar om att samma medgivande kan komma att lämnas till andra sökande.<br />
Bestämmelser om att tillstånd för upprättande av databaser som innehåller landskapsinformation<br />
och för spridning av kartor och andra sammanställningar av landskapsinformation finns i lagen<br />
(1993:1742) om skydd för landskapsinformation.<br />
Tillstånd meddelas av Lantmäteriverket, Totalförsvarsenheten, 801 82 GÄVLE.<br />
LANTMÄTERIVERKET 801 82 GÄVLE<br />
FAX: 026 – 68 75 94<br />
Organisationsnummer: 202100-4888
Publiceringstillstånd 1(1)<br />
Vårt datum/Our date Vår beteckning/Our reference<br />
2006-11-22 30-1817/2006<br />
Ert datum/Your date Er beteckning/Your reference<br />
2006-11-21 Manuel Entrambasaguas<br />
Kundtjänst<br />
Uppsala universitet<br />
Handläggare, direkttelefon/Our reference, telephone Inst. geovetenskaper<br />
Jan-Åke Nilsson tel 018-17 93 87 Villavägen 16<br />
752 36 Uppsala<br />
Publiceringstillstånd för utsnitt från jordartskarta och berggrundskarta Kopparbergs (Dalarnas) län.<br />
Sveriges geologiska undersökning (SGU) medger Manuel Entrambasaguas rätt att i examensarbete vid<br />
Geovetarcentrum Uppsala universitet nyttja utsnitt från jordartskarta och berggrundskarta för<br />
Kopparbergs (Dalarnas) län enligt ansökan för rapporten ”Undersökning av variation i hårdhet i<br />
<strong>grundvatten</strong> i <strong>Badelundaåsen</strong> mellan Leksand och Avesta.”<br />
Vid publicering skall bilderna förses med följande märkning:<br />
Exempel:<br />
”Från SGUs berggrundskarta Kopparbergs län. Ca 40. 1964.<br />
© Sveriges geologiska undersökning (SGU). Medgivande: 30-1817/2006.”<br />
I publiceringstillståndet ingår rätt att scanna kartbilden. Den scannade bilden får dock inte användas för<br />
andra ändamål än det som här angivits.<br />
Ingen avgift utgår för medgivandet.<br />
Med vänlig hälsning<br />
Jan-Åke Nilsson<br />
Organisationsnr. 202100-2528