Vurdering af koncentration og varighed af BAM-forurening i grundvand

4 Sammenfattende vurdering

Rapportens modelleringer og vurderinger giver et overordnet billede af forventede gennemsnitlige koncentrationsniveauer og udviklingstendenser for BAM forureningen i Danmark.

Modelleringen viser, at cirka 99% af den dichlobenil mængde der er nedsivet i jorden, på nuværende tidspunkt er blevet omdannet til BAM. Heraf er cirka 100% blevet udvasket fra de øverste 2 - 3 mu.t. Dette resultat er i overensstemmelse med fundindhold af dichlobenil og BAM i jordprøver fra de øverste meter af undersøgte jordprofiler.

Under den afgørende forudsætning at BAM ikke nedbrydes i de dybere jordlag og grundvand, viser modelleringen, at den udvaskede BAM mængde (totalt ca. 500 tons) forekommer udbredt i grundvandet og/eller i dæklagene herover samt i overfladevand. Dette giver grundlag for et langvarigt og i visse områder stigende BAM indhold i grundvand og vandindvindingsboringer.

Geohydrologiske forhold

Mht. strømningsforhold viser modelleringen, at ankomsttidspunktet, koncentrationen og varigheden af BAM forureningen i grundvandet variere meget afhængigt af tykkelsen og typen af lerdæklag samt af vandbalanceforholdene.

Modelleringen viser således, at de højeste aktuelle BAM koncentrationer og overskridelser af grænseværdien for grundvand, generelt er knyttet til grundvandsmagasiner uden lerdæklag eller grundvandsmagasiner med tynde dæklag af ler.

BAM forureningen har i disse situationer gennemsnitligt set nået sit maksimum omkring år 2000, og aftager herefter til under 0.1 m g/l omkring cirka år 2020 – 40. Dette gælder generelt for de modelleringer, hvor BAM forureningskilderne ligger nedstrøms i modeloplandet, mens modellen viser mindst 40 - 50 år længere varighed af forureningen når BAM forureningskilderne findes spredt i store dele af grundvandsoplandet og BAM samtidig spredes i et tykt grundvandsmagasin.

Der er grundlag for sårbarhedsmæssigt, at skelne mellem forskellige lertykkelser af bundmoræne. For 16 m lerlag viser modelberegningerne et gennemsnitligt BAM indhold i vandindvindingsboringerne på < 0.01 - 0.05 m g/l omkring år 2000. For den videre udvikling af BAM indholdet frem til år 2080, viser beregningerne for denne lertykkelse, et stigende BAM indhold til koncentrationer omkring, eller over, 0.1 m g/l i slutningen af modelperioden (år2080).

For 30 m lerlag af bundmoræne viser modelleringen at BAM forureningen først vil bryde igennem til grundvandet omkring år 2050 - 70, men herefter fortsætter med at stige frem til cirka år 2150 eller længere. Modelleringen viser tilsvarende sene BAM gennembrud og lavere maksimumskoncentrationer i grundvand under dybe tykke indlejrede lerlag uden sprækker eller "sandvinduer".

Lerlagsberegningerne indikerer således overordnet, at vandindvinding vil kunne fortsættes under tykke lerlag (30 m eller derover) uden eller med lave indhold af BAM frem til cirka midten eller slutningen af dette århundrede. Ved gennembrud af BAM i boringerne på dette tidspunkt, vil indvindingen kunne omlægges til grundvandsmagasiner uden lerlag, eller under tynde lerlag (< 5 – 6 m), der i mellemtiden er blevet BAM-fri.

Det skal bemærkes, at lerlagsberegningerne er følsomme overfor den usikkerhed der er mht. sprækkers optræden i dybe lerlag. Sprækkeafstanden (1m), der ligger til grund for rapportens vurderinger, er fremkommet ved kalibrering af modellen overfor aktuelle BAM fundværdier. Lerområder med større afstand (5 – 10 m) mellem dybe sprækker vil være væsentligt mere udsat for udvaskning af BAM til grundvandet end eksemplerne i vurderingen.

Modelleringerne viser endvidere, at grundvandet er særligt udsat for BAM forurening under dæklag af kraftigt glacialt forstyrret ler, f.eks. randmoræner, samt i øvrigt under heterogent ler med mange tynde sandlag. Randmoræner findes lokalt indenfor samme udbredelsesområde som bundmorænen og dermed både over grundvandsmagasiner af sand og kalk (geologisk hovedtype 2 og 4). I disse områder modelleres der, alt andet lige, et aktuelt BAM indhold i grundvandet omkring eller over grænseværdien og et efterfølgende langvarigt BAM indhold i indvindingsboringerne.

Modelleringen viser, at få forurenede BAM kilder, vil kunne give anledning til spredning af BAM til boringer i flere kilometers afstand fra forureningskilderne. Dette gælder særligt i grundvandsmagasiner, hvor indvindingen sker fra en højtliggende tynd vandførende zone, f,eks. i kalkmagasiner. Disse giver tillige ringe mulighed for fortynding ved vertikal opblanding og af samme årsag er de modellerede koncentrationer og spredningen af BAM i kalk-hovedtypen også generelt større i forhold til de øvrige typer af grundvandsmagasiner i vurderingen. Dette er i overensstemmelse med en højere fundhyppighed af BAM i kalkmagasiner i grundvandsovervågningen. I vurderingen er ikke inddraget betydningen af sprækker i kalk. Forekomsten af sprækker i kalken vil forstærke disse egenskaber.

Modelleringen viser endeligt at BAM indholdet i grundvandet er afhængigt af de hydrologiske forhold, således at grundvandet vil være væsentligt mindre udsat for BAM forurening i områder med lille grundvandsdannelse og/eller stor overfladisk afstrømning.

Arealanvendelse og forureningsmønster

Modelleringens højeste BAM indhold forekommer i indvindingsboringer under modeloplandets byområde, mens BAM indholdet i landbrugsområdet generelt er lavere. Lavere BAM koncentrationer og større afstand mellem forureningskilderne i landbrugsområdet betyder, alt andet lige, lavere fundhyppigheder og kortere varigheden af BAM forurening end i byområder.

Mht. placeringen af BAM kilderne i oplandet viser modelleringen, at varigheden alt andet lige vil være kortest, hvor forureningskilderne ligger nedstrøms i grundvandsoplande. Omvendt forekommer den længste varighed i områder hvor BAM forureningskilderne findes fordelt i store dele af grundvandsoplandet opstrøms for indvindingsboringerne.

En jernbanestrækning, der er modelleret som eksempel på en intensivt BAM-belastet kildetype (20 kg/ha/år), viser at denne type kilder vil kunne påvirke grundvandet og boringer i et store dele af oplandet. I indvindingsboringer under 16 m lerdæklag forårsager jernbanen et modelleret BAM indhold på omkring 0.01-0.4 mg/l i år 2000, som stiger til 0.4 -1.2 mg/l i 2080 i store dele af grundvandsoplandet nedstrøms for banen.

Modellering af BAM forurening, forårsaget af dichlobenil behandling omkring vandværksboringer på vandforsyningsanlæg viser at der er en forureningsrisiko, specielt overfor boringer med små indvindingsmængder. Ved gennemsnitsdoseringen 5 kg/ha/år på et 100 m2 areal omkring en boring med lille indvindingsmængde (50.000 m3/år) under 16 m lerlag, viser modelleringen BAM koncentrationer i vandværksboringen omkring 0.01 µ/l i år 2000, stigende til maksimalværdierne 0,06 - 0.08 µg/l omkring 2050. De maksimale koncentrationer i samme boring, men ved stor indvindingsmængde (365.000 m3/år) er omkring 0.01 mg/l i hele modelperioden 2000 – 2080. I sandjordsområder vil forureningsrisikoen være større, mens et evt. forureningsløb, alt andet lige, vil være mere kortvarigt end i lerområderne.

Modelleringen viser således, at såfremt der er foregået en systematisk behandling af vandværksgrunde med dichlobenil, vil dette i sig selv potentiel kunne betinge hovedparten af BAM fund i grundvandet. At dette ikke synes at være tilfældet, fremgår af at vandværkssgrunde med rester af dichlobenil, blot udgør en enkelt af en lang række andre arealbenyttelser med tilsvarende fund af dichlobenil (delrapport 2).

Vandindvinding

Mht. vandindvindingsmængder viser modelleringen, at de laveste gennemsnitlige BAM koncentrationer, alt andet lige, fortrinsvis optræder i boringer med stor vandindvinding (365.000 m3/år) i tykke grundvandsmagasiner pga. vertikal opblanding med ikke BAM forurenet vand. Samtidig må der dog forventes en større BAM fundhyppighed netop i store indvindinger, fordi disse vil kunne trækkes BAM forurening til boringerne fra flere og fjernere forureningskilder end mindre indvindinger (<50.000 m3/år). Dette gælder særligt i grundvandsmagasiner, hvor indvindingen sker fra en højtliggende tynd vandførende zone, f,eks. i kalkmagasiner.

Udpegning af sårbarhed

Som nævnt viser modelleringen, at ankomsttidspunktet, koncentrationen og varigheden af BAM forureningen i grundvandet varierer meget afhængigt af tykkelsen og typen af lerdæklag og grundvandsmagasin samt af vandbalanceforholdene.

Dette viser at der er grundlag for at zonere grundvandets sårbarhed overfor BAM forureningen. I konkrete oplande kan en zonering gennemføres på grundlag af kortlagte data for geologi, vandbalanceforhold samt beliggenhed af mulige og konstaterede BAM forureningskilder.

På grundlag af undersøgelsens følsomhedsanalyse skal det dog tilføjes, at den forventede variation af nøgleparametre for jord og forureningsstoffer udgør en væsentlig usikkerhedsfaktor. Ved modelvurderinger af sårbarhed i konkrete oplande vil kvaliteten af vurderingerne derfor være afhængig af, at der foretages en lokal bedømmelse og afklaring af disse usikkerheder. Dette vil kunne gennemføres dels ved modelanalyse og dels modelkalibrering overfor lokale hydrologiske og kemiske moniteringsdata, herunder aldersindikatorer for grundvandet samt evt. indsamling af supplerende lokale hydrauliske data for jordmaterialer.

På dette grundlag vurderes modelberegninger at kunne bidrage som værktøj til udpegning af egnede placeringer af fremtidige vandforsyningsanlæg, som undgår eller væsentligt reducerer risikoen for påvirkning af vandindvindingen med BAM.

Modelvalidering

Opbygningen af modelvurderingen på skønnede gennemsnitsforhold indebærer, at BAM koncentrationen i grundvandet i konkrete oplandssituationer, selvsagt vil kunne afvige betydeligt fra rapportens vurderinger af koncentrationer og varighed.

Grundvandsmodellen giver i sin nuværende opsætning aktuelle BAM koncentrationer i indvindingsboringerne i intervallet 0 m g/l – cirka 2 m g/l. Dette er i generel overensstemmelse med grundvandsovervågningens fundværdier af BAM.

Specielt for indflydelsen af lerlagstykkelsen viser modelleringen ingen aktuelle BAM indhold under 30 m lerlag, Dette er i generel overensstemmelse med meget lave koncentrationer og lave fundhyppigheder under tykke lerlag i grundvandsovervågningen.

Sammenlignet med de aktuelle fundværdier af BAM giver grundvandsmodellen i sin nuværende opsætning tilsyneladende generelt for høje BAM værdier i grundvandet i de områder hvor den geologiske hovedtype med frit sandmagasin er fremherskede (Midtjylland).

Med henblik på en nærmere validering af modellen er der behov for en egentlig gennemgang af boringsdata og arealdata for boringer med og uden BAM fund, og herunder en nærmere analyse af følgende usikkerhedsaspekter i relation til grundvandsmoniteringens grundlag:
Belastningen og belastningsmønsteret for dichlobenil kan lokalt og/eller regional være hhv. mindre og anderledes end antaget i modellen. Specielt for sandede landområde i Midtjylland kan afstanden mellem BAM kilderne være større end antaget med en lav fundsandsynlighed til følge. Dette vil alt andet lige slå igennem som en statistisk fejl ved et lille antal moniteringsboringer og blive yderligere påvirket i negativ retning, hvis placeringen af nogle af disse (f.eks. markvandingsboringer) systematisk "undgår" typisk behandlede arealer.
BAM analyserede boringer indvinder ikke fra de forventede geologiske situationer bedømt ud fra geografisk fordeling. F.eks. kan vandindvindingen i områder med sandede fri grundvandsmagasiner reelt sker fra lag under ældre Saale moræne eller magasiner under smeltevandsler eller tertiære lerlag
At der er i øvrigt er lokalt afvigende geologiske forhold omkring BAM moniteringsboringerne

Det skal endvidere bemærkes, at beregningerne af lerlagenes sårbarhed overfor BAM nedsivning, er følsomme overfor den usikkerhed der er mht. sprækkers optræden i dybe lerlag.

Det skal endeligt understreges at modelvurderingen er yderst følsom overfor den usikkerhed der er mht. BAM nedbrydning. Selv langsom nedbrydning af BAM i dæklag og/eller grundvand (DT50 = 10 år) vil afkorte BAM problemets hyppighed og varigheden og vil derved ændre afgørende på vurderingens konklusioner. I den anvendte opsætning af modellen, hvor der ikke regnes med BAM nedbrydning, tegner modellen det mest kritiske forløb af BAM forureningens omfang og varighed med hensyn til den mulige indflydelse af BAM nedbrydning.

Sammenfattende vurderes det, at forståelsen af, hvorledes BAM-forurening når til en vandværksboring, et komplekst samspil af flere faktorer:
kilden/kildernes beliggenhed
kildestyrken
de aktuelle geologiske forhold (dæklagstykkelser, magasintyper)
de aktuelle hydrologiske forhold (relationen mellem nedbør, overfladisk afstrømning og grundvandsstrømning)
den aktuelle grundvandsindvinding
mulige lækageveje gennem f.eks. utætte boringskonstruktioner
jordens og grundvandsmagasinets evne til at tilbageholde stofferne
jordens og grundvandsmagasinets evne til at nedbryde stofferne.

Ved anvendelse af lokale data indenfor konkrete grundvandsoplande, vurderes det at modelleringskonceptet i denne rapport vil kunne bidrage som værktøj til udpegning af egnede placeringer af vandinvindinger mhp. at undgå fremtidig påvirkning fra BAM forureningen.