| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Forceret udvaskning på Hjørring Gasværk - Afslutningsrapport

6 Monitering, grundvand

• 6.1 Drift af infiltrationsanlægget og moniteringsprogram
• 6.2 Udtagning af vandprøver
• 6.3 Udvikling i grundvandskemien og forureningsforhold
  • 6.3.1 Opstrøms boringer
  • 6.3.2 Moniteringsboringer på gasværket
  • 6.3.3 Nedstrøms boringer
  • 6.3.4 Før og efter vandbehandlingsanlægget
• 6.4 Sammenfatning, udvikling i grundvandskemi og forureningsforhold
• 6.5 Tolkning, grundvandsmonitering
  • 6.5.1 Redoxforhold og nedbrydning
• 6.6 Sammenfatning, grundvandsmonitering

6.1 Drift af infiltrationsanlægget og moniteringsprogram

I fase 1 har infiltrationsanlægget været i drift fra juni 1993 til december 1996, dvs. i 42 måneder. Infiltrationsvandet indeholder typisk 7-8 mg ilt/l inden udledning i infiltrationsstrengene. I perioden fra september 1994 til december 1995 er der desuden tilsat natriumnitrat (17-20 mg natrium /l og 50-60 mg NO₃ -N/l) til infiltrationsvandet.

Efter en indkøringsperiode på godt en måned med kontinuert infiltration, hvor de enkelte delområders aktuelle infiltrationskapacitet blev bestemt, blev driften i august 1993 omlagt til cyklisk drift med en start/stop frekvens på 84 timer. I juli 1994 blev den cykliske drift revideret til en 4 ugers cyklus med infiltration i 1 uge. Omlægningen blev foretaget med henblik på at sikre en mere markant vekslen mellem henholdsvis vandmættede og beluftede forhold i jordprofilet. Samtidigt blev den gennemsnitlige infiltrationsrate reduceret fra 16.200 mm/år til ca. 9.000 mm/år svarende til ca. 30 gange den naturlige infiltration. Anlægget blev taget ud af drift ved udgangen af 1996 efter afslutning af projektets fase 1. En nærmere beskrivelse af driftsstrategien for infiltrationsanlægget fremgår af /7/.

Som led i dette projekt blev anlægget igen idriftsat fra november 1999 til juni 2001. Der er ikke tilsat natriumnitrat i fase 2, og infiltrationsraten er igen sat til en 4 uges stop/start cyklus med infiltration af ca. 9.000 mm/år.

Gennem den samlede driftsperiode (5-6 år) er der infiltreret en vandmængde på Hjørring Gasværk svarende til ca. 150 års naturlig nedbør.

Et overblik over anlæggets drift gennem den samlede projektperiode i fase 1 og 2 fremgår af bilag E.

Med henblik på at følge effekten af den forcerede udvaskning er der udført en række moniteringsboringer fordelt over området hhv. opstrøms, nedstrøms og inden for selve infiltrationsområdet. Moniteringsboringerne er filtersat i 2 til 3 niveauer for at følge udviklingen i vandkemien i forskellige dybder i magasinet under den forcerede udvaskning.

I fase 1 er der udført 10 moniteringsboringer (M1-M10), og i fase 2 er der yderligere udført 5 boringer (M11-M15). Boringsplaceringerne fremgår af bilag B.

Til at følge udviklingen i vandkemien er der udarbejdet et analyseprogram for Vandprøver fra de enkelte moniteringsboringer. Moniteringsprogrammet omfatter en organisk analysepakke (pakke A) og en uorganisk analysepakke (pakke B), jf. tabel 6.1. Ændringer i den organiske sammensætning (analysepakke A) belyser udvasknings- og nedbrydningsforløbet. Parametre i analysepakke B belyser redoxforhold, vandkemi og vandbevægelsen.

Tabel 6.1: Analyseprogram fase 2, analysepakke A og B.

Det gennemførte moniteringsprogram for fase 2 er angivet i tabel 6.2. Placeringen af filtrene i de 15 moniteringsboringer fremgår af den nord-sydgående geologiske profil i figur 2.3, og placeringen af de enkelte boringer på grunden fremgår af bilag B.

M1-1 = moniteringsboring 1- øverste filter

M1-2 = moniteringsboring 1- mellem filter

M1-3 = moniteringsboring 1- nederste filter

Tabel 6.2: Moniteringsprogram, fase 2 ; januar 1999 – juni 2001

Vandprøverne og analyseresultaterne er i det følgende opdelt i tre klasser afhængig af den relative dybde i forhold til grundvandsspejlet:

• De øvre filtre (M1-1, m²-1, M4-1, M7-1, M10-1, M11-1, M12-1, M13-1, M14-1 og M15-1) svarende til kote 20 - 26, dvs. omkring vandspejlet.
• De midterste filtre (M1-2, m²-2, M1-3, m²-3, M5-2, M6-1 og M8-2) svarende til kote 13 - 19,. ca. 3 - 9 m under vandspejlet.
• De nedre filtre (M7-2, M14-2, m³-1 og indvindingsboringen) svarende til kote 3 - 10, dvs. ca. 15 - 18 m under vandspejlet.

Alle moniteringsboringer er udført med Ø63 mm filtre og blindrør. I fase 1 er der anvendt PVC-rør og i fase 2 PE-rør.

6.2 Udtagning af Vandprøver

Vandprøverne er gennem hele perioden udtaget af NIRAS med en Grundfos MP1 dykpumpe med PE stigrør. Inden udtagning af Vandprøverne er boringerne forpumpet med en kapacitet svarende til, at filtervoluminet er udskiftet minimum 5 gange. Under forpumpningen er der løbende foretaget målinger af temperatur, ilt og ledningsevne, pH og redoxpotentiale i det oppumpede vand indtil målingerne er stabile. Feltmålinger fremgår af oversigtstabeller over analyseresultaterne i bilag A.

Vandprøverne er udtaget i glaskolber udleveret af analyselaboratoriet. Analysearbejdet er foretaget af Ke•Mi•Lab, Aalborg tidligere Hygiejnisk Forvaltning. Vandprøverne er afleveret til laboratoriet samme dag, som de er udtaget og er opbevaret på køl, indtil de er taget i arbejde.

6.3 Udvikling i grundvandskemien og forureningsforhold

De indledende forureningsundersøgelser (1987-1989) viste, at grundvandet under det tidligere gasværk var belastet med tjærekomponenter, især benzen, som blev registreret i en række boringer /1/.

Ved opstart af den forcerede udvaskning i 1993 blev der imidlertid kun konstateret grundvandsforurening af betydning i en enkelt af de nye moniteringsboringer M7, d.v.s. i M7-1 og M7-2 (se figur 6.2, 6.3 og bilag A) og kun sporadiske spor (< 1 g/l) i de øvrige boringer på gasværksområdet.

Redoxparametrene som ilt, nitrat, sulfat, jern og mangan kan anvendes til at følge ændring i vandkemien og vandets nedbrydningspotentiale. Under forceret udvaskning med iltholdigt og nitratholdigt vand kan der desuden forventes tidsmæssige ændringer i redoxforholdene.

I bilag A er der opstillet tabeller, der viser tidsserier for de målte koncentrationer af de analytiske parametre, ligesom udtagningstidspunkterne for Vandprøver fra de enkelte filter fremgår.

I det følgende er udviklingen i vandkemien gennem moniteringsperioden gennemgået for boringerne hhv. opstrøms for gasværket (M9, M10) på selve gasværksområdet (m³-M8 og M11-M15) og nedstrøms for gasværket (M1, m²). Boringsplaceringerne fremgår af oversigtsplanen i bilag B.

Bemærk, at naphthalen i det følgende er medregnet i summen af alkylbenzener, og at benzen typisk er nævnt/vist separat i forhold til de øvrige alkylbenzener.

6.3.1 Opstrøms boringer

På den nordligste del af gasværket er der på grænsen til den tilstødende matrikel (banearealet) etableret to boringer med henblik på at vurdere vandkemien i det tilstrømmende og af gasværket upåvirkede grundvand. Det drejer sig om boringerne M9 og M10. Disse to boringer er kun analyseret i det øvre filter i forbindelse med projektets fase 1 (1993-1995).

M9-1 og M10-1 har gennem moniteringsperioden vist en høj ledningsevne (90-150 mS/m) på trods af, at begge boringer ligger opstrøms for de kendte forureningskilder på kanten af infiltrationsområdet. Det er ikke klart, hvorvidt disse høje koncentrationer af uorganiske ioner skyldes forurening fra gasværket eller andre kilder opstrøms for gasværket.

M9,1 og M10,1 har et moderat indhold af ilt på 3-7 mg/l samt et nitratindhold på 51 – 120 mg/l.

Hverken i M9 eller M10 er der konstateret organiske forureningskomponenter gennem driftsperioden, idet koncentrationerne af BTEX, phenoler mv. typisk ligger under detektionsgrænsen. Dog blev der inden opstart af forsøget i 1993 fundet et toluenindhold på 0,73 μg/l i M10's øvre filter, samt methylphenoler på 0,1 μg/l og phenol på 0,078 μg/l i det nedre filter (15-17 m.u.t.) i M10.

6.3.2 Moniteringsboringer på gasværket

Vandprøver udtaget lige under vandspejlet på gasværket: M4-1, 7-1, 11, 12, 13, 14-1 og 15.

M4-1har et moderat iltindhold på 1- 4 mg/l. Vandet var nitratfrit de første 6 måneder under infiltrationen i fase 1 og med et begrænset ammoniumindhold på 0,4 mg/l. I løbet af infiltrationsperioden i fase 1, hvor der blev tilsat nitrat til infiltrationsvandet, blev der registreret en stigning i nitratindholdet op til 28 mg/l) /7/.

Ved opstart af infiltrationen i forbindelse med projektets fase 2 blev der mod forventning konstateret nitrat (48 mg/l), natrium (51 mg/l) og klorid (112 mg/l) dvs. væsentligt højere koncentrationer end ved de tidligere målinger i fase 1 (hhv. 28 og 70 mg/l). Cyanidindholdet er lavt mellem 0,03 og 0,11 mg/l.

M4-1 er ikke belastet med organiske forureningskomponenter bortset fra to moniteringsrunder med spor af phenol.

M7-1 er som tidligere nævnt det filter, som er mest påvirket af organiske forureningskomponenter på gasværket. Vandet har et højt indhold af sulfat, dog mindre i fase 2 (300-550 mg/l) end i fase 1 (600-700 mg/l). Vandet er desuden jernholdigt (2 - 11 mg/l). Ved opstart af infiltration i fase 1 var ammoniumindholdet på 120 mg/l men faldt hurtigt til et lavt niveau, mens nitratindholdet steg, jf. figur 6.1.

Ved opstart af fase 2 efter 3 år uden infiltration var ammonium indholdet igen højt på 244 mg/l, men faldt hurtigt til et lavt niveau efter opstart af infiltrationen. Nitratindholdet steg fra 23 til 55 mg/l, jf. figur 6.1. Vandet indeholdt desuden 0,3 til 0,7 mg cyanid /l. Koncentrationen af flere ioner viste ligesom ledningsevnen en klar tendens til først at stige for herefter at falde i forbindelse med opstart af infiltrationen i både fase 1 og 2.

Figur 6.1: Indhold af ammonium og nitrat i grundvand fra moniteringsboring M7-1, filtersat omkring vandspejlet (9-13 m.u.t.)

De dominerende organiske forureningskomponenter i M7-1 er phenoler (phenol, methylphenoler og dimethylphenoler) og benzen samt i mindre grad naphthalen (se bilag A og figur 6.2).

Koncentrationerne faldt efter opstart af infiltrationen, dvs. over de første 6 - 13 måneder. Herefter steg koncentrationerne og toppede efter ca. 26 måneder på et niveau 3 - 4 gange over startkoncentrationerne, dvs. over 300 μg/l benzen og 400 - 500 μg/l methyl- og dimethylphenoler.

Phenol, som er et let nedbrydeligt stof, blev oprindeligt fundet på et lavt niveau, men koncentrationen steg efter opstart til et maksimum efter 26 måneders drift på 167 μg/l.

De mindre nedbrydelige methylphenoler var oprindeligt tilstede i grundvandet med en koncentration på over 100 μg/l. Koncentrationen steg efter 6 måneder til et maksimum efter 26 måneder på 666 μg/l. De mere tungt nedbrydelige dimethylphenoler, som oprindeligt dominerede i forhold til de andre phenoler, viste et stærkt stigende forløb. Efter 29 måneder var det 2-methylphenol (o-cresol) og 3,5-dimethylphenol, der dominerede.

I takt med det stigende indhold af de øvrige organiske parametre blev der konstateret et stigende indhold af PAH'er (methylnaphthalen og fluoren), på 13 g/l, samt NSO-forbindelser (benzothiophen og carbazol) på 33 g/l.

Da moniteringen blev genoptaget som led i fase 2 efter en pause i den forcerede infiltration på ca. 3 år, blev der i M7-1 påvist et forureningsbillede stort set sammenligneligt med forureningsbilledet før opstart af infiltrationen i 1993. Det vil sige, at koncentrationer af benzen, methyl- og dimethylphenoler er faldet væsentligt i forhold til målingerne efter 29 måneder.

Figur 6.2: Indhold af benzen, øvrige alkylbenzener og phenoler i grundvand fra moniteringsboring M7-1, filtersat omkring vandspejlet (9-13 m.u.t.). Bemærk, at sum af alkylbenzener er ekskl. benzen.

Udviklingen i forureningskoncentrationerne i M7-1, efter at infiltrationen blev genoptaget i november 1999, kan ligeledes sammenlignes med forureningsudviklingen ved opstart af projektet. Koncentrationerne faldt således efter genopstart af infiltrationen, dvs. over de første ca. 12 måneder (66-76 måneder), hvorefter, der ved den sidste moniteringsrunde (94 måneder) er konstateret en væsentlig stigning for samtlige hovedforureningskomponenter (se figur 6.3).

For fase 2 skal det desuden bemærkes, at indholdet af alkylbenzener i M7-1 indledningsvist er højt (primært naphthalen), men falder herefter for igen at stige sidst i perioden.

Boringerne M11 og M12 er etableret i fase 2 og er derfor kun analyseret sidst i moniteringsperioden. M11 og M12 er placeret ca. 2-3 m nedstrøms for M7 (se bilag B) og viser et vandkemisk profil tilsvarende M7-1, blandt andet er sulfat- og kloridindholdene høje på henholdsvis 200-400 mg/l og 120–140 mg/l. Vandet er iltholdigt i M11, men iltfattigt i M12. Desuden indeholder Vandprøverne fra M11 og M12 både høje ammonium- og nitratindhold, som indikerer, at vandet er opblandet fra forskellige vandførende lag i grundvandszonen. Cyanidindholdet er omkring 0,2 – 0,35 mg/l.

M11 og M12 ligger blot få meter fra M7, men forureningsniveauet er væsentligt lavere i begge boringer jf. bilag A og figur 6.3.

For alkylbenzenerne er indholdet i M11 45 gange lavere end den højeste koncentration i M7-1. Tilsvarende er koncentrationen i M12 over 200 gange mindre end i M7-1. Samme billede tegner sig for benzen, methylphenoler og dimethylphenoler. I M11 og M12 ses generelt en klar tendens til et fald i koncentrationerne af organiske forureningskomponenter under drift af infiltrationsanlægget i fase 2.

Figur 6.3: Indhold af benzen, øvrige alkylbenzener og phenoler i grundvand fra M11 filtersat omkring vandspejlet (9 - 13 m.u.t). Der er ikke udtaget grundvand til analyse i måned nr. 80. Bemærk, at sum af alkylbenzener er ekskl. benzen.

Fra M13, der er filtersat i toppen af grundvandsmagasinet ca. 1 m vest for M7, er der udtaget grundvandsprøver i november 1999 og marts 2000, men forureningsniveauet er her væsentligt lavere end i M7-1. Ved udtagningen i marts var alle parametre under detektionsgrænsen bortset fra et cyanidindhold på 0,6 mg/l, mens der i november blev fundet methylphenol og dimethylphenol i koncentrationer på henholdsvis 0,17 μg/l og 0,59 μg/l.

Ledningsevnen (59 mS/m) er desuden lav i forhold til M7-1, M11 og M12 (120-310 mS/m), og vandet er ilt- og nitratholdigt.

Cirka 20 meter syd henholdsvis syd-sydøst for ovenstående gruppe af boringer er M15 og M14 etableret i forbindelse med projektets fase 2 med henblik på at dokumentere vandkemien i det vand, som strømmer ud af området nedstrøms for M7 i perioder uden infiltration jf. bilag B.

Der er imidlertid ikke konstateret organiske forureninger i hverken M14 eller M15, selvom de er moniteret relativt ofte efter, at de er etableret i februar 2000, og begge har filtre fra 9-13 m.u.t. – altså netop den dybde, hvor der opstrøms er konstateret betydelige forurening.

M14-1 og M15 har høj ledningsevne på 150 mS/m samt højt indhold af sulfat (200 mg/l) og klorid (180 mg/l), hvilket indikerer, at vandet er påvirket af gasværksaktiviteterne. Vandet indeholder ikke ammonium og er ilt- og nitratholdigt.

Vandprøver udtaget 3-9 meter under vandspejlet på gasværket; M5-2 og M8-2

M5 ligger ca. 65 m syd for indvindingsboringen men ved opstart af infiltrationen afsænkes vandspejlet så meget, at det kun er lykkedes at få vand fra det øvre filter (M5-1) en enkelt gang i 1994.

Vandet ved M5-2 er sandsynligvis opblandet fra forskellige vandførende lag i grundvandszonen. Vandet var nærmest ilt- og nitratfri ved opstart af infiltrationen i fase 1. Under fase 1 er sulfat-, klorid- og nitratindholdet mere end fordoblet i forhold til opstart og viser en stigende forureningspåvirkning.

I forbindelse med opstart af fase 2, dvs. efter 3 år uden infiltration, har vandet mod forventning et endnu højere indhold af nitrat og klorid end i fase 1. Sulfatindholdet er dog lidt mindre end ved afslutning i fase 1 men stiger igen under fase 2. Cyanidindholdet stiger til 0,6 mg /l under infiltration i fase 2.

I M5-2 er der målt methylphenolkoncentrationer på 5,51 μg/l og 0,1 μg/l ved prøveudtagning i henholdsvis august 1993 og januar 1999. Endvidere er der ved sidstnævnte prøveudtagning fundet en dimethylphenolkoncentration på 0,2 μg/l. I foråret 2000 og ved udgangen af år 2000 blev der udtaget Vandprøver uden, at der blev påvist organiske forureninger i dette filter.

M8 er placeret ca. 6 m fra indvindingsboringen. Der er kun udtaget Vandprøver fra M8-1 i forbindelse med opstart af infiltrationsanlægget i fase 1. Herefter er der udtaget Vandprøver fra M8-2 på grund af sænkningstragten, som dannes omkring indvindingsboringen. Ved opstart af fase 1 havde Vandprøverne fra M8-1 et højt indhold af nitrat (267 mg/l), men koncentrationen var endnu højere i M8-2 (468 mg/l). Under fase 1 er nitratkoncentrationen i M8-2 faldet. Efter 3 år uden infiltrationen er nitratholdet igen højt (120 – 257 mg/l) og viser igen en faldende tendens under infiltrationen i fase 2. Klorid- og sulfatindholdene er relativt høje i M8-2, hhv. 88-170 og 180-300 mg/l. Vandet har et lavt iltindhold på 1 - 2 mg/l, og er samtidig jernholdigt.

Der er ikke fundet organiske forureningskomponenter i M8-2.

Vandprøver udtaget 12-19 meter under vandspejlet på gasværket; M7-2, m³ og M14-2.

M7-2 er ligesom M7-1 påvirket af organiske forureningskomponenter fra gasværket, dog i mindre grad. Vandet er ilt- og nitratfattigt samt jernholdigt (1-22 mg/l), dvs. reducerende. Under infiltration i fase 1 skete der en stigning i ammoniumindholdet. Ved opstart af fase 2 var vandet stadig ammoniumholdigt, og koncentrationen steg under infiltrationen. Vandet har et højt indhold af sulfat, dog mindre i fase 2 end i fase 1. Ved opstart af fase 2 efter ca. 3 år uden infiltration var sulfatindholdet faldet i forhold til fase 1 men steg hurtigt under infiltrationen. Cyanidindholdet er omkring 0,2 mg/l.

Bromidindholdet som typisk er omkring 0,2 - 0,3 mg Br/l i de øvrige boringer steg også til 0,7 mg/l.

Denne stigning kan skyldes det gennemførte transportforsøg med bromid (infiltreret fra M7-1), men der er ikke konstateret signifikante udsving i bromidindholdet i de øvrige moniteringsboringer i området. Stigningen i bromidindholdet i M7-2 kan som nævnt i afsnit 5.1.1 indikere, at bromidfanen er "dykket" markant i magasinet.

Figur 6.4: Indhold af benzen, øvrige alkylbenzener og phenoler i grundvand fra moniteringsboring M7-2, der er det nederste filter 17- 19 m under vandspejlet (23-25 m.u.t). Bemærk ,at sum af alkylbenzener er ekskl. benzen.

Vedr. de organiske forureningskomponenter er det benzen, som dominerer i denne dybde under infiltrationen i fase 1, og koncentrationerne viste en stigende tendens (se figur 6.4). Udviklingen i benzenkoncentrationen i denne dybde indikerer, at forureningen blev flyttet i nedadrettet retning sandsynligvis på grund af den væsentligt forøgede infiltration samt det forhold, at benzen ikke nedbrydes under denitrificerende forhold, jf. afsnit 5.2.4.

Da moniteringen blev genoptaget som led i fase 2 efter en pause i infiltrationen på ca. 3 år blev der ikke fundet benzen af betydning, men allerede efter blot 3 måneders drift blev der igen konstateret et markant gennembrud af specielt benzen.

De øvrige alkylbenzener herunder naphthalen er registreret i væsentligt lavere koncentrationer som varierer gennem driftsperioden i både fase 1 og 2.

m³-1 er placeret ca. 70 m sydvest for M7 og er kun analyseret i fase 1. I fase 1 er der ikke observeret ændringer under infiltrationen, og vandet har en stabil lav ledningsevne på 60 – 80 mS/m.

M14-2 er placeret ca. 25 m syd for M7 og er analyseret 3 gange som led i projektets fase 2.

Vandet i M14-2 viser ligesom M7-2 lavt iltindhold (0,2 – 0,5 mg/l) men er i modsætning til M7-2 nitratholdigt med en stigende tendens (32-72 mg/l) og stort set jernfrit (0,1 – 0,2 mg/l). Ledningsevnen ligger på samme niveau (99-147 mS/m) som M7-2 ved de aktuelle moniteringsrunder.

Der er ikke konstateret benzen, øvrige alkylbenzener og phenoler ved de 3 gennemførte målerunder i M14-2. Tilsvarende er der ikke konstateret NSO forbindelser i M14-2 den ene gang, der er analyseret for disse stoffer.

6.3.3 Nedstrøms boringer

Boringerne M1 og m² ligger cirka 60 meter nedstrøms for gasværket og er således de sydligste boringer. Bemærk, at terrænet ved boring M1 og m² ligger knap 10 meter lavere end de øvre boringer.

Der blev udtaget Vandprøver fra M1 nedstrøms gasværket sidste gang i august 1995 og fra m² i starten af april 2000 – i begge tilfælde uden tegn på organiske forureninger.

Vandprøver udtaget lige under vandspejlet; M1-1 og 2-1.

M1-1 og m²-1, ca. 70-80 m syd for M7 og 55 m syd for infiltrationsanlægget, havde før opstart af infiltration et relativt lavt indhold af ioner (30-80 mS/m). Vandet indeholdt både nitrat (10-50 mg/l) og ilt. Der blev observeret et fald i ledningsevnen, men ingen markante ændringer i grundvandskvaliteten i fase 1.

Efter 3 år uden infiltration er vandkvalitet i m²-1 og M1-1 ændret, idet indholdet af natrium (50-90 mg/l), klorid (40-130 mg/l) og til dels sulfat (40-50 mg/l) er væsentligt højere end i fase 1(hhv. 11-14, 15-25 og 20-40 mg/l). Cyanidindholdet er lavt 0,003-0,015 mg/l. M1-1 har dog et væsentlig højere nitratindhold (129 mg/l) end m²-1 (< 5 mg/l).

I M-1 og m²-1 er der ikke fundet organiske forureningskomponenter.

Vandprøver udtaget 12 - 19 meter under vandspejlet; M1-2, 1-3, 2-2 og 2-3.

M1-2, M1-3, m²-2 og m²-3 viser et højere ionindhold for alle ioner set i forhold til de øvre filtre. Derimod ses samme tendens som i de øvre filtre, at natrium og klorid indholdet er højere i fase 2 end i fase 1. Dette kan skyldes effekten af nitrattilsætningen i fase 1 og ionbytning undervejs til M1 og m².

M1-2 og M1-3 har et højt indhold af nitrat, men er uden indhold af ammonium og jern. m²-2 og m²-3 er svagt reducerende med væsentlige indhold af jern og ammonium.

I M-1 og m² er der ikke fundet organiske forureningskomponenter gennem moniteringsperioden.

6.3.4 Før og efter vandbehandlingsanlægget

Indvindingsboringen (filtersat ca. 17 – 23 m.u. vandspejlet) har et relativt højt indhold af uorganiske ioner (120-1950 mS/m), bl.a. er sulfat- og kloridindholdene høje (hhv. 150-200 og 140-150 mg/l). Vandet indeholder ammonium (3-6 mg/l) og jern (1-5 mg/l). Efter behandlingsanlægget, hvor vandet er iltet og filtreret, er der stadig indhold af ammonium, men også nitrat. Vandkvaliteten ligner vandet fra M8-2. Cyanid indholdet ligger i størrelsesorden 0,3 mg/l.

I indvindingsboringen er der ikke fundet organiske forureningskomponeter.

6.4 Sammenfatning, udvikling i grundvandskemi og forureningsforhold

I de 8 år, hvor der er foretaget regelmæssig monitering af grundvandskemien på og omkring Hjørring Gasværk, er det kun i et begrænset område omkring boring M7 (både i toppen og dybere i magasinet) og de nærliggende boringer M11 og M12, hvor der er konstateret væsentlig forurening med organiske stoffer. I M11 og M12 er indholdet af forurening imidlertid 45-200 gange mindre end i M7-1.

De øvrige moniteringsboringer på gasværksgrunden viser generelt ingen belastning med organiske forureningskomponenter fra gasværket.

Boringerne M7-1, M11 og M12 viser samme tendens under infiltration i fase 2 som M7-1 under infiltration i fase 1. Altså indledningsvist faldende koncentrationer over de første 6 måneder for derefter at stige til maksimumværdier. Herefter falder koncentrationerne af phenol, benzen og alkylbenzener, mens methylphenoler og dimethylphenoler fortsat viser en stigende tendens.

I den 3-årige periode uden infiltration mellem fase 1 og fase 2 faldt koncentrationer af alle stoffer væsentligt bortset fra indholdet af naphthalen, der indgår i summen af alkylbenzener.

Dybere i grundvandsmagasinet ved M7-2 er der under infiltrationen i både fase 1 og 2 hovedsageligt fundet benzen, og koncentrationerne viser en stigende tendens (se figur 6.4). Udviklingen i forureningskoncentrationen i denne dybde indikerer, at forureningen er flyttet i nedadrettet retning sandsynligvis på grund af den væsentligt forøgede infiltration samt det forhold, at benzen ikke nedbrydes under denitrificerende forhold, jf. afsnit 5.2.4.

Gennem moniteringsperioden blev der imidlertid ikke konstateret gennembrud af forureningskomponenter i den øvre del af magasinet i de nedstrøms moniteringsboringer, som er placeret hhv. umiddelbart uden for og ca. 50 m nedstrøms for infiltrationsområdet.

Tilsvarende er der ikke konstateret gennembrud af forureningskomponenter dybere i magasinet i den ene nedstrøms boring, som er filtersat i denne dybde.

I flere af de nedstrøms boringer (i forhold til M7) er der dog konstateret ændringer i grundvandskemien (uorganiske forureningskomponenter), som indikerer en forureningspåvirkning fra gasværksdriften blandt andet ved højere indhold af sulfat, klorid, nitrat og ammonium.

6.5 Tolkning, grundvandsmonitering

6.5.1 Redoxforhold og nedbrydning

De fleste organiske forureningskomponenter nedbrydes hurtigst under aerobe forhold, altså med O₂ som elektronacceptor. Energifrigivelsen ved forskellige redoxprocesser og nedbrydningspotentialet over for mange aerobt nedbrydelige organiske forbindelser aftager i følgende rækkefølge: Aerob respiration > nitratreduktion > mangan(IV)reduktion > jern(FeIII)reduktion > sulfatreduktion > methandannelse, fermentation.

I det følgende beskrives kort, hvordan de undersøgte stoffer nedbrydes i forskellige redoxmiljøer, og i hvilket omfang stofferne forventes at kunne transporteres i grundvandsmiljøet.

Phenol nedbrydes i samtlige redoxmiljøer, dog er der undersøgelser, der indikerer at stoffet ikke nedbrydes under methanogene forhold. Nedbrydningen forventes at være størst under aerobe forhold. I afsnit 4.3.1 bemærkes, at 2-methylphenol (o-cresol) er mindre nedbrydeligt end 3-/4-phenol (meta/paracresol). O-cresol er fundet i høje koncentrationer i grundvandsprøver på Hjørring Gasværk, men m- og p-methylphenoler er også til stede.

Dimethylphenolerne nedbrydes generelt kun aerobt, men 2,4 og 3,4-dimethylphenol nedbrydes også under nitratreducerende forhold.

Phenolerne er generelt meget vandopløselige, og for de ikke chlorerede phenoler er sorptionen begrænset. De undersøgte phenoler transporteres derfor relativt let.

BTEX (benzen, toluen, ethylbenzen og xylen) nedbrydes hurtigt under aerobe forhold. Under anaerobe forhold er der imidlertid variationer inden for gruppen fra benzen, der kun er fundet nedbrydeligt under aerobe forhold til toluen, der er fundet nedbrydeligt under alle redoxforhold. BTEX er generelt også meget vandopløselige (1800 -200 mg/l), dog mindre end phenoler. BTEX'erne er apolære og bindes ved hydrofob sorption. BTEX'erne har relativt lave log K_ow-værdier og er dermed relativt mobile.

Naphthalen har en opløselighed på 31 mg/l. På grundlag af naphthalens sorptionsegenskaber klassificeres stoffet som moderat mobilt. Naphthalen er det af de analyserede stoffer, der har den laveste opløselighed.

Grundvandets geokemiske sammensætning har som følge af de enkelte stoffers redoxsensitive nedbrydning stor betydning for nedbrydningspotentialet i den mættede zone. Der sker tilførsel af ilt fra atmosfæren til den mættede zone. Ligeledes var det i forbindelse med den oprindelige planlægning af projektet forventet, at tilsætning af ilt og nitrat til infiltrationsvandet ville ændre redokspotentialet mod mere aerobe forhold i den mættede zone.

I afsnit 5.2.5 er nedbrydningspotentialet for de undersøgte organiske forureningskomponenter i grundvandsmagasinet ved Hjørring Gasværk sammenfattet.

Da de fleste filtre viser aerobe eller nitratreducerende forhold vurderes det, at nedbrydningspotentialet i den øvre del af grundvandsmagasinet på Hjørring Gasværk er højt, og dette er bekræftet ved, at de organiske forureningsparametre ikke kan spores mere end få meter fra boring M7.

I det forurenede område tæt ved kilden (som antages at være tæt på M7) er der denitrificerende forhold. Ligeledes er det vurderet i afsnit 4.3.2, at infiltrationen sandsynligvis medfører denitrificerende forhold i den umættede zone.

Nedbrydningen i de stærkest forurenede zoner må således forventes at gå langsomt i forhold til de mindre forurenede områder, og benzen vil sandsynligvis ikke blive omsat. Dette forklarer de stigende koncentrationer af benzen i M7-2 under infiltration. Det øvre grundvand geniltes, inden det når ud til boringerne i randzonen (M4, M5, M8, M14, M15), og under aerobe forhold vil den organiske forurening blive nedbrudt inden for få meter i grundvandszonen.

I afsnit 5.1 er det vurderet, at infiltrationsanlægget ændrer grundvandets strømningsretning i området omkring M7 mod indvindingsboringen, der benyttes til forsyning af infiltrationsanlægget, og at vandets transporthastighed øges fra ca. 4 m/år til 15 m/ år.

Da vandet i M8-2 tæt på indvindingsboringen er iltholdig og uden indhold af organiske forureningsparametre, må det antages, at nedbrydning sker før grundvandet når hertil.

De relativt høje aerobe nedbrydningspotentialer på Hjørring Gasværksgrund kombineret med en overvejende aerob grundvandsaquifer kan derfor forventes at give gode betingelser for in-situ nedbrydning af restforureningen i den mættede zone.

Dokumentationsgrundlaget for benzenforureningen i den dybere anaerobe del af magasinet er dog ikke tilstrækkelig til en endelig konklusion vedr. transport og nedbrydning af dette stof i større dybde.

6.6 Sammenfatning, grundvandsmonitering

Da moniteringen blev genoptaget som led i teknologiudviklingsprojektet efter en pause i den forcerede infiltration på ca. 3 år, blev der i toppen og dybere i magasinet omkring M7 påvist et forureningsbillede stort set sammenligneligt med forureningsbilledet før opstart af infiltrationen i 1993.

Udviklingen i forureningskoncentrationerne i M7 efter, at infiltrationen blev genoptaget i november 1999, kan ligeledes sammenlignes med forureningsudviklingen ved opstart af projektet. Koncentrationerne faldt således efter genopstart af infiltrationen, dvs. over de første ca. 12 måneder, hvorefter der ved den sidste moniteringsrunde er konstateret en væsentlig stigning for samtlige hovedforureningskomponenter i toppen af magasinet (se figur 6.2).

Dybere i magasinet er der konstateret et markant gennembrud af specielt benzen efter blot 3 måneders drift centralt på gasværksområdet.

I de nedstrøms boringer er der imidlertid ikke konstateret organisk forurening med de nævnte hovedforureningskomponenter.

De konstaterede forureningsforhold i området ved boring M7 indikerer således, at der ikke blev opnået et stabilt forhold mellem den øgede udvaskning af tjærekomponenter og nedbrydningen i den umættede zone i dette område gennem driftsperioden for den forcerede udvaskning.

Tilsvarende indikerer resultaterne fra fase 2, at der stadig er et væsentligt potentiale for udvaskning af forureningskomponenter fra et hot-spot i området omkring M7, og at den første driftsperiode på ca. 3,5 år ikke har været tilstrækkelig til at mobilisere/fjerne denne forurening.

Der er imidlertid som nævnt ikke konstateret organisk forurening i moniteringsboringerne nedstrøms for den forurenede zone. At de nedstrøms boringer faktisk er påvirket af vand fra gasværket underbygges af, at der er konstateret stigninger i de uorganiske forureningsparametre, bl.a. sulfat som er en typisk indikatorparameter for gasværksforurening.

Resultaterne indikerer således, at infiltrationen af grundvand medfører en væsentligt forøget udvaskning af forurening fra den umættede zone af både tjærekomponenter og uorganiske komponenter såsom sulfat, men at tjæreforureningen i grundvandet sandsynligvis begrænses til en zone omkring den mest forurenede boring

At den organiske forurening ikke er konstateret i de nedstrøms moniteringsboringer indikerer, at BTEX og phenol forureningen nedbrydes i den umættede zone inden grundvandsspejlet, eller i toppen af den mættede zone inden for en relativ kort afstand fra kilden. Dokumentationsgrundlaget for benzenforureningen i den dybere anaerobe del af magasinet er dog ikke tilstrækkelig til en endelig konklusion vedr. transport og nedbrydning af dette stof i større dybde.

Det kan imidlertid ikke endeligt afvises, at der kan forekomme en smal forureningsfane fra forureningen ved M7, som kan passere mellem de nedstrøms moniteringsboringer. Sandsynligheden er imidlertid begrænset, for at dette faktisk er tilfældet på grund af de store variationer i strømningsforholdene, som forekommer under drift af den forcerede udvaskning.

Bedømt ud fra moniteringsprogrammet fra bl.a. boring M7-1 og M7-2 er det ikke med den forcerede udvaskning og den anvendte driftsstrategi lykkedes at ændre væsentligt på redoxforholdene og dermed nedbrydningsbetingelserne i den mættede zone. Samtidig indikerer laboratorieforsøgene, at infiltrationen sandsynligvis heller ikke har ændret redoxforholdene og dermed nedbrydningsbetingelserne dybt i den umættede zone

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |

Version 1.0 Januar 2006, © Miljøstyrelsen.