Arbejdsrapport fra Miljøstyrelsen, 8/2006 – Binding af nikkel til og frigivelse fra naturlige kalksedimenter

Binding af nikkel til og frigivelse fra naturlige kalksedimenter

4 Feltlokaliteten ved Brøndby Vandforsyning

Brøndby Kommune indvinder vand fra to vandværker i den nordøstlige del af kommunen: Brøndbyøster og Brøndbyvester Vandværk. Indvindingen fra de to vandværker udgjorde 802.000 m³ i 2004, hvoraf 312.000 m³; blev indvundet til Brøndbyøster Vandværk mens 490.000 m³; blev indvundet til Brøndbyvester Vandværk. Egenindvindingen til de to vandværker var tidligere væsentligt større og udgjorde således i begyndelsen af 1990'erne ca. 2,0 mio. m³;; om året. Årsagen til, at indvindingen af grundvand ved Brøndby er blevet reduceret, er, at der i flere af indvindingsboringerne til begge vandværker har været konstateret klorerede opløsningsmidler eller forhøjede indhold af nikkel (Brøndby Kommune, 1998).

Feltlokaliteten i dette projekt er placeret ved boring 207.1335 (internt kaldet B6ø), der er beliggende centralt på den kildeplads, som indvinder vand til Brøndbyøster Vandværk (jf. figur 9). Oplandet til denne kildeplads strækker sig fra området, hvor indvindingsboringerne er placeret mod nord og nordøst og er omkring 4 km². Den generelle hydrauliske gradient i oplandet er mellem 5 og 7 promille (jf. figur 9).

Figur 9. Grundvandspotentiale i det primære magasin ved Brøndby i oktober 2004. Figuren er baseret på det årlige potentialkort, der udarbejdes for Vestegnens Vandsamarbejde I/S.

Figur 9. Grundvandspotentiale i det primære magasin ved Brøndby i oktober 2004. Figuren er baseret på det årlige potentialkort, der udarbejdes for Vestegnens Vandsamarbejde I/S.

Grundvandsmagasinet, hvorfra der indvindes grundvand ved Brøndby, udgøres af Danienkalk, som er overlejret af et 5-10 m tykt lag af moræneler (jf. figur 10). Som det ses af figur 10 er indvindingsboringerne flere steder boret til den underliggende formation af Skrivekridt. Vurderet ud fra eksisterende flow-logs fra indvindingsboringerne foregår indstrømningen til boringerne dog stort set udelukkende fra sprækker i Danienkalken.

Grundvandsmagasinet ved Brøndby er naturligt artesisk, men på grund af indvinding, er vandspejlet afsænket, således at der er frit vandspejl i området, hvor der sker indvinding. I begyndelsen af 1990'erne, hvor det historisk laveste vandspejl er observeret, var afsænkningen på grund af oppumpning således på mere end 10 meter (jf. figur 10 og 11). Fra midten af 1990'erne er vandspejlet generelt igen blevet hævet i området, som følge af reduktionen af oppumpningen i området. Der er imidlertid flere steder stadigvæk frit vandspejl (jf. figur 10).

Klik her for at se Figur 10

Indvindingsboringerne har, indtil for nyligt, været udbygget som åbne kalkboringer, hvorfor der har været mulighed for barometerånding gennem disse, da magasinet har frit vandspejl under morænelersdæklag. Dette er også dokumenteret i tidligere undersøgelser (Jensen et al., 2003).

Før vandspejlet blev hævet i midten af 1990'erne havde de fleste af indvindingsboringerne til Brøndbyøster Vandværk nikkelindhold under grænseværdien på 20 µg/l, mens der efter hævningen generelt er set en stigning i nikkelindholdet, således at indvindingsboringerne til Brøndbyøster Vandværk i slutningen af 1990'erne havde nikkelindhold på 70-80 µg/l (se figur 11) og i nogle tilfælde helt op til 300 µg/l (Brøndby Kommune, 1998).

For at imødegå nikkelproblemerne, har Brøndby Kommune bl.a. iværksat følgende tiltag:

Indvinding efter fast vandspejl.
Implementering af SRO-anlæg med nikkelindhold som styringsparameter.
Ombygning af boringer så barometrånding undgås i eksisterende indvindingsboringer. Ombygningen af boringerne blev påbegyndt i 2002.

I figur 11 er vist den tidslige udvikling i indholdet af nikkel og sulfat i boring 207.1335. Boringen blev ombygget i november 2002, og det ses, at nikkelkoncentrationen umiddelbart herefter faldt til ca. 20 µg/l i en meget kort periode. Frem til april 2003 steg nikkelkoncentrationen dog igen til 60 µg/l, men siden april 2003 har der kunnet konstateres en generelt faldende nikkelkoncentration i boringen til 45 µg/l i maj 2004. Tilsvarende ses det, at sulfatkoncentrationen er faldet fra over 200 mg/l før ombygning af boringen til 150 mg/l i maj 2004.

Figur 11 illustrerer endvidere det forhold, at der ved Brøndby tilsyneladende er ophobet en mængde nikkel i den del af grundvandsmagasinet, der har været udsat for barometerånding. Således ses det f.eks. for perioderne 1994-1997 og 1998-2000, hvor vandspejlet hæves, at nikkelkoncentrationen ligeledes stiger. Selvom nikkel ved Brøndby Vandforsyning primært er blevet frigivet til grundvandet ved oxidation af pyrit som følge af barometerånding, er det således tilsyneladende udvaskning af nikkel fra den tidligere umættede zone, der ved hævning af vandspejlet forårsager at grænseværdien på 20 µg/l overskrides i råvandet, der indvindes. En mere detaljeret syntese for nikkelproblemerne ved Brøndby gives i kapitel 6.

Figur 11. Tidslig udvikling i grundvandspotentiale og nikkel- og sulfatkoncentrationen i boring 207.1335. Den stiplede linie angiver tidspunktet for ombygning af boring 207.1335 med filterrør.

Figur 11. Tidslig udvikling i grundvandspotentiale og nikkel- og sulfatkoncentrationen i boring 207.1335. Den stiplede linie angiver tidspunktet for ombygning af boring 207.1335 med filterrør.