| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |
Membranfiltrering, erfaring og muligheder i dansk vandforsyning
1 Stofblade
I det følgende gennemgås problemstoffernes kemiske/fysiske karakteristika, hvilke effekter de kan have på miljøet
og/eller den menneskelige organisme. Desuden gennemgås problemstoffernes udbredelse i grundvandsressourcen,
samt i hvilke koncentrationer de typisk findes.
I nærværende bilag gennemgås følgende stoffer
- Brunt Vand
- Naturligt forhøjet NVOC
- Klorerede opløsningsmidler
- Pesticider (uladet)
- Pesticider (ladet)
- MTBE
- Nitrat
- Flourid
- Klorid
- Ammonium
- Hårdhed
- Arsen
- Nikkel
1.1 Brunt vand
1.1.1 Kemisk formel
Der kan ikke opstilles nogen specifik kemisk formel for humus, som er årsagen til brunt vand /7/, men humus består
af et stort kulstofskelet med både alifatisk og aromatisk karakter, hvorpå der findes diverse funktionelle grupper,
primært –OH og –COOH grupper /17/. Forslag til strukturer findes eksempelvis i /18/.
1.1.2 Formelvægt
Normalt over 10.000 g/mol. Der er konstateret værdier på 2.000 – 1.200.000 g/mol /17/.
1.1.3 Kemisk beskrivelse
Årsagen til vandets brunlige farve er et højt indhold af organisk stof, ofte i form af humus. Humus er generelt meget
svært nedbrydeligt /8/. Humus er højmolekylære organiske syrer (humus-, fulvus- og huminsyrer) med kompleks og
varierende struktur, som indeholder en vis mængde aminosyrer og kulhydrater, der er bundet i de store molekyler.
Sammensætning og indhold af disse kemiske delstrukturer afhænger bl.a. af alderen af det organiske stof /7/. Ved
lav pH udfældes humussyre, mens fulvussyre forbliver stabil (opløst) ved alle pH-værdier, og huminsyre er altid
uopløselig uanset pH /8/. Humussyre udgør hovedbestanddelen af det organiske stof i brunt vand, mens fulvussyre
er dominerende i overfladevand på grund af nedbrydning af plantemateriale /5/. Bemærk, at det organiske
stofindhold kan bestemmes ved en række analysemetoder (f.eks. KMnO4, NVOC, TOC, COD, BI5,
farvningsgrad), som hver har deres styrker og svagheder og afviger mere eller mindre fra hinanden med hensyn til,
hvilket organiskstof-fraktion de bestemmer /5/, /17/. Ofte er en kombination af to eller flere metoder at foretrække.
1.1.4 Ladning
Negativ. Ofte er pH forhøjet i brunt vand, og dette er skyld i dissociering af visse funktionelle grupper (f.eks.
carboxylsyre), hvorved ladningen af humus bliver negativ, og dets opløselighed i vand stiger /8/. Ved højere pH
begynder phenoler også at dissociere, hvilket yderligere øger opløseligheden.
1.1.5 Kriterier
- 4 mg C/l (NVOC) afgang vandværk (vandkvalitetskrav) /1/
- 4 mg C/l (NVOC) indgang til ejendom (vandkvalitetskrav) /1/
- 4 mg C/l (NVOC) forbrugers taphane (vandkvalitetskrav) /1/
Man arbejder ikke med et grundvandskvalitetskriterium for NVOC, da det ikke er et miljøfremmed stof /2/.
1.1.6 Effekter
Visuelt meget beskæmmende. Ellers kan vandet være acceptabelt, også hvad angår smag eller lugt. I enkelte
tilfælde ses øget bakteriologisk vækst som følge af brunt vand, men normalt er det ikke noget problem – det
afhænger af, hvorvidt det organiske stof er omsætteligt (og dermed af alderen). Det organiske stof bliver ikke
reaktivt ved normal vandbehandling, og der er ikke erfaringer for, at der sker omsætninger i ledningsnettet. Der skal
skrappe iltningsmidler til for at gøre den aktuelle type organisk stof reaktivt, f.eks. KMnO4 eller O3. Hvis det
organiske stof er reaktivt, og vandet samtidig behandles med klor, er der risiko for dannelse af trihalomethaner.
Endelig kan vandkvaliteten i øvrigt være forringet (fx høj pH, højt natriumindhold).
1.1.7 Kilder
Naturligt forekommende organisk stof i jorden, ofte i form af plankton og alger eller planterester (brunkul) indlejret i
marine sedimenter eller i form af tørv og gytje. Man skelner mellem brunt vand i dybe boringer, hvor der indvindes
fra marine miocæne aflejringer, der er i kontakt med fed ler, og brunt vand i mere terrænnære boringer, hvor der
indvindes fra inter- og postglaciale aflejringer (f.eks. Holstein interglacial) /5/, /17/. Det organiske stofs reaktivitet
afhænger generelt af alderen, jo yngre jo mere reaktivt. Således er organisk stof i de post- og interglaciale
aflejringer (gytje og tørv) ofte mere reaktivt end det organiske stof i de dybere boringer, som normalt er helt
uomsætteligt (under reducerede forhold).
1.1.8 Typiske koncentrationer
Det organiske stofindhold blev tidligere målt ved KMnO4-værdien, angivet i mg/l. I normalt vand er
KMnO4-værdien som regel 3-6 mg/l /3/. I brunt vand ligger KMnO4-værdien over 20 mg/l (svagt brunlig: > 20
mg/l, brun: > 40 mg/l, sort: > 200 mg/l). I Vestjylland har man konstateret værdier over 1000 mg/l /5/. I dag måles
organisk stof som NVOC (non-volatile organic carbon), hvor værdier over 5-10 mg/l kan give misfarvning.
1.1.9 Typisk vandkvalitet
Dybe stærkt reducerede magasiner med forhøjet indhold af organisk stof. Ofte magasiner, som er helt eller delvist
hydraulisk "afsnørede", så der ikke sker udvaskning af det brune vand, og derfor er der tale om magasiner med
lang opholdstid og således gammelt vand, hvor der kan foregå sulfatreduktion og ionbytning. Typisk ses forhøjet
pH (7,5-9), bicarbonat (20-500 mg/l), ionbytning (> 0,9), klorid (40-250 mg/l), fosfat (0,5-3 mg/l), flourid
(0,1-1,5 mg/l), natrium (20-300) og kalium (2-18 mg/l), mens forvitringsgraden (< 1) og sulfatindholdet (< 20 mg/l)
er lavere end normalt på grund af henholdsvis produktion af hydrogencarbonat og reduktion af sulfat til svovlbrinte,
som begge dele sker ved sulfatreduktion /8/, /5/.
1.1.10 Traditionel vandbehandling
Fjernelse af organiske stoffer (herunder brunt vand) sker nogle steder ved membranfiltrering (ultrafiltrering) /6/. Det
vides ikke, om metoden anvendes i Danmark. En anden måde at rense på er flokkulering med aluminiumssulfat,
men det bruges kun få steder i dansk vandforsyning, og processen er svær at styre. Denne behandling er specielt
anvendelig ved høj molekylevægt af det organiske stof (humussyrer) /17/. Højt humus-indhold kan besværliggøre
fjernelsen af jern, og i områder hvor dette er relevant, kan det blive vanskeligt at overholde jernkriteriet på 0,1 mg/l
/17/. Endelig vil det normalt være nødvendigt med en justering af pH. Se desuden stofblad om NVOC.
1.1.11 Problemomfang i ressourcen
Problemer med brunt grundvand ses hovedsagelig i Syd- og Vestjylland, omkring Skagen, på Læsø, Rømø og Als,
området omkring og på Sjællands Odde samt i områder i Nordsjælland /3/. I en undersøgelse af boringer med
kaliumpermanganattal over 20 mg/l er der ligeledes fundet en del boringer på Djursland, i Københavnsområdet,
nord for Kalundborg samt vest og sydvest for Køge Bugt /19/, /17/.
1.2 Naturligt let forhøjet NVOC
1.2.1
Kemisk formel
Der kan ikke opstilles nogen specifik kemisk formel for NVOC (non-volatile organic carbon), da det er en generel
betegnelse for en gruppe stoffer. Som generel formel kan bruges (CH2O)X, som betegner sammensætningen af
kulstofskelettet.
1.2.2 Formelvægt
Findes ikke præcist jf. ovenstående, men ofte over 1.000 g/mol (naturligt forekommende organisk stof).
1.2.3 Kemisk beskrivelse
NVOC er en generel betegnelse for alle ikke-flygtige organiske stoffer, og man kan derfor ikke give en beskrivelse
af de kemiske egenskaber for hele denne stofgruppe. Dog gælder det generelt, at formlen er (CH2O)X, der
betegner sammensætningen af kulstofskelettet, som kan være af alifatisk og/eller aromatisk karakter. Herpå kan
findes en række forskellige funktionelle grupper, f.eks. alkoholer, phenoler, carboxylsyrer, aminer, sulfider og
fosfater.
1.2.4 Ladning
Normalt negativ, dog afhængig af pH.
1.2.5 Kriterier
- 4 mg C/l (NVOC) afgang vandværk (vandkvalitetskrav) /1/
- 4 mg C/l (NVOC) indgang til ejendom (vandkvalitetskrav) /1/
- 4 mg C/l (NVOC) forbrugers taphane (vandkvalitetskrav) /1/
Man arbejder ikke med et grundvandskvalitetskriterium for NVOC, da det ikke som betegnelse er et
miljøfremmed stof /2/
1.2.6 Effekter
Der kan være øget risiko for bakteriologisk vækst i ledningsnettet og eventuel
anledning til problemer med lugt, smag og farve afhængig af typen af det organiske stof /6/. Hvis det organiske stof
er reaktivt, og vandet samtidig behandles med klor, er der risiko for dannelse af trihalomethaner. Endelig kan
organisk stof forstyrre bundfældningen af jern og mangan /8/.
1.2.7 Kilder
Der findes en række naturlige kilder for NVOC. Alle de sedimenttyper, hvorfra der indvindes grundvand,
indeholder organisk stof i større eller mindre omfang. Organisk stof i terrænnært grundvand består normalt primært
af fulvussyre, som stammer fra nedbrydning af planterester, men koncentrationen af denne type organisk stof
aftager hurtigt med dybden på grund af nedbrydning, udfældning og adsorption /8/. I dybere magasiner udgør
humussyrer normalt den primære fraktion af det organiske stof (se stofblad om brunt vand). I kalk- og
smeltevandsmagasiner i Nordsjælland er der fundet forhøjet indhold af organisk stof, der selv i relativt høje
koncentrationer ikke giver synlig brunfarvning /17/.
Desuden findes en række menneskeskabte kilder, f.eks. nedsivning af spildevand, udsivning af lossepladsperkolat,
udsivning fra møddings- og ensilageoplæg samt påvirkning fra andre organiske forureninger (herunder olie- og
tjæreforurening fra f.eks. gasværker, asfaltfabrikker, skrotpladser, lagerområder /4/, /5/ - se desuden stofblad om
henholdsvis klorerede opløsningsmidler og pesticider). Men den tilhørende vandtype, hvor der normalt er tale om
lavmolekylært organisk stof, gennemgås ikke i nærværende stofblad.
1.2.8 Typiske koncentrationer
I normalt dansk grundvand er NVOC-koncentrationen 0,5 – 6 mg C/l, mens den i overfladevand er ca. 10-15 mg
C/l /6/. I den vandtype, som behandles i nærværende stofblad, er koncentrationen af organisk stof normalt 5-10 mg
C/l.
1.2.9 Typisk vandkvalitet
Normalt skelnes mellem 3 vandtyper med hensyn til indhold af organisk stof. Vandtype 1 er typisk for brunt vand,
stærkt forhøjet indhold af organisk stof og stærkt reduceret - er omtalt på stofbladet om brunt vand. Vandtype 2
har et naturligt let forhøjet organisk stofindhold, er ikke ionbyttet, pH er omkring 7, og vandet er mindre reduceret,
uden methan, kan have et højt sulfatindhold, og de polære stoffer udgør en væsentlig større del af det organiske stof
sammenlignet med brunt vand /17/. Findes eksempelvis i Nordsjælland. Vandtype 3 er typisk påvirket af
terrænnære forhold og dermed af overfladevand, og har en meget variabel uorganisk kemi, som normalt ikke er
fuldt reduceret, men derimod indeholder nitrat og sulfat. Det organiske stof har en lav molekylevægt (< 2.000
g/mol), de polære stoffer dominerer den organiske stoffraktion, og der er et væsentligt bidrag fra fulvussyrer /17/ -
er også omtalt i stofbladet om brunt vand.
Bemærk: I dette stofblad gennemgås kun den vandtype, som har et naturligt let forhøjet NVOC-tal, og dermed
ikke vandtyper hvor NVOC er forhøjet på grund af diverse menneskelige forureninger, og heller ikke vandtyper
hvor NVOC er stærkt forhøjet (se brunt vand).
1.2.10 Traditionel vandbehandling
Organisk stof kan fjernes ved både kemiske og biologiske metoder. Traditionelt set er jern-fældning blevet
anvendt, men denne behandling er ofte ikke tilstrækkelig /8/. Kraftige kemiske iltningsmidler (f.eks. frit klor,
kaliumpermanganat, hydrogenperoxid og ozon) kan anvendes til iltning af visse organiske stoffer i vand. Reaktionen
ved kemisk iltning bør løbe helt til ende, så det organiske stof nedbrydes til kuldioxid. Iltningsmidlernes effektivitet
kan justeres ved f.eks. at kombinere dem, ved at anvende UV-stråling og/eller ved hjælp af pH og bikarbonat /6/.
Biologisk filtrering foregår ved hjælp af bakterier, som omsætter det organiske stof ved at bruge det som
kulstofkilde i denitrifikation. Denitrifikation kræver forud en nitrifikation (incl. iltning) samt en efterfølgende
bundfældning, hvorfra returslam ledes tilbage til før nitrifikationen. De biologiske processer er specielt afhængige af
pH og temperatur /6/. Behandling med aktivt kul er et alternativ, der er mest effektiv for den lavmolekylære,
hydrofobe del af humusstofferne /20/. Se desuden stofblad om brunt vand.
1.2.11 Problemomfang i ressourcen
Findes specielt i områder i Nordsjælland /17/.
1.3 Klorerede opløsningsmidler
1.3.1 Kemisk formel
Betegnelsen klorerede opløsningsmidler dækker en bred gruppe af primært organiske stoffer, som bruges i
industrien. Nedenfor er listet den kemiske formel for de mest centrale klorerede opløsningsmidler og tilhørende
nedbrydningsprodukter med hensyn til forurening af grundvand /3/, /4/, /9/.
Systematisk navn |
Forkortelse |
Bruttoformel |
Formelvægt (g/mol) |
Trivialnavne |
diklormethan | DCM | CH2Cl2 | 84,9 | methylenklorid |
triklormethan | TCM | CHCl3 | 119,4 | kloroform |
tetraklormethan | TeCM | CCl4 | 153,8 | tetraklorkulstof |
1,1,1-triklorethan | 1,1,1-TCA | H3C-CCl3 | 133,4 | - |
klorethylen | VC | H2C=CHCl | 62,5 | vinylklorid |
triklorethylen | TCE | HClC=CCl2 | 131,4 | - |
tetraklorethylen | PCE | Cl2C=CCl2 | 165,8 | perklorethylen |
Tabel 1.1 Klorerede opløsningsmidler
Systematisk navn |
Forkortelse |
Bruttoformel |
Formelvægt (g/mol) |
Trivialnavne |
klorethylen | VC | H2C=CHCl | 62,5 | Vinyl-klorid |
1,1-diklorethylen | 1,1-DCE | H2C=CCl2 | 96,9 | Vinyl-idendi-klorid |
trans-1,2-diklorethylen | t-1,2-DCE | HClC=CHCl | 96,9 | - |
cis-1,2-diklorethylen | c-1,2-DCE | HClC=CHCl | 96,9 | - |
1,1-diklorethan | 1,1-DCA | H3C-CHCl2 | 99,0 | ethylidendiklorid |
Tabel 1.2 Nedbrydningsprodukter fra klorerede opløsningsmidler
1.3.2 Formelvægt
Se ovenfor.
1.3.3 Kemisk beskrivelse
Klorerede opløsningsmidler er generelt meget flygtige, og kan derfor fordampe til atmosfæren, hvor de nedbrydes
af sollyset.
Densiteten af klorerede opløsningsmidler er generelt større end vand. Sammen med den lave vandopløselighed kan
der forekomme en separat fri fase kaldet DNAPL (dense non-aqueous phase liquid). DNAPL kan trænge dybt
ned i et magasin, selv hvor der er opadrettet gradient.
Data fra GRUMO-områderne viser, at kloroform kan findes dybt ned gennem jordlagene. Eksempelvis er der sket
mange fund af kloroform ned til 40 meter under terræn og enkelte fund i området 60-105 meter /10/. Der findes
indikationer på, at kloroform dannes naturligt /24/, /45/.
Generelt nedbrydes klorerede opløsningsmidler langsomt. For de fleste stoffer gælder, at nedbrydning er hurtigst
under reducerende forhold. Under reducerende forhold omdannes vinylklorid formodentlig langsommere end de
øvrige klorerede forbindelser, hvorfor der kan ske en opkoncentrering af vinylklorid i de grundvandsmagasiner, der
er forurenet med klorerede opløsningsmidler /10/.
1.3.4 Ladning
Neutral.
1.3.5 Kriterier
- 1 g/l afgang vandværk (vandkvalitetskrav), (0,3 for vinylklorid) /1/
- 1 g/l indgang til ejendom (vandkvalitetskrav), (0,3 for vinylklorid) /1/
- 1 g/l forbrugers taphane (vandkvalitetskrav), (0,3 for vinylklorid) /1/
- 1 g/l (grundvandskvalitetskriterium), (0,2 for vinylklorid) /2/
1.3.6 Effekter
Vinylklorid og 1,2-diklorethan regnes for kræftfremkaldende, mens andre er mistænkt. I høje koncentrationer har
stofferne tillige en narkotisk effekt /4/. Ved langvarig udsættelse for klorerede opløsningsmidler beskadiges
nervesystemet, hvorved der bl.a. opstår hukommelsestab /4/.
1.3.7 Kilder
Spild, nedgravning og udsivning fra kloak i industriområder samt fra lossepladser og depoter. Stofferne er primært
blevet anvendt som affedtningsmidler i metal- og elektronikindustrien, som kølemidler, til kemisk tøjrensning samt
som opløsningsmidler i malinger og lakker. Desuden indeholder blyholdig benzin 1,2-diklor- og 1,2-dibromethan
(ca. 300 mg/l), og kan derfor findes ved gamle benzinstationer. Ved desinfektion af vand med klor dannes der
klorerede og bromerede methaner /4/. Kloroform dannes naturligt i jorden i granskove /14/.
1.3.8 Typiske koncentrationer
I perioden 1993-2001 ligger medianen for de klorerede opløsningsmidler, som er fundet i
grundvandsovervågningsprogrammet, på 0,1 µg/l undtagen for vinylklorid, hvor den er 0,8 µg/l /10/. De maksimale
værdier ligger generelt under 3 µg/l, undtagen for kloroform (11,0 µg/l) og vinylklorid (5,6 µg/l).
Koncentrationsniveauet i boringer, som er kraftigt påvirket af klorerede opløsningsmidler, kan være væsentligt
højere. Eksempelvis er der umiddelbart nedstrøms et kemisk affaldsdepot i Skrydstrup målt koncentrationer på op
til 4.000 µg/l (TCE og 1,1,1-TCA) /16/.
1.3.9 Typisk vandkvalitet
Typisk findes klorerede opløsningsmidler i mere terrænnære magasiner, og derfor er der ofte tale om en yngre
vandtype fra ilt- eller nitratzonen, men som nævnt ovenfor kan de klorerede opløsningsmidler godt trænge dybere
ned (eller det kan ske ved "skorstenseffekt"), og derfor kan klorerede opløsningsmidler forekomme i næsten alle
vandtyper/-kvaliteter. Formodes dog sjældent at optræde i vand fra methanzonen.
1.3.10 Traditionel vandbehandling
Fjernelse af klorerede opløsningsmidler foretages normalt ved at udlufte ved stripning, hvor man udnytter stoffernes
høje grad af flygtighed. Afblæsning af flygtige stoffer fra typisk dansk grundvand har den ulempe, at vandet kan
blive stærkt kalkfældende /21/. Afblæsning er især aktuel ved forurening med klorerede alkaner, som adsorberes
betydeligt ringere til aktivt kul end klorerede ethylener /21/. Normalt er det nødvendigt at supplere afblæsning med
aktivt kul ved forskellig affinitet for adsorption (afhængigt af koncentrationsniveauer og stoffer) /6/. Ved anvendelse
af aktivt kul er det vigtigt, at der ikke forekommer f.eks. mangan, jern og organisk stof i det tilledte vand, da det
nedsætter kullenes levetid.
1.3.11 Problemomfang i ressourcen
Hovedsageligt i by- og industriområder. I 22% af 189 råvandsboringer i Københavns Amt blev der i en
undersøgelse fundet klorerede opløsningsmidler over 0,1 µg/l /15/. I perioden 1993-2001 er der fundet
halogenerede alifatiske kulbrinter i 15,4% af 1.070 undersøgte GRUMO-boringer, hvoraf 1,9% var over
grænseværdien for drikkevand /10/. I samme periode er der i vandværkernes boringskontrol fundet halogenerede
alifatiske kulbrinter i 16% af 2.114 undersøgte boringer, hvoraf 1,1% var over grænseværdien for drikkevand /10/.
1.4 Pesticider (uladet)
1.4.1 Kemisk formel
Med udgangspunkt i den almindelige boringskontrol for pesticider /9/ (suppleret med nogle enkelte stoffer) er der
nedenfor udvalgt en række pesticider, som fortrinsvis er på uladet form ved normal grundvands-pH. Hvorvidt
stoffet er dissocieret eller ej, er baseret på pKa , samt hvilken stofgruppe der er tale om.
1.4.2 Formelvægt
Se tabel 1.3.
1.4.3 Kemisk beskrivelse
Triaziner (f.eks. atrazin og simazin) indeholder amin-grupper, hvilket gør, at stofferne er svage organiske baser.
Med syrekonstanter under 2 vil disse stoffer under almindelig forekommende pH-værdier være neutrale. BAM
bindes meget lidt til sedimentet, hvorfor dets mobilitet er meget høj, og samtidig er stoffet svært nedbrydeligt /23/.
De øvrige stoffer er medtaget som neutrale, da det vurderes, at de generelt ikke besidder syreegenskaber og derfor
sandsynligvis vil optræde uden ladning ved normal grundvands-pH.
Bemærk dog, at der ikke findes syrekonstanter for stofferne, og da det samtidig ikke har været muligt at finde
generelle beskrivelser af stofegenskaberne for de aktuelle stofgrupper, kan det ikke endeligt afgøres, hvorvidt det
enkelte stof primært optræder som neutralt eller ladet.
1.4.4 Ladning
Ovenstående pesticider er primært på neutral form ved normal grundvands-pH (se dog bemærkning under kemisk
beskrivelse).
1.4.5 Kriterier
- 0,1 g/l afgang vandværk (vandkvalitetskrav), (0,03 g/l for enkelte pesticider) /1/
- 0,1 g/l indgang til ejendom (vandkvalitetskrav), (0,03 g/l for enkelte pesticider) /1/
- 0,1 g/l forbrugers taphane (vandkvalitetskrav), (0,03 g/l for enkelte pesticider) /1/
- 0,5 g/l (pesticider total), 0,1 µg/l (pesticider enkelt stoffer), 0,03 µg/l (pesticider persistente klorerede)
(grundvandskvalitetskriterium) /2/
Klik her for at se Tabel 1.3 Pesticider, som fortrinsvis er neutrale ved normal grundvands-pH. Data fra /22/ og /24/ med undtagelse af * hvor sorptionsdata er taget fra /23/.
1.4.6 Effekter
På grund af pesticidernes meget varierende kemiske struktur er stoffernes effekter også meget varierende. Nogle
pesticider er eller mistænkes for at være human toksiske (f.eks. dimethoat), andre er dyre toksiske (f.eks.
permethrin), og nogle er bioakkumulerende (f.eks. lindan og DDT) /25/. Desuden er en lang række af stofferne
svært nedbrydelige, bindes dårligt i jorden og er let opløselige i grundvand, hvilket samlet set forøger risikoen for
grundvandsforurening. Ellers henvises til Miljøstyrelsens omfattende arbejde i Bichel-udvalget, herunder rapport fra
underudvalget om miljø og sundhed, samt /26/, /27/ og /28/.
1.4.7 Kilder
Landbrugsarealer som fladekilder (marker som sprøjtes) og punktkilder (f.eks. nedgravede tønder og
vaske-fyldepladser), lossepladser (deponerede tønder), jernbaneanlæg, offentlige grønne arealer, gartnerier,
planteskoler, frugtavl, skovbrug, maskinstationer, råstofgrave og vandhuller, korn- og foderstof,
bymæssigbebyggelse og gårdspladser, tidligere sprøjtning på kildepladsarealer, uhensigtsmæssig håndtering under
produktion /4/, /29/.
1.4.8 Typiske koncentrationer
I grundvandsovervågningsprogrammet, GRUMO, for år 2001 er der fundet pesticider i 27,2% af de analyserede
indtag, hvoraf de 8,5% ligger over grænseværdien (0,1 µg/l) /10/. Antallet af indtag med overskridelse af
grænseværdien har været næsten konstant i perioden 1996-2001. Af uladede pesticider udgør BAM og de fire
atrazin nedbrydningsprodukter deisopropyl, deethyl-, hydroxy- og deethylisopropyl-atrazin samt simazin de mest
hyppige fund /10/. BAM er "topscorer" med fund i 19,3% af de analyserede indtag, heraf 7,3% over
grænseværdien, hvilket skyldes stoffets svære nedbrydelighed og høje mobilitet /23/. Typiske
pesticidkoncentrationer i grundvand ligger, jf. ovenstående, under ca. 1 µg/l.
1.4.9 Typisk vandkvalitet
I 50% af de analyserede indtag i dybdeintervallet 0-10 meter under terræn i grundvandsovervågningsprogrammet i
perioden 1990-2001 er der fundet pesticider /10/. Det vil sige, at den tilhørende vandkvalitet ofte vil være fra ilt-
eller nitratzonen, hvilket indebærer en række velkendte kemiske karakteristika for vandkvaliteten.
Fundhyppigheden aftager med dybden til ca. 15% i intervallet 60-70 m.u.t., men der er dog også fundet pesticider i
større dybder /10/, og således kan den tilhørende vandkvalitet også være fra jern- og sulfatzonen eller i få tilfælde
methanzonen. Ergo kan der findes pesticider i alle typer vandkvalitet. Fundhyppigheden afhænger også af
magasinforholdene, herunder om der er tale om frit eller spændt vandspejl, hvilket også siger noget om den typiske
vandkvalitet. I magasiner med frit vandspejl findes pesticider eller nedbrydningsprodukter i konstant mere end 50%
af de analyserede indtag til en dybde af 40 meter, hvorefter fundhyppigheden hurtigt klinger ud. I de spændte
magasiner findes pesticider i langt større dybder, men med en jævnt aftagende fundhyppighed med dybden, hvilket
formodentlig skyldes, at tykke dæklag giver en vis beskyttelse overfor pesticidpåvirkning /10/.
1.4.10 Traditionel vandbehandling
Aktiv kulfiltrering – bedst egnet til upolære stoffer - dvs. at octanol/vand-fordelingskoefficienten samt
vandopløseligheden i tabellen ovenfor kan anvendes til at vurdere effektiviteten. Overordnet er teknikken relativ
velegnet for de uladede pesticider.
Membranteknik er virksom over for store organiske molekyler, herunder mange pesticider.
Problemomfang i ressourcen
Ved pesticidundersøgelse af private drikkevandsboringer er der fundet pesticider i 52,8% af i alt 568 boringer,
hvoraf 32% er over grænseværdien (0,1µg/l) /10/. I vandværks boringer er der fundet pesticider i 25,7% af i alt
11.835 analyser fordelt på 5.261 indtag i perioden 1992-2001, hvoraf 8% er over grænseværdien. I kategorien
"andre boringer" (markvanding, overvågning, nedlagte vandværksboringer, forureningsundersøgelsesboringer) er
der i perioden 1992-2001 analyseret 2.074 boringer, og her er der fundet pesticider i 33,1%, hvoraf 17,0% er
over grænseværdien. Se desuden under "typiske koncentrationer" for resultater af GRUMO-programmet.
1.5 Pesticider (ladet)
Kemisk formel
Med udgangspunkt i den almindelige boringskontrol for pesticider /9/ (suppleret med nogle enkelte stoffer) er der
nedenfor udvalgt en række pesticider, som fortrinsvis er på ladet form (dissocieret) ved normal grundvands-pH.
Hvorvidt stoffet er dissocieret eller ej, er baseret på pKa , samt hvilken stofgruppe der er tale om.
1.5.1 Formelvægt
Se tabel 1.4
1.5.2 Kemisk beskrivelse
Phenoxysyrer og alkylerede nitro-, klor- eller methylphenoler optræder alle i helt eller delvist dissocieret tilstand
ved normal grundvands-pH, da de er syrer med en pKa under 5, og derfor er negativt ladet. De anførte
klorphenoler har dog en relativ høj pKa , og er derfor i mindre grad dissocieret ved normal pH. Phenoxysyrerne
kan desuden godt være til stede som neutrale komplekser /4/. Den negative ladning kombineret med relativt lave
Kow-værdier betyder, at sorption af stofferne er meget begrænset. Tilstedeværelse af nitrogrupperne på
nitrophenolerne kan dog ved kompleksdannelse bindes til lermineraler, hvorved sorptionen kan blive betydelig
større end et alment estimat ud fra hydrofob binding /4/.
1.5.3 Ladning
Alle de ovenstående stoffer er negativt ladet.
1.5.4 Kriterier
- 0,1 g/l afgang vandværk (vandkvalitetskrav), (0,03 g/l for enkelte pesticider) /1/
- 0,1 g/l indgang til ejendom (vandkvalitetskrav), (0,03 g/l for enkelte pesticider) /1/
- 0,1 g/l forbrugers taphane (vandkvalitetskrav), (0,03 g/l for enkelte pesticider) /1/
- 0,5 g/l (pesticider total), 0,1 µg/l (pesticider enkelt stoffer), 0,03 µg/l (pesticider persistente klorerede)
(grundvandskvalitetskriterium) /2/
1.5.5 Effekter
På grund af pesticidernes meget varierende kemiske struktur er stoffernes effekter også meget varierende. Nogle
pesticider er eller mistænkes for at være human toksiske, andre er dyre toksiske og nogle er bioakkumulerende
/25/. Desuden er en lang række af stofferne svært nedbrydelige, bindes dårligt i jorden og er let opløselige i
grundvand, hvilket samlet set øger risikoen for grundvandsforurening. Ellers henvises til Miljøstyrelsens omfattende
arbejde i Bichel-udvalget, herunder rapport fra underudvalget om miljø og sundhed, samt /26/, /27/ og /28/.
Pesticidnavn |
Stofgruppe |
Brutto-
formel |
Mol-vægt (g/mol) |
Octano
l/vandfor-
delings-
koef., logKow |
Sorption-
logKoc (ml/g) |
Syrekon-stant, pKa |
Damptryk
mmHg v. 20ºC |
Opløslighed Cw (mg/l), v. 25ºC |
MCPA | phenoxysyre | C9H9ClO3 | 221 | 1,47-4,88 | 1,3-2,73 | 2,73 | 4,7·10-3 | 890 |
2,4-D | phenoxysyre | C8H6Cl2O3 | 255,5 | 0,6-3,4 | 1,72-2,27 | 2,8-2,88 | 3,75·10-5 | 278 |
2,4,5-T | phenoxysyre | C8H6Cl3O3 | 235,1 | 1,77 | 1,08-1,6 | 3 | <7,5·10-8 | 350 |
diklorprop | phenoxysyre | C9H8Cl2O3 | 200,6 | 1,37-1,43 | 2,03-3,0 | 3,07 | 1,5·10-6 | 734 |
meklorprop (MCPP) | phenoxysyre | C10H11ClO3 | 214,7 | 0,1004 | 1,3-1,4 | 3,78 | 2,3·10-6 | 660.000 |
4CPP | phenoxypropion | - | - | - | - | - | - | - |
4-klor-2-methylphenol | klorphenol | C7H7ClO | 143 | 2,63-4,0 | - | 10-10,5 | 26,7 Pa | 2300 |
2,4-diklorphenol | klorphenol | C6H4Cl2O | 163 | 3,06 | - | 7,69 | - | 4500 |
dinocab | dinitrophenol | C18H24N2O6 | 364,4 | 4,54 | 2,74-2,8 | - | 4·10-8 | 4 |
dinoseb | dinitrophenol | C10H12N2O5 | 240,2 | 2,29 | 1,48-3,77 | 4,62 | 5·10-5 | 52 |
DNOC | dinitrophenol | C7H6N2O5 | 198,1 | 2,12-2,85 | 2,64 | 4,48 | 5·10-5 | 198 |
4-nitrophenol | nitrophenol | C6H5NO3 | 139 | 1,9 | - | 7,156 | 9,75·10-4 | 11.000 |
glyphosat ("Round
Up") | - | C3H8NO5P | 169,1 | -1,6 | 1,4-4,82 | pKa1: 0,8 pKa2: 3,0
pKa3: 6,0
pKa4: 11
| 7,5·10-6 | 900.000 |
AMPA | aminomethyl-phosphonsyre | - | - | - | - | - | - | - |
Tabel 1.4 Pesticider, som fortrinsvis er ladet ved normal grundvands-pH. Data fra /22/ og /24/.
1.5.6 Kilder
Landbrugsarealer som fladekilder (marker som sprøjtes) og punktkilder (f.eks. nedgravede tønder og
vaske-fyldepladser), lossepladser (deponerede tønder), jernbaneanlæg, offentlige grønne arealer, gartnerier,
planteskoler, frugtavl, skovbrug, maskinstationer, råstofgrave og vandhuller, korn- og foderstof,
bymæssigbebyggelse og gårdspladser, tidligere sprøjtning på kildepladsarealer, uhensigtsmæssig håndtering under
produktion /4/, /29/.
1.5.7 Typiske koncentrationer
I grundvandsovervågningsprogrammet, GRUMO, for år 2001, er der fundet pesticider i 27,2% af de analyserede
indtag, hvoraf de 8,5% ligger over grænseværdien (0,1 µg/l) /10/. Antallet af indtag med overskridelse af
grænseværdien har været næsten konstant i perioden 1996-2001. Af ladede pesticider udgør glyphosat, AMPA,
4-nitrophenol, hexazinon og phenoxysyrerne diklorprop og meklorprop de mest hyppige fund /10/. Dog er fundene
af de nævnte phenoxysyrer faldet i ungt grundvand, sandsynligvis på grund af en kombination af forbud/regulering
mod anvendelse og stoffernes nedbrydelighed i iltzonen /10/. Typiske pesticidkoncentrationer i grundvand ligger, jf.
ovenstående, under ca. 1 µg/l.
1.5.8 Typisk vandkvalitet
I 50% af de analyserede indtag i dybdeintervallet 0-10 meter under terræn i grundvandsovervågningsprogrammet i
perioden 1990-2001, er der fundet pesticider /10/. Det vil sige, at den tilhørende vandkvalitet ofte vil være fra ilt-
eller nitratzonen, hvilket indebærer en række velkendte kemiske karakteristika for vandkvaliteten.
Fundhyppigheden aftager med dybden til ca. 15% i intervallet 60-70 m.u.t., men der er dog også fundet pesticider i
større dybder /10/, og således kan den tilhørende vandkvalitet også være fra jern- og sulfatzonen eller i få tilfælde
methanzonen. Ergo kan der findes pesticider i alle typer vandkvalitet. Fundhyppigheden afhænger også af
magasinforholdene, herunder om der er tale om frit eller spændt magasin, hvilket også siger noget om den typiske
vandkvalitet. I magasiner med frit vandspejl findes pesticider eller nedbrydningsprodukter i konstant mere end 50%
af de analyserede indtag til en dybde af 40 meter, hvorefter fundhyppigheden hurtigt klinger ud. I de spændte
magasiner findes pesticider i langt større dybder, men med en jævnt aftagende fundhyppighed med dybden, hvilket
formodentlig skyldes, at tykke dæklag giver en vis beskyttelse overfor pesticidpåvirkning /10/. Sammenholdes
forekomsten af de ladede pesticider, eksemplificeret ved di- og meklorprop, med uladede pesticider,
eksemplificeret ved BAM og atrazin, findes, at de nævnte phenoxysyrerne forekommer i nitratfrit grundvand, mens
atrazin og BAM også forekommer i nitratholdigt iltet vand /10/. I de iltede (og sandede) magasiner når
phenoxysyrerne formodentlig sjældent grundvandet, før de omsættes i den umættede zone, modsat BAM og
atrazin.
1.5.9 Traditionel vandbehandling
Aktiv kulfiltrering – bedst egnet til upolære stoffer, dvs. at octanol/vandfordelingskoefficienten samt
vandopløseligheden i tabellen ovenfor kan anvendes til at vurdere effektiviteten. Overordnet må man forvente, at
teknikken ikke er så velegnet for de ladede pesticider som for de uladede pesticider, fx er teknikken mindre egnet
for specielt phenoxysyrerne, på grund af deres dårlige adsorptionspotentialer.
Membranteknik er virksom over for store organiske molekyler, herunder mange pesticider.
1.5.10 Problemomfang i ressourcen
Ved pesticidundersøgelse af private drikkevandsboringer er der fundet pesticider i 52,8 % af i alt 568 boringer,
hvoraf 32 % er over grænseværdien (0,1µg/l) /10/. I vandværks boringer er der fundet pesticider i 25,7 % af i alt
11.835 analyser fordelt på 5.261 indtag i perioden 1992-2001, hvoraf 8 % er over grænseværdien. I kategorien
"andre boringer" (markvanding, overvågning, nedlagte vandværksboringer, forureningsundersøgelsesboringer) er
der i perioden 1992-2001 analyseret 2.074 boringer, og her er der fundet pesticider i 33,1 %, hvoraf 17,0 % er
over grænseværdien. Se desuden under "typiske koncentrationer" for resultater af GRUMO-programmet.
1.6 MTBE (methyl tert-butyl ether)
1.6.1 Kemisk formel
C5H12O
1.6.2 Formelvægt
88,15 g/mol
1.6.3 Kemisk beskrivelse
Ved almindelig temperatur og tryk er stoffet en flygtig, farveløs væske med terpentinagtig lugt og smag, som er
meget vandopløselig og udviser ringe sorption til jorden og derfor er meget mobil i jord- og grundvand. MTBE er
svært nedbrydeligt under normale grundvandsforhold. Eventuel nedbrydning vil især finde sted under iltrige forhold
/30/. I tabellen nedenfor er de fysisk-kemiske egenskaber sammenlignet med benzen og toluen.
|
Enhed |
MTBE |
Benzen |
Toluen |
Kogepunkt | ºC | 53,5-55,2 | 80,1 | 110,6 |
Damptryk (25ºC) | mmHg | 245-251 | 95,2 | 28,4 |
Vandopløselighed | g/l | 43-54,3 | 1,78 | 0,53 |
Molvægt | g/mol | 88,15 | 78,1 | 92,1 |
Henrys konstant | (Atm m3) / (g mol) | 0,5-3·10-3 | 5,4·10-3 | 5,9·10-3 |
Log Kow | - | 0,94-1,3 | 1,6-2,2 | 2,1-2,8 |
Log Koc | - | 1,05 | 1,1-2,5 | 1,6-2,3 |
Tabel 1.5 Fysisk-kemiske egenskaber for MTBE /31/.
1.6.4 Ladning
Neutral.
1.6.5 Kriterier
- 5 g/l afgang vandværk (vandkvalitetskrav) /1/
- 5 g/l indgang til ejendom (vandkvalitetskrav) /1/
- 5 g/l forbrugers taphane (vandkvalitetskrav) /1/
- 5 g/l (grundvandskvalitetskriterium) /32/. Indhold under 2 µg/l bør tilstræbes.
1.6.6 Effekter
Med hensyn til vandkvalitet er det primære problem med MTBE smag og lugt, da stofferne har en terpentinagtig
lugt/smag. Den primære kilde til MTBE-indtag hos mennesker er gennem indånding. I den forbindelse har man
konstateret kortvarige symptomer, som f.eks. hovedpine, irritation af luftveje og øjne, kvalme o.l. I langtidsforsøg
har MTBE medført kræftfremkaldende effekter i rotter og mus ved høje doseringsniveauer. Med hensyn til
luftkvalitet har man vurderet, at den ændring, der vil ske i udslippet af benzen og aromater (som vil reduceres) og i
aldehyder (som vil forøges) som følge af MTBE tilsætning, vil medføre en nettoreduktion af cancerrisikoen. MTBE
kan desuden medvirke til at nedbringe den generelle luftforurening som følge af anvendelsen af benzin som
brændstof.
1.6.7 Kilder
Benzinstationer (tankanlæg og spild), raffinaderier, autoværksteder, olie- og benzinterminaler.
1.6.8 Typiske koncentrationer
MTBE blev først en fast parameter i grundvandsmoniteringsprogrammet i Danmark i 1998, og i den forbindelse har
man kun konstateret ét fund (på 1,4 µg/l). Ved boringskontroller er gennemsnitskoncentrationen af fund 0,2 µg/l og
den maksimale koncentration 870 µg/l. I forbindelse med diverse forureningsundersøgelser på benzinstationer er
der konstateret MTBE i et bredt spektrum af koncentrationer (0-550.000 µg/l) /30/.
1.6.9 Typisk vandkvalitet
Typisk overfladenært grundvand (ilt- og nitratzonen).
1.6.10 Traditionel vandbehandling
Aktiv kulfiltrering er mindre effektivt, da MTBE sorberes dårligt til kullene /46/. Stripning er en teoretisk mulighed,
men kræver meget store luftmængder i forhold til vandmængden, da MTBE er meget vandopløselig. Metoden er
dog afprøvet i praksis med tilfredsstillende resultater i kombination med biologisk nedbrydning /33/. Der er udført
forskningsforsøg med mikrobiologisk rensning på DTU /30/.
1.6.11 Problemomfang i ressourcen
MTBE blev først en fast parameter i grundvandsmoniteringsprogrammet GRUMO i Danmark i 1998, og i den
forbindelse har man kun konstateret ét fund (på 1,4 µg/l). Til sammenligning er der i boringskontrollen fundet
MTBE i 96 ud af 1.722 analyserede boringer, og heraf var 10 fund (0,6 %) over grænseværdien.
1.7 Nitrat
1.7.1
Kemisk formel
NO3-
1.7.2 Formelvægt
62,01 g/mol
1.7.3 Kemisk beskrivelse
Kvælstof tilføres normalt til jorden i form af ammonium, f.eks. som gødning fra landbruget, som så oxideres til nitrat
under aerobe forhold (nitrifikation), dvs. kvælstof går fra oxidationstrin -III til +V. Ved denitrifikation kan nitraten
efterfølgende blive reduceret til frit kvælstof (oxidationstrin 0). Kemisk er nitrat stabilt under aerobe forhold. En del
af den dannede nitrat vil blive optaget af plantevæksten, men den del, der dannes/tilføres udenfor vækstperioderne,
vil kunne passere rodzonen og nedvaskes til grundvandet.
1.7.4 Ladning
-1.
1.7.5 Kriterier
- 50 mg/l afgang vandværk (vandkvalitetskrav) /1/
- 50 mg/l indgang til ejendom (vandkvalitetskrav) /1/
- 50 mg/l forbrugers taphane (vandkvalitetskrav) /1/
- (grundvandskvalitetskriterium) /2/
1.7.6 Effekter
Nitrat, der er omdannet til nitrit, kan danne methæmoglobin, der blokerer for iltoptagelsen (ses kun hos spædbørn
der får modermælkserstatning – såkaldte "blå børn"). I mavetarmsystemet kan nitrit omdannes til nitrosaminer.
Nitrosaminer kan være fosterskadende og kræftfremkaldende /6/. Der findes en lang række andre kilder til
nitrosaminer (f.eks. kosmetik, tobak, branket kød, nitrat i grønsager). Den laveste værdi, ved hvilken der er
observeret "blå børn", er 160 mg/l /6/. Nitrat kan oxidere pyrit og herved frigive nikkel (se stofblad om nikkel).
Nitrat er i sig selv ikke skadeligt, men kan ved udvaskning til havmiljøet i store mængder medføre kraftig algevækst
og hermed iltsvind og fiskedød.
1.7.7 Kilder
Kvælstofholdig gødning fra landbruget, der spredes ud på de dyrkede arealer (ca. 130 kg N/ha handelsgødning og
ca. 60 kg N/ha naturgødning). Der er også et bidrag fra nedbøren (ca. 25 kg N/ha). Nedbrydning af organisk
materiale i dyrkningslaget frigiver ammonium, som efterfølgende kan omdannes til nitrat under aerobe forhold. I
dyrkningslaget ligger der en reserve på 5.000 – 10.000 kg organisk N/ha afhængig af jordtypen m.m. /5/.
Industrispildevand og nedsivningsanlæg samt utætte kloakker er også potentielle kilder.
1.7.8 Typiske koncentrationer
Under nitratfronten findes grundvand uden nitratindhold. Her er koncentrationen under 2 mg/l og stammer som
regel fra omsætning af ammonium /6/. I nitratpåvirkede boringer kan koncentrationen komme op på flere hundrede
mg/l.
1.7.9 Typisk vandkvalitet
Kvælstof tilføres normalt til jorden i form af ammonium, f.eks. som gødning fra landbruget, som så oxideres til nitrat
under aerobe forhold (nitrifikation), dvs. kvælstof går fra oxidationstrin -III til +V. Man taler ofte om
"nitratfronten", hvorover sedimenterne er oxiderede og derved ikke kan foretage denitrifikation (reduktion af nitrat),
og derfor er nitratkoncentrationen over fronten normalt større end 1 mg/l. Under fronten er nitratkoncentrationen
normalt mindre end 1 mg/l, da nitrat ikke er stabilt under anaerobe forhold. Nitrifikation er mikrobiologisk og er
derfor afhængig af bl.a. temperatur og pH. Som reduktionsmiddel benytter bakterierne enten sulfid (f.eks. fra
pyritoxidation), organisk stof, eller jern(II). Nedtrængningen af nitrat vil således være betinget af, at der først
skabes aerobe forhold ved, at alle iltforbrugende stoffer, som f.eks. Fe2+, oxideres. Den dybde, hvortil oxidationen
er foregået, kan normalt kendes ved, at aflejringerne skifter farve fra den oxiderede rød-gule til den reducerede
blå-grå farve. Det er velkendt, at hovedparten af omsætningen i kvælstofkredsløbet producerer H+-ioner og derfor
virker forsurende. I de dele af Danmark, hvor jorden ikke indeholder kalk, (specielt vest for den sidste istids
hovedopholdslinie), ses der samtidig med nitratudvaskningen en tiltagende forsuring. Udbredelsen af redoxfronterne
i de enkelte magasiner er afgørende for, hvor der er nitratproblemer. I områder med stor reduktionskapacitet i form
af reduceret ler eller organisk stof, vil grundvandet være beskyttet mod nitratudvaskning. Grundvand fra ilt- og
nitratzonen er normalt karakteriseret ved et lavt indhold af jern (< 0,2 mg/l) og methan (< 0,1 mg/l) samt et
sulfatindhold over ca. 20 mg/l. Desuden er forvitringsindexet normalt større end 1, og vandet er ikke ionbyttet
(ionbytningsgrad < 0,9).
1.7.10 Traditionel vandbehandling
Nitrat kan fjernes ved biologisk denitrifikation, hvorved der dannes frit kvælstof. Dette kræver bakterier, som kan
anvende ilten i nitraten, samt en kulstofkilde (f.eks. methanol, ethanol og eddikesyre). Bakterierne anvender kun
nitraten, når der ikke er frit ilt tilstede. Alternativt kan membranfiltrering eller ionbytning anvendes. Ingen af
metoderne er hidtil anvendt på danske vandværker /34/.
1.7.11 Problemomfang i ressourcen
Næsten alle filtre, som har et nitratindhold over grænseværdien, ligger placeret over 40 m.u.t., det vil sige, at
problemet primært er tilknyttet yngre og forholdsvist terrænnært grundvand /10/. Størstedelen af det danske
grundvand har et lavt indhold af nitrat. Ca. 61% af overvågningsboringer og 60% af vandforsyningsboringer
indeholder mindre end 1 mg/l. I 26% af GRUMO-boringerne ligger nitrat-indholdet for 2002 over 25 mg/l og i
17% ligger niveauerne over grænseværdien – dette er det samme som i 2001. Det gennemsnitlige nitratindhold i
indtag med oxiske forhold ligger i perioden 1990-2001 stabilt omkring 50 mg/l. I indtag med anoxiske forhold
ligger det samme tal omkring 20 mg/l /10/. Amter med de største nitratproblemer er amterne i det såkaldte
"nitratbælte" (Nordjylland, Viborg og Århus Amt) samt Ribe Amt. Desuden ses mindre områder flere steder i
landet, hvor der er problemer, f.eks. på syd og vest Bornholm, på Nordsamsø, på Nordærø, flere steder på Fyn
og enkelte steder i Vejle Amt, nord for Maribo på Lolland, på Røsnæs nord for Kalundborg, på Stevns samt
områder omkring Roskilde og Frederiksværk /6/. Flere steder i landet er terrænnære boringer med et stort
nitratindhold blevet erstattet af en dybere, nitratfri boring. Uden denne tilpasning af vandforsyningsstrukturen vil
nitratproblemet være større. Den generelle vurdering af nitratkoncentrationen i grundvandet er fortsat, at der ikke
kan konstateres nogen overordnet ændring i indholdet begrundet med Vandmiljøplanen i 1987, idet langt
størstedelen af det overvågede grundvand er fra før 1990 /1/.
1.8 Fluorid
1.8.1
Kemisk formel
F-
1.8.2 Formelvægt
19,00 g/mol
1.8.3 Kemisk beskrivelse
Fluorid er et stof, som kun i ringe grad adsorberes til jorden. I grundvand findes fluorid med oxidationstal –I og
ikke med andre oxidationstal. Bl.a. på grund af stoffets høje elektronegativitet danner fluorid stærke komplekser
med mange kationer. Ved meget lave pH-værdier vil fluorid være til stede som HF. I sure miljøer er der mulighed
for dannelse af SiF62- eller SiF4 /44/.
1.8.4 Ladning
-1
1.8.5 Kriterier
- 1,5 mg/l afgang vandværk (vandkvalitetskrav) /1/
- 1,5 mg/l indgang til ejendom (vandkvalitetskrav) /1/
- 1,5 mg/l forbrugers taphane (vandkvalitetskrav) /1/
- (grundvandskvalitetskriterium) /2/ - der findes et kriterium for jord på 20 mg/kg.
1.8.6 Effekter
Ca. 0,1-1 mg/l er gavnligt for tænderne. Højere indhold vil kunne give dental fluorose med skader på tandemalje,
og meget højere indhold vil kunne give skeletal fluorose /41/.
1.8.7 Kilder
Fluoridindholdet i grundvandet er bestemt af vandets opløsning af fluoridholdige mineraler, og det er derfor i meget
høj grad knyttet til bestemte geologiske aflejringer med højt indhold af f.eks. flusspat (CaF2) og apatit
(Ca5(PO4)3F) /5/. Disse mineraler findes hovedsageligt i kalkmagasiner, og ser man bort fra det bornholmske
drikkevand, der mange steder er knyttet til meget gamle sedimenter/grundfjeld, er det konstateret, at
fluoridindholdet i vandværksboringer, der indvinder fra kalkboringer, er op til 8 gange højere end i de øvrige
boringer /41/. Høje koncentrationer er desuden ofte knyttet til dybe magasiner med ringe gennemstrømning.
1.8.8 Typiske koncentrationer
Normalt ligger indholdet af fluorid under 0,5 mg/l, dog ses flere steder let forhøjede værdier på ca. 0,5-1,0 mg/l /5/.
Væsentlig forhøjede værdier ligger ofte omkring 2-5 mg/l, men der er fundet koncentrationer op til 10-12 mg/l ved
flere lejligheder /42/.
1.8.9 Typisk vandkvalitet
Ofte ses en positiv korrelation mellem stigende fluorid-indhold og stigende Mg/Ca-forhold. Fluorid kan herved
anvendes som en indikator på, hvor lang tid grundvandet har opholdt sig i et magasin præget af kalkbjergarter, da
ovennævnte sammenhæng skyldes langsomme ionbytningsprocesser /43/. Højt fluorid-indhold er således ofte lig
med ældre vand, og derfor er følgende karakteristika også normalt tilknyttet vandkvaliteten; lavt fosfor-, jern-,
mangan- og sulfatindhold samt højt Mg/Ca-forhold.
1.8.10 Traditionel vandbehandling
Det kan være vanskeligt at nedbringe fluorid-koncentrationen, med mindre man i råvandet kan blande sig ud af
problemerne. Alternativt er membranfiltrering en mulig løsning /6/.
1.8.11 Problemomfang i ressourcen
I Vestjylland har man generelt meget lave fluoridkoncentrationer, 0,05-0,5 mg/l, på grund af stor
udvaskningsintensitet og få fluoridholdige mineraler. I et slynget bælte hen over Danmark fra Himmerland i vest over
Djursland til Odsherred og videre fra områder i Nordsjælland til Køge Bugt og over Stevns til et stræk fra nord for
Næstved langs østkysten over Møn kan man træffe forhøjede værdier (ca. 2-5 mg/l) /5/ – problemet er størst på
Djursland og på Lolland Falster /42/. Det omtalte bælte er sammenfaldende med bestemte niveauer i kridt- og
kalkaflejringerne, hvor der forventes at være forhøjet indhold af fluorholdige mineraler. Mindre områder ved Århus,
vest for Næstved, Nordvest for Ringsted, ved Musholm Bugt (nord for Korsør), syd for Roskilde samt ved
Nakskov ses lignende niveauer for fluorid. Desuden har især de yngste granitbjergarter på Bornholm højt
fluoridindhold.
1.9 Klorid
1.9.1
Kemisk formel
Cl-
1.9.2 Formelvægt
35,45 g/mol
1.9.3 Kemisk beskrivelse
Klorid er en konservativ parameter, som ikke påvirkes af processer i jorden eller grundvand, og er samtidig let at
analysere. Derfor er stoffet velegnet som kontrolparameter for andre analyser og processer.
1.9.4 Ladning
-1
1.9.5 Kriterier
- 250 mg/l afgang vandværk (vandkvalitetskrav) /1/
- 250 mg/l indgang til ejendom (vandkvalitetskrav) /1/
- 250 mg/l forbrugers taphane (vandkvalitetskrav) /1/
- (grundvandskvalitetskriterium) /2/
1.9.6 Effekter
Ved koncentrationer over ca. den fastsatte grænseværdi vil vandet have en stigende salt smag med stigende
koncentration. Meget højt saltindhold kan korrodere på metal og beton /6/.
1.9.7 Kilder
Nedbørens indhold af klorid varierer betydeligt fra sted til sted afhængig af afstanden til kysten, og i kombination
med variationen af fordampningen resulterer dette i, at klorid i nettonedbøren varierer relativt meget geografisk.
Hertil kommer et diffust bidrag fra gødning, vejsalt m.m., således at kloridindholdet i det vand, som når
grundvandet i Danmark er ca. 20-70 mg/l /5/. Øvrige kilder er direkte indtrægning af saltvand fra havet og indirekte
fra havet ved udvaskning af porevæsken fra gamle marine aflejringer (marint residualvand). Desuden kan
forekomster af salt porevand, f.eks. fra stensalt i undergrunden (salthorst), bidrage til øget kloridindhold. Endelig
kan forhøjet kloridindhold skyldes forurening, f.eks. ses ofte forhøjet kloridindhold i grundvand, som er påvirket af
lossepladspercolat.
1.9.8 Typiske koncentrationer
Grundvandets indhold af klorid varierer normalt mellem 30 og 50 mg/l bl.a. afhængigt af afstanden til kysten /6/.
Der er dog en tendens til, at diverse overfladeaktiviteter (se kilder ovenfor) bevirker et stigende indhold i det
nedsivende vand, således at det yngste vand har ca. 50-70 mg/l, hvor det normalt ville ligge på 20-25 mg/l /5/. Hvis
grundvandet er påvirket af optrængende saltvand fra undergrunden eller fra kysten, vil man (typisk i bunden af
boringen) se op til flere tusinde mg/l. I tilfælde med særlige lokale forhold kan man have kloridindhold højere end
man ser i havet (> 20.000 mg/l). Ved påvirkning fra lossepladspercolat vil man kunne se kloridindhold på
500-5.000 mg/l /5/.
1.9.9 Typisk vandkvalitet
Vandkvaliteten afhænger af hvilke(-n) kloridkilde(-r) der er tale om. I tilfælde af at klorid-påvirkningen stammer fra
overfladenære kilder, og der indvindes terrænnært, vil vandet ofte være fra ilt- eller nitratzonen og have de typiske
karakteristika herfra. Er kilden gødning, ses ofte samtidig forhøjet indhold af nitrat. Er klorid-kilden
saltvandsoptrængning i dybere magasiner, kan grundvandstypen være mere reduceret og have de dertil hørende
karakteristika. Påvirkning fra marint residualvand kan dog godt finde sted i terrænnære boringer, f.eks. på grund af
tektoniske forhold, og derfor kan denne type kloridpåvirkning udmærket finde sted i mere terrænnære magasiner.
Typisk vil man kigge på kationernes fordeling ved analyse af saltpåvirket grundvand, f.eks. vil natrium ionbytte med
calcium, og herved vil man have underskud af natrium i forhold til klorid. Da påvirkning af marint infiltrationsvand
eller marint residualvand er påvirkning af havvand, vil vandkvaliteten være påvirket i retning af havvand, det vil sige
f.eks. kan sulfatindholdet også være forhøjet (bemærk dog, at sulfat kan reduceres afhængigt af magasinets
reaktivitet, og derfor er forhøjet sulfatindhold ikke en garanti). Da klorid er en konservativ parameter, kan man
forholdsvis simpelt beregne en såkaldt "mix-faktor", som beskriver opblandingsforholdet mellem fersk og salt
grundvand, når påvirkning sker fra havvand.
1.9.10 Traditionel vandbehandling
Det kan være vanskeligt at nedbringe klorid-koncentrationen, med mindre man i råvandet kan blande sig ud af
problemerne. Alternativt er membranfiltrering (omvendt osmose), destillation eller afsaltning ved en kombination af
kation- og anionbytning mulige løsninger /6/. I sidstnævnte tilfælde indgår stærk syre og base (hhv. HCl. og NaOH)
ofte ved regenerering. Metoden CARIX anvender dog kulsyre, hvorved de stærke syrer/baser undgås /34/.
Videregående vandrensning af forhøjet kloridindhold anvendes ikke i Danmark til almindelig drikkevand.
1.9.11 Problemomfang i ressourcen
Problemer med forhøjede klorid-koncentrationer ses ofte på mindre øer eller i kystnære områder. Dog kan der
godt forekomme lokale problemer inde i landet, f.eks. på Midt- og Sydsjælland, hvor man flere steder har højt
kloridindhold i ringe dybde på grund af optrængende saltvand fra undergrunden. Lave kloridindhold findes generelt
i Vestjylland, hvor salten er blevet udvasket siden før sidste istid. Generelt findes der ikke stigende problemer med
salt grundvand i Danmark /6/.
1.10 Ammonium
1.10.1
Kemisk formel
NH4+
1.10.2 Formelvægt
18,05 g/mol
1.10.3 Kemisk beskrivelse
Ammonium er ikke stabilt under aerobe forhold, hvor det ved nitrifikation omdannes til nitrat (N oxideres fra
oxidationstrin -III til +V). Da ammonium samtidig bindes kraftigt til lermineraler, nedvaskes derfor sjældent større
mængder ammonium til grundvandet. Langt størstedelen af ammonium oxideres til nitrat via nitrit ved
mikrobiologiske processer, som er afhængige af bl.a. redoxforhold, temperatur og pH (ved pH under ca. 4 stopper
processen og ditto ved temperatur under 5ºC). Nitrifikation kræver relativt store iltmængder (4,56 mg O2 pr. mg
N), og ilt er som regel den begrænsende faktor /5/.
1.10.4 Ladning
+1
1.10.5 Kriterier
- 0,05 mg/l afgang vandværk (vandkvalitetskrav) /1/
- 0,05 mg/l indgang til ejendom (vandkvalitetskrav) /1/
- 0,05 mg/l forbrugers taphane (vandkvalitetskrav) /1/
- (grundvandskvalitetskriterium) /2/
1.10.6 Effekter
Ammonium kan fremme bakterievækst i rør og kan omdannes til nitrit, som er kræftfremkaldende.
1.10.7 Kilder
Ammonium dannes i naturen ved biologisk nedbrydning af kvælstofholdige plante- og dyrerester. Desuden tilføres
jorden ofte store mængder ammonium i form af gødning, udsivende percolat fra lossepladser og gasværkgrunde
samt nedsivende spildevand /5/.
1.10.8 Typiske koncentrationer
Normalt indhold af ammonium i dansk grundvand, hvor niveauet ikke er forhøjet, er under ca. 2 mg/l.
Koncentrationer over 0,5 mg/l i de øvre iltholdige magasiner er et tegn på en direkte forurening. Hvis vandet
samtidig indeholder nitrit og nitrat, er det et klart tegn på, at vandtypen er i ubalance. I dybt liggende magasiner med
stærkt reducerede forhold, træffes ofte koncentrationer op til 6-8 mg/l, der er dannet i denne del af magasinet ved
omdannelse af organisk stof. Ved koncentrationsniveauer over 2 mg/l bør det overvejes nøje, hvorvidt indvindingen
skal baseres på den pågældende boring.
1.10.9 Typisk vandkvalitet
Stærkt reduceret vandtype med lave sulfatkoncentrationer og evt. med indhold af methan og svovlbrinte. Ofte fra
dybde boringer. Jernholdigt vand indeholder ofte små mængder ammonium.
1.10.10 Traditionel vandbehandling
Biologisk filtrering (nitrificerende filter), det vil sige omdannelse af ammonium til nitrat via nitrit under stort iltforbrug
og medvirken fra mikroorganismer. Hvis omdannelsen ikke er forløbet til ende på vandværket, vil den fortsætte
under ukontrollerede forhold i ledningsnettet, og derfor kan denne iltning af ammonium være vanskelig at arbejde
med. Ved omsætning af f.eks. 10 mg/l NH4+ ved iltning kan der blive dannet ca. 25 mg/l NO3- (kvalitetskravet
for nitrat er 50 mg/l). Et sådant nitrificerende filter vil kunne fjerne op til 5 mg (NH4+-N)/l /6/. Ammonium kan
desuden strippes af, hvis pH først hæves til ca. 10 således, at ammonium omdannes til ammoniak (gasform).
Endelig kan ammonium fjernes ved kloring, men ved større koncentrationer vil fjernelse ved hjælp af denne metode
kræve uforholdsmæssigt store klordoseringer. I dansk vandforsyning fjernes ammonium oftest ved biologisk
filtrering.
1.10.11 Problemomfang i ressourcen
Ammonium findes i alle reducerede magasiner. Problematisk høje koncentrationer findes ofte sammen med methan.
1.11 Hårdhed
1.11.1 Kemisk formel
Ca2+, Mg2+ (begge stoffer indgår i hårdhed)
1.11.2 Formelvægt
40,08 g/mol (Ca) & 24,31 g/mol (Mg)
1.11.3 Kemisk beskrivelse
Hårdhed er et mål for calcium og magnesium indholdet i vandet og er et udtryk for, hvorvidt der er kalk i
sedimentet, der indvindes fra. Man skelner mellem total, forbigående og blivende hårdhed /5/. Total hårdhed er et
direkte udtryk for indholdet af calcium og magnesium (2,8 gange summen af Ca2+ og Mg2+ angivet i meq/l). I
dette stofblad omtales total hårdhed med mindre andet er nævnt. Forbigående hårdhed er den hårdhed, som er
tilknyttet vandets indhold af bicarbonat og kaldes forbigående, fordi den kan fjernes ved kogning. Blivende hårdhed
er et udtryk for den mængde calcium og magnesium, som findes ud over den del, der ækvivalerer med vandets
indhold af bicarbonat.
1.11.4 Ladning
+2 (begge stoffer optræder som divalente ioner)
1.11.5 Kriterier
- 5-30 hårdhedsgrader /1/
- - grundvandskvalitetskriterium /2/
1.11.6 Effekter
Hvis 30 dHº overstiges, vil der være store problemer med kalkudfældning i ledningsnet og husinstallationer.
Omvendt synes der at være en vis sammenhæng mellem lave hårdhedsgrader (<5ºdH) og forekomsten af visse
hjertekar-sygdomme /5/. Hårdheden karakteriserer vands evne til at gøre sæbe uopløseligt. Hvis Ca2+ og Mg2+
erstatter Na+ og K+ i sæbens iondel, vil det gøre sæben uopløselig. Det vil sige, at gener der kan opstå ved for høj
hårdhed f.eks. er et stort forbrug af sæbe og andre vaskemidler, skader på tøj ved vask, besvær ved madlavning,
irritation af huden samt ubehag ved vaskning og badning, stendannelse i kedler, beholdere og rør samt energitab /6/.
1.11.7 Kilder
Opløsning af calciumcarbonat. Typisk er der høj hårdhed i vand fra kalkmagasiner. Calcium og magnesium findes i
meget store mængder i form af kalk/kridt og som en del af moræneler i de dele af Danmarks undergrund, som var
påvirket af isens processer under sidste istid. I de områder af Vestdanmark, hvor isen ikke dækkede landet under
sidste istid, er udvaskningen af kalk meget fremskreden, og eksempelvis er det således praktisk talt umuligt at finde
forbigående hårdheder over 5 ºdH i Ringkøbing Amt /5/.
1.11.8 Typiske koncentrationer
I nedenstående tabel ses værdier for hårdhed i grundvand.
Hårdhedsklasser |
Ca+Mg (meq/l) |
Hårdhed (ºdH) |
Meget blødt vand | 0-1,4 | < 4 |
Blødt vand | 1,4-2,8 | 4-8 |
Middelhårdt vand | 2,8-4,2 | 8-12 |
Temmelig hårdt | 4,2-6,4 | 12-18 |
Hårdt vand | 6,4-11 | 18-30 |
Meget hårdt vand | > 11 | > 30 |
Tabel 1.6 Hårdhedsklasser og -grader for dansk grundvand.
1.11.9 Typisk vandkvalitet
Høje hårdhedsgrader er tilknyttet bl.a. kalkmagasiner med stor forvitringsgrad, fx forårsaget af et fald i vandspejlet
og den medfølgende pyritoxidation.
1.11.10 Traditionel vandbehandling
Blødgøring (afcarbonisering) ved fældning af kalk (kraftig hævning af pH ved tilsætning af hydratkalk eller
natronlud) eller behandling i ionbytter (ofte "natrium-bytter"), som regenereres med salt. En ulempe ved sidstnævnte
er, at der skal bruges store mængder salt (NaCl), hvilket resulterer i et stærkt kloridholdigt spildevand.
1.11.11 Problemomfang i ressourcen
Hårdhedsgrader fra 20-30 ºdh ses omkring Århus, på nordvest og midt Fyn, på øerne i det sydfynske øhav (incl.
Langeland), ved Køge Bugt, omkring den sydlige del af Holbæk Fjord samt på Sydsjælland (syd for Næstved).
Hårdhedsgrader på 15-20 ºdh ses i hele Danmark øst for hovedopholdslinien (fra sidste istid) samt syd for Ålborg,
på Mors, Læsø og Anholt, ved Hjørring samt ved Tønder. Blødt vand findes fx i Midtjylland og Sydvestjylland.
1.12 Arsen
1.12.1 Kemisk formel
HAsO3 eller H2AsO4-
1.12.2 Formelvægt
74,92 g/mol (for As alene)
1.12.3 Kemisk beskrivelse
Arsen kan forekomme i flere oxidationstrin, hvor de mest relevante former er As(+III) og As(+V). Da As(+III) er
mest mobil, er det normalt denne form, der findes i råvand. Under reducerende forhold og typiske grundvands
pH-værdier, optræder As(III) som den uladede forbindelse HAsO2,. Under oxiderende forhold og typiske
grundvands pH-værdier, optræder As(V) som den negativladede H2AsO4-.
1.12.4 Ladning
Uladet under reducerende forhold, negativ ladet under oxiderende forhold.
1.12.5 Kriterier
- 5 g/l ved indgang til ejendom (vandkvalitetskrav) /1/
- 10 g/l ved forbrugers taphane (vandkvalitetskrav) /1/
- 8 g/l (grundvandskvalitetskriterium) /2/
1.12.6 Effekter
Langtids eksponering til arsen via drikkevandet kan medføre hudforandringer samt forskellige former for kræft,
herunder hudkræft.
1.12.7 Kilder
Arsen forekommer naturligt i mineraler. De vigtigste kilde omfatter arsenholdig pyrit og arsen bundet til fx
jernoxider. /13/
1.12.8 Typiske koncentrationer
I vandværksboringer er der målt en medianværdi på 0,2 g/l, en 90% percentil på 8,3 g/l og den højeste måling på
41 g/l /3/. Det vurderes, at det kan være relevant at overveje rensning for koncentrationer på 10-40 g/l.
1.12.9 Typisk vandkvalitet
Arsen forekommer typisk i en reduceret vandtype, som dermed indeholder opløst jern, eksempelvis 1 mg/l. Arsen
kan forekomme i vandtyper med alle hårdhedsgrader, men vurderes ofte at forekomme i temmelig hårdt vand,
eksempelvis en hårdhed på 15 grader.
1.12.10 Traditionel vandbehandling
Ved traditionel vandbehandling vil noget As(III) iltes til As(V). Ved jernfældning, vil en del af arsen bindes til
jernoxiderne. Da As(V) optræder som den ladede forbindelse H2AsO4-, bindes den bedre end den reducerede
og uladet H3AsO3. På 7 vandværker er der i gennemsnit målt en 32% reduktion af arsenindholdet i forbindelse
med vandbehandling /12/.
1.12.11 Problemomfang i ressourcen
18% af de 593 målinger i vandværksboringernes råvand overskred 5 g/l /3/. Der forefindes en ret lille datamængde
for arsen, da der først for nylig er stillet krav om målinger i råvand. Det formodes, at arsenproblematikken er ret
udbredt. Der er ikke tidligere lukket vandværker på grund af arsenindhold.
1.13 Nikkel
1.13.1 Kemisk formel
Ni2+
1.13.2 Formelvægt
58,71 g/mol
1.13.3 Kemisk beskrivelse
Nikkel findes som urenhed i mineralet pyrit, hvor det erstatter jern. Denne kilde har stor betydning for
nikkelproblematikken i dansk grundvand i områder, hvor pyritten oxideres og nikkel frigives. Nikkel kan
forekomme i flere oxidationstrin, men det mest relevante er +II, når man taler vandig kemi. Nikkel kan også
forekomme med oxidationstal +4, f.eks. i NiO2. Ved typiske grundvands-pH-værdier, optræder nikkel som Ni2+.
Nikkel binder til mangan- og jernoxider.
1.13.4 Ladning
+2
1.13.5 Kriterier
- 20 g/l indgang til ejendom (vandkvalitetskrav) /1/ (midlertidig grænse)
- 20 g/l forbrugers taphane (vandkvalitetskrav) /1/
- 10 g/l (grundvandskvalitetskriterium) /2/
1.13.6 Effekter
Allergifremkaldende og kan give eksem.
1.13.7 Kilder
I områder med intensiv vandindvinding optræder der ofte forhøjet indhold af nikkel. Dette kan skyldes oxidation af
sulfid-mineraler, så som pyrit, FeS2, som indeholder nikkel i varierende mængder som urenhed. Oxidationen kan
eksempelvis finde sted som følge af sænkning af grundvandsspejlet ved indvinding, hvorved pyritholdige sedimenter
eksponeres for ilt, eller ved såkaldt barometerånding, hvor poreluften i den umættede zone under tætte lerlag
udskiftes med iltholdig atmosfærisk luft via åbne boringer /38/. I tilfælde af pyritoxidation dannes syre som opløser
kalk og frigiver mangan. Det frigjorte nikkel binder sig til manganoxider. Ved sænkning af grundvandspejlet kan en
eventuel senere reetablering af grundvandspejlet yderligere frigøre nikkel i en periode, fordi manganoxider opløses
under de genskabte reducerende forhold. Oxidation af pyrit sker også ved kontakt med nitratholdigt grundvand,
hvilket typisk kan være et problem i de områder, hvor der er forhøjet nitrat-indhold (se stofblad om nitrat). Pyrit
findes ofte i kalk- og andre tertiære aflejringer. Desuden kan nikkel komme fra korrosion af galvaniserede rør i
husinstallationer /6/.
1.13.8 Typiske koncentrationer
Nikkel ses ofte i koncentrationsintervallet 0,1-1 µg/l i almindeligt dansk grundvand, hvor niveauet ikke er kraftigt
forhøjet /34/. Ved kraftig forhøjelse som følge af pyritoxidation kan man se koncentrationer på flere hundrede µg/l
/38/, /39/, /40/.
1.13.9 Typisk vandkvalitet
Vand, som er påvirket af pyritoxidation, er ofte karakteriseret ved forhøjet indhold af sulfat, jern, hårdhed og
forvitringsindex. Er forvitringsindexet forhøjet til 1,3-1,5 på grund af pyritoxidation, kan nitrat alene være årsag til
oxidationen, hvorimod værdier på 1,5-3,0 normalt er tegn på, at ilt medvirker som oxidationsmiddel.
Sulfatindholdet kan stige til mange hundrede mg/l, hvis der er tale om kraftig pyritoxidation /8/, /38/. Andre metaller
kan frigives ved pyritoxidation, f.eks. arsen, chrom, kobalt, kobber, bly og zink.
1.13.10 Traditionel vandbehandling
Kemisk adsorption i fluid-bed. Bærematerialet i fluid-bed kolonnen er kvartssand, og de aktuelle kemikalier er
mangansulfat, der tilsættes sammen med et oxidationsmiddel, f.eks. kaliumpermanganat. Derved dannes den
overfor nikkel adsorptive forbindelse manganoxid (brunsten) på overfladen af sandkornene i kolonnen /35/. Af
andre metoder kan nævnes ionbytning, kemisk fældning og membranfiltrering, førstnævnte er dog mindre egnet /6/.
Traditionel kemisk fældning med jern eller aluminiumsalte er ikke tilstrækkelig effektiv til at opnå lave
nikkelkoncentrationer. pH-justering og udfældning som sulfid eller hydroxid er derimod muligt /36/. Metoden
"pellet softening", som er en velkendt teknik til blødgøring af drikkevand, har vist sig at kunne fjerne op til 50% af
nikkelindholdet /37/. Desuden har firmaet Krüger udviklet metoden Met-CleanTM, som minder om "pellet
softening". Sluttelig kan biologisk manganfældning nævnes, men metoden er dog kun afprøvet i ringe omfang på
danske vandværker /36/.
1.13.11 Problemomfang i ressourcen
Der forekommer hovedsageligt overskridelser af grænseværdien i Køge Bugt-området og spredt i Ribe og
Ringkøbing amter. Forhøjet indhold af sulfat (>100 mg/l) findes hyppigt i de intensivt udnyttede områder langs
Køge Bugt og ved Odense og Århus /6/. I Københavns Amt har man konstateret en stigende tendens i antallet af
overskridelser i indvindingsboringerne (23% i 2002 mod hhv. 16 og 19 de foregående år) /10/.
1.14 Litteratur og referencer
/1/ Bekendtgørelse om vandkvalitet og tilsyn med vandforsyningsanlæg, BEK nr. 871 af 21/09/2001.
/2/ Miljøstyrelsen, 1998. Kvalitetskriterier for grundvand.
/3/ GEUS, 1995. Grundvandsovervågning. Miljøministeriet.
/4/ Miljøstyrelsen, 1996. Kemiske stoffers opførsel i jord og grundvand.
Projekt om jord og grundvand, nr. 20.
/5/ Pedersen, J. B., 1988. Grundvandskemi. Ingeniørhøjskolen, Horsens
Teknikum, 1. udgave.
/6/ Winther, L., Linde, J. J. og Winther H., 2003. Vandforsyningsteknik
Polyteknisk Forlag, 3. udgave, 1. oplag.
/7/ Krog, M., 1994. Brunt grundvand, hvor kommer det fra? Geologisk Nyt
4, 26-27.
/8/ Ramsay, L., 2002. Groundwater Chemistry. Anvendt på ingeniørstudie
ved Vitus Bern, Center for Videregående Uddannelser.
/9/ Miljøstyrelsen, 1997. Boringskontrol på vandværker. Vejledning fra
Miljøstyrelsen, nr. 2.
/10/ GEUS, 2002. Grundvandsovervågning. Miljøministeriet.
/11/ Amternes Videncenter for Jordforurening, 2001. Analyser for pesticider
punktkilder, nr. 1.
/12/ Miljøstyrelsen, 1999. Fjernelse af metaller fra grundvand ved traditionel vandbehandling på danske
vandværker. Arbejdsrapport nr. 17.
/13/ United Nations Synthesis Report on Arsenic in Drinking Water.
/14/ Hoekstra, E.J.; Ed. W.B. de Leer, 1993. Contaminated soil, 93. Kluwer Academic Press, The Netherlands,
pp. 215-224.
/15/ Schultz, B. og P. Rank, 1990. Kilder og forekomst med udgangspunkt i undersøgelse af grundvandskvaliteten
i Københavns Amt. 1-16. I: Klorerede opløsningsmidler, forurening og forekomst. ATV-komiteen vedr.
grundvandsforurening, SAS Scandinavia Hotel, 4. oktober.
/16/ Strøbæk, N., 1989. Skrydstrup specialdepot – erfaringer fra undersøgelser og afværgeforanstaltninger.
Udredningsrapport U7, Lossepladsprojekt, Miljøstyrelsen.
/17/ Grøn, C., 1991. Bruntvandsproblemer i Danmark. Vandforsyningsteknik 40, p. 71-86. Danske Vandværkers
Forening.
/18/ Stevenson, F.J., 1985. Geochemistry of Soil Humic Substances. I: G.R. Aiken, D.M. McKnight, R.L.
Wershaw and P.M. MacCarthy, Humic Substacens in Soil, Sediment and Water. Wiley, New York.
/19/ Grøn, C., B. Dinesen, og A. Villumsen, 1989. Brunt vand: endnu en trussel imod Danmarks fremtidige
vandforsyning? Vandteknik 57, p. 207-212.
/20/ Kaastrup, E., and T.M. Halmo, 1989. Removal of Aquatic Humus by Ozonation and Activated-Carbo
Adsorption. I: I.H. Suffet and P. MacCarthy. Aquatic Humic Sbustances. American Chemical Society.
/21/ Stamer, C., 2000. Kan vi rense os ud af problemet? Pesticider i grundvand og drikkevand – hvor længe
endnu? ATV.
/22/ Amternes Videncenter for Jordforurening (AVJ-rapport), 2001. Analyser for pesticider i punktkilder. Teknik
og Administration, nr. 1.
/23/ Miljøstyrelsen, 2002. Pesticider og vandværker. Udredningsprojekt om BAM-forurening. Hovedrapport.
Miljøprojekt nr. 732.
/24/ Miljøstyrelsen, 2000. Nationalt program for overvågning af vandmiljøet 1998-2003 "NOVA 2003".
Datablade for stoffer der indgår i NOVA 2003. Februar 2000.
/25/ Helweg, A. et al., 2000. Kemiske stoffer i miljøet. Gads Forlag, p.69-71, 2000.
/26/ Miljøstyrelsen, 2000. Listen over uønskede stoffer – en signalliste over kemikalier hvor brugen på længere sigt
bør reduceres eller stoppes. Orientering fra Miljøstyrelsen, nr. 9, 2000.
/27/ Miljøstyrelsen, 2000. Effekt-listen. Orientering fra Miljøstyrelsen, nr. 6, 2000.
/28/ Miljøstyrelsen, 2002. Listen over farlige stoffer. Bekendtgørelse nr. 439 af 3. juni 2002.
/29/ Miljøstyrelsen, 2002. Erfaringsopsamling – amternes undersøgelser af pesticidpunktkilder. Teknik og
Administration, nr. 2, 2002.
/30/ Miljøstyrelsen, 1998. Handlingsplan for MTBE. Miljø- og Energi Ministeriet, juni, 1998.
/31/ Squillace, P.J et. Al., 1990. Preliminary assessment of the occurence and the possible sources of MTBE in
groundwater in the United States 1993-1994. Environmental Science and Technology. 30: 1721-1730.
/32/ Miljøstyrelsen, 2002. Liste over kvalitetskriterier i relation til forurenet jord. Oktober, 2002. Under revision.
/33/ Nielsen, L.K. et al, 2002. MTBE-fjernelse i et dansk vandværk. Vandforsyningsteknik 51, p. 105-110.
DANVA.
/34/ Karlby, H. og Sørensen, I., 1998. Vandforsyning. 1. udgave, 1. oplag, Werks Offset A/S, Højbjerg.
/35/ Christensen, T. og Passow, J. Nikkelrensning. Vandteknik, nr. 2, 1995.
/36/ Roskilde Amt. Nikkelproblemer i Roskilde Amt. Februar 2002.
/37/ Hahne, J. and Overath, H., 1996. Investigations on the removal of nickel, cadmium, cobalt and lead in
semi-technical and technical scale during pellet softening. IWSA international workshop. Natural origin inorganic
micopollutants: Arsenic and other constituents. Vienna, May 6-8, 1996, conf. proc., 89-98.
/38/ Jensen, T.F., Larsen, F., Kjøller, C. og Larsen, J.W., 2002. Nikkelfrigivelse ved pyritoxidation forårsaget af
barometerånding/pumpning. Arbejdesrapport fra Miljøstyrelsen nr. XX. Foreløbig udgave.
/39/ Koscianski, R. og Brandt, G., 1996. Monitering/kildeopsporing af forekomster af nikkel i grundvand i
Roskilde Amt. ATV-møde 4. juni, 1996 – Overvågning og kontrol af drikkevand og grundvand.
/40/ Larsen, F. og Postma, D. 1997. Pyritoxidation og dannelse af sulfat og nikkel i Beder magasinet. ATV-møde
23. april, 1997 – Grundvandsforskning i Danmark 1992-1996.
/41/ Lauersen, G., 2002. Fluorid i drikkevandet. ATV-møde 24. oktober, 2002 – Kalkmagasiner som
drikkevandsressource – problemer og løsningsforslag.
/42/ Thorling, L., 1998. Kemi i grundvandsmagasiner – mht. anvendelsen af grundvand til drikkevand. Geologisk
Nyt, nr. 2, 1998.
/43/ Aktor, H., 1994. Fluorid i dansk grundvand. Vandteknik, nr. 62, pp. 437-441.
/44/ Hem, J.D., 1992. Study and interpretation of the Chemical Characteristics of Natural Water. USGS
Water-Supply Paper 2254.
/45/ Laturnus, F., Lauritzen, F.R., Grøn, C., 2000. Kloroform in Pristine Aquifer Systems – Towards an Evidence
of Bionic Origin. Groundwater Ressources Research.
/46/ Miljøstyrelsen, 2003. Filtrasorb 400, aktivt kul til rensning af MTBE-forurenet grundvand –
| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |
Version 1.0 December 2003, © Miljøstyrelsen.
|