|
Strategier overfor pesticidtruslen mod grundvandet fra punktkilder – forprojekt 4 Risikovurdering og prioritering af punktkilder på oplandsskala (delprojekt B)
4.1 Beskrivelse og formålI kapitel 2 blev de væsentlige problemstillinger i forhold til pesticidpunktkilder ved undersøgelser, planlægning af afværge, etablering af strategi for flytning af kildeplads og udarbejdelse af indsatsplaner beskrevet. Denne beskrivelse viser tydeligt, at der er behov for en samlet vurdering af indsatsens effekt i et indvindingsopland, så de enkelte tiltag kan sammenlignes på et fagligt grundlag. Vurderingen skal i tilfælde af indgreb kunne føre frem til en prioritering, som også indeholder en vurdering af usikkerheder og miljøøkonomi. De tekniske vurderinger af fx afværgeteknologier bliver diskuteret i kapitel 6, mens de miljøøkonomiske vurderinger, som formentlig er af afgørende betydning i den endelige prioritering, bliver beskrevet i kapitel 7. Når der er tale om prioriteringer af indgreb overfor punktkilder kan man ikke se isoleret på pesticidpunktkilder. Prioritering af indgreb skal for at give mening inddrage pesticider og andre grundvandstruende stoffer fra både fladeforureninger og punktkilder. Det kan i visse oplande betyde, at pesticider og punktkilder er af sekundær betydning fx i egentlige by- og industriområder, mens pesticider i andre oplande er den mest betydende problemstilling, som det er tilfældet i eksemplet for grundvandsoplandet på Tåsinge (kapitel 2). En forudsætning for at kunne foretage vurderinger på oplandsskala er at etablere en tilstrækkelig viden omkring bidraget fra de enkelte pesticidpunktkilder. Dette beskrives i delprojekt C i kapitel 5, hvor pesticidernes skæbne og fluxen af pesticider fra punktkilder er i centrum. Et ideelt krav til vurderingerne på oplandsskala er, at de skal være gennemsigtige og reproducerbare, så de berørte parter har et godt grundlag for at forstå de efterfølgende beslutninger. En vigtig brik i en sådan proces er visualisering og her skal anvendelse af de nyeste GIS-værktøjer spille en væsentlig rolle. Værktøjet skal endvidere forholde sig til lagring af data. Ofte er data fra undersøgelser i mange amter ikke systematisk lagret i databaser, således at der kan foretages søgninger, supplerende beregninger og kobling til GIS-værktøjer. Ofte er data kun samlet i undersøgelsesrapporter, og de indhentede informationer er meget inhomogene. Der vil kunne mangle nøgleoplysninger eller også er oplysningerne spredt over en række rapporter, så de er svære at få overblik over. På baggrund af erfaringer fra og informationer fra indsatsplaner omkring geologi, hydrogeologi, fund af pesticider, arealanvendelse, vandindvinding, flow- og partikelbanemodeller skal der udvikles:
Værktøjet/modelkomplexet skal afprøves på et udvalgt værkstedområde, hvor der er mulighed for at teste datakvalitet, vurderinger og prioriteringer. Der vil i dette forprojekt blive peget på fire mulige værkstedsområder, hvoraf ét skal endeligt udpeges i selve projektet. Værktøjet skal give basis for at vurdere problemets omfang og tidsperspektiv. Er der tale om en lav koncentration i lang tid eller en akut forurening? 4.2 Eksisterende koncepter og værktøjerDer eksisterer en lang række værktøjer som beskæftiger sig med risikovurdering af punktkilder. Nedenstående oversigt er en ikke-udtømmende liste over forskellige koncepter/værktøjer, som er blevet præsenteret de senere år: Risikovurderingsværktøjer
Scorebaserede prioriteringssystemer
Integrerede risikovurderingsværktøjer på oplandsskala
4.2.1 Risikovurderingsværktøjer og scorebaserede prioriteringssystemerDer er udviklet en række værktøjer som er rettet mod at vurdere risikoen for en enkelt punktkilde. Her ses på kildestyrke, eksponeringsveje, spredningsmekanismer, som samlet anvendes til at lave en risikovurdering på en specifik punktkilde. Værktøjerne indeholder ofte nogle beregningsmoduler, så der kan udføres simple beregninger under forenklede betingelser. Eksempler på sådanne modeller er RISC Workbench (Risc, 2004) og JAGG (Miljøstyrelsen, 1998), som anvendes i stor udstrækning i Danmark og udlandet. Styrken ved disse værktøjer er, at de sætter fokus på betydende parametre og er kvantitative. Et problem er dog, om de giver et nuanceret risikobillede. Hvis de er for simple eller for konservative vil alle forureningskilder give samme resultat, så der ikke er grundlag for at foretage en prioritering. De mest anvendte værktøjer i Danmark til prioritering af punktkilder er baseret på scoresystemer. Det vil sige systemer, hvor forskellige parametre inddrages og tildeles en score, der summeres for hver punktkilde. Typisk inddrages forureningstypen, punktkildens beliggenhed og naturgivne forudsætninger. Den samlede score kan derefter sammenlignes for forskellige punktkilder, så der opnås en rangordning og et grundlag for prioritering. Et af de mest brugte scorebaserede værktøjer internationalt er modelsystemet ”Drastic” (Aller et al.,1986), der har været anvendt i bl.a. Sverige og USA. Systemet er rettet mod at vurdere den relative sårbarhed i forhold til grundvandsforurening med pesticider. Ved hjælp af systemet kan sårbarhedskort udarbejdes, som viser, hvor den potentielle risiko for forurening af grundvandet er størst. I Danmark udgav Miljøstyrelsen i 1995 rapporten ”System til prioritering af punktkilder”, som også baserer sig på et scoresystem (Miljøstyrelsen, 1995). Siden dengang er det generelle vidensniveau omkring stoffers skæbne forbedret og på IT-området, specielt indenfor GIS-området, er der sket en kolossal udvikling. Det har i amterne initieret et stærkt ønske om at forbedre prioriteringsværktøjerne, herunder inddrage ny stofviden løbende, rumme flere informationer og bedre mulighederne for at visualisere resultaterne. Det mest avancerede værktøj til dato er SI-Ajour, som Københavns Amt har udviklet (Københavns Amt, 2003). SI-ajour (Sårbarheds-Index som føres -ajour) foretager en sårbarhedszonering, som efterfølgende benyttes til at prioritere punktkilder i Københavns Amt. Der indgår 3 hovedkomponenter i systemet: 1) Sårbarhedszonering. Naturgivent sårbarhedsgrundlag 2) Administrative temaer. Administrativt sårbarhedsgrundlag 3) ROKA –oplysninger om branche og stoffer For hver af de tre hovedkomponenter udarbejdes et sårbarhedsindex, som er en vægtning af forskellige parametre. I det naturgivne grundlag er det fx. infiltrationens størrelse, lerlagstykkelsen, dybde til primært vandspejl, magasinforhold, sekundære magasiners mægtighed, vandtyper og afstand til drikkevandsindvinding. De administrative temaer fokuserer primært på punktkildens beliggenhed i forhold til ”Områder med Særlig Drikkevandsinteresse” (OSD) og indvindingsoplande. Den sidste hovedkomponent er branchesårbarhed og stofsårbarhed, som angiver potentialet for forurening på baggrund af branchen og stoffernes egenskaber (mobilitet, nedbrydelighed og toksicitet). Branchen har kun betydning i det tilfælde, hvor punktkilden er fastlagt alene på V1 niveau. Det samlede SI-punktkilder Index er summen af de tre sårbarhedsindexer. Systemet er illustreret i figur 4.1. Figur 4.1 Modelsystem for prioritering af en punktkilde i forhold til grundvandstrussel (Københavns Amt, 2003). Fordelen ved SI-ajour er, at konceptet intuitivt er let at forstå. Det inddrager en række oplysninger, som allerede er kortlagt, og de indsamlede oplysninger kan også anvendes til andre formål. SI-ajour er ikke verificeret, da en egentlig verificering af prioriteringsrækkefølgen ikke kan gennemføres. Jensen og Sørensen (2004) har evalueret scoresystemet, herunder betydningen af de forskellige vægtningsparametre. Evalueringen har vist, at der både er tilsigtede og utilsigtede effekter af SI-ajour’s struktur på prioriteringen af forurenede lokaliteter. De utilsigtede effekter, stiger jo mere komplekst systemet er. På trods af at scoresystemet konceptuelt er simpelt, kan resultaterne være vanskelige at fortolke. En generel ulempe ved scorebaserede systemer er, at de giver et statisk billede af risikoen, hvilket er problematisk i et dynamisk grundvandsystem, hvor stofferne kan spredes over lang tid og store afstande. Samtidig opererer de eksisterende værktøjer med en række forudsætninger omkring sammenhæng mellem naturgivne forudsætninger og risiko, fx tykkelse af lerlag. Disse forudsætninger tager ikke altid højde for de reelle forhold omkring nedsivning og stofspredning, hvilket betyder, at de forudsatte sammenhænge kan være forkerte, så et tykt lerlag i en given situation fx ikke yder god beskyttelse. En anden svaghed er vidensniveauet omkring pesticiderne, enkeltkilder og måden enkeltkilder repræsenteres i de nuværende scorebaserede systemer. Typisk fokuseres der kun på stoftypen ved en punktkilde fx benzinstoffer eller klorerede opløsningsmidler. Dette sammenholdes med stofegenskaber, således at klorerede opløsningsmidler fx vurderes mere problematiske end benzinstoffer i aerobe magasiner. Sådanne generaliseringer er umulige for pesticider som gruppe, da de har vidt forskellige egenskaber. Samtidig inddrages kvantitative oplysninger om kildestyrke, masse/volumen af forurening, målte koncentrationer eller udsivningens størrelse ikke, således at der ikke opnås en graduering, som er baseret på den faktiske forurening, hvor den er kendt. 4.2.2 Integrerede risikovurderingsværktøjer på oplandsskalaI en erkendelse af, at der er behov for dynamiske vurderinger har Hedeselskabet (Jørgensen, 2002) arbejdet med et samlet modelkoncept til helhedsvurdering af grundvandskvaliteten og dens udvikling på oplandsskala. Modelkonceptet er afprøvet for BAM-forurening i et indsatsområde i Frederiksborg Amt. Modelværktøjet kobler eksisterende modelkoder (MACRO/DAISY, FRA3D, ModFlow), der giver en sammenhængende beskrivelse af forureningskilder, hydrologi, rodzone, dæklag, grundvand og vandindvinding. Modellerne kombineres med GIS, der giver mulighed for stedbestemte input data og visualisering. Modelkonceptet giver mulighed for at producere gennembrudskurver og sammenligne bidrag fra forskellige kilder over tid. Forudsætningen er, at kildestyrken er troværdig, hvilket oftest ikke er tilfældet. Modelværktøjet er ikke verificeret, men de beregnede opholdstider for et konkret opland er sandsynliggjort ud fra aldersdateringer. Jansen (2004) har på Miljø & Ressourcer sammen med Københavns Amt arbejdet med et modelværktøj, som fokuserer på kvantitative oplysninger om punktkilder i en databasestruktur, og simuleringer af indvindingsoplande over tid (capture zones). Værktøjet er udviklet for et indsatsområde ved Tåstrup, hvor der er en række forholdsvis velbeskrevne punktkilder (V1 og V2-kortlagte) med især klorerede opløsningsmidler. De eksisterende informationer fra undersøgelsesrapporter er samlet og homogeniseret i en database. Databasen rummer mulighed for en direkte kobling til GIS-værktøjer, så der kan udtegnes relevante temaer. I databasen er der opbygget et beregningsværktøj, som kan beregne kildestyrke/udsivning på baggrund af lokalitetsspecifikke oplysninger. Kildestyrkeberegningerne baserer sig på kendte beregningsmetoder og kan let revideres. Der er foretaget beregninger i ModFlow (GMS) af indvindingsoplande for et konkret vandværk på baggrund af en eksisterende grundvandsmodel for området (Jansen, 2004). Dermed får man en beskrivelse af hvilke punktkilder, der er relevante baseret på deres placering og tidshorisonten. Der kan tages højde for både nedbrydning og sorption i disse beregninger. Ved at anvende de beregnede kildestyrker/udsivninger fra relevante punktkilder kan der laves en simpel vurdering af de resulterende koncentrationer i indvindingsboringerne over tid. Disse beregninger kan sammenlignes med de faktisk observerede. Modelværktøjet er ikke verificeret på nuværende tidspunkt. Begge de beskrevne risikovurderingskoncepter kan anvendes til en vurdering af indgreb på oplandsskala, men ingen af de koncepter har været anvendt i forbindelse med pesticidpunktkilder. Styrken ved værktøjerne er, at de opererer med en dynamisk beskrivelse baseret på den aktuelle hydrogeologiske situation. Dermed kan beregningerne løbende opdateres, når vidensgrundlaget forbedres. Et fælles problem for begge de beskrevne værktøjer er at etablere troværdig viden om pesticidhåndtering og fladebelastning med pesticider. I et projekt for Ringkøbing Amt har Watertech udviklet et værktøj (Ringkjøbing Amt, 2004), der på grundlag af landbrugets registerdata (GLR) samt Miljøstyrelsens årlige bekæmpelsesmiddelstatistik, giver mulighed for at lave opgørelser over den sandsynlige håndtering og anvendelse af pesticider på landbrugsbedrifter og marker. Opgørelsen sker på aktivstofniveau for perioden 1991-2002. Der er mulighed for en årlig opdatering af databasen. Metoden er bygget op over en GIS-brugerflade, hvor der med forskellige specialudviklede værktøjer kan laves opgørelser for relevante områder. Databasen er pt. udarbejdet for Ringkjøbing Amt, men kan i princippet udarbejdes for hele eller dele af Danmark. En verificering af resultaterne for et område i Ringkøbing Amt med virkelige data indikerer en god overensstemmelse. Fordelen ved denne form for risikovurdering er, at forbrugsopgørelsen bygger på den aktuelle afgrødefordeling på markniveau samt oplysninger om faktisk solgte mængder aktivstof fordelt på afgrøder. Kortlægningen giver således et kvalificeret skøn over anvendte mængder aktivstof på mark- og bedriftsniveau. Begrænsningerne ved metoden er bl.a. at kortlægningen pt. kun kan ske tilbage til 1991 grundet manglende datamateriale. Såfremt der opnås adgang til Miljøstyrelsens bekæmpelsesmiddelstatistik for perioden før 1991, kan der sammen med opgørelser af den kommunevise afgrødefordeling fra Danmarks Statistik opnås en lignende kortlægning af fladebelastningen for perioden før 1991. Opnås derudover adgang til virksomhedsregistre med oplysninger om dyrket/ejet areal fra Told og Skat og evt. bedriftsvis afgrødefordeling fra Danmarks Statistik vil det ligeledes være muligt at opnå en meget præcis kortlægning af den sandsynlige punktkildebelastning for perioden før 1991. En anden begrænsning er, at metoden pt. kun omfatter landbrugets forbrug af pesticider, mens skovbrug, gartneri, planteskoler samt offentligt og privat ikke-landbrugsmæssigt forbrug ikke er omfattet af kortlægningen. En del af dette forbrug kan dog ligeledes estimeres, såfremt der opnås adgang til de nævnte registre. 4.3 Beskrivelse af værktøj/konceptPå baggrund af ovenstående bør følgende elementer indgår i det endelige modelværktøj.
4.3.1 Beskrivelse af modelværktøjPå baggrund af de tidligere beskrivelser er der følgende funktionskrav til modelværktøjet/koncept: Modelværktøjet/konceptet skal kunne inddrage oplysninger om
Modelværktøjet/konceptet skal kunne:
Der skal foretages en følsomhedsanalyse af konceptet, og modelværktøjet skal afprøves på et konkret værkstedsområde (se afsnit 4.5), hvor der er tilstrækkeligt med detailinformation, så modellens resultater kan kvalitetssikres. Det er væsentlig, at konceptets styrker og svagheder, anvendelsesområder samt muligheder for justering belyses. Det udviklede modelværktøj skal være brugervenligt og det skal være let at udbygge, således at fremtidige tilpasninger er mulige. Der skal udarbejdes en tilhørende protokol/vejledning. 4.4 Samspil med andre delprojekterDet værktøj der udvikles til risikovurdering og prioritering i delprojekt B (Risikovurdering og prioritering af pesticidpunktkilder på oplandsskala) afprøves inden for et indvindingsopland i værkstedsområdet. Værkstedsområdet er omdrejningspunktet for de andre delprojekter. De resultater der opnås i forbindelse med afprøvningen og som er af ny viden skal tilbageføres til pesticiddatabasen, delprojekt A (Pesticiddatabasen). Samtidig er databasen bidragsyder og arbejdsredskab for de undersøgelser og forsøg, som foregår i værkstedsområdet i delprojekt B. Værkstedsområdet rummer også de punktkilder, der er genstand for afprøvning og kalibrering af modellerne i delprojekt C (Pesticidundersøgelser af punktkilder) samt de detailundersøgelser der skal foregå på udvalgte punktkilder. Delprojekt D (Indgreb ved forureningskilden – afværgeteknologier) skal for de afværgeteknologier, der skal afprøves, både pilot- og fuldskalaprojekter udnytte værkstedsområdet som arbejdsfelt. Afhængig af valg af metode har værkstedsområdet punktkilder eller vandforsyninger, der kan indgå. Samtidig vil afprøvningen af aktiviteter i værkstedsområdet danne grundlag for det miljøøkonomiske værktøj, der udvikles i delprojekt E (Miljøøkonomi). Delprojekt B leverer således data til delprojekt E. 4.5 Valg af værkstedsområdeDer skal findes et værkstedsområde, der som udgangspunkt ønskes placeret i et af de 3 amter, der er involveret i projektet: Fyn, Vestsjælland eller København. BRK-projektet forløber parallelt med nærværende projekt, og der er et ønske om, at en af undersøgelseslokaliteterne fra BRK-projektet er placeret i det værkstedsområde, som udpeges i nærværende projekt. Værkstedsområdet skal have en geologi og en hydrogeologi der er bredt dækkende for danske forhold. Det udelukker Bornholm, lavbundsområder og områder med særlig kompleks geologi. Arealanvendelsen skal generelt være landbrug, da pesticidpunktkilder knyttet til gårdspladser og maskinstationer er hovedproblemstillingen i projektet. 4.5.1 Kriterier for valgPå styregruppemøderne er der fremlagt forslag til kriterier for udvælgelse af værkstedsområde. Det er overvejende kriterier der tilsigter, at værkstedsområdet er så velundersøgt som overhovedet muligt, idet der ikke er planlagt, at der skal udføres supplerende undersøgelser. Kriterierne er opdelt i overordnede og i områdespecifikke. Som udgangspunkt for et ideelt værkstedsområde skal alle kriterierne være opfyldte. Overordnede kriterier Områdespecifikke kriterier - Temakort - Fund af pesticider i vandværksboringer - Kortlægning af forureningskilder I tabel 4.1, 4.2 og 4.3 er de opstillede kriterier rapporteret for de 4 potentielle værkstedsområder 4.5.2 VurderingIngen af de 4 værkstedsområder opfylder alle de krav, der indledningsvist blev sat op som værende optimalt for et værkstedsområde. Det generelle problem er, at der mangler detaljerede undersøgelser af pesticidpunktkilder, hvor der er en direkte sammenhæng imellem en pesticidforurenet lokalitet og et vandværk (der er dog fundet pesticider i boringer i alle værkstedsområderne). Det anses som en væsentlig problemstilling, idet sammenhængen imellem pesticidpunktkilden/-kilderne og vandværket udgør hele grundlaget for at udføre afværgeforanstaltninger. Imidlertid er det netop også problemet med at etablere en sådan sammenhæng, som har dannet baggrund for hele dette projektoplæg. For de geologiske forhold i de 4 potentielle værkstedsområder er den generelle forskel tykkelsen af den umættede zone og den geologiske variation. Tåsinge og St. Fuglede har en middeltykkelse på henholdsvis 7,4 m og 2,5 m, mens Jullerup og Tåstrup Nord er henholdsvis 19,5 m og 18 m. Geologien for Jullerup, Tåstrup Nord og St. Fuglede er homogen og heterogen for Tåsinge. De hydrogeologiske kriterier viser, at der eksisterer synkrone potentialekort for Tåsinge, Jullerup og Tåstrup Nord, og at diskretiseringen i den anvendte model for St. Fuglede er 2-3 gange større end for de 3 andre områder. Der er temakort for grundvandsparametre i alle områderne. Der er kun aldersdatering for Jullerup og St. Fuglede. Arealanvendelsen er kortlagt i alle 4 områder - alle er landbrugsområder. Områderne er af forskellig størrelse, og der er forskel på antallet af forureningsundersøgelser, der foreligger. Der er endnu ikke noget vandværk i Tåstrup Nord området, men der planlægges et. Umiddelbart er Tåsinge mindre velegnet end de 3 andre værkstedsområder, på grund af den komplekse geologi og den tykke umættede zone. De geologiske forhold taler for St. Fuglede, mens de hydrogeologisk forhold er bedst i Tåstrup Nord og Jullerup. Det er således ikke entydigt at vælge et værkstedsområde ud fra det foreliggende grundlag. Et endeligt valg må afvente det endelige projekt. I bilagene C-F er de 4 potentielle værkstedsområder beskrevet mere indgående på baggrund af materiale som de 3 amter har fremsendt om områderne. Tabel 4. Overordnede kriterier for udvælgelse af værkstedsområde
Tabel 4.2 Områdespecifikke kriterier for udvælgelse af værkstedområde: geologi og hydrogeologi
Tabel 4.3 Områdespecifikke kriterier for udvælgelse af værkstedområde, (fortsat): grundvandskemi, kortlægning og vandværksoplysninger
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||