| Til bund | | Forside |

Miljøprojekt nr. 1161, 2007

MTBE. Undersøgelse af grundvandet nedstrømsidriftværende og tidligere benzinstationer

– Hovedrapport

Indholdsfortegnelse

Forord

Sammenfatning og konklusioner

Summary and conclusions

1 Indledning, baggrund, formål og læsevejledning

• 1.1 Indledning og baggrund
  • 1.1.1 MTBE
  • 1.1.2 Erfaringsopsamling
  • 1.1.3 Undersøgelsesprogram til identifikation af grundvandsforurening
  • 1.1.4 Undersøgelser på 11 benzinstationer
• 1.2 Formål
1.3 Læsevejledning

2 Resumé af undersøgelseskoncept for grundvandsforureninger fra benzinstationer

• 2.1 Baggrund for undersøgelseskonceptet
• 2.2 Erfaringsopsamling og modelsimuleringer
• 2.3 Undersøgelsesprogram

3 Praktiske undersøgelser på 11 benzinstationer

• 3.1 Strategi for feltundersøgelser
• 3.2 Benzinstationer i drift eller med konstateret benzinforurening
• 3.3 Forundersøgelse
• 3.4 Hovedundersøgelse

4 Vurdering af resultater i forhold til undersøgelseskoncept

• 4.1 Potentielle forureningskilder
• 4.2 Boringer
• 4.3 Analyser
• 4.4 Magasinforhold
• 4.5 Strømningsforhold i grundvandet
• 4.6 Gradientforhold
• 4.7 Hydraulisk ledningsevne
• 4.8 Vurdering af potentielle forureningsfaner
• 4.9 Konceptvurdering. Konklusion

5 MTBE - fundprocenter

• 5.1 Erfaringsdata fra andre undersøgelser
  • 5.1.1 Erfaringsopsamlingen i Fyns Amt
  • 5.1.2 Data fra Oliebranchens Miljøpulje
• 5.2 Data fra denne undersøgelse
  • 5.2.1 Tidligere benzinstationer med konstateret benzinforurening
  • 5.2.2 Benzinstationer i drift
• 5.3 Status for antal benzinstationer i Danmark
• 5.4 Opskalering af undersøgelsesresultaterne

6 Forslag til ændringer af koncept

7 Referencer

Bilag H.1 Forureningstransport i moræneler

Bilag H.2 Fanetrykning

Bilag H.3 Principper for fastlæggelse af hydraulisk ledningsevne og valg af hydraulisk gradient

Bilag H.4 Principper for filtersætning

Bilag H.5 Modelberegninger

Bilag H.6 Resume af undersøgelsesresultater

Forord

Miljøstyrelsen har i samarbejde med Fyns Amt i 2001 iværksat en række projekter, for at tilvejebringe et bedre grundlag for at vurdere primært MTBE, men også de øvrige benzinkomponenters eventuelle trussel mod grundvandsressourcen. MTBE er siden 1985 tilsat til blyfri benzin.

I Miljøstyrelsens projekt "Undersøgelsesprogram for grundvandsforureninger fra benzinstationer" /4/ som danner grundlag for det aktuelle projekt, er der opstillet forslag til et undersøgelsesprogram for identifikation af en grundvandsforurening nedstrøms benzinstationer. Nærværende projekt har til formål at udføre konkrete undersøgelser af grundvandet nedstrøms 11 benzinstationer, mhp. opsamling af erfaringer og resultater for den praktiske gennemførelse af undersøgelseskonceptet efter retningslinierne i /4/.

Dette projekt er udført af GEO. Jes Holm har været projektleder og har fået støtte af Morten Kjærgaard, Henrik Steffensen og Jens Baumann. Undersøgelserne er gennemført i 2002. Til at følge projektet har der været nedsat en følgegruppe bestående af Kim Dahlstrøm og Arne Rokkjær (Miljøstyrelsen, fra 1/9 - 2005), Anders Riiber Høj (Oliebranchens Miljøpulje), Steen Kofoed Munch (Fyns Amt, fra 1/4 - 2003 GEO), Lone Hansgård Frederiksen (Fyns Amt) og Leif Jespersen (Miljøcenter Fyn/Trekant-området).

Sammenfatning og konklusioner

Baggrund

MTBE (Methyl-tertiær-butyl-ether), som siden 1985 er tilsat til blyfri benzin, er karakteriseret ved en høj opløselighed og mobilitet samt lav nedbrydelig-hed. Forureninger fra benzinstationer kan således være en væsentlig trussel overfor grundvandet. Der er igangsat en række initiativer for udfasning af MTBE.

Erfaringsopsamling og undersøgelsesprogram

En erfaringsopsamling i Fyns Amt har vist, at der på 62 ud af 72 under-søgte benzinstationer er påvist indhold af MTBE i det sekundære grund-vand. Indholdet af MTBE i grundvandet er i 65 % af tilfældene højere end grundvandskvalitetskriteriet på 5 µg/l. På baggrund af Fyns Amts erfaringsopsamling igangsatte Miljøstyrelsen flere teknologiprojekter om MTBE, blandt andet ”Undersøgelsesprogram for grundvandsforureninger fra benzinstationer”, som danner grundlag for det aktuelle projekt.

Observerede fanelængder og fanebredder i undersøgelserne fra Fyns Amt er i ”Undersøgelsesprogram for grundvandsforureninger fra benzinstatio-ner” kombineret med modelsimuleringer, og på baggrund heraf er der estimeret fanelængder på mellem 25 m og længere end 100 m samt fane-bredder på mellem 10 og 35 m. På baggrund af de estimerede fanelæng-der og fanebredder er der opstillet et undersøgelsesprogram, som skal give en sikkerhed svarende til at en eventuel grundvandsforurening opdages med 95 % sandsynlighed i boringer udført udenfor benzinstationens areal.

Undersøgelsesprogrammet omfatter først etablering af tre á fire boringer omkring lokaliteten så tæt på skel som muligt. Boringerne filtersættes i det øverste sammenhængende grundvandsmagasin, pejles, og der udtages vandprøver til kemiske analyser. Ud fra boreoplysninger og pejlinger vurderes magasinets hydrauliske parametre, om magasinet er sammen-hængende samt en eventuel forureningsfanes beliggenhed. For at fange forureningsfanen uden for grunden placeres to boringer i skel samt to boringer i halvdelen af den skønnede fanelængde fra kilden, jf. nedenstående figur.

Den konkrete fanelængde fastlægges ud fra den opnåede viden i forundersøgelsen om jordart i det grundvandsførende lag samt gradienten. De nye boringer pejles, og der udtages vandprøver.

Formål

Nærværende projekt har til formål at:

• Gennemføre praktiske undersøgelser på fem idriftværende benzinstationer som ikke er undersøgt tidligere og seks tidligere benzinstationer, hvor OM har konstateret benzinforurening.
• Fokusere på eventuel forurening med MTBE, men ligeledes at undersøge for total kulbrinter, C₉-C₁₀ aromater samt benzen, toluen ethylbenzen, xylener og napthalen.
• Foretage en opsamling af de erfaringer og resultater, som er opnået via den praktiske gennemførelse af undersøgelser med henblik på at foreslå evt. justeringer af rapporten ”Undersøgelsesprogram for grundvandsforurening fra benzinstationer” inden endelig offentliggørelse.
• Opskalere resultaterne fra undersøgelserne til landsplan.

Undersøgelser

Feltprojektet er opdelt i to faser, en forundersøgelse og en hovedunder-søgelse. Ved forundersøgelsen er det vurderet for de elleve lokaliteter, om de beskrevne og anvendte principper og metoder har resulteret i den forventede viden om forureningsfanerne. Der er etableret tre boringer på alle lokaliteter. På tre af lokaliteterne er der udført en á to ekstra boringer i forundersøgelsen for at belyse de hydrogeologiske forhold bedre. På en lokalitet er der kun udført en forundersøgelse, da der ikke kunne lokaliseres et sammenhængende grundvandsmagasin inden for de øverste 20 m, som var den maksimale boredybde.

I forbindelse med forundersøgelsen er det vurderet, om der skal ske justeringer af undersøgelsesprogrammet i henhold til ”Undersøgelses-program for grundvandsforureninger fra benzinstationer”. Med henblik på optimal boringsplacering i hovedundersøgelsen er der foretaget en fore-løbig vurdering af de geologiske og hydrogeologiske forhold på de enkelte lokaliteter. Hvis muligt, er det vurderet om en eventuel forurening skyldes kortvarigt større spild eller længerevarende mindre spild. Til vurdering af forureningsfanens udbredelse er følgende fire metoder anvendt:

• Risiko for spildtype.
  • Kortvarigt større spild.
  • Længerevarende mindre spild.
• Grundvandets strømningshastighed og retning.
• JAGG-beregninger (på 6 lokaliteter).
• Flowpath simuleringer (på 5 lokaliteter).

I hovedundersøgelsen er der på tre af de elleve lokaliteter ikke udført egentlige boringer i fanen som følge af, at der ikke har kunnet fastlægges forureningsfaner i forundersøgelsen eller som følge af meget varierende strømningsretning. På de resterende otte lokaliteter er der udført to á fire skelboringer. På seks af lokaliteterne er der endvidere udført mellem to á fire boringer i halv fanelængde, mens der på to lokaliteter ikke er udført fane boringer på grund af varierende eller formodet varierende strømningsretninger.

Det er altafgørende for undersøgelseskonceptet, at der findes et sammen-hængende magasin under lokaliteten. På basis af forundersøgelsen blev det vurderet, at der på otte af de elleve lokaliteter findes et sammen-hængende magasin, mens det efter de supplerende oplysninger fra hovedundersøgelserne blev vurderet, at der kun er et sammenhængende magasin på 5 af lokaliteterne.

I nedenstående tabel er konklusionen på muligheden for anvendelsen af konceptet sammenstillet for de enkelte lokaliteter.

Resume af undersøgelser.

MTBE-fundprocenter

MTBE fundprocenterne fra den aktuelle undersøgelse er sammenstillet med fundprocenter fundet i andre undersøgelser. Det bemærkes at forudsætningerne for de enkelte undersøgelser ikke nødvendigvis er sammenfaldende, jf. afsnit 5.1 og 5.2.

De sammenstillede undersøgelsesdata for benzinstationer der ikke læn-gere er i drift viser, uanset om undersøgelsesforudsætninger er forskellige, at sandsynligheden for at træffe MTBE i det underliggende grundvand, på et niveau større end grundvandskriteriet på 5 µg/l, er i størrelsesordenen 50 % eller mere. For denne gruppe af benzinstationer indikerer undersøgel-sesdata ligeledes, at der er en meget stor sandsynlighed for at der vil kunne påvises MTBE på lavt niveau i grundvandet, svarende til niveauet mellem detektionsgrænsen og grundvandskriteriet. Sammenfattende viser undersøgelserne at der er meget stor sandsynlighed for at påvise MTBE i grundvandet ved tidligere benzinstationer, der har håndteret MTBE-holdigt benzin. For benzinstationer i drift (2002/2003), er datamaterialet meget spinkelt, hvorfor der næppe kan konkluderes noget generelt.

Ændring af undersøgelsesprogram

Det er vigtigt, at indsatsen koncentreres om at få verificeret hvorvidt der på en given lokalitet findes et sammenhængende sandmagasin med ensartet strømningsretning, således at der ikke bruges unødvendige ressourcer på analyser mv. En målrettet undersøgelsesstrategi er således:

1. Lokalisering af kilder.
2. Vurdering af strømningsretning baseret på terrænhældning.
3. Udførelse af tre filtersatte boringer i øverste grundvand i sandmagasin.
4. Udførelse af tre pejlerunder.
5. Vurdering af variationer i strømningsretning og sammenligning med forventede.

Såfremt der enten ikke træffes vandmættet sand i alle tre boringer eller der er væsentlig afvigelse mellem forventet og registreret strømningsretning standses ”konceptundersøgelserne” og der tilrettelægges individuelle videregående undersøgelser på lokaliteten. På øvrige lokaliteter forsættes:

1. Udførelse af tre supplerende, filtersatte boringer (to i strømnings-retningen og en boring på lokaliteten til understøttelse af den geologiske model).
2. Udførelse af to supplerende pejlerunder.
3. Vurdering af strømningsretning, gradient, hydraulisk ledningsevne, magasinforhold og strømningshastighed.
4. Vurdering af forureningsfanen på baggrund af erfaringstal og strømningshastighed.

Såfremt den supplerende forundersøgelse bekræfter tilstedeværelsen af et sammenhængende sandmagasin med entydig strømningsretning udføres hovedundersøgelsen med analyser af vandprøver etc. idet det tilstræbes at have fire boringer i fanen i alt.

Summary and conclusions

Background

MTBE (Methyl-tertiær-butyl-ether) has been added to unleaded petrol since 1985. MTBE is characterized by high solubility, high mobility and a low degradability. Thus, contamination from petrol stations can be a considerable threat to the groundwater. A series of initiatives concerning the phasing out of MTBE has been started.

Experience from earlier investigations and research programme

Experience from earlier investigations in the county of Funen shows that MTBE was detected in the secondary groundwater at 62 out of 72 exami-ned petrol stations. In 65 % of the cases, the content of MTBE was higher than the quality criteria for ground water of 5 µg/l. The Danish EPA started a number of technological programmes on MTBE. One of these program-mes is the “Research programme on ground water pollution originating from petrol stations”, which forms the basis for the current project.

Observed lengths and widths of contaminated plumes from the research in the county of Funen have been combined with model simulations in the “Research programme on ground water pollution originating from petrol stations”. From this, plumes between 25 m and more than 100 m in length and between 10 and 35 in width have been estimated. From the estimated lengths and widths of the plumes, a research programme has been drawn up. The programme aims at detecting possible groundwater contamination with a certainty of 95% in borings done within the area of the petrol station.

First step in the research programme is the establishment of three to four borings situated as close to the bounds of the property as possible. The borings are screened in the shallow aquifer, water level is located, water samples for chemical analyses are sampled and hydraulic parameters are estimated. As well, it is estimated whether the aquifer is continuous and where a possible contaminated plume might be located. To detect the contaminated plume outside the property, two borings are placed at the boundary of the property, and two borings are placed in a distance from the source corresponding to half the estimated length of the plume, cf. diagram below.

The length of the plume is determined from the soil type and hydraulic gradient found in the preliminary investigation. The water table of the new borings are logged and water is sampled for analyses.

Aims

The aims of the current project are:

• To carry out empirical investigations at five operating petrol stations, which have not previously been investigated, and at six closed down petrol stations, where contamination with petrol has previously been detected by OM.
• To focus on possible contamination with MTBE, but also to search for total hydrocarbons, C9-C10 aromatics and benzene, toluene, ethylbenzene, xylenes and naphthalene.
• To gather the experience and results obtained through the empirical investigations, in order to suggest possible adjustments to the report “Research programme on ground water pollution originating from petrol stations” before final publication.
• To upscale the results of the investigations to national scale.

Investigations

The fieldwork is divided into two phases: a preliminary investigation and a main investigation. For each of the eleven sites, it is assessed in the preliminary phase, whether the described and applied principles and methods have resulted in the expected knowledge on the plumes. Three borings are made at all sites. At three sites one or two extra borings are made in the preliminary investigations, in order to do a further examination of the hydro geological conditions. At one site, only a preliminary investigation is made, since it was not possible to locate a continuous aquifer within the top 20 m, which was maximum drilling depth.

In connection with the preliminary investigation it is assessed whether the research programme should be adjusted according to the “Research programme on ground water pollution originating from petrol stations”. With reference to achieving the optimum location for the borings in the main investigation, a preliminary assessment of the geological and hydro geological conditions is made at each site. If possible, it is assessed whether a possible contamination originates from a short-lived larger spill or a prolonged smaller spill. In the assessment of the spread of the contaminated plume the following four methods have been applied:

• Risk of type of spill
  • Short-lived larger spill
  • Prolonged smaller spill
• The rate of groundwater flow and the flow direction
• JAGG-calculations (at six sites)
• Flow path simulations (at five sites)

At three sites out of eleven, borings are not established in the plume in the main investigation. This is because of difficulties in the determination of the positions of the contamination plumes or because of very varying direction of the groundwater flow. At the remaining eight site two to four borings are made at the boundaries of the properties. At six of the sites a further two to four borings are made at half the estimated length of the plume, while no borings are made in the plume at two of the sites due to varying or presumed varying directions of groundwater flow.

It is crucial for the concept of the investigation, that a continuous aquifer can be located underneath the site. On the basis of the preliminary investigation it was assessed, that a continuous aquifer is present at eight of the eleven sites. After the supplementary information from the main investigations it was assessed, that a continuous aquifer is only present at five sites.

The possibilities to apply the concept at the individual sites are summarized in the table below.

Rate of findings of MTBE

The MTBE rate of findings from the current investigation are compared with the findings of other investigations. It should be noticed, that the premises for the different investigations are not necessarily identical, cf. passage 5.1 and 5.2.

Despite of different premises, the compared investigation data from petrol stations no longer in use shows, that the probability to find MTBE-concentrations one level higher than the ground water quality criterion of 5 µg/l is 50 % or higher. The investigation data also shows a very high probability for the detection of low levels of MTBE in the ground water underneath this group of petrol stations. These low levels correspond to the MTBE concentrations between the level of detection and the ground water quality criterion. Summed up, the investigations show a very large probability to detect MTBE in the ground water at previous petrol stations, which have handled petrol added MTBE. The data from operating petrol stations are very sparse, and general conclusions can therefore hardly be made.

Adjustment to research programme

It is important to concentrate the efforts on the verification of the presence of a continuous aquifer with a uniform direction of flow. This will prevent unnecessary spending of resources on analyses etc. A targeted strategy for the investigations will be:

1. Locating sources
2. Assessment of flow direction from the topographical slope
3. Establishment of three filter borings in the upper groundwater in sandy aquifers
4. Carrying out ground water soundings three times
5. Estimation of variations in flow direction and comparing to the expected

Provided that saturated sand is not found in all three borings or if there is a substantial difference between expected and found flow direction, the “conceptual investigations” are stopped. In stead, individual advanced investigations are planned at the site. At the rest of the sites the “conceptual investigations” are continued:

1. Establishment of three additional filter borings (two in the direction of flow and one at the site, to support the geological model)
2. Estimation of flow direction, gradient, hydraulic conductivity, reservoir parameters and flow rate
3. Estimation of the contaminated plume from the empirical data and flow rate

Provided that the advanced preliminary investigation confirms the presence of a continuous sandy aquifer with a uniform flow direction, the main investigation including water analyses etc. are carried out. Four borings located in the plume in all are aimed for in the main investigation.

1 Indledning, baggrund, formål og læsevejledning

• 1.1 Indledning og baggrund
  • 1.1.1 MTBE
  • 1.1.2 Erfaringsopsamling
  • 1.1.3 Undersøgelsesprogram til identifikation af grundvandsforurening
  • 1.1.4 Undersøgelser på 11 benzinstationer
• 1.2 Formål
1.3 Læsevejledning

1.1 Indledning og baggrund

1.1.1 MTBE

MTBE (Methyl-tertiær-butyl-ether) er siden 1985 tilsat blyfri benzin, primært 98 oktan, men også i mindre grad 95 oktan benzin. MTBE har også forekommet i 92 oktan benzin, som følge af sammenblanding med de øvrige benzintyper i distributionssystemet. Der er således ikke generelt tilsat MTBE direkte til oktan 92 benzin. MTBE-indholdet (v/v) i benzin har været følgende /5/:

• 98 oktan blyfri: 3,5 - 11 %.
• 95 oktan blyfri: 0,1 - 5,5 %.
• 92 oktan blyfri: 0 - 0,3 %.

Siden 1998 er der desuden tilsat MTBE til blyholdig 98 oktan benzin. Forbruget af MTBE i Danmark er i 1990 skønnet til i størrelsesordenen 100.000 tons. I 1997 var forbruget dalet til skønsvis 16.000 tons, primært fordi den nyere bilpark kører på 95 oktan benzin eller mindre, hvortil der i Danmark ikke længere tilsættes MTBE /1/. Miljøstyrelsen har i sin Handlingsplan for MTBE /2/ redegjort for de miljømæssige aspekter af MTBE, grænseværdifastsættelse, muligheder for erstatning med andre stoffer, tanksikkerhed, og endelig behov for videre undersøgelser.

MTBE er karakteriseret ved en:

• Høj vandopløselighed (ca. 50.000 mg/l).
• Ringe sorption til jordmatricen, på grund af en lille oktanol-vand fordelingskoefficient (ca. 1).
• Ringe nedbrydelighed i jord og grundvand.

Der er rapporteret om nedbrydning af MTBE i aerobe grundvands-magasiner og indikationer for nedbrydning i anaerobe magasiner. Hvis der sker nedbrydning af MTBE, sker det dog meget langsomt /3/. På grund af stoffets egenskaber er MTBE potentielt en væsentlig grundvandstruende forbindelse. Ved nyere forureninger fra benzinstationer kan MTBE således være det dominerende forureningsstof. Specielt ved forureninger i aerobe grundvandsreservoirer kan MTBE være det eneste spor fra benzinforureningen, da alle kulbrinterne i benzinen teoretisk kan være biologisk nedbrudt /1/.

1.1.2 Erfaringsopsamling

En erfaringsopsamling i Fyns Amt har vist, at der på 62 ud af 72 undersøgte benzinstationer er påvist indhold af MTBE i det sekundære grundvand /6/. I syv tilfælde er der endvidere konstateret indhold af MTBE i det dybereliggende, primære grundvandsmagasin. Indholdet af MTBE i grundvandet er i 65 % af tilfældene højere end grundvandskvalitetskriteriet på 5 µg/l.

1.1.3 Undersøgelsesprogram til identifikation af grundvandsforurening

På baggrund af Fyns Amts erfaringsopsamling igangsatte Miljøstyrelsen flere teknologiprojekter om MTBE, blandt andet ”Undersøgelsesprogram for grundvandsforureninger fra benzinstationer” /4/, som danner grundlag for det aktuelle projekt. I /4/ er formålet at opstille forslag til et undersøgelsesprogram for identifikation af en grundvandsforurening fra benzinstationer. Det er ønsket, at undersøgelsesprogrammet skal give en sikkerhed, svarende til at en eventuel grundvandsforurening opdages med 95% sandsynlighed.

Som hovedregel skal undersøgelserne udføres udenfor benzinstationens areal nedstrøms lokaliteten. Det er således ikke projektets formål at foretage undersøgelser på selve grunden, hvor benzinstationen har ligget eller ligger. Dette skyldes, at der kan være flere situationer, hvor det ikke er muligt at foretage undersøgelser tæt på forureningskilderne, pga. f.eks.:

• Hvis benzinstationen er nedlagt, og der er opført nye bygninger, som umuliggør kildenære undersøgelser.
• Forskellig spredning af MTBE og øvrige olie-/benzinkomponenter, hvorfor der kan forekomme situationer, hvor der kun findes de øvrige olie-/benzinkomponenter i kildeområdet, men ikke MTBE, som alene findes længere nedstrøms.
• Hvis der er udført begrænsede undersøgelser på benzinstationen omkring mulige kilder, og disse undersøgelser ønskes suppleret med nedstrøms observationsboringer.
• Køb/salg af benzinstationen, hvor køber eller sælger ønsker at få et overordnet indtryk af forureningssituationen uden at gå tæt på eksisterende installationer.
• Et undersøgelsespåbud, hvor der ønskes gennemført undersøgelser for at belyse, om der findes en nedstrøms forurening.

1.1.4 Undersøgelser på 11 benzinstationer

Undersøgelserne er udført på to typer lokaliteter:

• Seks benzinstationer med en driftsperiode efter 1985, hvor Oliebranchens Miljøpulje (OM) har konstateret benzinforurening.
• Fem idriftværende benzinstationer etableret efter 1972.

For at vurdere projektets resultater i forhold til de to typer lokaliteter, ”benzinstation i drift” eller ”benzinstation, hvor Oliebranchens Miljøpulje har konstateret benzinforurening”, er der på baggrund af undersøgelsen udført en beskrivelse af forureningerne i forhold til typen af lokalitet.

På de seks udvalgte benzinstationer med en driftsperiode efter 1985, er der på fem af benzinstationerne gennemført afværgeforanstaltninger, hovedsageligt bestående af bortgravning af forurenet jord indenfor benzinstationens matrikel. I nogle af tilfældene er der efterladt restforurening som ud fra en risikovurdering udført af OM viste at restforureningen ikke udgjorde en risiko for grundvandsinteresser. På benzinstationen på Bjerrebyvej i Svendborg viste OMs risikovurdering, at forureningen ikke udgjorde en risiko i forhold til eksisterende grundvandsinteresser.

Tilsynet med idriftværende benzinstationer varetages af kommunerne. De udvalgte 5 benzinstationer udgør ca. 10 % af de samlede benzinstationer på Fyn som er idriftsat efter 1972. Ca. 25 % af de ca. 200 idriftværende stationer på Fyn er anlagt efter 1972, og er derfor ikke omfattet af den tidligere affaldsdepotlov.

1.2 Formål

Nærværende projekt har til formål at:

• Gennemføre de praktiske undersøgelser på 5 idriftværende og 6 tidligere benzinstationer, hvor OM har konstateret benzinforurening.
• Fokusere på eventuel forurening med MTBE, men ligeledes at undersøge for total kulbrinter, C9-C10 aromater samt benzen, toluen ethylbenzen, xylener og napthalen.
• Foretage en opsamling af de erfaringer og resultater, som er opnået via den praktiske gennemførelse af undersøgelser med henblik på at foreslå evt. justeringer af rapporten ”Undersøgelsesprogram for grundvandsforurening fra benzinstationer” inden endelig offentliggørelse.
• Opskalere resultaterne fra undersøgelserne til landsplan.

1.3 Læsevejledning

I hovedrapportens kapitel 2 er resumeret ”Undersøgelsesprogram for grundvandsforurening fra benzinstationer” /4/ som danner baggrund for projektet. I kapitel 3 og 4 er beskrevet omfanget og resumeret resultaterne af feltundersøgelserne på de 11 benzinstationer. Den praktiske gennemførelse af undersøgelseskonceptet er vurderet i kapitel 5 og konklusion fremgår af kapitel 6.

Undersøgelserne på de 11 benzinstationer er detaljeret beskrevet i appendiks 1-11, mens forskellige baggrundsnotater er vedlagt som bilag H.1 til H.6.

2 Resumé af undersøgelseskoncept for grundvandsforureninger fra benzinstationer

• 2.1 Baggrund for undersøgelseskonceptet
• 2.2 Erfaringsopsamling og modelsimuleringer
• 2.3 Undersøgelsesprogram

2.1 Baggrund for undersøgelseskonceptet

I Miljøstyrelsens projekt ”Undersøgelsesprogram for grundvands-forureninger fra benzinstationer” /4/, som danner grundlag for det aktuelle projekt, er formålet at opstille forslag til et undersøgelsesprogram for identifikation af en grundvandsforurening fra benzinstationer. Det er ønsket, at undersøgelsesprogrammet skal give en sikkerhed, svarende til at en eventuel grundvandsforurening opdages med 95% sandsynlighed i boringer udført udenfor benzinstationens areal.

Sandsynligheden for at finde en eventuel grundvandsforurening er beregnet ud fra 2 boringer placeret i skel til benzinstationen, 2 boringer placeret længere nedstrøms i forureningsfanen samt forureningens estimerede fanelængder og fanebredder.

Scenarier for estimater af fanelængder og fanebredder samt deres variationer er udført på basis af:

• Indsamling og vurdering af data fra undersøgelser, der er foretaget på Fyn suppleret med enkelte andre danske undersøgelser.
• Modelberegninger af stofudbredelsen af MTBE, BTEX og højere kulbrinter under hensyn til forskellig kildestyrke og varighed samt hydrogeologi.

2.2 Erfaringsopsamling og modelsimuleringer

Erfaringsopsamlingen fra Fyns Amt har vist, at kilde/spild-type har stor indflydelse på fanelængderne og -bredderne. Derfor er scenarierne opdelt i:

• Kortvarigt større spild.
• Længerevarende mindre spild.

Et kortvarigt større spild er en forurening forårsaget af en egentlig lækage, som for eksempel et brud eller en væsentlig utæthed i tanke, rørføring, udskiller eller stander. Et sådant udslip vurderes kun at kunne forløbe over en vis tid, inden det opdages. I modelberegningerne er det forudsat, at et kortvarigt større spild kan forløbe i ca. 15 uger, før det opdages og standses, mens at der kan gå yderligere i størrelsesordenen et år, før undersøgelse og oprensning af fanen påbegyndes. I /4/ er et kortvarigt større spild betegnet som et lækagespild.

Længerevarende mindre spild er en forurening, som har karakter af en langsom, mindre udsivning fra overfladespild på terræn eller fra utætheder i afløbssystemet, der skal opsamle overfladevand, herunder mindre utætheder i olieudskillere. Det må forventes, at et længerevarende mindre spild kan forløbe i mange år uden at blive opdaget. I modelberegningerne er det forudsat, at et længerevarende mindre spild har forløbet i 15 år, svarende til indførelsen af MTBE. I /4/ er længerevarende mindre spild betegnet som et overfladespild.

Spredningen af en forureningsfane afhænger af strømningsforholdene i et eventuel overfladenært sekundært grundvandsmagasin og af udvekslingen mellem eventuelle sekundære grundvandsmagasiner og det primære grundvandsmagasin /4/.

De observerede fanelængder og fanebredder i undersøgelserne fra Fyns Amt, er understøttet af modelsimuleringer. De geologiske scenarier, som er opstillet i modelberegningerne, spænder fra porevandshastigheder på mellem 1 m/år og knap 300 m/år. Det antages ved simuleringerne, at de geologiske formationer er homogene, idet eventuelle inhomogeniteter er simuleret ved variationer af dispersiviteten. Der er simuleret MTBE-spild spændende fra et længerevarende mindre spil på 0,2 til 2,2 mg MTBE/år i 15 år til et kortvarigt større spild fra 1.000 l til 10.000 l benzin over en periode på 15 uger /4/.

På basis af erfaringsopsamlingen og modelsimuleringerne er der estimeret fanelængder - og bredder som er resumeret i tabel 2.1.

Tabel 2.1. Estimerede fanelængder og fanebredder /4/.

2.3 Undersøgelsesprogram

På baggrund af de estimerede fanelængder og fanebredder er der i /4/ opstillet følgende undersøgelsesprogram som skal give en sikkerhed, svarende til at en eventuel grundvandsforurening opdages med 95 % sandsynlighed i boringer udført udenfor benzinstationens areal.

Før opstart af feltarbejdet indsamles følgende oplysninger om lokaliteten:

• Placering, alder og indhold af tanke.
• Placering af olieudskillere samt væsentlige kloakker og afløbsbrønde.
• Vurdering af eventuel drænende effekt af kloakker og andre ledninger, som kan ændre væsentligt på strømningsbilledet.
• Basisdatakort og potentialekort.

Ved forundersøgelsen placeres 3-4 boringer omkring lokaliteten. 2 af boringerne placeres forventet nedstrøms af de registrerede potentielle forureningskilder. Boringerne placeres så tæt på skel som muligt.

Boringerne filtersættes i det øverste sammenhængende grundvandsmagasin. Boringerne pejles, og der udtages vandprøver til kemiske analyser for MTBE, BTEX, total kulbrinter samt redoxparametre. Boringerne pejles mindst 3 gange.

Ud fra boreoplysningerne og pejlingerne vurderes magasinets hydrauliske parametre og om det er sammenhængende.

På basis af lokaliserede forureningskilder, deres forventede fanelængder og -bredder, jf. tabel 2.1, samt den forventede strømningsretning, vurderes i hvilke områder en eventuel forureningsfane kan være placeret, og hvor langt den kan være spredt ud over stationens areal.

Ved hovedundersøgelsen placeres 2 boringer nedstrøms kildeområdet nær skelgrænsen med en indbyrdes placering på 12 m. Hvis der er to eller flere adskilte kildeområder, hvor de forventede faner ikke overlapper, placeres boringer nedstrøms alle kildeområderne.

For at fange forureningsfanen uden for grunden placeres to boringer i halv-delen af den skønnede fanelængde fra kilden, hvis dette giver en afstand, der er et stykke uden for skel, jf. figur 2.1. Den konkrete fanelængde fast-lægges, som tidligere beskrevet, ud fra den opnåede viden i forunder-søgelsen om jordart i det grundvandsførende lag samt gradienten.

Figur 2.1. Placering af boringer – udgangsscenarium.

 - 2 boringer placeres i skel.

 - 2 boringer placeres i afstand svarende til ½ fanelængde.

Hvis boringerne ikke, efter ovenstående vurdering, placeres udenfor skel, øges afstanden fra kilden. Dog ikke mere end til hvad der svarer til ¾ af den skønnede forureningsfanelængde, jf. figur 2.2.

Figur 2.2. Placering af boringer – alternativ scenarium

 - 2 boringer placeres i skel

 - 2 boringer placeres i afstand svarende til maksimalt ¾ fanelængde

Boringerne pejles, og der udtages vandprøver fra skelboringerne, som analyseres for MTBE, BTEX og total kulbrinter. Den ene af skelboringerne analyseres desuden for nedbrydningsprodukter af MTBE (TBA og TBF) samt redoxparametre. Vandprøver fra faneboringerne analyseres for MTBE, nedbrydningsprodukter af MTBE samt redoxparametre.

Undersøgelseskonceptet er sammenfattet i tabel 2.2.

Tabel 2.2. Undersøgelseskoncept.

3 Praktiske undersøgelser på 11 benzinstationer

• 3.1 Strategi for feltundersøgelser
• 3.2 Benzinstationer i drift eller med konstateret benzinforurening
• 3.3 Forundersøgelse
• 3.4 Hovedundersøgelse

3.1 Strategi for feltundersøgelser

Feltprojektet er opdelt i to faser, en forundersøgelse og en hovedundersøgelse. Ved forundersøgelsen er det vurderet for de enkelte lokaliteter, om de beskrevne og anvendte principper og metoder har resulteret i den forventede viden om forureningsfanerne. Ved starten af hovedundersøgelsen er det således vurderet, om der skal ske justeringer af undersøgelsesprogrammet i henhold til ”Undersøgelsesprogram for grundvandsforureninger fra benzinstationer” /4/.

Ved planlægningen og gennemførelsen af undersøgelserne er der fokuseret på aktiviteter, indretning og oprensninger på de angivne lokaliteter samt geologiske og hydrogeologiske forhold og kemiske parametre, der alle er anvendt i en systematisering af resultaterne i forhold til lokaliteterne og i forhold til rapporten ”Undersøgelsesprogram for grundvandsforureninger fra benzinstationer”.

3.2 Benzinstationer i drift eller med konstateret benzinforurening

Undersøgelserne er udført på to typer lokaliteter:

• Seks benzinstationer med en driftsperiode efter 1985, hvor Oliebranchens Miljøpulje (OM) har konstateret benzinforurening.
• Fem idriftværende benzinstationer etableret efter 1972.

Data for de 11 benzinstationer er vist i tabel 3.1 og 3.2.

Tabel 3.1. Seks benzinstationer med en driftsperiode efter 1985, hvor Oliebranchens Miljøpulje (OM) har konstateret benzinforurening.

Tabel 3.2. Fem idriftværende benzinstationer etableret efter 1972.

På lokaliteten Vissenbjerg, Kildebjerg Nord er der kun udført en forundersøgelse, da der ved forundersøgelsen ikke kunne lokaliseres et sammenhængende grundvandsmagasin.

3.3 Forundersøgelse

På benzinstationer, hvor der ikke tidligere er udført undersøgelser, er undersøgelsen indledt med en kortlægning af de potentielle forureningskilder, som udover de nedgravede benzintanke også har omfattet rørforbindelser, udluftningsstudse, påfyldningsstudse, olieudskillere og pumpeø med standere. Kortlægningen er udført dels på baggrund af foreliggende tegningsmateriale og dels på baggrund af en besigtigelse af hver lokalitet.

Forundersøgelsen indeholder mindst tre boringer på alle lokaliteter, alle placeret udenfor benzinstationens kildeområde. Det er formålet med forundersøgelsen, at den skal give en så detaljeret beskrivelse af de geologiske og hydrogeologiske forhold, at det kan vurderes, om disse forhold gør det umuligt eller uhensigtsmæssigt at gennemføre hovedundersøgelsen på den valgte lokalitet. Herudover skal forundersøgelsen danne grundlag for at skønne placering af en eventuel forureningsfane, samt placering af boringer i denne, primært via kortlægning af strømningsretningen i det sekundære grundvandsmagasin. Boredybden er maksimalt 20 m.

På flere af de undersøgte lokaliteter er der observeret moræneler over det øverste grundvandsmagasin. Derfor er der i bilag H.1 resumeret foreliggende viden om forureningstransport i moræneler.

Boringerne er filtersat i det øverste vandførende sandlag, som har en forventet større udbredelse. Hvor der ikke fandtes magasiner med større udbredelse, er der sat filter i det øverste vandførende sandlag eller lerlag med sandlinser. Hvis der er truffet flere vandførende sandlag, er boringerne eventuelt filtersat i to niveauer, dog under forudsætning af, at der kunne opnås en forsvarlig afpropning mellem de to filtre. Principper for filtersætning er vedlagt i bilag H.4 og vurdering af eventuel fanetrykning fremgår af Bilag H.2.

Gennem synkronpejlinger i mindst 3 filtersatte boringer er strømningsretningen i det øverste grundvandsmagasin fastlagt for hver lokalitet. Hvis der er truffet et mættet sandlag, som er over 1 meter tykt, og som er vurderet at have en større udstrækning, er den hydrauliske ledningsevne bestemt ved sigteanalyse. På udvalgte lokaliteter er der udført hydrauliske test for beskrivelse af de hydrogeologiske egenskaber. Idet den hydrauliske test ikke måtte have indvirkning på forureningsfanens udbredelse, har det i nogle tilfælde været nødvendigt at udskyde en eventuel prøvepumpning til hovedundersøgelsen. Principper for fastlæggelse af den hydrauliske ledningsevne og valg af hydraulisk gradient fremgår af bilag H.3.

Med henblik på optimal boringsplacering i hovedundersøgelsen er der foretaget en foreløbig vurdering af de geologiske og hydrogeologiske forhold på de enkelte lokaliteter. Hvis muligt, er det vurderet om en eventuel forurening skyldes kortvarigt større spild eller længerevarende mindre spild. Til vurdering af forureningsfanens udbredelse er følgende fire metoder anvendt: For hver lokalitet, hvor der er gennemført en hovedundersøgelse, er mulige fanelængder vurderet på baggrund af:

• Risiko for spildtype.
  • Kortvarigt større spild.
  • Længerevarende mindre spild.
• Grundvandets strømningshastighed og retning.
• JAGG-beregninger (på 6 lokaliteter).
• Flowpath simuleringer (på 5 lokaliteter).

Ved fanelængder vurderet på baggrund af JAGG-beregninger er der forudsat:

• En konstant forureningskilde.
• Nedbrydning af benzen med nedbrydningskonstanter på hhv. 0,005 dag^-1 for aerob nedbrydning og 0,001 dag^-1 for anaerob nedbrydning.
• Ingen nedbrydning af MTBE.
• JAGG kan benyttes ved fanelængder større end 100 m.

Ved fanelængder vurderet på baggrund af Flowpath-beregninger er der forudsat:

• En konstant forureningskilde fra tidspunktet for indførelse af MTBE til stationens ophør.
• Nedbrydning af benzen med nedbrydningskonstanter på hhv. 0,005 dag^-1 for aerob nedbrydning og 0,001 dag^-1 for anaerob nedbrydning.
• Ingen nedbrydning af MTBE.

Metoderne har meget forskellige forudsætninger for vurdering af fanelængder. Der er derfor i de enkelte delrapporter, også gennemført en beregning af grundvandets transporttid før den benyttede afgrænsningskoncentration (grundvandskvalitetskriteriet) er overholdt. Som eksempel er der i tabel 3.3 vist oversigt over fanelængder og transporttider for lokalitet 3, Svendborg. Bjerrebyvej 100.

Tabel 3.3. Oversigt over teoretiske fanelængder på Bjerrebyvej 100 i Svendborg bestemt ud fra erfaringsopsamling og beregningsmæssige metoder.

Vp = Grundvandets strømningshastighed.

Vs = Stoffets transporthastighed.

Tid = Transporttid før afgrænsningskoncentration er overholdt.

Hvor det giver mening, på grund af forskellige anvendelsesformål og forudsætninger, er der foretaget en sammenligning af resultaterne af de fire metoder. Baggrund for modelberegningerne er vedlagt i bilag H.5.

3.4 Hovedundersøgelse

Ved hovedundersøgelsen er det tilstræbt at udføre mindst to boringer udenfor skelgrænsen med ca. 12 meters afstand, hvor en skønnet fane vurderes at kunne skære denne. Såfremt der er to eller flere meget adskilte kildeområder, hvor fanerne ikke kan tænkes at overlappe, er der placeret boringer til at fange alle faner. Forureningsoplysninger fra forundersøgelsesboringerne er inddraget i denne vurdering. Om muligt er relevant placerede boringer fra forundersøgelsen anvendt.

For at fange forureningsfanen uden for grunden placeres to boringer i halvdelen af den skønnede fanelængde fra kilden, hvis dette giver en afstand, der er et stykke uden for skel. Fanelængden vurderes på basis af resultaterne i forundersøgelsen. Hvis boringerne, efter ovenstående vurdering, ikke kan placeres udenfor skel, er boringsafstanden til kilden øget. Dog ikke mere end til hvad der svarer til ¾ af den skønnede forureningsfanelængde.

Boringerne er om muligt placeret vinkelret på fanens forventede udbredelsesretning.

Ved undersøgelserne fokuseres på eventuelle forureninger med MTBE, men der er ligeledes undersøgt for total kulbrinter, C9-C10-aromater og BTEX.

Hvis forundersøgelserne har vist, at der ikke var et sammenhængende øvre grundvandsmagasin, eller hvis strømningsretningerne i magasinet har været meget varierende, er følgende ændringer gennemført:

• Lokalitet 1: Der er ikke udført faneboringer pga. meget varierende strømningsretninger. Der er udført 1 kildeboring.
• Lokalitet 7 og 9: Faneboringer placeret omkring kildeområder i skel, da der ikke blev lokaliseret et sammenhængende øvre grundvandsreservoir.
• Lokalitet 10: Der er ikke udført hovedundersøgelse, da der ikke er lokaliseret et sammenhængende grundvandsmagasin.

4 Vurdering af resultater i forhold til undersøgelseskoncept

• 4.1 Potentielle forureningskilder
• 4.2 Boringer
• 4.3 Analyser
• 4.4 Magasinforhold
• 4.5 Strømningsforhold i grundvandet
• 4.6 Gradientforhold
• 4.7 Hydraulisk ledningsevne
• 4.8 Vurdering af potentielle forureningsfaner
• 4.9 Konceptvurdering. Konklusion

I de følgende afsnit er erfaringerne fra de udførte undersøgelser gennemgået med udgangspunkt i konceptet, tabel 2.2. I bilag H6 er resultaterne fra de 11 lokaliteter sammenstillet i tabelform.

4.1 Potentielle forureningskilder

Før opstart af feltarbejdet er der indsamlet oplysninger om lokaliteterne. Som det fremgår af tabel 4.1 har det generelt været muligt at identificere de væsentligste, potentielle forureningskilder.

Tabel 4.1. Resume af undersøgelser. Identificerede potentielle forureningskilder.

+: potentiel forureningskilde lokaliseret.

-: potentiel forureningskilde ikke lokaliseret.

(-): potentiel forureningskilde ikke lokaliseret men findes højst sandsynlig.

4.2 Boringer

I tabel 4.2 er det opsummeret hvilke boringer der er udført på de forskellige lokaliteter.

Tabel 4.2 Resume af undersøgelser. Boringer.

I forundersøgelsen er der placeret 3 boringer på alle lokaliteter. Nogle boringer har måttet flyttes af hensyn til eksisterende bygninger, veje mv. På 3 af de 11 lokaliteter er der udført 1-2 ekstra boringer i forundersøgelsen for at belyse de hydrogeologiske forhold bedre.

I hovedundersøgelsen er der på 3 af de 11 lokaliteter ikke udført egentlige boringer i fanen som følge af, at der ikke har kunnet fastlægges forureningsfaner i forundersøgelsen eller som følge af meget varierende strømningsretning. På de resterende 8 lokaliteter er der udført mellem 2 og 4 boringer i skel inden for den formodede fane. På 6 af de 8 lokaliteter er der endvidere udført mellem 2 og 4 boringer i halv fanelængde, mens der på 2 lokaliteter ikke er udført yderligere boringer i fanen på grund af varierende eller formodet varierende strømningsretning.

4.3 Analyser

I tabel 4.3 er vist en oversigt over det maksimalt påviste indhold i grund-vandet på de enkelte lokaliteter ved denne undersøgelse. På lokalitet 1 er resultaterne opdelt i data fra kildeboring og fra skelboringer.

I forundersøgelsen er der generelt kun udtaget og analyseret 1 vandprøve pr. lokalitet. På 3 af de 11 lokaliteter er der ikke udført analyser i forunder-søgelsen som følge af uafklarede hydrogeologiske forhold. På en enkelt lokalitet er der udført 2 analyser.

I hovedundersøgelsen er der udført analyser af vandprøver fra alle boringer udført i hovedundersøgelsen.

Tabel 4.3 Resume af undersøgelser. Analyser.

*: C9-C10-benzener.

4.4 Magasinforhold

Det er altafgørende for undersøgelseskonceptet, at der findes et sammen-hængende magasin under lokaliteten. I tabel 4.4 er der sammenstillet en oversigt over hvordan magasinforholdene er vurderet på de enkelte lokaliteter dels på baggrund af forundersøgelsen dels efter gennemførelsen af hovedundersøgelsen.

På basis af forundersøgelsen er det vurderet, at der på 8 af de 11 lokali-teter findes et sammenhængende magasin inden for de øverste 20 m. På 3 lokaliteter er der overvejende fundet moræneler og/eller ikke sammen-hængende lommer af morænesand og smeltevandssand.

På 3 af de 8 lokaliteter med forventet sammenhængende magasin er det på grundlag af hovedundersøgelsen vurderet, at der ikke er et sammen-hængende magasin alligevel. Der er således fundet sammenhængende magasin på i alt 5 lokaliteter ud af de 11.

Tabel 4.4. Resume af undersøgelser. Grundvandsmagasiner.

4.5 Strømningsforhold i grundvandet

I tabel 4.5 er der vist en oversigt over strømningsretninger i grundvandet på de enkelte lokaliteter. Der er dels vist den forventede strømningsretning som er vurderet på baggrund af terrænforholdene, dels strømnings-retninger vurderet på baggrund af pejlinger i forundersøgelsen og i hovedundersøgelsen.

På basis af forundersøgelserne har det på 4 af de 11 lokaliteter ikke været muligt at bestemme en entydig strømningsretning. På de resterende 7 lokaliteter er der bestemt en strømningsretning på baggrund af pejlere-sultaterne. Kun på 3 af de 7 lokaliteter er der en rimelig overensstemmelse med den forventede strømningsretning vurderet på baggrund af topografi.

Efter gennemførelsen af hovedundersøgelsen er der på 4 af de 7 lokaliteter, hvor det på basis af forundersøgelsen var muligt at fastlægge en strømningsretning, fundet entydige strømningsretninger, som er i god over-ensstemmelse med resultaterne af forundersøgelsen. Disse 4 lokaliteter er samtidig blandt de 5, hvor der er fundet sammenhængende magasiner. På den sidste lokalitet med sammenhængende magasin er der fundet meget varierende strømningsretninger ved de forskellige pejlerunder.

Tabel 4.5 Resume af undersøgelser. Grundvandets strømningsretninger.

4.6 Gradientforhold

I tabel 4.6 er vist gradientforholdene på de enkelte lokaliteter vurderet på basis af henholdsvis forundersøgelsen og hovedundersøgelsen.

På 8 af de 11 lokaliteter, hvor der på basis af forundersøgelserne blev vurderet at være et sammenhængende magasin er der bestemt en gradient på vandspejlet. På én af disse lokaliteter varier gradienten dog en faktor 10 mellem forskellige pejlerunder.

I forbindelse med hovedundersøgelsen er der på de lokaliteter, som efterfølgende har vist sig at have sammenhængende magasin fundet gradienter, som nogenlunde svarer til gradienterne i forundersøgelsen.

Tabel 4.6. Resume af undersøgelser. Grundvandets gradientforhold.

4.7 Hydraulisk ledningsevne

I tabel 4.7 er vist en sammenstilling af de skønnede hydrauliske ledningsevner for de enkelte lokaliteter. På hovedparten af lokaliteterne er den hydrauliske ledningsevne skønnet på basis af en kornstørrelsesanalyse af et antal jordprøver fra magasinet. For lokaliteter med moræneprægede jordarter er der anvendt generelle erfaringstal.

På 7 lokaliteter er den hydrauliske ledningsevne skønnet på basis af 2-4 kornkurver pr. lokalitet. På 3 lokaliteter er der anvendt et generelt skøn baseret på jordtypen. En lokalitet er ikke vurderet.

Tabel 4.7 Resume af undersøgelser. Hydraulisk ledningsevne.

4.8 Vurdering af potentielle forureningsfaner

I tabel 4.8 A er mulige fanelængder og fanebredder sammenstillet for lokaliteterne på baggrund af de forskellige vurderingsgrundlag. Fanelængder og fanebredder er vurderet på baggrund af resultaterne fra forundersøgelserne. Generelt er der benyttet erfaringsværdier fra /4/, hvis de beregnede fanelængder på baggrund af strømningshastighed og/eller JAGG og Flowpath er vurderet større end 100 m.

Tabel 4.8 A. Oversigt over fanelængder. Enhed: m.

*: Fanelængden er vurderet ud fra skønnet strømningshastighed.

I tabel 4.8 B er vist det konkrete valg af faner baseret på forundersøgelsen af de enkelte lokaliteter sammen med en vurdering af resultaterne af hovedundersøgelsen.

Tabel 4.8 B. Resume af undersøgelser. Forureningsfaner.

4.9 Konceptvurdering. Konklusion

I tabel 4.9 er sammenstillet konklusionen på muligheden for anvendelsen af konceptet på de enkelte lokaliteter.

Tabel 4.9. Resume af undersøgelser. Koncept.

5 MTBE - fundprocenter

• 5.1 Erfaringsdata fra andre undersøgelser
  • 5.1.1 Erfaringsopsamlingen i Fyns Amt
  • 5.1.2 Data fra Oliebranchens Miljøpulje
• 5.2 Data fra denne undersøgelse
  • 5.2.1 Tidligere benzinstationer med konstateret benzinforurening
  • 5.2.2 Benzinstationer i drift
• 5.3 Status for antal benzinstationer i Danmark
• 5.4 Opskalering af undersøgelsesresultaterne

5.1 Erfaringsdata fra andre undersøgelser

5.1.1 Erfaringsopsamlingen i Fyns Amt

Fyns Amts erfaringsopsamling bygger på data fra 33 undersøgelser udført af Oliebranchens Miljøpulje, 30 undersøgelser udført af Fyns Amt og 9 undersøgelser udført af andre (frivillige undersøgelser). De 9 undersøgelser udført af andre er primært igangsat på baggrund af konkret viden om forurening. De øvrige undersøgelser er ikke udført på baggrund af en speciel formodning om forurening, ud over hvad der ellers gælder for branchen. Dog viser erfaringen, at en del af de benzinstationer, der er tilmeldt OM-ordningen af branchen, er tilmeldt på baggrund af kraftige indikationer på forurening eller konstateret forurening. MTBE - fundprocenter fra Fyns Amts erfaringsopsamling er vist i tabel 5.1.

Tabel 5.1 MTBE - fundprocenter fra Fyns Amts erfaringsopsamling.

5.1.2 Data fra Oliebranchens Miljøpulje

Oliebranchen besluttede i 2004 at genåbne Oliebranchens Miljøpulje, sådan at OM’s oprydning på nedlagte benzinstationer kunne omfatte tidligere benzingrunde, som ikke allerede var tilmeldt Oliebranchens Miljøpulje. Tilbuddet gjaldt både lukkede anlæg og de anlæg i drift, der gerne ville lukke. Amterne kunne indtil 1. februar 2005 tilmelde lokaliteter, hvor der havde været detailsalg af motorbrændstoffer og hvor detailsalget af motorbrændstoffer var nedlagt senest den 1. januar 2004. Lokaliteter med detailsalg af motorbrændstoffer som var nedlagt efter 1. januar 2004 eller som blev nedlagt inden 31. marts 2005 kunne af grundejerne tilmeldes direkte til Oliebranchens Miljøpulje.

De tilmeldte ejendomme omtales i denne sammenhæng som OM-II sagerne. Branchen tilmeldte 261 sager, mens myndighederne tilmeldte 374 sager. Indsatsen på de branchetilmeldt grunde prioriteres af Oliebranchen i samarbejde med amterne. Oliebranchens Miljøpulje har i 2006 udarbejdet et status notat omkring MTBE fund på OM-II sager /7/.

Der er på 229 af de branchetilmeldte grunde gennemført undersøgelser med udtagning og analyse af vandprøver for indhold af MTBE. De udførte undersøgelser viser at der på 48 % af lokaliteterne er påvist indhold af MTBE i grundvandet over grænseværdien (109 lokaliteter). For de øvrige lokaliteter fremgår det ikke af notatet, om der ved undersøgelserne er påvist et indhold mellem detektionsgrænsen og grundvandskriteriet (5 µg/l) eller om der ikke er påvist indhold af MTBE i grundvandet ved de pågældende lokaliteter, /7/.

Ved undersøgelserne er boringerne typisk placeret umiddelbart ved og omkring kildeområderne, dvs. som udgangspunkt inde på grunden. MTBE fundprocenterne for OM-II grundene er vist i tabel 5.2.

Tabel 5.2 MTBE - fundprocenter fra OM – II grunde, /7/.

*: Data er ikke opgjort så feltet kan udfyldes.

5.2 Data fra denne undersøgelse

5.2.1 Tidligere benzinstationer med konstateret benzinforurening

Der er gennemført undersøgelser på 6 tidligere benzinstationer, hvor OM har konstateret benzinforurening. På 5 af stationerne er der påvist MTBE, og på alle 5 stationer er det påviste indhold af MTBE over grundvands-kriteriet på 5 mg/l. På 1 af stationerne er MTBE-indholdet påvist i en boring udført tæt på en potentiel kilde. Hvis der ses bort fra denne boring, og der kun medtages resultater fra boringer udført udenfor lokaliteterne, er der påvist MTBE over 5 µg/l på 4 af de 6 lokaliteter svarende til 67 %. På 3 af de 4 lokaliteter, hvor der blev påvist MTBE over 5 µg/l, vurderes den hydrogeologiske del af konceptet at være opfyldt. På disse lokaliteter har der været mindre justeringer i forhold til den i konceptet optimale boringsplacering.

Tabel 5.3 MTBE-fundprocenter på tidligere benzinstationer.

Antallet af benzinstationer, hvor der er påvist MTBE ved denne undersøgelse, er således af samme størrelsesorden som den tidligere erfaringsopsamling fra Fyns Amt, uanset om forudsætningerne for undersøgelserne er forskellige, se afsnit 5.1.1.

På én lokalitet er der ikke påvist forurening med MTBE eller kulbrinter, udenfor ejendommen. Ved forureningsundersøgelser i 1993 og 1996 blev der i boringer ved tankanlægget påvist jord- og grundvandsforurening med kulbrinter. Resultaterne af de dengang udførte undersøgelser indikerede, at der ikke er risiko for uacceptabel forureningspåvirkning af grundvandet med kulbrinter. Ved de tidligere undersøgelser blev der ikke analyseret for indhold af MTBE i grundvandet. På baggrund af undersøgelserne blev det besluttet ikke at udføre oprensning af forureningen.

På de øvrige 5 benzinstationer, hvor OM tidligere har konstateret benzinforurening, er der endvidere påvist TBA og TBF (nedbrydningsprodukter af MTBE) samt benzen og totalkulbrinter. Indholdet af benzen og totalkulbrinter overskrider dog kun grundvandskvalitetskriterierne på én benzinstation.

5.2.2 Benzinstationer i drift

På de 4 benzinstationer i drift (2002/2003), hvor der er udført en hovedundersøgelse, er der påvist MTBE på 3 af stationerne, svarende til en fundprocent på 75. Alle de påviste indhold er mindre end grundvandskvalitetskriteriet på 5 mg/l.

Ved de tre hovedundersøgelser, er der i boringer udenfor benzinstationerne, påvist et makimalt indhold af MTBE på henholdsvis 3,6 µg/l, 0,7 µg/l og 0,24 µg/l. I disse tre sager er der i alt analyseret 16 vandprøver fra boringer placeret umiddelbart udenfor benzinstationen/skel, såvel opstrøm som nedstrøm. I disse vandprøver er der påvist MTBE i 7 vandprøver, svarende til 44 %. I denne opgørelse indgår kun data fra faneboringerne, hvis de er placeret umiddelbart udenfor benzinstationen eller i skel til benzinstationen.

I boringer udenfor de 4 stationer, er der i grundvandet også påvist et indhold af en eller flere af følgende komponenter/forbindelser: TBA, benzen og/eller total kulbrinter. På den sidste station er der påvist små indhold af TBA, total kulbrinter og benzen. Der er ikke påvist TBF på de 4 stationer.

Tabel 5.4 MTBE-fundprocenter på benzinstationer i drift i 2002/2003.

Endelig skal det nævnes, at der på Hjallesevej i Odense er lagt en benzin-/oliebestandig PVC-folie i bunden af udgravningen for benzinanlægget. På trods af denne foranstaltning er der i 5 ud af 6 boringer på denne lokalitet påvist MTBE i grundvandet.

Ved denne undersøgelse, er der således på 3 ud af 4 benzinstationer i drift (2002/2003), påvist et indhold af MTBE i grundvandet, i området udenfor benzinstationen. Alle de påviste indhold er mindre end grundvandskvalitetskriteriet på 5 µg/l. I projektet har det været diskuteret hvorledes et indhold af MTBE i grundvandet, på dette niveau, udenfor benzinstationen skal tolkes.

Udgangspunktet for tolkningen af analysedata må være, at et ”naturligt” baggrundsniveau for indhold af MTBE i grundvandet er 0 µg/l, eller i praksis mindre end analysemetodernes detektionsgrænse. Grundvandsovervåg-ningen, for perioden 1998 – 2003, viser at MTBE kun i begrænset omfang træffes i de 70 grundvandsovervågningsområder /8/. For den samme periode, viser vandværkernes boringskontrol, et lidt hyppigere omfang, /8/. Data fra grundvandsovervågningen er vist i tabel 5.5.

Tabel 5.5 Data fra grundvandsovervågningen, MTBE-fund i perioden 1993-2003, /8/.

Note 1: Det total antal analyser. Der kan godt være udtaget mere end en prøver fra sammen boring/filterinterval.

Note 2: Antallet af boringer/filterintervaller hvor der er udtaget vandprøver til analyse.

Note 3: Her anvendes grænseværdien for drikkevand.

I tidligere udredningsprojekter omkring MTBE /9/, er det anført, at MTBE tilføres omgivelserne diffust, bl.a. ved karburatortab og i forbindelse med tankning af biler. Fra atmosfæren udbredes MTBE til overfladevand og jord/grundvand. Den diffuse spredning giver anledning til koncentrationer i overfladevand eller grundvand på brøkdele af mikrogram pr. liter til nogle få mikrogram pr. liter. Endvidere kan MTBE tilføres jord og grundvand fra punktkilder som utætte tankanlæg, spild og utætte ledninger, herunder kloakledninger /9/. I relation til atmosfærisk spredning af MTBE, sker der en fotokemisk nedbrydning, med en halveringstid på mellem 3 og 6 dage /10/.

De aktuelt påviste indhold af MTBE i grundvandet, udenfor de tre benzinstationer, varierer mellem 0,1 µg/l og 3,6 µg/l. Med baggrund i data fra grundvandsovervågningen vurderes det, at de aktuelle data ikke er udtryk for en generel atmosfærisk diffus spredning af MTBE til grundvandsmagasinerne. Fundhyppighederne ved de aktuelle undersøgelserne af benzinstationerne, og en enkelte af de påviste koncentrationer, er langt større end hvad der ses for grundvandet på landsplan som helhed.

En undersøgelse af andre mulige nærliggende kilder til MTBE forureningen af det øvre grundvand ved de pågældende fire benzinstationer viser, at de pågældende benzinstationer er de mest sandsynlige kilder. I området omkring to af de fire stationer findes der en række muligt forurenede og forurenede lokaliteter, bl.a. autoværksteder og andre benzin- og servicestationer. På baggrund af driftsperiode, undersøgelsesresultater og placeringen af de andre lokaliteter vurderes de dog ikke at være relevante som punktkilder i forhold til denne undersøgelse.

Den påviste svage forurening med MTBE i grundvandet må således tilskrives den umiddelbart nærliggende drift af benzinstation. Om spredning til grundvandsmagasinet ved de enkelte benzinstationer er sket som følge af utætheder i tanke og anlæg, deciderede spild på terræn eller ved udsivning fra utætte kloaker er ikke muligt at vurdere. Men ovenstående indikerer at det med rimelig sikkerhed kan knyttes en forbindelse mellem den påviste grundvandsforurening og driften af de enkelte benzinstationer.

5.3 Status for antal benzinstationer i Danmark

Som led i projektet, har Oliebranchens Miljøpulje vurderet antallet af benzinstationer i drift efter 1985, svarende til tidspunktet for indførelse af MTBE i dansk benzin, /11/. OM’s vurdering af antallet af benzinstationer i drift efter 1985 er vist i tabel 5.6.

Tabel 5.6 Antal benzinstationer i drift efter 1985, vurderet af OM, /11/.

Med baggrund i data fra OM kan det skønnes at der på landsplan er ca. 4000 benzinstationer der har håndteret benzin indeholdende MTBE. Det bemærkes at antallet er meget følsom for den foretagne vurdering under de offentlige tilmeldte OM1-anlæg. Ændres skønnet til 25 %, vil antallet af benzinstationer, der har anvendt benzin indeholdende MTBE, forøges med ca. 1.500.

I gruppen af idriftværende benzinstationer, er det bemærket at langt de fleste anlæg er opgraderet i henholdt til benzinstationsbekendtgørelsen. Bekendtgørelsen blev udsendt i 2001, med en overgangsordning for eksisterende anlæg, for hvilken bekendtgørelsen senest skal være implementeret ultimo 2007, afhængig af benzinstationens samlede årlige salg af benzin og diesel, /12/. Som udgangspunkt er der derfor også en potentiel risiko for MTBE forurening ved disse benzinstationer.

5.4 Opskalering af undersøgelsesresultaterne

MTBE fundprocenterne fra de aktuelle undersøgelse er, i tabel 5.7, sammenstillet med de øvrige præsenterede fundprocenter, beskrevet i afsnit 5. Det bemærkes at forudsætningerne for de enkelte undersøgelser ikke nødvendigvis er sammenfaldende, jf. afsnit 5.1 og 5.2.

Tabel 5.7 MTBE fundresultater, på tværs, uanset at forudsætningerne er forskellige for de enkelte undersøgelser mv.

*: Data er ikke opgjort så feltet kan udfyldes.

Note 2: Inkl. kildeboring på lokalitet 1.

Note 3: Ekskl. kildeboring på lokalitet 1.

De sammenstillede undersøgelsesdata for benzinstationer der ikke længere er i drift viser, uanset om undersøgelsesforudsætninger er forskellige, at sandsynlighed for at træffe MTBE i det underliggende grundvand, på et niveau større end grundvandskriteriet på 5 µg/l, er i størrelsesordenen 50 % eller mere. For denne gruppe af benzinstationer indikerer undersøgelsesdata ligeledes, at der er en meget stor sandsynlighed for at der vil kunne påvises MTBE på lavt niveau i grundvandet, svarende til niveauet mellem detektionsgrænsen og grundvandskriteriet.

Ved den aktuelle undersøgelse er der gennemført undersøgelse af 4 benzinstationer i drift. På disse benzinstationer er der udelukkende foretaget undersøgelser af grundvandet udenfor de enkelte lokaliteter. På ingen af disse fire lokaliteter, er der ved undersøgelse af grundvandet udenfor lokaliteten, påvist et indhold af MTBE i grundvandet, i et niveau større end grundvandskriteriet på 5 µg/l. Derimod er der i grundvandet udenfor benzinstationerne, i 3 ud af 4 undersøgelser, påvist et indhold af MTBE i grundvandet på lavt niveau, svarende til niveauet mellem detektionsgrænsen og grundvandskriteriet.

Ved vurdering af grundvandsforureninger på lavt niveau er det naturligvis vigtigt at overveje om den påviste grundvandsforurening er relateret til den konkrete kilde, eller om den kan relateres til andre potentielle kilder i området, eller kan være forårsaget af en diffus forureningsspredning. For de 3 benzinstationer i drift, undersøgt ved denne undersøgelse, er tilstedeværelsen af andre kilder mv. inddraget i vurderingen. På baggrund af dette vurderes det, at de pågældende benzinstationer er de mest sandsynlige kilder til den påviste MTBE forurening af grundvandet udenfor benzinstationerne.

Sammenfattende viser undersøgelserne at der er meget stor sandsynlighed for at påvise MTBE i grundvandet ved tidligere benzinstationer, der har håndteret MTBE-holdigt benzin. For benzinstationer i drift (2002/2003), er datamaterialet meget spinkelt, hvorfor der næppe kan konkluderes noget generelt.

6 Forslag til ændringer af koncept

Det er en helt afgørende forudsætning for undersøgelseskonceptet, at der under lokaliteten findes et sammenhængende sandmagasin med entydig strømningsretning. Dette har kun været tilfældet på 4 af de 11 lokaliteter jf. fig. 6.1.

Figur 6.1. Oversigt over lokaliteter med sammenhængende magasin og entydig strømningsretning.

Det er derfor vigtigt, at indsatsen koncentreres om - på så tidligt et tidspunkt i undersøgelsesforløbet som muligt - at få verificeret hvorvidt der på en given lokalitet findes et sammenhængende sandmagasin med ensartet strømningsretning, således at der ikke bruges unødvendige ressourcer på analyser mv.

Af tabel 6.1 fremgår det, at på de lokaliteter, hvor den fundne ”strømningsretning” på basis forundersøgelserne afviger væsentligt (60-70 kompasgrader) fra den forventede strømningsretning på basis af terrænforholdene, er der i intet tilfælde fundet et sammenhængende sandmagasin med ensartet strømningsretning. Derfor kan undersøgelserne i henhold til konceptet standses på disse lokaliteter på dette tidspunkt, hvor der er udført 3 boringer og eksempelvis 3 pejlerunder. Dette ville have været tilfældet for 3 lokaliteter ud af de 11. På yderligere 3 lokaliteter er der ikke truffet sand i alle de 3 boringer i forundersøgelsen, så også disse lokaliteter kunne ”konceptundersøgelserne” standses på dette indledende tidspunkt.

Tabel 6.1 Grundvandets strømningsretning ctr. sammenhængende magasin

Dette levner 5 lokaliteter, hvor hovedundersøgelsen skulle gennemføres, og hvor denne efterfølgende viste, at der på alle lokaliteter var et sammenhængende sandmagasin, og hvor der på de 4 var en entydig strømningsretning.

På de lokaliteter, hvor der findes rimelig overensstemmelse mellem forventet strømningsretning på basis af terrænforhold og strømningsretningen vurderet på basis af forundersøgelsens 3 boringer og 3 pejlerunder, kunne forekomsten af et sammenhængende magasin verificeres ved at forundersøgelsen suppleres med yderligere 3 boringer (2 i strømningsretningen og 1 kildeboring) sammen med yderligere 2 pejlerunder. Først herefter udtages vandprøver til analyse og behovet for yderligere boringer vurderes.

Undersøgelsesstrategien bliver således:

1. Lokalisering af kilder.
2. Vurdering af strømningsretning baseret på terrænhældning.
3. Udførelse af 3 filtersatte boringer i øverste grundvand i sandmagasin.
4. Udførelse af 3 pejlerunder.
5. Vurdering af strømningsretning og sammenligning med forventede.

Såfremt der enten ikke træffes vandmættet sand i alle 3 boringer eller der er væsentlig afvigelse mellem forventet og registreret strømningsretning standses ”konceptundersøgelserne” og der tilrettelægges individuelle videregående undersøgelser på lokaliteten. På øvrige lokaliteter forsættes:

1. Udførelse af 3 supplerende, filtersatte boringer (2 i strømningsretningen og 1 boring på lokaliteten til understøttelse af den geologiske model).
2. Udførelse af 2 supplerende pejlerunder.
3. Vurdering af variationer i strømningsretning, gradient, hydraulisk ledningsevne, magasinforhold og strømningshastighed.
4. Vurdering af forureningsfanen på baggrund af erfaringstal og strømningshastighed.

Såfremt den supplerende forundersøgelse bekræfter tilstedeværelsen af et sammenhængende sandmagasin med entydig strømningsretning udføres hovedundersøgelsen med analyser af vandprøver etc. idet det tilstræbes at have 4 boringer i fanen i alt.

7 Referencer

/1/      Miljøstyrelsen. Miljøprojekt nr. 483. 1999. Afværgeteknikker for MTBE-forurenet grundvand.

/2/      Miljøstyrelsen. 1998a. Handlingsplan for MTBE. Miljø- og Energiministeriet.

/3/      ATV-møde. MTBE – et stof som truer drikkevandet. Indlæg af Erik Arvin og Kim Broholm. MTBEs skæbne i jord og grundvand. Schæffergården. 30. april 2003.

/4/      DHI og Niras AS: Undersøgelsesprogram for grundvandsforurening fra benzinstationer.

/5/      Oliebranchens Fælles Repræsentation. Oliefraktioneringsprojekt. 2000.

/6/      ATV-vintermøde 2001. Hvor ofte findes MTBE og i hvilke koncentrationer? En opsamling af resultater fra Fyns Amt. Opdateret med tal fra 2003 oplyst af Fyns amt.

/7/      Oliebranchens Miljøpulje. Opgørelse over MTBE fund på OM II sager. Juni 2006.

/8/      GEUS. Grundvandsovervågning 1998-2003. 1. december 2004.

/9/      Miljøstyrelsen 1999. Afværgeteknikker for MTBE-forurenet grundvand. Vurderinger baseret på et litteraturstudie. Miljøprojekt 483, 1999

/10/    EPA. Chimical summary for Methyl-Tert-Butyl Ether. Office of Pollution Prevention and Toxics. U.S. Environmental Pprotecrion Agency. August 1994.

/11/    Oplysninger fra Oliebranchens Miljøpulje til Miljøstyrelsen, sendt med mail den 27.10.2006

/12/    Miljø- og Energiministeriets bekendtgørelse nr. 555 af den 9. juni 2001, om forebyggelse af jord- og grundvandsforurening fra benzin- og dieselsalgsanlæg bekendtgørelse om forebyggelse af jord- og grundvandsforurening fra benzin- og dieselsalgsanlæg.

Bilag H1 Forureningstransport i moræneler

Forureningstransport i moræneler har op gennem 1990’erne været under-kastet intens forskning, blandt andet i forbindelse med pesticidforskningen /2, 3/. Grunden til dette er, at moræneler før i tiden var betragtet som en god barriere mod nedsivning af forurening til underliggende grundvands-magasiner. Denne evne som grundvandsbeskytter har været genstand for megen diskussion de senere år, hvor man har erkendt tilstedeværelsen af makroporer (sprækker, rodgange og gravegange), og efterhånden er man kommet tættere på forståelsen af transportmekanismerne.

De efterfølgende betragtninger bygger således på resultaterne af en række forsøg med intakte blokke af moræneler /1/. Der er udført 23 hydrauliske forsøg med blokke af moræneler med en diameter på 0,5 m og en højde på 0,5-1,0 m. Blokkene er udtaget på 8 forskellige lokaliteter, der skønnes at repræsentere variationen af normal moræneler i Danmark. Morænerne har et lerindhold på mellem 10% og 22%, og det øverste vandspejl varierer mellem 0 og 1,5 m under terræn i vinterperioden og mellem 2 og 4 m under terræn i sommerperioden.

På alle lokaliteter er de øverste 3-7 m af profilerne præget af synlige makroporer. I den oxiderede zone, som udgør de øverste 3-4,5 m er forekomsten af makroporer meget høj (indtil flere hundrede pr. m²), mens makroporer i den reducerede zone forekommer spredt i grupper med en afstand på mere end 10 m.

Der er målt høje hydrauliske ledningsevner i de øverste par meter af profilerne, jf. fig. 1. I den oxiderede zone aftager den hydrauliske ledningsevne typisk fra 10^-5 m/s nær terræn til 10^-7 m/s ved overgangen til den reducerede zone, hvor ledningsevnen aftager yderligere med dybden til ca. 10^-9 m/s i 6-7 meters dybde.

Fig. 1. Bulk hydraulisk ledningsevne
X-akse: Hydraulisk ledningsevne (m/s)
Y-akse:  Dybde (m)

Fig. 2 Beregnet sprækkeapertur
X-akse: Beregnet spækkeapertur (mm)
Y-akse: Dybde (m)

Figurer fra /1/

Ved hjælp af kendskab til antallet af sprækker kan sprækkernes åbning (sprækkeaperturen) beregnes som vist på fig. 2. Heraf ses det, at åbningen aftager med dybden fra 60-90 mm nærmest terræn til 7-16 mm i 6-7 meters dybde. Konsekvensen af de mange og store makroporer nær terræn er, at strømning i alt væsentligt foregår i makroporerne. Af fig. 3 ses at typisk 96-99 % af strømningen i de øverste 3-4 m foregår i makroporerne, mens denne andel falder til ca. 60 % i 6-7 meters dybde. Da makroporerne trods det høje antal i den øverste zone kun udgør en lille del af totalvoluminet, idet makroporeporøsiteten er typisk mindre end 0,1 %, se fig. 4, kan strømningshastighederne i de øvre morænelerslag - afhængig af gradienten - blive op til 10-100 m/døgn.

Fig. 3. Vandstrømning i matrix i % af totalflow
X-akse: Vandstrømning i % af totalflow
Y-akse: Dybde (m)

Fig. 4. Makropore porøsitet
X-akse: Makroporeporøsitet (-)
Y-akse: Dybde (m)

Figurer fra /1/

Sammenlignet med strømningshastigheden vil transporten af opløste stoffer i makroporerne normalt være langsommere. Dette skyldes molekylær diffusion af stofferne ind i lermatricen omkring makroporerne. Hertil kommer tilbageholdelse og nedbrydning af stofferne ved kemiske og biologiske processer. Forsøg med konservative tracere som klorid og bromid, viser at transporthastigheden af disse stoffer er en faktor ca. 40 lavere end strømningshastigheden /4/.

Samlet set er betydningen af disse forhold, at i vinterperioden, hvor grundvandsstanden er høj og makroporerne i den øvre, højpermeable del af moræneleret er vandmættede, er der risiko for hurtig, lateral spredning af forurening, mens den vertikale forureningsspredning er begrænset af den hurtigt aftagende hydrauliske ledningsevne under 6-7 meters dybde. Den laterale strømning kan til gengæld føre til forureningsspredning til dræn, vandløb og eventuelle "vinduer" af sand i morænen. I sommer-perioden, hvor grundvandsstanden er lav og makroporerne i den øvre, højpermeable del af moræneleret ikke er vandmættede er risikoen for vertikal forureningsspredning selvsagt lille.

Som eksempel kan betragtes en øvre moræne med en hydraulisk ledningsevne på 1x10^-6 m/s, en makroporeporøsitet på mellem 1 % og 0,1 % og en vandspejlsgradient på 1 %. Den laterale strømningshastighed vil under disse forhold være mellem 30 og 300 m/år, og den tilsvarende stoftransporthastighed af en konservativ tracer vil være mellem 1 og 10 m/år. Hertil kommer betydningen af nedbrydning. Den lodrette strømningshastighed vil i 10 meters dybde formentlig være mindre end 0,1 m pr. år, idet strømningen her må antages at forekomme som strømning gennem lermatrix.

Referencer

/1/      Jørgensen, P. R., Baumann, Jens, Helstrup, T., Urup, J., Butzbach, K.: Hydraulik i sprækket ler- karakteristik af 8 danske morænelerslokaliteter. Geologisk Nyt 2/98.

/2/      ATV-vintermøde 2006. Knud Erik Klint, Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelse. Karakterisering og forureningstransport i moræneler.

/3/      Jørgensen, P.R., m.fl. Point and non-point source leaching of pesticides in a till groundwater catchment. Bekæmpelsesmiddelforskning fra Miljøstyrelsen no.52. 2000.

/4/      Jørgensen, P.R., m.fl. Evaluation of chloride and pesticide transport in a fractured clayey till using large undisturbed columns and numerical modeling. Water Resours. Res., 34, no. 4, 1998, 539-553.

Bilag H2 Fanetrykning

Fanetrykning er et fænomen, som er meget omtalt, men som ikke er særligt godt dokumenteret/beskrevet ud fra feltmålinger. GEO har ikke erfaring for, at der tydeligt kan erkendes fanetrykning i olieforurenings-sager, og vi mener, at variationer i inhomogeniteter i magasinets geologi i mange tilfælde vil have større betydning for forureningsspredningen end fanetrykning.

I projektet ”Metoder til udpegning af indvindingsoplande” /1/ er der beskrevet en simpel formel til en grov beregning af afstanden fra en kildeplads til en boring:

x  =  (?z  · T · i) /(N · b) = (?z  · k · i) /N,

hvor:

x = afstanden fra kildeplads til boring.

z = den vertikale afstand fra grundvandsspejl til top filter (frit magasin) eller fra top magasin til top filter (spændt magasin).

i = den hydrauliske gradient.

T = magasinets transmissivitet.

N = nettoinfiltrationen til det aktuelle grundvandsmagasin.

b = tykkelsen af grundvandsmagasinet.

k = magasinets hydrauliske ledningsevne.

Ved at bruge formlen ”omvendt” er det muligt at få et simpelt udtryk for fanetrykningen (?z) som funktion af afstanden fra forureningskilde til boring (x). Der gælder i dette tilfælde:

    z = (N · x) / (k · i)

Størrelsen af en eventuel fanetrykning kan illustreres ved at indsætte aktuelle værdier fra et par af de aktuelle lokaliteter:

Det ses, at der er meget stor forskel på fanetrykningens størrelse. Hvor grundvandshastigheden er lille (lokalitet 4) og nettoinfiltrationen er stor fås en endog meget stor fanetrykning, mens fanetrykning er uden betydning ved store grundvandshastigheder (lokalitet 2) og en lille nettoinfiltration.

Aktuelt skal man være opmærksom på, at de højtliggende sekundære grundvandsmagasiner på mange af lokaliteterne har en meget ringe vertikal udbredelse. I mange tilfælde er der filtersat over hele magasinets tykkelse.

Referencer

/1/ Metoder til udpegning af indvindingsoplande. Projekt om jord og grundvand fra Miljøstyrelsen, nr. 8 – 1995

Bilag H3 Principper for fastlæggelse af hydraulisk ledningsevne og valg af hydraulisk gradient

Hydraulisk ledningsevne.

Den hydrauliske ledningsevne i et grundvandsmagasin indgår ved bestemmelse af grundvandets hastighed, og dermed som et element i vurderingen af fanelængder. På lokaliteter hvor der er truffet sammenhængende sandlag, der er vurderet at udgøre et magasin, er der udvalgt prøver af sand/gruslaget til kornfordelingsbestemmelse. Den hydrauliske ledningsevne kan jf. /1/ bestemmes efter følgende formel:

k = C_k * d²₁₀

hvor:

C_k  = konstant der for faste aflejringer og skarpe korn sættes til 0,01

d₁₀ = korndiameteren for 10%’s gennemfald

For hver lokalitet er der foretaget kornkurvebestemmelse af flere prøver. En gennemsnitlig hydraulisk ledningsevne for den enkelte lokalitet er beregnet som en logaritmisk middelværdi af de for hver kornkurve beregnede hydrauliske ledningsevner.

Hydraulisk gradient.

Med udgangspunkt i en geologisk model for området og potentialet i de enkelte boringer er den hydrauliske gradient for de enkelte lokaliteter beregnet ved lineær interpolation mellem boringerne.

Referencer

/1/ Geoteknik og fundering. DTU. Bent Hansen 1978.

Bilag H4 Principper for filtersætning

Alle boringer er filtersat med ø63 mm PEH-rør. Inden boringernes udførelse blev følgende filtersætning fastlagt, se figur 1:

• Ved frit vandspejl tilstræbes top af filter placeret 0,2 - 0,5 m over vandspejlet. Filterlængden er 1,5-2,0 m. Under filtersætningen placeres en slamboks med en længde på typisk 1,0 m.

• Ved spændt vandspejl placeres top af filter 0,2 - 0,5 m over den vandførende formation (dvs. 0,5 m oppe i det tætte (ler) dæklag). Filterlængden er 1-2 m afhængigt af magasinets tykkelse. Under filterstrækningen er der placeret en slamboks med en længde på typisk 1,0 m.

Blindrøret er forsynet med styr for hver ca. 3 m. I toppen er blindrøret forsynet med aflåseligt dæksel, type Rotek T-prop.

Der er gruskastet omkring selve filterrøret og op til 0,5 m over slidsestrækningen. Over gruskastningen, og ud for lavpermeable lag, er der afproppet med bentonit. Der er desuden afproppet med bentonit 1,0 til 1,5 m under terræn. For at sikre, at bentonitten ekspanderer, er der efter behov tilsat vandværksvand.

Der er ikke anvendt opboret jord som tilbagefyld.

Ved terræn er der næsten alle steder monteret et betonbeskyttelsesrør, som er sat i filtergrus. Enkelte steder er der monteret kørebanedæksler.

Der findes følgende afvigelser fra den principielle filtersætning:

• De vandførende sandlags udstrækning er vurderet under borearbejdet. Enkelte steder er dybden til sandlaget vurderet lidt for stor, hvilket har medført at filtret er placeret lidt dybere end på forhånd fastlagt.

• Enkelte steder, hvor de vandførende sandlag var meget tynde, er filterstrækningen kun 1,0 m. Her dækker slidsestrækningen hele magasinet.

• På de lokaliteter, hvor der ikke har været noget sammenhængende grundvandsmagasin, eller hvor den horisontale grundvandshastighed har været meget lille, er der flere steder placeret filtre i to forskellige dybder.

Hvor den horisontale grundvandshastighed har været lille, og hvor grundvandet har brugt lang tid til transporten ud til de fjerneste boringer (placeret i 1/2 eller 2/3 fanelængde), er filtrene, for at tage højde for eventuel fanetrykning, placeret lidt dybere end forud fastlagt.

Figur 1. Principperne for filtersætning.

Ved frit vandspejl:

Top filter placeres 0,2 – 0,5 m over vandspejlet. Filterlængde 1,5-2,0 m + typisk     1 m slamboks.

Ved spændt vandspejl:

Top filter placeres 0,2-0,5 m oppe i lavpermeabelt (ler) lag. Filterlængden er 1 – 2 m afhængigt af magasinets tykkelse, hertil kommer en slamboks på typisk en længde af 1 m.

Bilag H5 Modelberegninger

Ved undersøgelse af grundvandsforureninger fra benzinstationer indgår modelsimuleringer af forureningsspredningen som et af værktøjerne i undersøgelsesprogrammet.

På udvalgte lokaliteter er der gennemført simuleringer med FLOWPATH II /3/. FLOWPATH er en 2-dimensional grundvandsmodel, som kan simulere grundvandets strømning og forureningstransport i frie og/eller artesiske grundvandsreservoirer. I modellen kan der indlægges inhomogeniteter, pumpeboringer og injektionsboringer.

Med udgangspunkt i at potentialeforhold, gradient, strømningsretning og hydraulisk ledningsevne i magasinet er kendte parametre foretages modelsimuleringer til afdækning af følgende forhold:

• faneudbredelse for stofferne benzen og MTBE
• faneudbredelse til tiden nul, svarende til årstal for indførsel af MTBE i benzin (1985)
• faneudbredelse til tidspunktet hvor drift ophører. For de undersøgte lokaliteter 5 – 15 år efter indførelse af MTBE i benzinen.

Baggrundsdata.

Ved forundersøgelserne blev der på 6 lokaliteter truffet sekundære grundvandsforekomster, der havde karakter som et sammenhængende magasin under benzinstationen. For hver lokalitet er der fastlagt et modelområde, der dækker servicestationen og en strækning nedstrøms denne. Modelområderne udgør et areal på mellem 70 og 150 m vinkelret på strømningsretningen og op til 200 m parallelt med strømningsretningen.

På lokaliteter, hvor der ikke foreligger forureningsdata fra grundvandsmagasinet, er der som beregningsparameter anvendt en stofkoncentration beregnet på baggrund af et dagligt overfladespild svarende til 0,2 kg/år for MTBE /1/. Arealet af nedsivningsområdet er generelt sat til 100 m², og der er regnet med en årlig nettonedbør 50 mm/år. Størrelsen af nettonedbøren er valgt ud fra den betragtning, at belægningerne næppe er 100% tætte ligesom der kan komme vandtilskud fra utætte regnvandsledninger. Stoftilførslen til det aktuelle grundvandsmagasin er herefter beregnet i henhold til anvisningerne i /1/.

Simuleringer.

Indledningsvis er grundvandsmodellen kalibreret, således at de beregnede potentialeforhold svarer til de målte potentialeforhold. Potentialet i hhv. øvre og nedre rand i modelområdet er fastlagt således, at der opnås samme gradient, som beregnet ud fra de i forundersøgelsen udførte potentialebestemmelser.

I simuleringerne indgår magasintype, altså om der er tale om spændt magasin eller frit magasin. Den hydrauliske ledningsevne i magasinet er bestemt ud fra kornfordelingskurver, og er valgt til at have samme størrelse i både x – og y retning. Den longitunale dispersivitet er sat til 1, mens den transversale og vertikale er sat til 0,01. I simuleringerne er retardationsfaktoren for MTBE sat til 1,0, mens den for benzen er sat til 1,1 /1, 2/. Der regnes ikke med naturlig nedbrydning af MTBE. For benzen er den naturlige aerobe nedbrydning sat til 0,005 d^–1 og den anaerobe nedrydning sat til 0,001 d^–1 jf. /1/.

Simulering af stoftransport er herefter foretaget med baggrund i enten en beregnet koncentration eller en målt koncentration. I to tilfælde er valgt maksimal opløselighed af benzen som indgangsparameter. Uagtet at benzen altid har været i benzin, er tidshorisonten, over hvilken der er regnet med stoftilførsel, fastlagt ud fra MTBE’s anvendelsesperiode. 1985 er sat som år nul, og produkttilførsel er så valgt som perioden frem til driftsstop af servicestationen. Herefter er faneudbredelsen ved driftsstop (typisk 10 år) og ved undersøgelsestidspunktet (typisk 15 år) simuleret for både MTBE og benzen.

Resultater.

Resultaterne af simuleringerne præsenteres som iso-kurver for hhv. potentialeforhold og koncentrationer af MTBE eller benzen. For koncentrationskurverne gælder generelt, at kurven der afgrænser fanen er en ”nul-kurve”, der svarer til grundvandskvalitetskriterierne for benzen (1 µg/l) og MTBE (5 µg/l).

Referencer

/1/ DHI og Niras AS: Undersøgelsesprogram for grundvandsforurening fra benzinstationer.

/2/ Miljøstyrelsen. JAGG - regneark til risikovurdering af jord, afdampning, gas og grundvand. http://www.mst.dk/default.asp?Sub=http://www.mst.dk/affald/02070100.htm.

/3/ FlowPath II Ver.1.1. Waterloo Hydrogeologic, Inc

Bilag H6 Resume af undersøgelser Odense, Svendborgvej 135-137. Lokalitet 1

Resume af undersøgelser Svendborg, Odensevej 94. Lokalitet 2

Resume af undersøgelser. Svendborg, Bjerrebyvej 100. Lokalitet 3

Resume af undersøgelser Odense, Hjallelsevej 240B. Lokalitet 4

Resume af undersøgelser. Odense, Vollsmose Allé 2. Lokalitet 5

Resume undersøgelser. Odense, Dalumvej 50. Lokalitet 6

Resume af undersøgelser. Kerteminde, Dalby, Fynshovedvej 290. Lokalitet 7

Resume af undersøgelser. Bogense, Vestergade 25A. Lokalitet 8

Resume af undersøgelser. Vissenbjerg, Kildebjerg Syd. Lokalitet 9

Resume af undersøgelser. Vissenbjerg, Kildebjerg Nord. Lokalitet 10

Resume undersøgelser. Vissenbjerg, Østergade 11. Lokalitet 11

| Til Top | | Forside |

Version 1.0 Marts 2007 • © Miljøstyrelsen.