MTBE. Undersøgelse af grundvandet nedstrømsidriftværende og tidligere benzinstationer

2 Resumé af undersøgelseskoncept for grundvandsforureninger fra benzinstationer

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/.

Kortvarigt større spild Længerevarende mindre spild
Bredde (m) Længde (m) Bredde (m) Længde (m)
15-35 25-75 10-15 30->100

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.

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

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.

Overordnet formål Det er ønsket, at der ved gennemførelse af undersøgelsen opnås en sikkerhed på mere end 95 % for at en MTBE forurening på lokaliteten opdages.
Forundersøgelse Formål Lokalisering af terrænnært grundvandsmagasin og bestemmelse af strømningsretning og hydrauliske parametre i øverste grundvand. Skøn af længde og bredde af forureningsfane.
Kilder, mv. De potentielle forureningskilder i form af tanke, benzin- og olieudskillere, påfyldningsplads, standerø og diverse rørforbindelser identificeres og lokaliseres, og der indsamles viden om evt. spild. Den forventede strømningsretning af det øverste grundvand skønnes, fx. på baggrund af terrænhældning.
Boringer 3-4 stk uden for lokaliteten, heraf mindst 2 stk. i skønnet nedstrøms retning.
Analyser Analyse for MTBE, BTEX, totalkulbrinter og redox-parametre i vandprøver fra hver boring.
Magasin Det vurderes om magasinet er sammenhængende.
Strømningsretning Strømningsretningen vurderes på baggrund af mindst 3 pejlerunder.
Gradient Gradienten vurderes på baggrund af mindst 3 pejlerunder.
Hydraulisk ledningsevne Skønnes på baggrund af prøvebeskrivelsen og fx d10 fra kornkurver fra udvalgte prøver.
Fane Den eventuelle forureningsfanes bredde, længde og placering vurderes på baggrund af kildetyper, alder på muligt udslip, magasinets hydrauliske parametre samt strømningsretningen.
Hovedundersøgelse Formål Bestemmelse af faneplacering samt verifikation af de hydrauliske parametre, som er skønnet i forundersøgelse.
Boringer 2 stk. med 12 m afstand nær skel i formodet fane, samt 2 stk. med 12 m afstand uden for grund i formodet fane i en afstand fra kilder på 0,5 til 0,75 gange fanelængde.
Analyser Analyse for MTBE, BTEX, totalkulbrinter og redoxparametre i vandprøver fra alle nye boringer.
Magasin Det vurderes om magasinet er sammenhængende.
Strømningsretning Strømningsretningen vurderes på baggrund af mindst 3 pejlerunder.
Hydrauliske parametre Parametrene fra forundersøgelsen verificeres.
Fane På baggrund af den samlede undersøgelse vurderes det om der er fundet en forureningsfane, primært med MTBE og på grundlag heraf om der er risiko for, at der findes en grundvandsforurening med MTBE under lokaliteten.

 



Version 1.0 Marts 2007, © Miljøstyrelsen.