MTBE. Undersøgelse af grundvandet nedstrømsidriftværende og tidligere benzinstationer

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

 



Version 1.0 Marts 2007, © Miljøstyrelsen.