Arbejdsrapport fra Miljøstyrelsen nr. 10, 2007 MTBE. Undersøgelse af grundvandet nedstrøms idriftværende og tidligere benzinstationerDelrapport 4: Odense, HjallelsevejIndholdsfortegnelse
7 Vurdering af undersøgelseskoncept Bilag 4.13 Flowpath II beregninger 1 BaggrundDet idriftværende tankanlæg på Hjallesevej 240B i Odense omfatter tre tanke, henholdsvis to tanke á 30.000 l og én tank á 40.000 l. Alle tanke er nedgravet i 1991. Placering af tanke, standere mv. er vist på situationsplanen, bilag 4.1. Der er ikke tidligere udført undersøgelser på lokaliteten, ligesom der ikke er kendskab til spild/udslip af benzin på lokaliteten. 2 FormålFormålet med undersøgelsen er at afklare om konceptet for undersøgelse af benzinstationer i rapporten ”Undersøgelsesprogram for grundvandsforurening fra benzinstationer” /1/ er anvendeligt på den aktuelle lokalitet. Konceptet, som det er aftalt med Miljøstyrelsen og Fyns Amt er sammenfattet oversigtsmæssigt i hovedrapporten. Eventuelle afvigelser fra konceptet i den enkelte undersøgelse er aftalt med Miljøstyrelsen og Fyns Amt og fremgår af tabellen i denne delrapports afsnit 7, hvor også undersøgelsen er opsummeret, og hvor konklusionen i relation til undersøgelseskonceptet er givet. 3 UndersøgelserBoreprofiler med beskrivelse af de gennemborede jordlag, registrerede laggrænser, filtersætning samt PID-måling fremgår af bilag 4.2 - 4.9. Der er efter aftale ikke udført PID-måling i forbindelse med hovedundersøgelsen. Placeringen af boringerne er vist på situationsplanen bilag 4.1. 3.1 BoringerForundersøgelse. For lokalisering af et terrænnært grundvandsmagasin og til bestemmelse af grundvandets strømningsretning er der omkring lokaliteten etableret tre boringer, nr. 1 - 3, til 11 á 12,7 m u.t. (meter under terræn) med filtersætning henholdsvis mellem 9 - 11, 10,5 - 12,5 samt 10,7 - 12,7 m u.t. Boringerne er filtersat i et ikke gennemboret sandlag bestående af morænesand. Hovedundersøgelse. Med en forventet sydøstlig strømningsretning i det sekundære magasin er der etableret fem boringer, nr. 4 – 8, for lokalisering af en eventuel forureningsfane. Boring 4 og 5 er placeret tæt på skel, mens boring 6 – 8 er placeret i nogen afstand fra skel. Boringerne er ført til omtrent 13 m u.t. med generel filtersætning mellem ca. 10 - 13 m u.t. - dog er boring 7 filtersat mellem 9,5 - 11,5 m u.t. Feltarbejde. Boringernes placering er indmålt i forhold til eksisterende bygninger. Terræn og rørkote for de enkelte boringer er koteret i henhold til DNN. Som udgangspunkt for koteringen er anvendt dæksel C27F260, der har kote +23,10. Punktet er beliggende på Bjørnemosevej ved udkørslen til Hjallesevej. Der er foretaget synkronpejlinger af alle eksisterende boringer under både forundersøgelsen og hovedundersøgelsen med tre pejlerunder i forundersøgelsen og to i hovedundersøgelsen. Resultaterne af pejlingerne i form af vandspejlskoter er samlet i tabel 4.1. 3.2 VandprøvetagningI forundersøgelsen er der udtaget én vandprøve til kemisk analyse fra boring 2. I hovedundersøgelsen er der udtaget fem vandprøver, fra boringerne 4 - 8, til kemisk analyse. Analysereresultaterne er sammenstillet i tabel 4.4 og 4.5. Analyserapporter vedlagt som appendiks A. 4 Geologi og hydrogeologi4.1 GeologiRegionale forhold. Terrænet ved lokaliteten er relativt fladt og beliggende i kote ca. +23. Mod nordvest falder terrænet mod ned mod Odense Å. Umiddelbart omkring lokaliteten træffes fra terræn moræneler til ca. 27 m’s dybde (kote ca. –10), hvorunder der træffes glaciale aflejringer af smeltevandssand og silt. Sydøst for lokaliteten træffes, i den øvre del af moræneleren, sandlag med en mægtighed på op til 5 m, hvorunder der igen følger moræneler. Smeltevandssandet truffet under kote –10 udgør områdets primære grundvandsmagasin. Lokale forhold. Der er vedlagt et geologisk snit som bilag 4.10. De udførte boringer omkring og nedstrøms for lokaliteten viser, at der under et ret tyndt lag af overjord/fyld træffes glaciale lag af moræneler. Moræneleren fortsætter til 9 á 11 m’s dybde, svarende til kote +14 á +12, hvor der træffes et sandlag med en tykkelse fra 1,6 m til mere end 3,3 m. I boringerne 1 - 5 er sandet aflejret som morænesand, mens det i boringerne 6 - 8 nedstrøms for lokaliteten har karakter af en smeltevandssandaflejring. Sandet vurderes at være sammenhængende og udgøre et sekundært magasin i området. I boringerne 4, 5, 6 og 8 er sandlaget gennemboret, og der træffes på ny moræneler. I boring 4 og 6 er der dog tale om et tyndt lag af moræneler, før der igen forekommer sand. 4.2 HydrogeologiPrimært magasin.. Lokaliteten ligger ifølge Fyns Amts regionplan 2001-2013 indenfor indvindingsoplandet til offentlig vandforsyning. Området er karakteriseret som byområde /2/. Områdets primære grundvandsmagasin har ifølge Fyns Amts potentialekort /3/ et vandspejl i kote ca. +10. Strømningsretningen er nordlig. Sekundært magasin. I det sekundære magasin af morænesand og smeltevandssand, der træffes under kote +14, er potentialet 2002-07-03 målt i kote +20,36 á +20,40, mens det 2002-09-02 er målt i kote +20,05 á 20,38. På baggrund af begge de foretagne pejlerunder i forundersøgelsen kan strømningsretningen i magasinet fastlægges til at være sydøstlig. I hovedundersøgelsen er der suppleret med boringerne 4 – 8. Potentialet i boringerne pejlet 2002-09-23 viser ligeledes en sydøstlig strømningsretning, dog med et meget fladt vandspejl sydøst for lokaliteten. Ved pejling 2002-12-04 forekommer det laveste potentiale i boring 3, kote +20,42, mens vandspejlet i boringerne sydøst for lokaliteten er i kote +20,75 á +20,83. Der er fortsat tale om et meget fladt vandspejl sydøst for lokaliteten, men strømningsretningen er tilsyneladende vendt 180 grader og er nu nordvestlig. Årsagen til dette kan være at magasinet ved boring 3 formentlig er adskilt fra magasinet ved de øvrige boringer under og sydøst for lokaliteten. Hydrauliske parametre, forundersøgelse. Gradienten i det sekundære magasin er på grundlag af pejlingerne i forundersøgelsen beregnet til 0,7 – 7 ‰. Der er foretaget kornfordelingsbestemmelse af to prøver fra boring 2, se bilag 4.11. Beregning af permeabiliteten k på grundlag af d10 giver værdier mellem 9x10-6 m/s og 1,2x10-4 m/s for morænesand. Ved beregning af porevandshastigheden er der anvendt en værdi af permeabiliteten på 6,4x10-5 m/s. Permeabiliteten er dog usikkert bestemt, da skønsformelen kun gælder for velsorteret sand og grus. Porevandshastigheden kan herefter beregnes til ca. 6 m/år, idet der er anvendt en porøsitet på 0,25. Hydrauliske parametre, hovedundersøgelse. Ved hovedundersøgelsen er der suppleret med 5 boringer sydøst for lokaliteten. Boringerne 1, 2, 4 – 8 er beliggende sydøst for lokaliteten, og potentialerne i disse viser et stort set fladt vandspejl med en indbyrdes forskel i vandspejlskote, som er af samme størrelsesorden som usikkerheden på pejlingerne. Hvis det antages, at magasinet ved boring 3 er adskilt fra magasinet ved de øvrige boringer kan strømningsretningen og gradienten under lokaliteten ikke beregnes, på grund af det meget flade vandspejl. Med et vandspejl i det sekundære magasin omkring kote +20 er der tale om et spændt magasin. Tabel 4.1: Grundvandsspejl angivet i DNN koter.
5 Faneudbredelse
5.1 Potentielle forureningskilderPå lokaliteten Hjallesevej 240B har der været tankstation siden 1991, og stationen er fortsat i drift. MTBE har været tilsat benzinen i hele tankstationens driftsperiode, og kan således være spredt i grundvandet i op til 11 år. Tankanlægget omfatter 3 nedgravede benzintanke, to benzin/olieudskillere, hvoraf en er beliggende tæt på tankene, og en er beliggende tæt på standerøen. Standerøen er beliggende syd for tankene, mens påfyldningspladsen er beliggende nord for tanke. Der foreligger ikke oplysninger om spild, utætte installationer e.l. i anlæggets driftsperiode. I tabel 4.2 findes en oversigt over potentielle kilder og spildmuligheder fra disse. I tabellen er ligeledes anført, i hvilket omfang de mulige kilder er identificeret på lokaliteten. 5.2 Teoretisk faneudbredelse og boringsplaceringerBaggrund. Vurdering af den teoretiske faneudbredelse foretages med baggrund i anvisningerne i rapporten ”Undersøgelsesprogram for grundvandsforureninger fra benzinstationer” /1/. Der tages i dette projekt udgangspunkt i, at boringer til lokalisering af fanen placeres uden for området, der omfatter tankanlægget (kildeområdet). Den i /1/ beskrevne strategi for lokalisering af fanen omfatter placering af boringer i eller nær skel og boringer uden for grunden for at fange/følge fanen. I fanens længderetning placeres boringer udenfor grunden i ca. halv fanelængde, hvis dette giver en afstand, der er et stykke uden for skel. Hvis afstanden fra kilden til skel er så stor, at boringerne ikke kan placeres uden for skel, øges afstanden fra kilden til boringerne op til ca. ¾ fanelængde. Boringsplaceringen i/udenfor skel er i dette projekt konkretiseret til, at der placeres to boringer i skel, og afhængig af afstanden mellem kilde og skel placeres enten to boringer i halv fanelængde eller to boringer i trekvart fanelængde. Den tekniske indretning af tankstationen er karakteriseret ved, at tank, standere, olieudskillere og påfyldningsplads er placeret tæt på hinanden. Udslip fra en af de nævnte installationer kan således ikke umiddelbart adskilles eller henføres til en speciel installation. Med baggrund i strømningsretningen i det sekundære grundvandsmagasin betragtes den nordlige olieudskiller, påfyldningsplads og tankområde som én potentiel kilde, mens standerø og den sydlige olieudskiller ligeledes betragtes som én potentiel kilde. Kombinationen af installationstype, potentiel spildmulighed og deraf følgende generel erfaringsmæssig faneudbredelse er i henhold til /1/ sammenstillet i tabel 4.2. Tabel 4.2: Baggrundsdata for vurdering af teoretisk faneudbredelse og boringsplaceringer jf. /1/.
1 Afstand fra kilde til skel regnet i strømningsretningen. Fanelængde pga. strømningshastighed. Forureningsfanerne antages i dette tilfælde at have en længde svarende til grundvandshastigheden multipliceret med antal år siden indførelse af MTBE. Benzinsalget startede i 1991, og tankanlægget er fortsat i drift. Potentielt kan MTBE således have været i grundvandet i 11 år. Antages MTBE ikke at retarderes eller nedbrydes kan fanelængden således være af størrelsesordnen 60 – 70 m, idet strømningshastigheden i grundvandet er sat til 6 m/år, som bestemt i forundersøgelsen. Fanelængde JAGG. Der er vedlagt beregninger for udbredelsen af benzen i grundvandet med programmet JAGG; bilag 4.12. Et ”dagligt spild” kan jf. /1/ sættes til 100 l benzin pr år som et værste tilfælde. Det forventes, at ca. halvdelen fordamper, inden det når ned i jorden. Benzin indeholder omtrent 3,5 % benzen, hvorved den samlede nedsivning svarer til ca. 1,3 kg benzen pr. år. Arealet, over hvilket udslip forventes at ske, sættes til 100 m². Som følge af, at der på tankningsområdet er fast belægning med afvanding, sættes nedsivningen inden for de 100 m² til 50 mm/år. Der sker således en nedsivning på 5 m³/år til grundvandet. Med en nedsivning på 5 m³ og 1,3 kg benzen kan der estimeres en kildestyrkekoncentration på 260 mg/l. Den resulterende koncentration i toppen (øverste 0,25 m) af grundvandsmagasinet kan herefter jf. /4/ beregnes til ca. 150 mg/l for benzen. De uorganiske analyseparametre viser, at der er anaerobe forhold i grundvandsmagasinet. Dette er anvendt i JAGG beregningerne for benzen. Forudsættes JAGG at kunne anvendes for faneafstande over 100 m, viser beregningerne, at forureningsfanen vil have en længde på ca. 150 m, hvis grundvandskvalitetskriteriet anvendes som afgrænsning af fanen. Fanelængde Flowpath II: Flowpath II beregninger er vedlagt som bilag 4.13. Der er foretaget simuleringer af faneudbredelse for stofferne MTBE med nedbrydningsrate 0 d-1 og BTEX (benzen) med nedbrydningsrate 0,005 d-1 efter henholdsvis fem og 10 år. Ved alle simuleringer sættes år 0 til 1991, som er tankstationens starttidspunkt. Simuleringerne er foretaget for de to teoretisk definerede kildeområder. For MTBE viser simuleringerne, at for et 10 år gammelt spild vil forureningsfanerne have nået ca. 70 m nedstrøms kilderne. Bredden af den enkelte forureningsfane er vanskelig at afgøre, da de overlapper, men den samlede bredde er ca. 35 m. For benzen er der derimod tale om forholdsvis korte faner, omtrent 25 m, men igen med en samlet bredde på ca. 35 m. I længderetningen har fanen kun i mindre omfang passeret skel. Teoretisk boringsplacering. Der er ikke truffet indhold af MTBE eller benzin i boring 2 (ved forundersøgelsen). Boringen ligger dog næppe nedstrøms tankanlægget, jf. strømningsretningen som vist på bilag 4.1. Da JAGG beregningernes forureningsfane er længere end den faktiske grundvandstransportafstand for tankanlæggets driftsperiode, vurderes fanelængden maksimalt at svare til grundvandstransporten over en 10-årig periode, dvs. 60 a 70 m, hvilket stort set også svarer til fanelængden for MTBE beregnet ved Flowpath. På bilag 4.1 er der optegnet to faner svarende til de to definerede kildeområder. Da afstanden mellem potentielle kilder og ejendommens skel er mindre end ½ fanelængde er der for hver fane placeret to boringer i skel og to boringer i en afstand svarende til ca. halv fanelængde. Der er valgt en fanebredde på ca. 25 m. Oversigt over fanelængder. For kortvarigt større spild er der valgt en fanelængde på 60 m mens der for længerevarende mindre spild er valgt en fanelængde på 65 m. Fanelængderne er valgt ud fra erfaringsdata /1/ samt beregnede fanelængder baseret på data fra lokaliteten. Oversigtsmæssigt er fanelængderne samlet i tabel 4.3. Tabel 4.3: Oversigt over teoretiske fanelængder bestemt ud fra erfaringsopsamling og beregningsmæssige metoder.
Vp = Grundvandets strømningshastighed. 5.3 Aktuel boringsplaceringSom det fremgår af figur 4.1 danner skelgrænsen et hjørne omtrent midt i de to faner. Dette giver nogle uhensigtsmæssige boringsplaceringer, hvor teoretiske boringer i skel og i halv fanelængde overlapper. Aktuelt er der placeret en boring i det sydlige skel og en boring i det østlige skel. Boringerne er placeret ca. midtvejs mellem skelhjørne og hvor fanen skærer skel. For de lidt fjernere boringer, svarende til en ½ fanelængde, skulle der placeres fire boringer. To af disse boringer overlapper, hvor fanerne overlapper. I overlapningsområdet er der aktuelt placeret en boring (boring 7), og det har også været muligt at udføre den sydligt placerede teoretiske boring (boring 6). Det var ikke muligt at udføre den nordlige boring. Denne (boring 8) er efterfølgende flyttet ud på Bjørnemosevej, og er således udført i en afstand, der er noget større end ½ fanelængde. Det er valgt ikke at flytte boringen i retning af boring 4, da det vurderedes at give for lille indbyrdes afstand mellem boringerne. 6 ResultaterAnalyseresultaterne for de organiske analyseparametre er vist i tabel 4.4, mens resultater for de uorganiske redox parametre er vist i tabel 4.5. Til sammenligning er der medtaget kriterier for fastsættelse af redoxforholdene i grundvandet /5/. Tabel 4.4: Organiske analyseresultater.
-: Parameter ikke analyseret Tabel 4.5: Analyseresultater for redoxparametre og kriterier ved fastsættelse af redoxforholdene /5/.
*:Parameter indgår ikke bestemmelse af grundvandstypen. Som det fremgår af tabel 4.4 er der i fem boringer (4 - 8) konstateret indhold af MTBE i grundvandet. Indholdene overskrider ikke grundvandskriteriet for MTBE (5 µg/l). Der er ikke fundet indhold af MTBE’s nedbrydningsprodukter TBA og TBF i koncentrationer over den anvendte analysemetodes detektionsgrænse bortset fra boring 8, hvor der er påvist et mindre indhold af TBA. I boring 8 er der fundet et lille indhold af mineralsk olie. Redoxforholdene vurderes som anaerobe og jernreducerende, jf. tabel 4.5. 7 Vurdering af undersøgelseskonceptResultaterne af undersøgelserne er sammenfattet i tabel 4.6. Tabel 4.6: Undersøgelsesresultater.
7.1 KildetypePå denne lokalitet er der tale om et benzinanlæg bestående af tre benzintanke, to benzin/olieudskillere, påfyldningsplads, standerø og tilhørende rørforbindelser. De potentielle kildetyper fra tankanlægget er identificeret. Installationerne er samlet på et mindre område, hvorfor det ikke har været muligt at definere forureningsfaner fra hver enkelt installation. Ligeledes har det ikke været muligt at skelne mellem kortvarigt større spild og længerevarende mindre spild. Der er ikke registreret spild eller andre uheld i forbindelse med drift af tankanlægget, ligesom der ikke tidligere er foretaget forureningsundersøgelser af tankanlægget. 7.2 Parametervurdering og fanebestemmelseUnder lokaliteten forekommer sand-/grusaflejringer der udgør et sekundært magasin. Ud fra forundersøgelsen indikerede potentialerne en forholdsvis sikker og entydig strømningsretning og en begrænset variation i gradienten. Hovedundersøgelsen kunne ud fra dette planlægges efter konceptet /1/. I hovedundersøgelsen blev der fortsat konstateret et sandlag, men potentialerne bestemt i hovedundersøgelsen viser, at der sydøst for tankstationen forekommer et fladt vandspejl uden tegn på en entydig strømningsretning. Dette gælder både for pejlerunden i september og i december. I begge tilfælde afviger potentialet i boring 3 fra de øvrige boringer. I september har boring 3 det højeste potentiale, mens det er lavest i december. Årsagen til dette kan være at magasinet ved boring 3 formentlig er adskilt fra magasinet ved de øvrige boringer under og sydøst for lokaliteten og dette betyder, at strømningsretningen ved lokaliteten ikke kan fastlægges. Grundlaget for fastlæggelse af potentielle forureningsfaner i henhold til konceptet beskrevet i /1/ var tilsyneladende til stede ud fra resultaterne af forundersøgelsen, men hovedundersøgelsen viste at magasinet næppe er sammenhængende. Der er fundet et næsten horisontalt grundvandsspejl (meget lille gradient) under og sydøst for lokaliteten: Dette betyder at strømningsretning og gradient ikke kan beregnes, da usikkerheden ved pejlingerne overstiger forskellen i vandspejlskote i de enkelte boringer. 7.3 ResultatvurderingResultaterne fra hovedundersøgelsen har omfattet kemiske analyser af vandprøver samt bestemmelse af potentialeforholdene omkring lokaliteten. Der er påvist MTBE i vandprøverne udtaget nedstrøms lokaliteten, mens der ikke er udtaget prøver til analyse fra boringer opstrøms lokaliteten. Ud fra resultaterne i forundersøgelsen var det overvejende sandsynligt, at der var et sammenhængende sekundært magasin under lokaliteten. Resultaterne fra hovedundersøgelsen viste, at magasinet ved boring 3 formentlig er adskilt fra magasinet ved de øvrige boringer under og sydøst for lokaliteten. Dette betyder, at gradient og strømningsretning ikke har kunnet fastlægges for lokaliteten Det har været muligt at lokalisere forskellige potentielle kilder, ligesom placering af boringer i henhold til konceptet /1/ stort set har været mulig. Da resultaterne fra hovedundersøgelsen har sandsynliggjort, at magasinet alligevel ikke er sammenhængende, giver optegningen af de teoretiske faner på grundlag af forundersøgelsen ingen mening. 7.4 KonklusionKonceptet er ikke anvendeligt på den aktuelle lokalitet, da der tilsyneladende ikke er et sammenhængende magasin. Herudover er der et næsten horisontalt grundvandsspejl (meget lille gradient) under og sydøst for lokaliteten, således at strømningsretning og gradient på vandspejlet ikke kan fastlægges. Tabel 4.7 Resume af undersøgelser Odense, Hjallelsevej 240B
8 Referencer/1/ DHI og Niras AS: Undersøgelsesprogram for grundvandsforurening fra benzinstationer. /2/ Fyns Amt: Regionsplan 2001 - 2013. /3/ Fyns Amt: Hydrogeologisk kortlægning. Delrapport 3. Grundvandspotentiale og transmissivitet, 1979. /4/ Miljøstyrelsen: Oprydning på forurenede lokaliteter. Hovedbind og Appendikser. Vejledning. /5/ Lyngkilde J. m.f.: Redox zones of a landfill leachete pollution plume (Vejen, Denmark). Journal of Contaminant Hydrology, 10. 1992. Bilag 4.1 SituationsplanBilag 4.2 - 4.9 BoreprofilerBilag 4.2Bilag 4.3Bilag 4.4Bilag 4.5Bilag 4.6Bilag 4.7Bilag 4.8Bilag 4.9Bilag 4.10 Geologisk snitBilag 4.11 SigtekurverBilag 4.12 JAGG beregningerBilag 4.13 Flowpath II beregningerAppendiks Analyserapport
|