Prøvetagning af porevand i umættet zone

1. Introduktion

1.1 Baggrund
1.2 Problemstilling
1.3 Formål
1.4 Projektomfang

I "Vejledning om oprydning af forurenede lokaliteter" (Miljøstyrelsen, 1998a) er der opstillet et princip for risikovurdering af en grundvandsressource. Med udgangspunkt i forureningens styrke beregnes, om forureningen som følge af spredning, dispersion og sorption vil medføre risiko for overskridelse af grundvandskvalitetskriterierne og dermed udgøre en risiko for grundvandsressourcen. Hvis dette er tilfældet beregnes betydningen af en eventuel naturlig nedbrydning af de opløste miljøfremmede stoffer, for at vurdere, om forureningen stadig udgør en risiko.

En parameter i risikovurderingen er nedbrydningen, som desværre har vist sig meget svær et estimere. For at imødekomme dette, har Miljøstyrelsen, under teknologipuljen, forestået et litteraturstudie om naturlig nedbrydning af miljøfremmede stoffer i jord og grundvand (Kjærgaard et al., 1998).

Forureningsoncentrationen i det vand, som infiltrerer til grundvandet, er meget betydende for, om jordforureningen vurderes at udgøre en risiko for grundvandet. I nogle situationer kan koncentrationen i det infiltrerende vand estimeres ud fra en vandprøve udtaget i bunden af en tankgrav eller et ledningstracé. Alternativt må porevandskoncentrationen beregnes ud fra fugacitetsprincippet, eller der må regnes med maksimal opløselighed af den relevante forureningskomponent. Disse metoder fører i de fleste tilfælde til en væsentlig overestimering af risikoen.

For produktblandinger og metaller gælder endvidere, at det ikke er muligt at foretage en beregning ud fra fugacitetsprincippet.

Udtagning af porevand i den umættede zone er typisk vanskeligt mht. at opnå en en tilstrækkelig stor prøve inden for en rimelig tid, at undgå ændringer af forureningskoncentrationen under prøvetagning pga. fordampning og/eller sorption på prøvetagningsudstyr og med hensyn til at udtage en repræsentativ prøve. Problemet med repræsentativitet vil særligt gøre sig gældende ved prøvetagning i aflejringer med sprækker, som fx moræneler.

Der kan udtages porevand fra den umættede zone ved hjælp af sugeceller, lysimetre, centrifugering af jordprøver eller ekstraktion (udskylning) af jordprøver. De nævnte metoder har alle fordele og ulemper.

Koncentrationen af et miljøfremmet stof skal bestemmes så repræsentativt som muligt, forstået på den måde, at analyseresultatet skal repræsentere den samlede koncentration som infiltrerer pr. arealenhed, dvs. den samlede koncentration som følge af makropore-/sprækkestrømning og matrixstrømning. Intentionen er, at porevandsprøven skal repræsentere det mobile vand, der transporteres ned til dybereliggende grundvandsmagasiner. Optimalt set skal metoden kunne anvendes på de typisk forekommende miljøfremmede stoffer, dvs. kulbrinter, chlorerede opløsningsmidler, metaller og vandblandbare stoffer.

Det er centralt, at metoden på længere sigt kan anvendes og tilbydes som en almindelig rådgivningsydelse.

Metoden vil formodentlig ikke skulle anvendes til større dybder end ca. 2 m under terræn, og skal så vidt muligt udformes, så der tages hensyn til foretrukne strømningsretninger, eksempelvis sprækker og makroporer. Metoden kunne f.eks. inddrage skråtstillede prøvetagningskamre eller lignende.

På sigt er det intentionen at beskrive, hvordan prøvetagning i den umættede zone skal foretages med angivelse af tidsperiode og prøvehåndtering mv. i forhold til jordtypen. Hvis der anvises en metode til udtagning af porevandsprøver, skal der under alle omstændigheder udarbejdes en eller anden form for dokumentation for, at metoden virker.

Bestemmelse af nedbrydning i den umættede zone og den longitudinale (lodrette) dispersivitet vil være delvist afhængig af, om der kan foretages prøvetagning af porevandskoncentrationen. Oplysninger om den longitudinale dispersivitet skal indgå i litteraturstudiet i det omfang, der er informationer herom i litteratur vedrørende prøvetagning i den umættede zone.

Projektet har følgende formål:

• At udabejde et litteraturstudie af metoder til prøvetagning i den umættede zone, herunder at angive fordele og ulemper af teknisk og økonomisk karakter i forhold til typiske danske forhold. Dispersivitetsforhold omtales i det omfang, de indgår i den valgte litteratur.
  

• At give forslag til metoder, som kan udvikles til prøvetagningsmetoder.

Projektet er et litteraturstudium, som er baseret på videnskabelige artikler og afhandlinger om porevand og prøvetagning af porevand, der indeholder miljøfremmede stoffer, for hvilke Miljøstyrelsen har fastsat grundvandskvalitetskriterier. De specifikke stoffer, som er omfattet, er angivet i tabel 1.1

Tabel 1.1
Stoffer for hvilke Miljøstyrelsen har fastsat grundvandskvalitetskriterier.

(Miljøstyrelsen, 1998a).