|
Hydraulisk frakturering udført ved vandret boreteknik - Design og anlæg 2. Lokalitet og forureningssituation2.1 HistorikLokaliteten er beliggende Slagelsevej 190 i Næstved og er af Storstrøms Amt registreret som affaldsdepot 373-92. Omkring 1948 opførte virksomheden STAFA fabriksbygningerne til produktion af sødemidlet Dulcin. Det er vurderet som sandsynligt, at der ikke er gennemført destillation af rå benzol på fabrikken, men at produktionen alene var baseret på kemisk ren benzin eller eventuelt kun har omfattet de afsluttende reaktioner med nitrophenol og phenitidin /ref. 6/. I forbindelse med denne aktivitet er der via utætte kloakrør samt ved spild direkte til terræn sket en jord- og grundvandsforurening med primært chlorbenzen, chlornitrobenzener og chloraniliner. Efter 1955 drev virksomheden GASA en varmtgalvaniseringsanstalt i fabrikslokalerne på lokaliteten. Ved varmtforzinkning dyppes stålemnerne i et kar med smeltet zink, hvor der foretages en forzinkning af emnerne. Emnerne renses for forzinkning ved nedsænkning i syrebad, kaldet bejdsning, med henblik på fuldstændig fjernelse af glødeskal og rust. Tre kar med smeltet zink var sammen med to mindre kølekar og et saltsyrekar placeret inde på fabrikken. I nogle tilfælde anvendtes loddevand, som bestod af en zink/salmiakopløsning. To saltsyrekar til forrensning var placeret udendørs. Herudover fandtes flere nedgravede tanke til svær fuelolie, som anvendtes til opvarmningen under processen ved smeltning af zink. Brugt kølevand blev udledt via sandfang til et rørlagt vandløb. I forbindelse med varmtforzinkningsaktiviteterne er der via utætte rør, kar og tanke sket en jord- og grundvandsforurening med primært zink og cadmium, hvor sidstnævnte findes som en urenhed i zink /ref. 6/. Lokaliteten anvendes i dag til blandet bolig- og erhvervsformål (vognmandsforretning med værksted), og er bebygget med en værkstedsbygning med tilhørende kontor og beboelse. Indretning af lokaliteten fremgår dels af figur 2.1, hvor ligeledes ældre moniteringsboringer samt placering af trace O-O` er vist, dels af bilag A. I dette bilag er placering af planlagte (projekterede) frakturerede dræn, entrance-pit (indgangshul) og exit-pit(udgangshul), referencedræn, moniteringsboringer m.v. vist. Desuden præsenteres placeringen af det vandbehandlingsanlæg, hvori oppumpet forurenet grundvand skal oprenses ved biologisk jernfiltrering, kulfiltrering samt nitrifikation før afledning til recipienten (Evergrøften) . Der er i nærværende rapport ikke nærmere beskrevet vedrørende detailopbygning af vandbehandlingsanlægget, da dette ligger uden for dette projektets rammer.
Figur 2.1 2.2 Geologi og hydrogeologiTerrænkoten på lokaliteten er beliggende i omkring kote 14-15 meter, DNN (efterfølgende angives kote i m, DNN, som kote xx m). Geologien består øverst typisk af et fyldlag med en mægtighed på 1-2 meter. Fyldlaget består ofte af fugtigt sand/grus med en rødlig farve og er underlejret af kalkholdig moræneler. I moræneleren træffes et lokalt indslag af morænegrus i 16-18 meter under terræn (efterfølgende m.u.t.), svarende til kote –1 m til –3 m. Kalkgrænsen er, pba. en visuel prøvebedømmelse, tidligere lokaliseret i kote ca. 13,4 m, svarende til 0,5-1,5 m.u.t /ref. 6/. Som led i nærværende projekt blev kalkgrænsens placering verificeret ved tilsætning af fortyndet saltsyre (ca. 10% HCl) langs gravefronter. Syre-/basereaktion ("brusning") blev registreret i ca. kote 13,4 m og herved i overensstemmelse med den visuelle bedømmelse. Redoxfronten, dvs. den front, hvor der registreres et farveskift fra brunt til gråt, grundet overgang fra oxiderede til reducerede forhold i formationen, blev visuelt påvist i ca. kote 11,9 m. Det påviste farveskifte skyldes oxidering af jernforbindelser. Moræneleren på lokaliteten vurderes sammenlignelig med moræneleren i Haslev, hvor der tidligere er gennemført en omfattende sprækkeidentifikation /ref. 8/. Baseret på denne vurdering antages moræneleren på aktuelle lokalitet at kunne karakteriseres som opsprækket til 4-5 m.u.t. og lokalt til større dybde. Moræneleren underlejres ca. 23 m.u.t. af kalken (Danien), der regionalt udgør det primære grundvandsmagasin. Potentialet i det primære magasin ligger i omkring kote ca. 13, og strømningsretningen er sydøstlig mod Karrebæk fjord. Trykniveauet i det sekundære magasin, der udgøres af moræneleren, ligger ca. 50-75 cm højere end i kalken, svarende til kote 13,5-13,75. Ud fra de målte trykniveauer samt tidligere målte tørstofindhold i udvalgte prøver vurderes moræneleren at være næsten 100% vandmættet. Under de nuværende forhold optræder der derfor regionalt en nedadrettet trykgradient i moræneleren, som vurderes at kunne medføre en uacceptabel risiko for forureningsspredning mod det primære grundvandsmagasin. I figur 2.2 er vist et geologisk længdeprofil langs trace O-O` samt det registrerede trykniveau i moræneleren og kalken. Placering af tracéer fremgår af tidligere viste figur 2.1.
Figur 2.2 2.3 ForureningsudbredelseI forbindelse med tidligere gennemførte undersøgelser på lokaliteten /ref. 6 og 7/ er der påvist en forholdsvis kraftig jord- og grundvandsforurening hidrørende fra den tidligere sødemiddelproduktion og varmtgalvaniseringsvirksomhed. Forureningen vurderes at udgøre en risiko for grundvandsressourcen. Forureningen udgøres primært af chlorbenzen, chlornitrobenzener og chloraniliner, og der er påvist koncentrationer på 5-50 mg/liter til ca. 5 dybde. Et maksimalt benzenindhold på 265 mg/liter, et markant indhold af chlorid på max. 1 mg/l samt forhøjede indhold af jern, mangan, ammonium, CO2 (aggressivt) og NVOC er ligeledes påvist. Det høje chloridindhold tilskrives forurening med afledt procesvand ved kloring af benzen. Den kraftigste grundvandsforurening på lokaliteten er afgrænset til et ca. 500 m2 stort areal beliggende mellem vandhullet og kontor-/beboelsesafsnittet, jf. figur 2.3. Forureningen er her overvejende påvist i de øverste 5 m af den vandmættede moræneler. Omkring boring B13 og B16 er der påvist fri fase, som vurderes domineret af chlornitrobenzener og chloraniliner. Da moræneleren vurderes næsten 100% vandmættet, forventes forureningstransporten alene at foregå på opløst form eller som separat fri fase. Der er ved tidligere undersøgelser /ref. 6 og 7/ påvist forureningsspredning til et meget vandførende og ca. 2 m tykt lag af morænegrus indlejret i moræneleren fra ca. 16-18 m.u.t, mens der ikke er konstateret forurening i kalken og hermed ikke vurderes at være sket gennemslag af forurening til det primære magasin. På nedenstående figur 2.3 er vist forureningensudbredelsen for hovedforureningskomponenterne chlornitrobenzener og chloraniliner i vandprøver udtaget fra moræneleren.
Figur 2.3 2.4 Risikovurdering og afværgekoncept2.4.1 RisikovurderingI det følgende er gennemgået risikovurderingen i relation til grundvandsressourcen samt overfladerecipienten Evergrøften. Denne recipient er placeret ca. 100 m syd for lokaliteten. Indeklimaproblemstillingen og metalforureningen er der ikke redegjort nærmere for i det følgende. Der henvises i stedet til tidligere forureningsundersøgelse /ref. 6/, hvori det konkluderes, at påviste poreluftforurening under bygningen ikke vurderes at give anledning til uacceptabelt indeklima, ligesom der ikke vurderes at være uacceptabel kontaktrisiko ved aktuelt påviste metalforurening. Risikovurderingen over for grundvandet er gennemført og underbygget ved simulering med en opstillet grundvandsmodel (MODFLOW med stoftransport). På baggrund af modelresultaterne er det skønnet, at der sker en årlig stoftransport af total mængde miljøfremmede stoffer i størrelsesordenen ca. 50 gram til det højpermeable lag af morænegrus indlejret (16-18 m.u.t.) i morænelersaflejringen /ref. 7/. Da dette højpermeable lag på lokaliteten tilsyneladende er adskilt fra selve kalken af et ca. 5 m tykt morænelerslag, samt da trykniveauet i det indlejrede lag er af samme størrelsesorden som i kalken, er den videre vertikale transport til kalken her vurderet at være minimal. Denne vurdering er i overensstemmelse med de observerede forhold, idet der ikke er påvist miljøfremmede stoffer i kalken. Drikkevandskriteriet for det primære magasin på 1 mg/l for klorholdige stoffer er således overholdt i toppen af det primære magasin i kalken. Det vurderes dog, at der er en risiko for en væsentlig horisontal stoftransport i det højpermeable lag af morænegrus, men strømningshastigheden og retningen er ikke fastlagt, da der kun er filtersat én boring i dette niveau. Hvis lerlaget mellem den højpermeable zone og kalken lokalt mangler nedstrøms grunden, er der mulighed for en direkte kontakt med kalken og dermed risiko for en forurening af det primære magasin. Der er ikke identificeret nogen recipienter eller andre terrænnære hydrogeologiske enheder i området, der kan medføre en dræning og dermed opadrettet vandtransport fra den højpermeable zone. Det vurderes derfor, udfra denne generelle betragtning, at den konstaterede forurening i denne zone ultimativt må ende i kalken /ref. 7/. Potentialet for en naturlig biologisk omsætning af de miljøfremmede stoffer i kalken vurderes at være ringe, idet de påviste chlorbenzen-forbindelser ikke er påvist nedbrydelige under anaerobe forhold. 2.4.1.2 Nærmeste indvindinger og recipienter En eventuel kontakt mellem den højpermeable zone i morænen og kalken kan medføre risiko for en påvirkning i de nærmeste nedstrøms beliggende boringer. Såfremt den nærmeste enkeltindvinding (DGU ark 221.986) i 600 m’s afstand ligger direkte nedstrøms, skønnes den på sigt at kunne påvirkes måleligt. Denne vurdering er alene baseret på et skøn, idet modelopsætningen alene har omfattet et mindre område omkring grunden, hvor geologien er kortlagt /ref. 7/. Drænvandet fra lokaliteten, som tilledes en grøft på den modsatte side af Slagel-sevej, vurderes at belaste Evergrøften med en lang række miljøfremmede stoffer som benzen, klorbenzener og aniliner. Den samlede årlige stofbelastning kan med udgangspunkt i den ene måling af drænflow og koncentration estimeres til i størrelsesordenen 0,1-1 kg/år. Denne størrelsesorden er behæftet med en væsentlig usikkerhed /ref. 7/. 2.4.2 AfværgekonceptI forbindelse med de afsluttende supplerende undersøgelser /ref. 7/ blev det vurderet, at den mest sikre løsning til afværge mod en spredning af den konstaterede forurening til det primære grundvandsmagasin var en ændring i de hydrauliske forhold ved etablering af vandrette dræn i moræneleren. Formålet med drænløsningen var at skabe en opadrettet gradient mellem det primære og det sekundære grundvandsmagasin inden for det kraftigst forurenede område. Den ønskede effekt på de hydrauliske forhold uden hhv. med afsænkningen af trykniveauet i morænen er skitseret på figur 2.4.
Figur 2.4 For optimering af afværgeløsningen blev det i detailprojekteringsfasen besluttet at udbygge drænløsningen med etablering af kunstige højpermeable sprækker (frakturer) omkring de vandrette dræn.
|
