| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Hydraulisk frakturering udført ved vandret boreteknik

3 Monitering i udvalgte moniteringsboringer

• 3.1 Omfang
• 3.2 Potentialeforhold i morænen
  • 3.2.1 Potentialeforhold uden for det forventede påvirkningsområde
  • 3.2.2 Potentialeforhold inden for det forventede påvirkningsområde
  • 3.2.3 Forureningsforholdene i grundvandet
    • 3.2.3.1 Primærforureningskomponenter
    • 3.2.3.2 Redox- relaterede parametre samt NVOC

3.1 Omfang

Udviklingen i potentiale- og forureningsforholdene uden såvel som inden for den del af morænen, som før afværgetiltagets opstart var skønnet at blive hydraulisk påvirket af afværgetiltaget, er nærmere beskrevet i dette kapitel.

3.2 Potentialeforhold i morænen

For fastlæggelse af ændringerne i potentialeforholdene i morænen er der i perioden fra d. 13.04.1999 og frem til d. 09.04.2002 gennemført i alt 15 manuelle pejlerunder i udvalgte moniteringsboringer. For understøtning af de manuelt indhentede data har der supplerende pågået on-line måling af trykniveauet i MB-3(nedre) og B17(nedre).

Boringerne B4, B10 og B17 har været omfattet af moniteringsprogrammet i hele perioden, mens MB-1 til MB-10 først blev etableret som led i Teknologiudviklingsprojektet. Pejledata for disse boringer foreligger derfor først fra d. 26.6 2000, svarende til ca. 5 måneder før afværgetiltagets opstart d. 27.11.2001.

Placeringen af moniteringsboringerne fremgår af figur 2.1, mens opbygningen for hver af de 4 typer moniteringsboringer er illusteret i figur 3.1.

Som det fremgår af figur 3.1 er boringerne MB-1 til MB-10 identisk opbygget, og filtersat over 0,3 m i dybdeniveauerne fra ca. 2,0 m.u.t.henholdsvis fra ca.4,5 m.u.t. Disse boringer er generelt pejlet i det dybe filterniveau og repræsenterer således trykniveauet i samme dybdeniveau som de vandret installerede afværgedræn og hermed potentialeforholdene i den øvre del af morænen.

Boringerne B4, B10 og B17 er derimod pejlet i filterniveauer, der alle ligger dybere end de vandrette dræn og afspejler således udviklingen i trykniveauet i den dybere del af morænen.

Grundet lejlighedsvis forekomst af vand på terræn og i filterrør, samt hindret adgang til udvalgte boringer grundet parkerede biler m.v., har det ikke altid været muligt at gennemføre komplette pejlerunder. Ligeledes findes der ingen data for MB-3 efter d. 20.3.2002, idet den monterede tryktransducer her var defekt.

Figur 3.1 Opbygning af moniteringsboringerne

Resultatet af de gennemførte pejlerunder før/efter opstart af afværgetiltaget er præsenteret i figur 3.2 og figur 3.3. Pejledata såvel som en opskaleret version af disse figurer er desuden vedlagt i bilag B2 og B3.Supplerende er der i bilag B1 vedlagt en figur, hvorpå samtlige opnåede pejledata er indarbejdet. De på figurerne indarbejdede nedbørsdata er rekvireret fra DMI´s målestation opstillet på Næstved Centralrenseanlæg, som er beliggende ca. 5 km fra lokaliteten.

NOTE:
[xx,yy]:   Filtersætning, m
xx/xx :    Horisontale afstand til dræn A-A/B-B, m
Dræn A-A og B-B er etableret i kote 9,5 m, svarende til ca. 4,5 m.u.t.

Figur 3.2 Pejledata for moniteringsboringer beliggende uden for det forventede påvirkningsområde

Figur 3.2 afspejler potentialeforholdene uden for den del af morænen, som før opstart var forventet at blive hydraulisk påvirket af afværgetiltaget, mens figur 3.3. repræsenterer forhold inden for detforventede påvirkningsområde.

NOTE:
[xx,yy]:   Filtersætning, m
xx/xx :    Horisontale afstand til dræn A-A/B-B, m
Dræn A-A og B-B er etableret i kote 9,5 m, svarende til ca. 4,5 m.u.t.

Figur 3.3 Pejledata for moniteringsboringer beliggende inden for det forventede påvirkningsområde.

3.2.1 Potentialeforhold uden for det forventede påvirkningsområde

Af figur 3.2 samt bilag B-2 ses, at trykniveauet i perioden 13.4.1999 til 9.4.2002 generelt falder med 0,5-0,7 m i de 3 aktuelle boringer. De laveste grundvandsspejl observeres i juli–august måned, mens de højeste vandspejlsniveauer er målt i november-februar. De målte fluktuationer vurderes overvejende styret af aktuelle nedbørshændelser og ikke af effekten af afværgetiltaget opstartet d. 27.11.2000.

3.2.2 Potentialeforhold inden for det forventede påvirkningsområde

I den nedre del af morænen, jf. figur 3.3 samt bilag B-3, ses, at trykniveauet i B17 (øvre, ca. 5,6 m.u.t.) i perioden frem til 25.9 2001 ligger 4-24 cm højere end trykniveauet målt i B17 (nedre, ca. 14-16 m.u.t.). I denne periode har der således pågået nedadrettet strømning mellem den øvre og nedre del af morænen og formodentlig også imellem morænen og kalkmagasinet.

Fra d. 25.9.2001 og driftsperioden ud ændres potentialeforholdene dog, således at trykniveauet i B17(øvre) nu ligger 8-11 cm under niveauet i B17(nedre) – en udvikling, der pr. ultimo september 2001 indikerer at der er skabt en opadrettet trykgradient imellem den nedre og øvre del af morænen.

Trykniveauet målt i boringerne, filtersat i samme niveau som afværgedrænene, ligger i perioden efter 25.9.2001 lavere end trykniveauet målt i såvel B17(øvre) som B17(nedre). Dette forhold underbygger yderligere formodningen om etablering af en opadrettet gradient i morænen inden for ’hot-spot’ området. Pejledata for MB-4 og MB-8 afviger dog fra denne tendens.

Dog vanskeliggør det begrænsede antal moniteringsboringer, de forventede minimale afsænkninger i større afstand fra drænene, samt det forhold, at der ikke findes en pejlbar kalkboring på lokaliteten en entydig verifikation af den hidtidige effekt af afværgetiltaget. Desuden viser on-line pejledata for MB-3, at potentialebilledet i den øvre del af morænen er meget nedbørsbetinget og udviser meget hurtige fluktuationer.

Resultatet fra de udførte pejlerunder tyder dog på, at afværgetiltaget, specielt inden for driftsperiodens seneste 6 måneder, dvs. i perioden medio medio september 2001 til primo april 2002, har opnået den tilsigtede effekt inden for ’hot-spot’ området. Der er således etableret en opadrettet gradient i den dybere del af morænen og mod drænene, inden for et horisontalt påvirkningsområde på ca. 4,5 m. Dog er denne tendens ikke dokumenteret entydigt i den nordlige ende af drænene, her repræsenteret ved data for moniteringsboring MB-4 og MB-8. Dette forhold vurderes overvejende betinget af, at der i dette område langs drænene aldrig blev etableret den sidste frakturerede zone, grundet anlægstekniske problemer, samt at disse boringer begge ligger i periferien af, eller helt udenfor drænenes forventede påvirkningsområde, jf. /ref. 4/.

På det foreliggende grundlag skønnes det samlede påvirkningsområde for afværgetiltaget at have en arealmæssig udbredelse på 600-800 m² og det tolkede ’hot-spot’ område (ca.500 m²) ligger inden for dette påvirkningsområde.

3.2.3 Forureningsforholdene i grundvandet

For fastlæggelse af udviklingen i forureningsniveauet i den øvre og nedre del af morænen, er der gennemført i alt 6 moniteringsrunder i henhold til moniteringsprogrammet præsenteret i tabel 3.1. Supplerende er der screenet for indhold af chlorid samt NVOC. Boringskontroller er udført primært med sigte på at vurdere ændringen i udvalgte redoxrelaterede parametre (pH, ledningsevne, nitrat, nitrit, sulfat, jern, mangan, kuldioxid samt bicarbonat).

Det bemærkes, at den første moniteringsrunde er gennemført ca. 5 måneder, før afværgetiltaget blev sat i kontinuerlig drift, mens de øvrige runder er udført i selve driftsperioden.

NOTE:

Tabel 3.1 Moniteringsprogram for udtagne vandprøver.

De primære forureningskomponenter, der er analyseret for, er:

• chlorbenzener, dichlorbenzener og dichlornitrobenzener,
• aniliner
• BTEX
• ammonium/ammoniak.

Grundet en generel meget lav tilstrømning til boring MB-2 og MB-5, var det kun i forbindelse med 6. moniteringsrunde muligt at udtage vand fra disse boringers øvre filter. Dog ikke tilstrækkeligt til at udføre en ellers planlagt boringskontrol. Med samme argument er der i 4. runde kun udført boringskontrol på prøve udtaget fra MB-2 ´s nedre filter, ligesom det ved 6. runde generelt ikke var muligt at udtage tilstrækkeligt vand til boringskontrol fra nogle af disse 2 boringers filterniveauer.

En planlagt prøveudtagning fra dræn A-A og B-B i forbindelse med 1. runde måtte ligeledes opgives, da der var trængt overfladevand ned i de brønde, hvorfra prøverne skulle udtages. Som kompensation herfor blev der ved 1. runde udtaget en vandprøve ved indløb til behandlingsanlægget (V1), repræsenterende den resulterende koncentration i grundvandet afdrænet fra dræn A-A og B-B.

I bilag C er samtlige opnåede analyseresultater for de udvalgte stofparametre gengivet i tabelform henholdsvis ved grafisk præsentation.

En tolkning af den tidslige udvikling i forureningsniveauet i morænen er præsenteret i nærværende afsnit, mens udviklingen i forureningsniveauet, målt ved indløb til behandlingsanlægget, er kommenteret i afsnit 5.2.

3.2.3.1 Primærforureningskomponenter

På det foreliggende spinkle grundlag er tendensen i forureningsudviklingen for primærforureningskomponenter samt chlorid søgt tolket.

Dræn A-A og B-B

Forureningsudviklingen inden for påvirkningsområdet for dræn A-A og B-B i perioden 20.8 2001 (4.runde) til 4.12 2001 (6. runde) er vist i tabel 3.2.

NOTE:
1) Koncentration anført i mg/l
2) Analyseresultatet vurderes fejlbehæftet
3) Afværgetiltaget er opstartet d. 27.11.2000

Tabel 3.2 Målte koncentrationsniveauer i dræn A-A og B-B ved 4. og 6. moniteringsrunde (enhed: µg/l)

Overordnet ses, at der med undtagelse af aniliner, ammonium/ammoniak og chlorid ikke kan påvises et entydigt fald i koncentrationsniveauet som funktion af driftstiden. Ligeledes fremgår det, at koncentrationsniveauerne for primærforureningskomponenterne, målt inden for påvirkningsområdet til dræn B-B, overvejende er højere end målte niveauer i dræn A-A.

Boring MB-2 og MB-5

Forureningsudviklingen, registreret i MB-2´s og MB-5´s øvre og nedre filterniveauer i perioden 20.8 2001(4.runde) til 4.12 2001 (6. runde), er vist i tabel 3.3.

NOTE:
1) Koncentration anført i mg/l.
2) Afværgetiltaget er opstartet d. 27.11.2000.
i.a. Ikke analyseret pga. utilstrækkelig prøvevolumen
i.p. Ikke påvist i koncentrationer over det. grænsen for anvendte målemetoder

Tabel 3.3 Målte koncentrationsniveauer i boring MB-2 og MB-5 ved 4. og 6. moniteringsrunde. (enhed: µg/l)

Af tabel 3.3 fremgår, at der sker en entydig stigning i koncentrationsniveauerne målt i MB-2(nedre). Med undtagelse af forureningsudviklingen for chlorbenzen og dichlornitrobenzen, kan denne tendens genfindes i MB-5(nedre). Desuden ses, at de målte koncentrationsniveauer generelt er markant højere i MB-2(nedre) i forhold til i MB-5(nedre). Disse resultater stemmer godt overens med, at de målte koncentrationsniveauer i dræn B-B generelt er højere end niveauerne i dræn A-A, samt det faktum, at der i forbindelse med udførte Dual Phase Test (efterfølgende DPT), jf. kapitel 4, er påvist, at MB-2(nedre) via en sprække står i direkte hydraulisk kontakt med dræn B-B, mens MB-5 har lignende kontaktforhold med dræn A-A.

Resultaterne fra de øvre filtre viser, at forureningsniveauet i MB-5(øvre), med undtagelse af diclornitrobenzener, generelt er markant højere i forhold til de målte niveauer i MB-2(øvre).

Boring B17(nedre)

For fastlæggelse af forureningsniveauet i den nedre del af morænen er der i perioden august 1998 og frem til december 2001 gennemført i alt 4 målerunder i B17(nedre), jf. tabel 3.4. Resultaterne viser, at forureningsniveauet for chlornitrobenzener samt ammonium/ammoniak er steget efter opstart, mens niveauet for de øvrige forureningskomponenter enten er faldet eller har ligget på et uændret niveau (’ikke påvist’).

NOTE:
1) Koncentration anført i mg/l
2) Afværgetiltaget er opstartet d. 27.11.2000
i.p Ikke påvist i konc. over det.grænsen for anvendte målemetode

Tabel 3.4 Målte koncentrationsniveauer i boring B17(nedre) ved 4 moniteringsrunde (enhed: µg/l)

Sammenfattende kommentarer til de hidtil opnåede resultater

Før afværgetiltagets opstart vurderes den generelle udvikling i grundvandskvaliteten i den dybere del af morænen at være betinget af et komplext samspil mellem naturlig fortynding, fortsat drift af kalkboringen samt fortynding grundet lækage fra et ø 500 mm dræn, som tidligere gennemskar ’hot spot’ området i et trace orienteret NNØ/SSV, jf. figur 2.1.

Efter opstart vurderes udviklingen i forureningsniveauet i såvel den øvre som den nedre del af morænen overvejende styret af de ændrede potentialeforhold, den naturlige fortynding samt den fortsatte drift af kalkboringen. På det foreliggende grundlag skønnes det dog vanskeligt at vurdere, hvor stor en stofmængde, der er tilstrømmet drænene oppe- henholdsvis nedefra.

Den forventede tilstrømning af vand fra den dybere del af morænen og op til drænene kan skønnes udfra følgende estimater på de hydrauliske parametre. Den hydrauliske ledningsevne er ved de indledende undersøgelser bestemt til at ligge i intervallet (10^-6 - 10^-8 m/s), mens den hydrauliske gradient er opadrettet og med en værdi i intervallet 0.1-0.5 (m/m), /ref. 4/. Antages denne gradient at være ensartet inden for hele det påvirkede område på 600 - 800 m², kan det samlede strømnings-bidrag ved hjælp af Darcy’s lov beregnes til at ligge i intervallet 0,20-4,8 m³/d, mens tilhørende opadrettede Darcy-hastighed ligger i intervallet 0,12-3,2 m/år.

Med udgangspunkt i disse simple overslagsberegninger, kan følgende bemærkes:

• Den faktisk målte tilstrømning til drænene (ca. 1,3 m³/d) kan teoretisk set indeholde et bidrag fra den dybere del af morænen på mellem 10 og 100%, men usikkerhederne på parametrene bevirker, at der ikke kan drages nogen entydig konklusion. Dette interval er dog også i overensstemmelse med estimatet på den årlige nettoinfiltration til den øvre del af morænen, der er skønnet til 5-15% af den oppumpede mængde, jf. afsnit 5.1.
   
• Med den skønnnede opadrettede Darcy-hastighed (0,1-2 m/år) og en effektiv periode med opadrettet gradient på ca. 1 år, vil en evt. stoffront teoretisk have trukket sig ca. 0,1-2 m tilbage. Det svage fald i chloridkon-centrationen i B17 (nedre) kunne således indikere, at der sker en opadrettet strømning af grundvand med et lavere indhold af chlorid – svarende til kloridindholdet i det dybere primære magasin på ca. 35 mg/l. Der er dog en relativt lav kontrast mellem udgangskoncentrationen i B17 (nedre, ca. 45 mg/l, jf. tabel 3.4) og koncentrationen i det primæremagasin, hvilket vanskeliggør en entydig tolkning.

3.2.3.2 Redox- relaterede parametre samt NVOC

Den tidslige udvikling i de redoxrelaterede parametre er målt i B17(nedre) samt idræn A-A og B-B, mens der kun foreligger et datasæt for MB-2(nedre), jf. tabel 3.5.

NOTE:
1)     Der henvises til bilag C, hvor hver af de 3 datasæt er præsenteret
2)     Boringskontrol er ikke udført i MB-5 (øvre/nedre) hhv. i MB-2 (øvre) grundet for lav ydelse i disse boringers filtre

Tabel 3.5 Resultatet af udførte målinger af redoxrelaterede parametre samt NVOC.

Baseret på det relativt spinkle datamateriale indhentet fra den øvre del af morænen , ses at såvel de redoxrelaterede parametre som NVOC generelt optræder i samme koncentrationsniveau i MB-2(nedre) som i dræn B-B. Et forhold, der yderligere underbygger resultatet af de gennemførte DPT i dræn B-B (direkte hydraulisk kontakt mellem dræn B-B MB-2(nedre) via en sprække, jf. afsnit 4.

Desuden ses, at målte parametre, med undtagelse af opløst ilt og pH, optræder i samme størrelsesorden i drænene såvel som i MB-2(nedre), ligesom der, som funktion af driftstiden, sker en generel reduktion i niveauet for de målte parametre, herunder en væsentlig reduktion i indholdet af jern samt i hårdhed og konduktivitet.

I den nedre del af morænen, her repræsenteret ved B17(nedre), tegner der sig for alle parametre, med undtagelse af NVOC og konduktiviteten, det samme overordnede billede som påvist i den øvre del af morænen. I absolutte tal er ændringerne dog relativt små, og det er vanskeligt at vurdere, om der er tale om naturlige variationer eller egentlige ændringer, forårsaget af afværgetiltaget. Stigningen i NVOC og konduktiviteten kan ikke umiddelbart forklares, og vanskeliggør en entydig tolkning af den konstaterede udvikling.

Sammenfattende vurderes det, at der inden for ’hot spot’ området sker en ændring i den grundvandskemiske sammensætning, som vurderes at styret af de ændrede potentialeforhold samt naturlig fortynding. I den dybere del af morænen, vurderes udviklingen ikke at være entydig, og kun længere tids monitering vil kunne afsløre en trend i de målte parametre.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |

Version 1.0 Oktober 2006, © Miljøstyrelsen.