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

Forundersøgelser til pilotprojekt om stimuleret reduktiv deklorering

2 Lokaliteten

• 2.1 Beskrivelse af lokaliteten
• 2.2 Felt- og laboratoriearbejde
  • 2.2.1 Feltarbejde
  • 2.2.2 Laboratoriearbejde
• 2.3 Geologi
• 2.4 Hydrogeologi
  • 2.4.1 Primært grundvand
  • 2.4.2 Sekundært grundvand
• 2.5 Hydrauliske test
  • 2.5.1 Baggrund og formål
  • 2.5.2 Prøvepumpning
  • 2.5.3 Slugtests
  • 2.5.4 Injektionstests
• 2.6 Forureningssituationen
  • 2.6.1 Klorerede opløsningsmidler og nedbrydningsprodukter
  • 2.6.2 Isotopforhold for klorerede ethener
  • 2.6.3 Sammenfatning - spredning og nedbrydning af klorerede ethener
• 2.7 Redoxsituationen
  • 2.7.1 Grundvandskemi
  • 2.7.2 Oxidationskapacitet
  • 2.7.3 Brintmålinger
  • 2.7.4 Geokemiske ligevægte
  • 2.7.5 Sammenfatning - redoxsituationen
• 2.8 Mikrobiologisk karakterisering
  • 2.8.1 Sammenfatning - mikrobiologisk karakterisering
• 2.9 Sammenfatning af forholdene på lokaliteten

2.1 Beskrivelse af lokaliteten

Rugårdsvej 234-238 har tidligere været anvendt til maskinfabrik:

• fra 1951 til 1979: H. E. Christiansens Maskinfabrik A/S
• 1979 - 1989: Maskinfabrikken Hymo A/S (smede- og maskinværksted)

Fra 1989 er bygningerne udlejet til forskellige lejere (håndværkere mv.)

Der har været anvendt TCE på virksomheden siden midt i 1950-erne. Da produktionen var størst, var TCE-forbruget på ca. 900 kg/måned svarende til ca. 10 tons om året. På virksomhederne har der også været anvendt olieprodukter til smøring og opvarmning.

Figur 2.1 viser lokalitetens placering i Odense.

Figur 2.1 Oversigtskort med placering af Rugårdsvej 234-238 i Odense

Der er sket forurening med skæreolie og TCE flere steder på ejendommen. Den største forurening er sket på Rugårdsvej 234 - 238. Drejespåner med olieforurening og TCE-holdigt slam fra affedtningsanlæggene er her udlagt på ubefæstet udendørs areal.

Undersøgelser frem til 2003 viser en kraftig jord- og grundvandsforurening ned til ca. 15 m's dybde, primært med nedbrydningskomponenterne cis-DCE og i mindre grad vinylklorid (Fyns Amt, 2003).

Der er tidligere gennemført oprensningstiltag på lokaliteten:

• I 1973 blev der gennemført en frivillig, delvis oprensning på ejendommen. Oprensningen blev gennemført, fordi naboerne havde klaget over olie. Der foreligger ikke oplysninger om, hvor store mængder olieforurenet jord, der blev fjernet
• I 1991 blev der udført en frivillig oprensning af en del af olieforureningen af den nuværende ejer. Der blev bortkørt ca. 400 m³ forurenet jord til Stige Ø Losseplads
• Fyns Amt gennemførte i 1994 en oprensning på ejendommen Rugårdsvej 234 - 238, og på naboarealer mod sydøst, se figur 2.2. Der blev bortgravet ca. 4.500 tons olie- og TCE-forurenet jord. I kildeområdet blev der oprenset TCE forurening ned til ca. 8 m's dybde (se figur 2.2). Ved oprensningen blev der dog efterladt en betydelig restforurening i både jord og grundvand. Restforureningens størrelse er i Fyns Amt (2003) skønnet til ca. 100 kg klorerede opløsningsmidler.

2.2 Felt- og laboratoriearbejde

I det følgende præsenteres de undersøgelser, der er foretaget i forbindelse med nærværende projekt. Der fokuseres på de nye undersøgelser, der er udført i 2004 - 2005, men der inddrages også relevante data fra tidligere undersøgelser.

2.2.1 Feltarbejde

Undersøgelserne har omfattet følgende feltunderundersøgelser:

• Boringer til det mellemste sekundære magasin
• Pumpeforsøg til vurdering af hydrauliske parametre og magasinsammenhænge
• Injektionstest til vurdering af mulighed for injektion af elektrondonor
• Udtagning af vandprøver til analyse for klorerede opløsningsmidler, ethen/ethan, redoxparametre, brint, isotoper og bakterier (Dehalococcoides)

Figur 2.2 viser oversigtskort med placering af både nye og tidligere boringer.

2.2.1.1 Borearbejde

Der er udført 7 boringer til 7-16 m's dybde. Boringernes indretning fremgår af tabel 2.1 og boreprofiler fremgår af bilag 2. Oplysninger om tidligere boringer fremgår af tabel 2.3, bilag 2 og Fyns Amt (2003).

Tabel 2.1 Oversigt over nye boringer

MS: Mellemste sekundære magasin
ØS: Øvre sekundære magasin

Boringerne er udført med Unimog og minirig (Rugårdsvej 232) som 6" boringer med snegl og sandspand. Der er udtaget jordprøver til geologisk beskrivelse og forureningsvurdering for hver ½ meter. Alle boringer er renpumpet med MP1-pumpe. Boringerne er filtersat med ø63 PEH mm rør, bortset fra boring AV1, som er filtersat med ø90 mm PEH rør.

Der er udtaget intaktprøver i A-rør. Prøvetagningssteder og beskrivelse af procedure for udtagning af intaktprøver fremgår af bilag 3.

Figur 2.2 Oversigtskort med tidligere graveområde og placering af boringer i området ved Rugårdsvej 234 - 238 i Odense.

2.2.2 Laboratoriearbejde

Der er gennemført en række analyser og forsøg på det udtagne sediment og grundvand på lokaliteten. De specifikke materialer og metoder i forbindelse med disse er beskrevet i bilag til rapporten.

Følgende laboratorieanalyser/- forsøg er gennemført hos Institut for Miljø & Ressourcer:

• Generel redoxkarakterisering (se bilag 12)
• Bestemmelse af sedimentets oxidationskapacitet (se bilag 10)
• Isotop fraktionsbestemmelse på klorerede opløsningsmidler udført af University of Neuchatel (se bilag 11)
• Feltmålinger af brint i grundvandet (se bilag 12)
• Treatabilityforsøg i flaskeforsøg med sediment og grundvand fra lokaliteten (se bilag 14).

Følgende analyser er gennemført hos GEUS:

• Bestemmelse af tilstedeværelsen af Dehalococcoides bakterier i grundvand og sedimenter (se bilag 13).

Følgende analyser er gennemført hos Eurofins (se bilag 4):

• Akkrediterede analyser af klorerede opløsningsmidler og nedbrydningsprodukter heraf.
• Akkrediterede analyser af redoxparametre m.m. (boringskontrol).

2.3 Geologi

Ejendommen ligger i kote + 12-14 m DNN, med en terrænhældning svagt mod syd, hvor der tidligere har været et vandløb, der blev rørlagt i 1952-53. Dette rørlagte vandløb kloakerer nu ejendommene på Rugårdsvej og Saxovej på strækningen Sagavej mod nord til Eddavej mod syd

Landskabsmæssigt ligger grunden på en morænelersflade mellem flere tunnel-dal-systemer. Området er centralt beliggende i Langesø Tunneldalsystemet, der består af fire vestnordvest til østsydøst orienterede dalstrøg. Dalene med bl.a. Stavids Å og Ryds Å er nederoderet i den sydlige del af den store nordfynske moræneflade kaldet Sletten.

Den regionale geologi viser ca. 25-30 m moræneler, der overlejrer smeltevandssand. Sandlaget er delvist indlejret i moræneaflejringerne og består af et 5-15 m tykt lag af smeltevandssand med meget stor horisontal udstrækning (flere km²). Dette smeltevandssand udgør det primære magasin i området, bl.a. for Tarup Vandværk 400 m nord for ejendommen. Den kvartære lagserie går ned til ca. kote - 40 m DNN.

Lokalt på Rugårdsvej 234-238 er der fundet 1-2 m fyld (i det tidligere oprensningsområde dog 3-4 m). Lagfølgen under fyldlaget vurderes at være moræneler ned til ca. 30-35 m's dybde med indlejring af smeltevands-aflejringer af sand, silt og ler. Der er generelt fundet sandslirer i moræneleren helt ned til det primære magasin som ca. 50 m nord for Rugårdsvej er truffet i 33 m's dybde. Geologiske profiler fremgår af figur 2.3 og tegning 2.1-2.6 i bilag 1. Den typiske lagfølge på Rugårdsvej 232-234 er vist i tabel 2.1.

Tabel 2.2 Typisk geologisk lagfølge på Rugårdsvej 234 - 238

Klik her for at se figuren.

Figur 2.3 Tolket geologisk tværsnit (nord-syd) gennem den centrale del af forureningsfanen

2.4 Hydrogeologi

2.4.1 Primært grundvand

Det primære magasin i området udgøres af smeltevandssand fra ca. kote -17 m DNN til ca. -25 m DNN. Strømningen i magasinet er i nordøstlig retning, styret dels af grundvandsindvindingen ved Tarup Vandværk, dels recipienten - Stavis Å/Odense Fjord. Grundvandspotentialets kote ved Rugårdsvej 234-238, er registreret til kote ca. +9 m DNN.

2.4.2 Sekundært grundvand

Ved de gennemførte undersøgelser er der fundet 2-3 sekundære grundvandsmagasiner, som beskrives nedenfor.

Øvre sekundært magasin
Fra ca. 3 - 6,5 m u.t. er der konstateret et øvre sekundært magasin bestående typisk af tynde vandførende sandstriber i moræneleren. På Rugårdsvej 232 er der dog fundet deciderede sandlag med tykkelse på op til 4 m. Magasinet er spændt med potentiale ca. 1-3 m u.t. svarende til ca. kote +10,5 - +12,5 m DNN. Strømningsretningen er på baggrund af pejlinger vurderet til at være i syd-sydøstlig retning. Der er en nedadrettet gradient mod dybereliggende magasiner.

Mellemste sekundære magasin
Fra ca. 10 - 14 m u.t. er der konstateret et udbredt sekundært magasin bestående af sand (fin - grov) og grus (flere steder kun som tynde sandlinser i moræneleren). Magasinet er spændt med potentiale ca. 3 - 4 m u.t. svarende til kote ca. +10 DNN på Rugårdsvej 234 - 238. I nedstrøms retning falder potentialet ned til kote +7 DNN ved Rugårdsvej/Roers Alle. Strømningsretningen er nord-nordøstlig ved Rugårdsvej 234-238. Længere nedstrøms lokaliteten er strømningsretningen mere østlig, jf. potentialekort på tegning 6.1. Gradienten på grundvandsspejlet er ca. 10-15 promille ved kildeområdet. Nedstrøms boring M³ hvor magasinet er mere grovkornet er gradienten mindre (1-5 promille). Nedstrøms boring B502 stiger gradienten igen (mere fintkornet materiale). Her er gradienten i 2002 målt til ca. 60 promille. I kildeområdet på Rugårdsvej 234 - 238 er der en nedadrettet gradient mod det primære magasin.

Det skal bemærkes, at det er det mellemste sekundære magasin som indgår i Teknologiprojektet.

Evt. nedre sekundært magasin
Der er fundet et dybereliggende sandlag omkring 16-20 m's dybde med en tykkelse på ca. 1 m. Magasinet står i god hydraulisk kontakt med det mellemste sekundære magasin. Strømningsretningen er den samme som for det mellemste sekundære magasin. Magasinet indgår ikke i pilotforsøget.

2.5 Hydrauliske test

2.5.1 Baggrund og formål

Der er udført følgende undersøgelser af de hydrogeologiske forhold i det mellemste sekundære magasin:

• Prøvepumpning i AV1 og M³
• Slugtest i boring B102, I1 og M²
• Synkronpejlerunder i udvalgte boringer
• Injektionstest i I1, B102 og B103

Tabel 2.3 viser en samlet oversigt over hydrogeologiske undersøgelser i både det øvre og mellemste sekundære magasin.

Formålet med udførelse af prøvepumpning, slugtest og synkronpejlerunder er, at bestemme den hydrauliske ledningsevne og strømningsretning i det mellemste sekundære magasin. Disse data er brugt som indgangsparametre i grundvandsmodellen (se kapitel 3). Formålet med injektionsforsøget har været, at undersøge mulighederne for injektion af grundvand til det mellemste sekundære magasin.

I Fyns Amt (2005) er der en detaljeret gennemgang af de hydrogeologiske undersøgelser. I det følgende gives en opsummering af de væsentligste resultater.

2.5.2 Prøvepumpning

I perioden den 27/10 – 29/10 er der blevet udført prøvepumpningsforsøg på boringerne AV1 og M³. Formålet med forsøgene var at få bestemt de hydrauliske egenskaber og undersøge hydrauliske sammenhænge i det mellemste sekundære magasin samt mellem det mellemste- og øvre sekundære magasin.

For at kunne følge variationen i grundvandsspejlet i de 2 magasiner under prøvepumpningsforsøgene blev der installeret dataloggere i 12 boringer jf. tabel 2.3. Der blev desuden løbende foretaget håndpejlinger under pumpeforsøgene, se tabel 2.3 og bilag 5.

Alle tolkninger af prøvepumpningsdata er foretaget vha. programmet AQTESOLV Pro 3.5.

Prøvepumpning i boring AV1
Det var muligt at pumpe med en ydelse på 5 l/min fra AV1, hvorved en halvering af vandstanden i boringen blev opnået (svarende til en sænkning på ca. 5 m). Der blev pumpet over en periode på 5 timer, dog med en kort afbrydelse efter 2 ½ time. Figur 2.4 viser variationen i grundvandsstanden i AV1 samt i udvalgte observationsboringer filtersat i det mellemste sekundære magasin. I bilag 6 er potentialet i samtlige observationsboringer afbildet.

Ved pumpningen fra AV1 observeres en tydelig sænkning i det mellemste sekundære magasin, mens der ikke ses nogen respons i boringerne filtersat i det øvre magasin. Den tydeligste sænkning ses i M³, hvor vandstanden falder med 0,4 m under pumpningen. Det ses, at sænkningen i observationsboringerne aftager med stigende afstand til pumpeboringen.

Tabel 2.3 Oversigt over hydrogeologiske undersøgelser. De rastede markeringer angiver, at undersøgelserne er udført i forbindelse med lerprojektet

Klik her for at se figuren.

Figur 2.4 Pumpeforsøg AV1 den 27. oktober 2004

Prøvepumpning i boring M³
Fra M³ boringen blev der pumpet med fuld ydelse fra MP1-pumpen, hvilket svarede til ca.18 l/min. Ved denne pumpeydelse opnåedes en sænkning af vandstanden i M³ på knap 2 m.

Der blev pumpet i en periode på 6 timer, dog med en afbrydelse af en halv times varighed efter 50 minutters pumpning. Der ses en tydelig sænkning af vandspejlet i alle observationsboringerne, som er filtersat i det mellemste magasin, jf. figur 2.5. Den største sænkning ses som forventet i AV1, hvor vandstanden sænkes med 1,5 m. I boringerne B102, I1 og B103, som befinder sig længst fra pumpeboringen, er sænkningen 0,6 m.

Figur 2.6 viser trykniveau i det øvre sekundære magasin ved pumpning i M³. Der anes en mindre påvirkning i B117, men ingen påvirkning i B119 og B121.

Klik her for at se figuren.

Figur 2.5 Prøvepumpning fra M³ den 28. oktober 2004

Klik her for at se figuren.

Figur 2.6 Potentialeforhold i øvre sekundære magasin ved pumpning fra M³ den 28. oktober 2004.

2.5.2.1 Resultater

De udvalgte stignings- og sænkningsforløb i observationsboringerne er tolket i programmet AQTESOLV. Der er beregnet transmissivitet, magasintal og vertikal hydraulisk ledningsevne (lækage fra øvre sekundære magasin).

De overordnede resultater fremgår af tabel 2.4. For en mere detaljeret gennemgang henvises til bilag 6 og Fyns Amt (2005).

Tabel 2.4 Hydrauliske parametre bestemt ud fra tolkning af data fra observationsboringer ved pumpeforsøg på AV1 og M³.

Ved pumpeforsøgene på AV1 og M³ er der estimeret transmissiviteter (T-værdier) inden for samme interval med værdier mellem 0,2 - 9,2 ^. 10^-5 m²/s, hvor størstedelen af værdierne dog ligger inden for et interval på 5 - 9 ^. 10^-5 m²/s. Der er desuden fundet magasintal S i størrelsesordenen 1 - 25 ^. 10^-4 med værdier overvejende beliggende mellem 5 - 18 ^. 10^-4. Der ses en tendens til at magasintallene bestemt ud fra M² ligger højere end for de andre boringer.

Af lækagetolkningen er værdier for den vertikale hydrauliske ledningsevne, K_z, af det ovenliggende morænelerlag, beregnet til mellem 2 ^. 10^-8 – 8 ^. 10^-7 m/s. Til beregningen af denne ledningsevne er der anvendt en tykkelse af det ovenliggende lag, der adskiller det øvre og det mellemste sekundære magasin på 5 meter.

Umiddelbart ses kun lille hydraulisk sammenhæng mellem det øvre (ØS) og det mellemste sekundære magasin (MS), idet der ved pumpning på MS kun anes en mindre respons i B117.

På baggrund af sænknings- og stigningsdata for selve pumpeboringerne er et magasintal på hhv. 5 x^. 10^-4 og 8 x^. 10^-4 blevet estimeret for de to pumpeboringer AV1 og M³, mens transmissiviteten for begge pumpeboringer er blevet bestemt til 8 ^. 10^-5 m²/s (Se Fyns Amt, 2005). Efter 1 times pumpning med en ydelse på 5 L/min er der observeret en sænkning på 5,24 m i AV1. Da AV1 har en diameter på 90 mm, er en teoretisk sænkning på 1,11 meter blevet beregnet, hvoraf en virkningsgrad på 21% opnås. Dette er en temmelig lav virkningsgrad og betyder, at der er et forholdsvis stort filtertab i AV1 og at sænknings- og stigningdataene for selve pumpeboringen derfor ikke afspejler forholdene i det omkringliggende magasin specielt godt (Fyns Amt, 2005).

Efter 1 times oppumpning med 18 l/min blev en sænkning på 1,37 meter observeret i M³, mens den teoretiske sænkning er udregnet til 4,06 meter (M³ har en diameter på 63 mm). Heraf er en virkningsgrad på 296 % blevet opnået, hvilket er meget højt. Under feltarbejdet viste M³ sig at være meget ydende, og selvom pumpen kørte på maksimal effekt blev der stadig kun konstateret en relativ lille sænkning i boringen. Den høje virkningsgrad kan skyldes at transmissiviteten, som følge af inhomogenitet lokalt i magasinet, er blevet underestimeret. Tolkningen i AQTESOLV er for M³ foretaget på sænknings- og stigningskurvernes mellemste del (se bilag 6). Var tolkningen i stedet blevet foretaget på kurvens første del, ville en højere transmissivitet være fremkommet og dermed en lavere virkningsgrad. Beregningen af virkningsgraden for pumpeboringerne findes i bilag 6. De høje virkningsgrader i M³ tyder således på, at T-værdien er underestimeret. Dette er i overensstemmelse med resulaterne fra grundvandsmodelleringen, hvor T-værdien ved M³ er vurderet til at være ca. 1 x 10^-4 m²/s.

2.5.3 Slugtests

Der er gennemført slugtest på boringerne B102, I1 og M², som alle er filtersat i det mellemste sekundære magasin. Formålet med slugtestene er ligesom for prøvepumpningerne at få vurderet de hydrauliske egenskaber af det vandførende magasin. Værdier fra tolkninger af slugtest afspejler dog kun de hydrauliske forhold lokalt omkring den pågældende boring, hvor tolkning af prøvepumpninger i højere grad giver værdier for hele magasinet. Slugtestene var da også udelukkende tiltænkt som supplement til de udførte prøvepumpninger.

Slugtestene er udført med udgangspunkt i bilag 8 med visse modifikationer, da beskrivelsen i bilag 8 er møntet på større magasiner. Slugtesten på I1 blev gennemført vha. en speciel designet beholder. Her blev vand til at starte med pumpet op fra I1 og ført over i beholderen. Da vandstanden i boringen var regenereret blev vandet reinjiceret vha. en hane i beholderen. Denne metode viste sig imidlertid meget tidskrævende, og ved slugtestene på B102 og M² blev der derfor i stedet injiceret rent vand vha. en 10 liters spand og en tragt. Det vand, der tilføres boringen, bør ideelt set være hentet fra den boring som slugtesten udføres på, da man ellers risikerer at ændre den kemiske sammensætning af vandet i boringen. For tolkningen af slugtesten og bestemmelsen af hydrauliske parametre har det dog ingen betydning, at der tilføres rent vand.

Fra dataloggerne er dataserier for tid og modtryk udarbejdet, som efterfølgende er blevet bearbejdet og tolket vha. programmet Superslug.

Resultaterne af slugtestene fremgår af bilag 8 og er summeret i tabel 2.5. Der er estimeret horisontale hydrauliske ledningsevner for de 3 boringer i intervallet 2×10^-7 – 1.3 × 10^-6 m/s. Den hydrauliske ledningsevne i I1 er lidt lavere end i M² og B102, hvilket er i overensstemmelse med prøvepumpnings-tolkningerne. De hydrauliske ledningsevner baseret på tolkningerne af slugtestene er omkring 100 gange lavere end værdierne fra prøvepumpningerne, og det må konkluderes at der ikke er god overensstemmelse resultaterne imellem.

Tabel 2.5. Horisontal hydraulisk ledningsevne bestemt ved slugtests på B102, M² og I1

Årsagen til denne forskel kendes ikke, men de fundne ledningsevner fra slugtestene virker umiddelbart meget lave for en sandformation. Da slugtests respræsenterer et væsentligt mindre volumen i magasinet end en prøvepumpning, må der forventes en større variation i hydrauliske ledningsevner ved slugtets i forhold til prøvepumpninger pga. lokale variationer i geologien. Der forventes imidlertid ikke en systematisk lavere ledningsevne ved slugtests i forhold til prøvepumpninger, som det er tilfældet her. De lave beregnede ledningsevner ved slugtesten skyldes, at vandspejlet falder meget langsomt efter vandet er tilsat i boringerne. Det vurderes derfor ikke at være kritisk, at der kun er tilsat ca. 10 liter i modsætning til de foreslåede 150-180 liter, da afsænkningen er meget langsom og tilstrækkeligt belyst ved dataopsamlingen. Det er mere realistisk, at den lave hydrauliske ledningsevne ved slugtestene skyldes fysiske forhold lokalt omkring boringen. Det er velkendt, at der kan optræde 2. ordens tab ved den fysiske udforming af boringerne. Eksempelvis er der ofte en ”skineffekt” i grænsefladen mellem formationen og gruskastningen i boringen, der nedsætter vandbevægelsen. Skineffekten stammer fra fine lerpartikler, der lægger sig som en film i grænsefladen. Skineffekten kan nedsættes ved en kraftig renpumpning og vil kun påvirke f.eks. prøvepumpninger i begrænset omfang.

Det er derfor vurderet, at resultaterne fra pumpeforsøgene afspejler magasinets reelle hydrauliske egenskaber bedst.

2.5.4 Injektionstests

Der er foretaget injektionstest på 3 boringer filtersat i det mellemste sekundære magasin (B102, B103dyb og I1). Boring B102 og B103 er tidligere boringer, mens boring I1 er etableret i forbindelse med Teknologiprojektet. Det vurderes, at den hydrauliske ledningsevne er nogenlunde ens for de 3 boringer. Det vurderes tillige, at de tidligere etablerede boringer ikke er så velegnede til testen som I1, da der kan være sket en vis tilklokning af de gamle boringer. Testene blev udført med henblik på at vurdere magasinernes evne til at modtage vand og derigennem få et billede af muligheden for en tilsætning af donor og bakteriekultur.

Ved injektionsforsøgene er rent vand injiceret i boringerne under tryk. Injektionstestene på boringerne er forsøgt foretaget med en trinvis varieret injektionsydelse, hvor der over 3 trin er injiceret med ydelser på hhv. 1, 3 og 5 l/min. Varigheden af hvert trin var omkring 15 minutter. Under hele injektionsforløbet er et udvalgt antal nærliggende observationsboringer blevet pejlet hvert 5. minut og injektionsflowet samt modtrykket i injektionsboringen er samtidig blevet registreret. Resultaterne af injektionstestene fremgår af figur 2.7 og bilag 7.

Boring I1 har et lille modtryk ved både 1 og 3 l/min. Boring B102 har et lille modtryk ved 1 l/min og et moderat modtryk ved 3 l/min. Boring B103 vurderes ikke at være velegnet som injektionsboring, sandsynligvis pga. tilklokning eller en dårlig virkningsgrad.

Ved injektion i boringerne B102, B103dyb og I1 sås en tydelig stigning i vandstanden i de omkringliggende boringer, der var filtersat i det mellemste sekundære magasin. Under injektionen i I1 blev der fx observeret en vandstandsstigning på knap 1 meter i B102, mens vandstanden i B103 steg med 1,7 meter.

Figur 2.7 Resultater af injektionstest i mellemste sekundære magasin

På baggrund af de udførte injektionstest vurderes det, at mulighederne for injektion og spredning af en donor i det mellemste sekundære magasin er rimelige. Det vurderes muligt at injicere ca. 1 l/min i hver boring uden det store modtryk. Forsøgene er lavet inden for en kort periode. Ved længere tids injektion vil modtrykket i formationen sandsynligvis blive større. Desuden vil der ved injektion af donor ske en vis tilklokning af boringerne, hvorfor modtrykket i formationen forventes at stige.

2.6 Forureningssituationen

I denne rapport beskrives kun forureningsforholdene i det mellemste sekundære magasin i det valgte indsatsområde omkring kildeområdet på Rugårdsvej 234 - 238. Desuden gives en kort opsummering af jord- og grundvandsforureningen i kildeområdet (knyttet til leraflejringerne). For en mere uddybende beskrivelse af jord- og grundvandsforureningen i moræneleren henvises til Fyns Amt (2004a).

2.6.1 Klorerede opløsningsmidler og nedbrydningsprodukter

2.6.1.1 Jordforurening

De nye jordanalyser fra 2004 er vist i tabel 2.6. Udvalgte jordanalyser fra tidligere undersøgelser (Fyns Amt, 2003) fremgår af bilag 4.1. Det højeste indhold af klorerede opløsningsmidler er fundet i boring U101 i 5 m's dybde med et samlet indhold af klorerede opløsningsmidler på 126 mg/kg TS. Boringen er placeret i det forventede kildeområde ved afværgeboringen, AB1, hvor der i 1994 blev opgravet forurenet jord til ca. 8 m u.t.

Tabel 2.6. Analyseresultater for jordprøver på Rugårdsvej 234 - 238 samt øst for Rugårdsvej 234 - 238, Odense

KK: Fyns Amts kvalitetskriterier

Det højeste TCE-indhold er ligeledes fundet i boring U101 i 5 m's dybde med et indhold på 65 mg/kg TS. Der er påvist indhold af cis-1,2-diklorethylen op til 77 mg/kg TS (højeste koncentration i M1 4,5 m u.t.). Der er påvist indhold af vinylklorid i de analyserede jordprøver op til 1,9 mg/kg TS (M1 i 4,5 m's dybde).

De fundne koncentrationer i 2004 svarer fint overens med tidligere undersøgelser i Fyns Amt (2003).

Andelen af nedbrydningsprodukterne DCE og VC udgør typisk over 95 % af det samlede forureningsindhold. Kun i to boringer, U101 og B103 i kildeområdet er der fundet TCE indhold op til 50 % af det samlede indhold.

Forureningen forekommer typisk i dybdeintervallet ca. 4 - 9 m u.t. Den kraftigste forurening (>10 mg/kg TS) er afgrænset til ca. 10 m's dybde i kildeområdet, men der er fundet forureningsindhold i kildeområdet på 1-10 mg/kg TS ned til 13-14 m's dybde.

Den vertikale og horisontale forureningsudbredelse fra tidligere undersøgelser (Fyns Amt, 2003) er vist på tegning 3.1 og 3.2 i bilag 1.

2.6.1.2 Grundvandsforurening

Øvre sekundære magasin
I tabel 2.7 er der vist udvalgte grundvandsanalyser fra det øvre sekundære magasin. I forbindelse med teknologiprojektet er der kun udtaget én vandprøve fra det øvre sekundære magasin - de resterende prøver er fra Fyns Amt (2003).

TCE indholdet er meget lavt i forhold til det samlede indhold af klorerede opløsningsmidler (under 1 % af det samlede indhold). Det højeste TCE indhold er fundet til 140 μg/l. Derimod er der fundet meget høje indhold af nedbrydningsprodukterne DCE og VC. Det højeste indhold af cis-1,2-DCE er fundet til ca. 240.000 mg/l i boring U101 tæt på kildeområdet. Det højeste indhold af vinylklorid er fundet til 25.000 µg/l i boring U101.

Det fremgår, at de højeste forureningsindhold forekommer i området med den kraftigste jordforurening. Forureningsspredningen i nedstrøms retning er meget begrænset. Ca. 10-20 m nedstrøms fra kildeområdet er forureningsniveauet aftaget til under 10 μg/l. Det bemærkes, at selv om der er fundet et TCE indhold i jorden i U101 på 65 mg/kg TS, så er der ikke påvist TCE i vandprøver fra denne boring. Det tyder på en meget hurtig omdan-nelse af TCE til c-DCE. Det bemærkes dog at detektionsgrænsen for TCE er relativ høj (300 µg/l)

Tabel 2.7. Udvalgte analyseresultater for vandprøver fra det øvre sekundære magasin

*: prøve udtaget i oktober 2004. Øvrige prøver er udtaget i 2000-2002

Mellemste sekundære magasin
Den horisontale forureningsudbredelse i det mellemste sekundære magasin fremgår af figur 2.8. Den vertikale forureningsspredning fremgår af tegning 2.3 og 2.4 i bilag 1. En samlet oversigt over analyser i det mellemste sekundære magasin fremgår af tabel 2.8.

I kildeområdet og umiddelbart nedstrøms herfor er der fundet et samlet indhold af klorerede opløsningsmidler på op til ca. 27.000 mg/l (boring B119 - januar 2005). TCE-indholdet er fraværende i alle boringer bortset fra boring B119 og M1, hvor der henholdsvis er fundet 8 µg/l og 7 µg/l. Den dominerende forureningskomponent er cis-DCE med indhold op til 22.000 µg/l i B119. Indholdet af vinylklorid er også højt med indhold op til 4.700 µg/l (boring B119).

I forhold til den tidligere gennemførte undersøgelse i Fyns Amt (2003), tyder de nye undersøgelser på, at forureningsindholdet generelt er steget i det mellemste sekundære magasin. Der ses således typisk en faktor 1-3 gange højere koncentrationer ved de nye undersøgelser i 2004. Det høje forureningsindhold i B119 var ikke ventet. Ved den tidligere undersøgelse (Fyns Amt, 2003) blev der kun fundet tegn på svag forurening i denne boring. Der er udtaget prøver 2 gange fra boringen, og begge analyser viste indhold over 10.000 µg/l.

Tabel 2.8. Klorerede opløsningsmidler i det mellemste sekundære magasin

        ): Akkrediterede analyser fra Fyns Amt (2003), perioden fra 2000 - 2002
2): Udført af DTU i  december 2004
3): Akkrediterede analyser fra oktober 2004
4): Akkrediterede analyser fra 20. januar 2005

Det høje indhold i B119 har medført, at forureningsudbredelsen er lidt anderledes end tidligere tolket. Det fremgår, at det højeste forureningsindhold forekommer ved B119 og lige nedstrøms i strømlinien herfor (B119, M², B123, M³, AV1 og M4). Det ser således ikke ud til, at den kraftigste forurening siver ned lige under kildeområdet. Den væsentligste nedsivning til det mellemste sekundære magasin ser ud til at ske mere mod nord-nordvest for kildeområdet. Dette nedsivningsmønster kan sandsynligvis forklares ud fra de geologiske og hydrogeologiske forhold. Prøvepumpningen fra AV1 viste således, at der skete en påvirkning af potentialet i det korte filter i boring b117 (filtersat i sandstriber i moræneleren).  Isokort med 1.000 og 10.000 g/l isokurver er nu rykket lidt længere mod nord. Det betyder, at det forventede indsatsområde for et pilotprojekt også tilsvarende er lidt anderledes end forventet.

Figur 2.8 Vurderet forureningsudbredelse med klorerede opløsningsmidler og ethen/ethan.

2.6.2 Isotopforhold for klorerede ethener

Der er foretaget måling af isotopforholdet for ¹²C og ¹³C for klorerede ethener på grundvandsprøver fra Rugårdsvej. Analysens princip, prøvetagning, målemetode og resultater er beskrevet i bilag 11.

Der blev i alt udtaget 18 vandprøver fra Rugårdsvej i november 2004. 15 prøver er udtaget i det mellemste sekundære magasin, mens de sidste 3 er udtaget i lerlaget over magasinet for at beskrive isotopsammensætningen i denne del.

Resultaterne opgives i delta notation (δ¹³C) i forhold til VPDB (Vienna Pedee Belemnite). Med denne notation betyder en ændring af δ¹³C fra fx –30 ‰ til –20 ‰, at der er sket en relativ stigning i indholdet af ¹³C i forhold til ¹²C. Det vil typisk være tegn på nedbrydning af fx TCE, da der vil ske en præferentiel nedbrydning af TCE molekyler med ¹²C frem for TCE molekyler med ¹³C. Isotopfraktionering er mest udtalt for anaerob deklorering af cis-DCE og VC (Hunkeler et al., 1999; Lollar et al., 2001).

Resultaterne for målinger af isotopforholdet for 13C-isotopen for de klorerede ethener og indholdet af klorerede ethener i vandprøverne er angivet i tabel 1 i bilag 11.

2.6.2.1 Lerlaget

U101, B117 og B105 er medtaget for at belyse kildens isotopsammensætning i lerlaget. Der er i disse boringer målbare koncentrationer af TCE, så de giver også et billede af isotopfordelingen for TCE. Koncentrationerne i B105 viser en betydelig nedbrydning af TCE til cis-DCE (cis-DCE: 110 mg/l). Alle δ¹³C forholdene viser tydeligvis, at der er sket nedbrydning af TCE i overensstemmelse med, at cis-DCE dominerer molfraktionerne. Der er i B117 og U101 kun meget begrænsede tegn på videre nedbrydning til ethen, da δ¹³C for VC er -30 til -37, mens der desværre mangler en måling for B105.

2.6.2.2 Mellemste sekundære magasin

I mellemste sekundære magasin er der udtaget 15 vandprøver. I figur 2.9 er optegnet molfraktion i boringer sorteret efter afstanden fra kilden. Jo større molfraktion for VC er i forhold til cis-DCE jo større grad af deklorering. Der er ikke nogen klar sammenhæng mellem afstand og graden af deklorering i form af molfraktioner

Figur 2.9 Molfraktioner sorteret efter afstand fra kilden

Dette tyder på at der ikke sker en entydig ændring i molforholdet på grund af anaerob de klorering i den generelle strømningsretning. Dette billede bekræftes af isotopforholdene i figur 2.10, som heller ikke viser denne sammenhæng. Der er dog for molforholdene en tendens til, at boringerne længst ude i fanen har relativt størst indhold af ethen (B503, C, A).

Figur 2.10 Isotopforhold sorteret efter afstanden fra kilden. Resultaterne er opgivet i delta notation (d¹³C)

Afstanden fra kilden siger ikke nødvendigvis noget om, hvor meget nedbrydning der er sket i en given vandpakke da de givne boringer formentlig ikke ligger på en sand strømlinje. I stedet for at se på data som en funktion af afstanden er data i figur 2.11 sorteret efter størrelsen af cis-DCE’s molfraktion.

Figur 2.11 Molfraktioner for klorerede ethener sorteret efter størrelsen af cis-DCE fraktionen

Figur 2.12 Isotopforhold for klorerede ethener sorteret efter størrelsen af cis-DCE molfraktionen – svarende til rækkefølgen i figur 2.11. Resultaterne er opgivet i delta notation (d¹³C)

Figur 2.11 viser tydeligt, at der er fundet mest ethen i boringer med den mindste molfraktion af cis-DCE. Sammenholdes det med figur 2.12, hvor isotopdata er sorteret på tilsvarende måde er der også her sket en tydelig forskydning af isotopforholdene i disse prøver. Der er sket en berigelse af ¹³C i forhold til ¹²C i cis-DCE i vandprøverne for boringerne B110, 102, B503, B105, C og M, i forhold til B103-123 i venstre side af figuren. For B110, 102, B503, B105, C og M er der også tegn på videre nedbrydning til ethen, da vinyl klorid er klart beriget med hensyn til ¹³C sammenlignet med prøverne i venstre side af figuren. Ethen-målinger for B102 og B503 (figur 2.11) falder udenfor dette generelle billede. Det kan muligvis skyldes, at koncentrationerne i disse boringer generelt er lave (tæt på detektionsgrænsen for ethen).

Boringerne B103, M119, M³, F, M4, M², B123 ligner alle hinanden meget med hensyn til isotopforhold. Der er forholdsvis lave d13C værdier for VC i alle boringer, som passer med en begrænset deklorering helt til ethen, som der også ses på molfraktionerne for disse boringer. B104 falder udenfor det generelle billede. Det kan igen skyldes meget lave koncentrationer af ethener i denne boring (opstrøms).

2.6.3 Sammenfatning - spredning og nedbrydning af klorerede ethener

Uden for det område, der blev afgravet til 8 meter under terræn i 1994, er der fortsat betydelig jordforurening. Følgende kan konkluderes ud fra denne og tidligere undersøgelser:

• De nye boringer etableret i 2004 understreger forureningsbilledet fra tidligere undersøgelser, jf. Fyns Amt (2003)
• Jordforureningen forekommer typisk i dybdeintervallet 4 – 9 m u.t.
• Typiske jordkoncentrationer i kildeområdet er >10 mg/kg TS (sum af klorerede opløsningsmidler) ned til 10 m u.t. I større dybde er koncentrationerne mellem 1 og 10 mg/kg TS ned til ca. 14 m u.t.

For mere detaljeret vurdering af jordforureningsforholdene henvises til Fyns Amt (2003).

På lokaliteten er der konstateret to adskilte sekundære magasiner, hvoraf der i denne rapport er primær fokus på det mellemste sekundære grundvandsmagasin.

I det øverste sekundære grundvandsmagasin er der truffet meget høje indhold af klorerede opløsningsmidler (Sum af klorerede opløsningsmidler på op til 265.000 µg/l). De højeste forureningsindhold forekommer i området med den kraftigste jordforurening. Forureningsspredningen i nedstrøms retning er meget begrænset. Ca. 10-20 m nedstrøms fra kildeområdet er forurenings-niveauet aftaget til under 10 μg/l. Det bemærkes, at selv om der er fundet et TCE indhold i jorden i U101 på 65 mg/kg TS, så er der ikke påvist TCE i vandprøver fra denne boring. Det tyder på en meget hurtig omdannelse af TCE til c-DCE. Helt generelt for det øvre sekundære grundvandsmagasin gælder at der stort set ikke ses betydende indhold af TCE, men derimod kraftige indhold af cis-DCE og i mindre grad VC.

 I det mellemste sekundære grundvandsmagasin er der ligeledes konstateret betydelige indhold af klorerede opløsningsmidler (Sum af klorerede opløsningsmidler på op til 27.000 µg/l). Maksimalkoncentrationerne er således ca. en faktor 10 lavere end i det øvre sekundære magasin. Der gælder ligesom for det øvre magasin at forureningen domineres af cis-DCE og i mindre grad VC, mens TCE stort set er fraværende. Forureningsfanen (indhold > 100 µg/l) er ca. 15 meter bred og mindst 75 meter lang. I Fyns Amt (2003) blev det vurderet, at forureningen er afgrænset til 1 µg/l ca. 100 m fra kildeområdet.

De nyeste boringer afslører, at centrum for forureningen i det mellemste sekundære ligger mere mod nord-nordvest i forhold til kildeområdet og tyder på de geologiske og hydrogeologiske forhold betinger at nedsivningen til magasinet sker lidt forskudt i forhold til kildeområdet. Dette betyder at indsatsområdet for den stimulerede reduktive deklorering er rykket en anelse mod nord.

Isotopfordelingen i kildeområdet på Rugårdsvej viser en betydelig omsætning fra TCE til cis-DCE. Umiddelbart tyder det på, at den væsentligste omsætning til cis-DCE sker i kildeområdet. Der sker ved en række boringer i begrænset omfang en videre nedbrydning til VC og ethen. Der er ikke tydelige tegn på systematisk nedbrydning langs hovedstrømningsretningen, men de højeste relative koncentrationer af ethen forekommer i boringer længst væk fra kildeområdet. Forekomsten af nedbrydningsprodukter nedstrøms kilden kan skyldes transport fra kildeområdet. Variationerne i sammensætning i fanen kan stamme fra, at omsætningen i kildeområdet er varierende og transportvejene er komplicerede.

2.7 Redoxsituationen

2.7.1 Grundvandskemi

Der er generelt gennemført færre analyser af redoxparametre end analyser af forureningskomponenter. Analyseresultater fremgår af bilag 4.1 og bilag 12. Beskrivelsen gælder alene for filtre, der med sikkerhed er placeret i det mellemste sekundære magasin. Således er evt. kortmateriale i dette afsnit også kun baseret på boringer filtersat i det mellemste sekundære magasin.

2.7.1.1 Ilt

Feltmålingerne af iltindholdet i det mellemste sekundære magasin ses at variere noget. Niveauerne ligger jævnt fordelt mellem 0,4 og 1,2 mg/l. De fleste ligger under 1 mg/l, hvilket svarer til anaerobe forhold. Niveauerne passer også rimelig godt med hvad der tidligere er fundet. Pga. den forholdsvis lille variation i iltindholdet, er det ikke muligt at optegne et konturkort over koncentrationerne.

2.7.1.2 Nitrat

I samtlige gennemførte analyser, er der ikke konstateret nitratindhold over analysemetodernes detektionsgrænse på 0,5 mg/l. Det er uklart hvad årsagen til det meget lave nitratindhold er, men det kan ikke afvises, at nitratreduktion i hele området er årsag til de lave nitratindhold. Nitritindholdet er imidlertid også lavere end detektionsgrænsen, hvorfor der ikke er tydelige indikationer på omfattende nitratreduktion i denne parameter.

2.7.1.3 Jern (opløst)

I de fleste filtre i det mellemste sekundære magasin er der konstateret moderate til høje indhold af opløst jern (mellem 0,65 – 6,28 mg/l). Højeste indhold på 6,28 mg/l er truffet i B119 (filter placeret 10-12 m u.t.). Figur 2.13 viser koncentrationerne af jern (II) i området omkring kildeområdet og umiddelbart nedstrøms dette.

Figur 2.13 Indhold af jern(II) i det mellemste sekundære magasin (mg/l)

Som det fremgår af figur 2.13 er der forholdsvis lave niveauer af jern II opstrøms kildeområdet (B102, B103 og B104), mens niveauet er højest omkring hotspot ved boring B119. Niveauerne ser ud til at aftage igen ud langs fanen.

2.7.1.4 Sulfat og sulfid

Sulfatindholdet ses at variere mellem 13 og 47 mgS/l. Figur 2.14 viser sulfatkoncentration i det mellemste sekundære magasin.

Der ses generelt at være lavere sulfatindhold i kildeområdet (<20 mg sulfat-S/l). Baggrundsniveauet ser ud til at ligge på et niveau på 20-30 mg sulfat-S/l, baseret på boringer placeret opstrøms kildeområdet. Nedstrøms kildeområdet stiger sulfatindholdet noget til omkring 40-50 mg/l. Da niveauet er højere end niveauerne målt opstrøms, må det være udtryk for opblanding med noget mere sulfatholdigt grundvand i området nedstrøms kildeområdet. Der er generelt ikke konstateret indhold af sulfid i nogen af boringerne filtersat i det mellemste sekundære magasin. Eneste undtagelse er boring C med et indhold på 0,01 mg/l (boringen er ikke med på figur 2.14, men placering fremgår af figur 2.2). Den manglende indhold af sulfid kan skyldes udfældning med jern, da faldene i sulfatindholdet i kildeområdet trods alt indikerer, at der finder sulfatreduktion sted.

Figur 2.14: Indhold af Sulfat-s i det mellemste sekundære magasin (mg/l).

2.7.1.5 Metan

Metanindholdet ses at variere noget (0,1-2,9 mg/l). Figur 2.15 viser indholdet af metan i det mellemste sekundære magasin.

Som det fremgår af figur 2.15 er det højeste metanindhold konstateret i kildeområdet omkring boring B119. Boringerne omkring kildeområdet og umiddelbart nedstrøms ser også ud til at have forhøjet indhold af metan (>1 mg/l) i forhold til baggrundsniveauet (<1 mg/l). Der er således en indikation på, at der foregår en betydende metanproduktion i og omkring kildeområdet. Metanindholdet er generelt højere end tidligere målt. Dette vurderes primært at skyldes en forbedret prøvetagning, der mere effektivt sikrer mod tab af den flygtige metangas i forbindelse med prøvetagning og efterfølgende håndtering.

Figur 2.16: Indhold af metan i det mellemste sekundære magasin (mg/l).

2.7.2 Oxidationskapacitet

Oxidationskapaciteten giver et mål for den mængde oxiderede stoffer der kan reduceres ved titrering og er en vigtig nøgleparameter til vurdering af potentialet for jernreduktionen. Baggrund, materialer og metoder samt resultater fremgår af bilag 10.

Oxidationskapaciteten varierer mellem 11,7 meq/g og 43 meq/g for de 3 sedimentprøver, der er udtaget i det mellemste sekundære magasin. En mindre og varierende del af oxidationskapaciteten (27-54%) kan forklares ved hjælp af indholdet af jern(III). Der er ikke umiddelbart nogen forklaring på dette, men tidligere undersøgelser har også vist varierende sammenhæng mellem jern(III) og oxidationskapaciteten.

Da jern(III) dataene mere direkte afspejler tilgængeligt jern(III) for jernreduktion er det valgt at fokusere på disse værdier.

Fe(III) fra TiE varierer mellem 5 og 16 meq/g. Der er ikke nogen klar sammenhæng mellem sedimenternes karakter og deres placering i forhold til kildeområdet. Niveauet er klart lavere end tilsvarende målinger på Sortebrovej og Middelfartvej (se Fyns Amt 2004b og c).

Ekstraktionerne med 0,5 M HCl er en mild ekstraktion og opløser mindre stabile jernforbindelser end der reduceres ved titrering med TiE. Det er tidligere vist, at 0,5 M HCl fortrinsvis angriber letopløselige jernhydroxider som ferrihydrit. Fe(III) niveauet er konsistent for alle prøver omkring 5 meq/g. Dette er forholdsvist lavt og indikerer et begrænset jernreduktionspotentiale. Der er i alle prøver ved en 0,5 M HCl ekstraktion blevet bestemt reduceret jern. Niveauerne ligger omkring 20-30 µeq/g, hvilket tyder på, at der har fundet jernreduktion sted på lokaliteten.

Resultaterne viser, at der i alle prøver er et potentiale for jernreduktion. På baggrund af disse resultater kan der foretages en vurdering af substratforbruget for at omsætte den samlede oxidationskapacitet/ jern-reduktionskapacitet eller dele af oxidationskapaciteten.

2.7.3 Brintmålinger

Der er målt for brintkoncentrationer (H₂) i en række boringer på Rugårdsvej (tabel 2.9). Analysens princip, prøvetagning, målemetode og resultater er beskrevet i bilag 12. Baggrunden for de andre parametre, der beskrives i dette afsnit, fremgår ligeledes af bilag 4.

De brintkoncentrationer der findes i grundvandet er meget små, i størrelsesordenen nanomol/l. For at måle de lave koncentrationer benytter man sig af at brint er ret uopløseligt i vand. Ved at lade vandet passere gennem en luftbobbel (bubble-stripping), som efter ca. 10-20 min vil være i ligevægt med vandet, opnår man en koncentration i gasfasen der er ca. 50 gange højere end i vandfasen. De meget små koncentrationer betyder, at der ikke skal meget til, for at de værdier, der måles, slet ikke afspejler forholdene i grundvandsmagasinet. Det har vist sig at prøvetagning med f.eks. de såkaldte ”whalepumper” kan danne brint ved elektrolyse hvorfor der på Rugårdsvej er anvendt peristaltiske pumper til prøvetagningen.

Tabel 2.9: Brintkoncentrationer fra det mellemste sekundære magasin

Værdierne virker troværdige, bortset fra værdien på 29 nM som ikke kan forklares. Værdien målt i B123 virker umiddelbart høj, på den anden side ser den ud til at passe ind med de omkringliggende relativt høje værdier. Brint-koncentrationerne er plottet på figur 2.17.

Klik her for at se figuren.

Figur 2.17: Hydrogen koncentrationer ved Rugårdsvej, sorteret efter afstanden fra kildeområdet

Der er forhøjede værdier omkring kildeområdet, men den meget høje værdi i B123 ligger længere nedstrøms end maksimumsværdien for metan. Under alle omstændigheder tyder det på, at kildeområdet er mest reduceret og det nedstrøms område er mindre reduceret. Uden for kildeområdet og den del af fanen nærmest kilden er koncentrationerne generelt ret lave, og lavere end det niveau, ca. 0,4- 2nM, der normalt angives som værende karakteristisk når der observeres deklorering (Yang og McCarty, 1998; Mazur og Jones, 2001). Antallet af gode feltdatasæt er imidlertid meget begrænset, og intervallet er baseret på laboratorieforsøg. Der ser ud til at være en meget svag stigning i brintniveauet mod den nedstrøms ende (om det er reelt er usikkert) men det tyder i modsætning til redoxparametrene på, at systemet bliver mere reduceret. Koncentrationerne er højere end de fleste målinger fra Middelfartvej lokaliteten og på niveau med de mest troværdige værdier målt ved Sortebrovej lokaliteten.

Beregning af den tilgængelige Gibbs energi for redoxprocesser og udvalgte dehalogeneringstrin samt brintniveauerne i de forskellige filtre, er vist i tabel 2.10. Baggrunden for hvordan energien er udregnet fremgår af bilag B12.

Tabel 2.10: Brintkoncentrationer og de herfra beregnede Gibbs energier for makro-redoxprocesser samt to relevante dehalogeneringstrin for filtre i det mellemste sekundære magasin

Gibbs energierne for Mn-reduktion varierer en del og tyder ikke på at denne process har væsentlig indflydelse på brintniveauet. En del af Gibbs energierne for Fe-oxid reduktion ligger meget tæt (fra -22 til -25 kJ/mol brint) hvilket antyder, at Fe-oxid reduktion er en væsentlig mikrobiel proces i systemet. Værdierne for sulfatreduktion indikerer, at sulfatreduktion også foregår i systemet, da Gibbs energier helt op til – 5 kJ/mol brint ses i naturlige systemer (Hoehler et al., 2001). Derimod er Gibbs energien for metandannelse for høj bortset fra ved M1 og B123. Dette på trods af at vandkemien indikerer, at der sker metandannelse i kildeområdet. Dette paradoks ses i mange systemer og kan forklares ved at der findes ”mikronicher” hvor brintkoncentrationen er højere end den målte – og høj nok til at Gibbs energien kommer under ca. -2,5 kJ/mol brint, som ser ud til at være grænsen (Hoehler et al., 2001).

For de to dehalogeneringstrin som Gibbs energien kan beregnes for, er værdierne meget negative, og for cDCE deklorering mere negative end de værdier, der blev beregnet for lokaliteterne ved Sortebrovej og Middelfartvej. Værdierne varierer en del, hvad der formentlig betyder, at processerne, hvis de foregår, ikke dominerer omsætningen af brint. Det er svært at vurdere om den beregnede Gibbs energi er lav nok, da der ikke findes nogen veldokumenterede værdier for hvad tærskelværdien er. Billedet kompliceres yderligere af, at beregningerne for metandannelse indikerer, at der formentlig findes mikronicher med højere brintniveauer og dermed endnu lavere Gibbs energier for deklorering.

2.7.4 Geokemiske ligevægte

Der er foretaget PHREEQC beregninger, hvorved kulstofbalancen kan vurderes, herunder udfældningsfænomener og ion-balancer. For detaljer henvises til bilag 12.

Generelt viser beregningerne at vandtypen er i ligevægt med mineralet Calcit, der medfører et relativt højt baggrundsniveau af uorganisk kulstof. Der er også overmættede forhold for siderit (jerncarbonat), så en forhøjelse af uorganisk kulstof, som følge af en biologisk omsætning, vil derfor være vanskelig at identificere i forhold baggrundsniveauet.

2.7.5 Sammenfatning - redoxsituationen

Baseret på de traditionelle redoxindikatorer (ilt, nitrat, opløst jern, sulfat, sulfid og metan), er det tydeligt at der i området omkring lokaliteten generelt er reducerede forhold i det mellemste sekundære grundvand. Der er typisk iltindhold lavere end 1 mg/l, nitratindholdene er under detektionsgrænsen, der er generelt lave indhold af opløst jern og metan. I kildeområdet er der konstateret endnu mere reducerede forhold, da der ses en tydelig stigning i indholdet af opløst jern og metan samtidig med lidt lavere indhold af sulfat. Målinger af oxidationskapaciteten viser, at der i alle prøver er et potentiale for jernreduktion.

Når brintmålingerne og beregningen af Gibbs energi sammenholdes med redoxkemien i afsnit 2.3, ses at der er tale om et system, som er mest reduceret i kildeområdet. Her er systemet domineret af jern og sulfatreduktion, mens der formentlig foregår metanproduktion i mikronicher. Der er en tendens til mindre reducerede forhold med afstanden fra kilden. I kildeområdet er der brintniveauer, der er karakteristiske for områder, hvor der kan foregå anaerob deklorering. Længere nedstrøms er værdierne lavere, så der tilsyneladende er dårligere betingelser for anaerob deklorering. Beregningerne af den tilgængelige Gibbs energi for processerne er ikke konklusive for den anaerobe deklorering, men værdierne er mere negative end for Middelfartvej og Sortebrovej, hvilket peger på et større potentiale for anaerob deklorering på Rugårdsvej end på de to andre lokaliteter.

Det vurderes, at det er omsætning af organisk stof der er årsag til udviklingen af redoxforholdene i kildeområdet. Det er imidlertid uklart hvilket organisk stof, der er tale om. Der har tidligere været en olieforurening på lokaliteten, men denne er i det store hele bortgravet i forbindelse med et tidligere afværgeprojekt. Der er målt NVOC (ikke flygtigt organisk kulstof) på 6 filtre og indholdet her er mellem 3,6 og 6 mg/l, hvilket er lettere forhøjet i forhold til typiske værdier for sekundære grundvandsmagasiner. Endelig kan indhold af organisk stof bundet til sedimentet også have indflydelse på udviklingen i redoxforholdene. Der er dog ikke nogen signifikante forskelle/variationer i NVOC indholdet, der kan forklare de mere reducerede forhold i kildeområdet. Boring B105 (som dog ikke er filtersat i det mellemste sekundære magasin) viser meget forhøjede indhold af klorid og metan, hvilket kunne være et udtryk for at boringen er påvirket af spildevand el. lign. Det kan på den baggrund ikke udelukkes, at det kan være organisk stof fra f.eks. spildevand, der driver redoxforholdene i visse områder af kilden.

2.8 Mikrobiologisk karakterisering

Den mikrobiologiske karakterisering er alene baseret på kvantificering af tilstedeværelsen af de specifikke nedbrydere Dehalococcoides sp. Kvantificeringen er foretaget af GEUS. Baggrund, materialer og metoder, samt resultater fremgår af bilag 13.

Detektion af Dehalococcoides sp. DNA direkte fra jord og vandprøver er en indirekte måde at undersøge, om der findes mikroorganismer, der kan foretage nedbrydning af PCE/TCE. Det har nemlig været vist, at under bestemte redoxforhold er nedbrydningen af PCE oftest knyttet til tilstedeværelse af mikroorganismer, der tilhører slægten Dehalococcoides sp. Man anvender altså en slags indirekte tilgang, hvor man i stedet for at detektere nedbrydningsgenerne, detekterer den gruppe af organismer, der almindeligvis menes at være dækkende for nedbrydning af klorerede opløsningsmidler og i særdeleshed nedbrydningen fra cis-DCE til VC.

På de to andre fynske lokaliteter Sortebrovej og Middelfartvej er kvantificeringen af Dehalococcoides sp. tidligere foretaget med primersættet 774-1212. Signalet ved brug af dette primersæt var temmelig lavt hvilket vanskeliggjorde tolkningen af analyserne og var med til at hæve detektionsgrænsen for antallet af mikroorganismer. Siden er der i litteraturen beskrevet brugen af et primersæt med et bedre respons (1-259). Dette primersæt og det oprindelige har derfor været anvendt på alle prøver fra Ruggårdsvej-, Sortebrovej- og Middelfartlokaliteterne således at der kan foretages en sammenligning af resultaterne for de tre lokaliteter. Tabel 2.11 viser kvantificeringen af Dehalococcoides sp. i vand og sedimentprøver fra Ruggårdsvej. Prøverne er undersøgt ved brug af de to ovenfor nævnte forskellige primersæt. Resultatet er angivet som celler pr. prøve. Prøvemængden var 100 ml for vandprøverne og 0,5 g for jordprøverne.

Som det fremgår af tabel 2.11 ses der et højere antal af Dehalococcoides sp. i grundvandet i forhold til på sedimenterne. Det kunne tyde på, at bakterierne er forholdsvis mobile (ikke i så høj grad bundet til sedimenterne). Der er endvidere fundet flere Dehalococcoides sp. i lerprøverne end i prøverne fra sandlaget. Da der samtidig er den kraftigste forurening i de lavtydende boringer (typisk ler med sandslirer), er det vanskeligt at konkludere om mikroorganismernes tilstedeværelse har noget med de geologiske forhold at gøre eller om det er knyttet til forureningsudbredelsen. I det mellemste sekundære magasin er det imidlertid tydeligt, at der ses flest Dehalococcoides sp. i kildeområdet (M²) mens antallet aftager med afstanden til kildeområdet (M4). Antallet er også lavt i M1 hvilket svarer godt overens med at boringen stort set er uforurenet.

Tabel 2.11 Kvantificeringen af Dehalococcoides sp.i vand og sedimentprøver fra Ruggårdsvej. Prøvemængder for sediment er 0,5 g og for grundvandsprøver 100 ml.

Det bemærkes, at der er en god overensstemmelse mellem de to primersæt i de prøver, hvor der er et højt niveau af Dehalococccoides sp. Det fremgår endvidere, at det er muligt at finde ret få celler pr prøve med anvendelse af det nye primersæt 1-259. Da der ikke blev fundet signal fra en almindelig landbrugsjord og heller ikke i flere prøver fra de gamle lokaliteter tyder resultaterne på, at primersættet 1-259 kunne være specifikt overfor Dehalococcoides sp. Der er udtaget flere af de fremkomne DNA-bånd og disse er sendt til sekventering for at bekræfte dette.

2.8.1 Sammenfatning - mikrobiologisk karakterisering

Overordnet set er der fremkommet gode (lave) detektionsgrænser for Dehalococcoides sp. ved brug af det nye primersæt. Der er generelt konstateret højere antal mikroorganismer i vandet i forhold til sedimentet, hvilket kan indikere at mikroorganismerne ikke er sedimentassocierede. Dette er lovende for en evt. tilsætning af f.eks. KB1 kulturen, da denne derved vil kunne spredes effektivt i en evt. behandlingszone. Det højere antal af Dehalococcoides sp. i kildeområdet i forhold til de mindre forurenede/uforurenede områder understøtter tydeligt de foregående konklusioner om, at der foregår betydelig reduktiv deklorering i kildeområdet og mere spredt i specifikke områder i forureningsfanen.

2.9 Sammenfatning af forholdene på lokaliteten

Følgende kan konkluderes omkring forholdene på lokaliteten:

• Der er god forståelse af geologien baseret på de udførte boringer. Overordnet er der konstateret en morænelerspakke gennemskåret af mindst to sekvenser af smeltevandssand/sandslirer. I enkelte boringer er der ligeledes konstateret et tredje, nedre sandlag.
• Hydrogeologien styres overordnet af sandlagene på lokaliteten, således at det øvre sekundære grundvandsmagasin er hydraulisk isoleret fra det mellemste og nedre sekundære magasin, der til gengæld vurderes at være hydraulisk forbundet.
• En væsentlig del af kildeområdet er tidligere bortgravet, jf. figur 2.2 der viser opgravningsområdet. Der er typisk opgravet til 4 m's dybde og i den centrale del af kildeområdet ned til 8 m u.t. Der findes dog stadig betydelig forurening i jorden og terrænnært grundvand. Hot spot ligger på forpladsen, umiddelbart øst for den nuværende fabrikshal. Hovedparten af forureningen er beliggende imellem 4 og 9 m u.t.
• Forureningen i sekundært grundvand er rimelig velafgrænset i det øvre- og mellemste sekundære magasin.
• Der er stærke indikationer på igangværende naturlig reduktiv deklorering. I kildeområdet er der tydelig omddanelse af TCE til cis-DCE og VC, mens der kun ses begrænset omsætning til ethen. Dette gælder både i det øvre- og mellemste sekundære magasin.
• Isotop analyserne understøtter at der sker tydelig omdannelse af TCE til cis-DCE og VC, men kun i begrænset omfang til ethen.
• Grundvandet på lokaliteten er generelt reduceret uden synderligt indhold af hverken ilt eller nitrat.
• Området omkring hotspot er domineret af jern- og sulfatreduktion og i mindre grad metanproduktion.
• Indholdet af opløst jern korrelerer godt med analyser for sedimentets oxidationskapacitet der viser, at der et et potentiale for jernreduktion.
• Brintmålingerne understøtter generelt vurderingen af redoxforholdene og beregningen af Gibbs frie energi viser at der er et potentiale for reduktiv deklorering.
• Det vurderes at det er omsætningen af organisk stof der driver redoxforholdene. Det er uklart om det er den tidligere olieforurening i området, eller naturligt forekommende organisk stof – enten bundet til sedimentet eller opløst i grundvandet. NVOC indholdet er lettere forhøjet, men varierer ikke tilstrækkeligt til at kunne forklare de mere reducerede forhold i kildeområdet.
• Metoden til måling af specifikke nedbrydende mikroorganismer er blevet forbedret i forhold til tidligere projekter på Middelfartvej og Sortebrovej (se Fyns Amt 2004b og c). Der er generelt konstateret Dehalococcoides sp. i både jord og grundvand fra lokaliteten. Der er konstateret flere Dehalococcoides sp. i grundvandet end på sedimentet, hvilket kunne indikere at mikroorganismerne ikke er så kraftigt bundet til sedimentoverfladen.
• Der er målt højere indhold af Dehalococcoides sp. i kildeområdet end i de andre områder, hvilket understøtter vurderingerne af, at der foregår betydelig reduktiv deklorering i kildeområdet.

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

Version 1.0 Februar 2007, © Miljøstyrelsen.