Borrning i förorenade områden? Charlotte Sparrenbom, Geol. Inst. Lunds Universitet

Transkript

1 Borrning i förorenade områden? Charlotte Sparrenbom, Geol. Inst. Lunds Universitet

2 Innehåll Geologi/hydrogeologi Föroreningar Transport av föroreningar Risker Arbetsmiljö Smarta undersökningar för undermarksförståelse

3 Lektor i geologi vid Lunds universitet SGI SWECO /VBB VIAK Forskning Undervisning 3:e uppgiften Kvartärgeolog i grunden fokus idag på grundvattenkvalitet och smarta undersökningsmetoder

4 Föreoreningstransport beroende av geologi i området år From Åkesson et al (Journal of Hydrology)

5 Förståelsemodell viktig

6 Grundvattensystemet långsamma processer Vattenkvalitet beror på uppehållstid och vad som finns i marken

7 Vad styr föroreningsspridningen? Hydrauliska gränser till t.ex. ytvattendrag och litologiska förändringar (förändring i berggrund och/eller jordart) såsom t.ex horststrukturer, sprickor el dyl. Vid täta jordlager bör undersökning och bedömning finnas gällande kanalbildning (makroporer) Andra befintliga verksamheter Typ av ämne och källa 7

8 Vad är en förorening? Vanligtvis menas ett eller flera ämnen som samlats i en sådan koncentration i vattnet att de orsakar problem för djur och människor. Biologisk? Radioaktiv? Naturlig eller mänskligt orsakad? Primära och sekundära föroreningar? Synergieffekter? 8

9 Källor? Punktkällor Diffusa källor Linjespridning 9

10 Varför borra i förorenade områden? Ca områden i Sverige 4 olika riskklasser Riskklass 1, mycket stor risk Riskklass 2, stor risk Riskklass 3, måttlig risk Riskklass 4, liten risk Ca områden riskklassade idag

11

12 Vanligt förekommande föroreningar Aromatiska kolväten (långlivade och fettlösliga) Halogenerade aromatiska kolväteföreningar (ännu mer stabila och mer fettlösliga) Bekämpningsmedel såsom DDT, Toxafen, Klordan, HCH Industrikemikalier PCB (polyklorerade bifenyler), PCN (polyklorerade naftalener), bromerade flamskyddsmedel, Biprodukter vid tillverknings- och förbränningsprocesser PAH (polycykliska aromatiska kolväten), HCB (Hexaklorbensen) och dioxiner

13 Vanligt förekommande föroreningar Brandbekämpning PFOS (Perfluoroktan sulfonat), PFOA (perfluoroctansyra) Olje- och petroleumspill - Bilar och lastbilar - Läckage av kolväteföreningar Bensinmackar - Läckage av kolväteföreningar Industritankar - Läckage av kolväteföreningar Nedgrävda oljetankar (villor) Läckage av kolväteföreningar 13

14 Vanligt förekommande föroreningar Jordbrukskemikalier Djurhushållning bekämpningsmedel - gödningsmedel Avföring nitrat, ammoniak, medicinrester, bakterier, virus och parasiter Avloppssystem (eller avsaknad därav)» Avföring nitrat, ammoniak, medicinrester, bakterier, virus och parasiter» Mänskliga hormoner som östrogen etc» Antiseptiska ämnen (triclosan, silver m fl.) 14

15 Vanligt förekommande föroreningar Deponier/soptippar Cocktail som är beroende på vad som deponerats samt deponins ålder både gasformigt och i löst/vätskefas Spridning av jordbruksslam Tungmetaller (Cd, Ag, Pb, m fl.) Dioxiner, bromerade flammskyddsmedel, ämnen från datorer/elektronik såsom visimut, indium, tellur, palladium, platina, antimon etc Smittämnen virus, bakterier, prioner 15

16 Vad styr transport av föroreningar i mark och vatten? Kemiska/fysikaliska egenskaper är avgörande Fri fas/olöst produkt Löslighet Densitet Flyktighet Adsorption/absorption Desorption Advektion Dispersion Nedbrytning Radioaktivt sönderfall 16

17 Spridning av föroreningar Icke-reaktiva föroreningar: advektion (i med princip grundvattenflödet) samt genom hydrodynamisk dispersion (mekanisk blandning samt molekylär diffusion) 17

18 Spridning av föroreningar DNAPLs (Dense non-aqueous phase liquids) kontra LNAPLs (Light non-aqueos phase liquids) olika spridningsmönster Kräver speciella överväganden Fri fas Fri fas Löst i vatten Löst i vatten 18

19 Ålder på föroreningen Från Parker et al. 2012, AQUA mundi

20 Klorerade lösningsmedel Englöv et al. 20

21 Vad finns för risker när vi borrar i en förorening? Påverkan under borrning liksom i andra undermarksarbeten (läckage av ytterligare kemikalier köldbärarvätskor, oljor etc..) Föroreningar från markytan/ytliga lager dras med ner Läckage längs med foderrör beroende på tätningen Hydraulisk kontakt mellan borrhål Från Risberg

22 Spridningsrisker vid energiborrning Risk för kortslutning av vattenbärande lager (obs filterlängd!!) Risk för läckage mellan akvifärer vid pumpning pga nivåförändringar Syrehalt i vattnet ändrar redox och därmed kemiska miljön påverkar nedbrytning Kemisk reaktion mellan förorening och borrmaterial Termisk påverkan, kan påskynda föroreningsflykt i gasform Från Olle Andersson

23 Arbetsmiljö!!

24 Skyddsutrustning och säkerhet

25 Smarta undersökningsmetoder Geology från resistivitetsmätningar, Kv. Renen, Varberg

26 Förstå hydrogeologi och föroreningarna Att ha kontroll och förstå situationen!

27 Grundvatten för framtiden? Sverige behöver satsa medel på grundvattenområdet -> dricksvattenförsörjning och för miljömålen en giftfri miljö och grundvatten av god kvalitet. Miljögifter och hälsofarliga ämnen är av stor relevans för grundvattnet och dricksvattenförsörjning Mänskliga verksamheter riskerar att få mycket långsiktiga konsekvenser för vår grundvattenresurs. Vi har dålig koll på vårt grundvatten!!

28 TACK FÖR UPPMÄRKSAMHETEN!