Syftet med vattendirektivet

Transkript

1 Syftet med vattendirektivet att bevara och förbättra vattenekosystemens kvalitet att främja en hållbar vattenanvändning som grundas på en långsiktig förvaltning av vattenresurserna att säkerställa att vatten finns tillgängligt i rätt mängd, på den och vid den tidpunkt när det behövs

2 För att uppnå en hållbar vattenförvaltning skall vi sträva efter att alla typer av vatten i Europa skyddas genom direktivet (yt-, grund, kustvatten osv) alla dessa typer uppnår en god status tillämpa ett nytt tillvägagångssätt som innebär att utsläppsgränsvärden kombineras med kvalitetsnormer flodområdena (avrinningsområdena) kommer att vara utgångspunkten för alla frågor som gäller vatten de totala vattenkostnaderna bör återspeglas i priset på vatten, så att principen polluter pays förstärks och nyttjarna får se vad vattnet verkligen kostar medborgarna tar en mer aktiv del i förvaltningen av vattenresurserna lagstiftningen rationaliseras och harmoniseras

3 Grundvatten problem försurning, kväve, mikroorganismer, saltvatten, Radon, grundvattensänkning 25% av de personer som har kommunalt vatten försörjs med grundvatten, 25% är konstgjort grundvatten och resten(50%) är ytvatten ca brunnar för permanentboende brunnar för fritidshus 2100 kommunala vattenverk de 13 största vattenverken levererar ca 40% av allt kommunalt vatten mellan 60-70% av alla större vattentäkter har vattenskyddsområden I en enkät till 80 st kommuner 1984 svarade 51% att de hade fastställda skyddsområden.

4 Miljökvalitetsmål Grundvatten av god kvalitet Grundvattnet skall ge en säker och hållbar dricksvattenförsörjning samt bidra till en god livsmiljö för växter och djur i sjöar och vattendrag

5 Skillnader mellan yt- och grundvatten - Grundvattnets strömningshastighet är låg och uppehållstiden normalt lång i jämförelse med förhållandena i vattendrag och sjöar. - Grundvattnets riktning och flöde är svårare att bestämma än ytvattnets och likaså magasinets storlek, avgränsning och sammansättning. - Grundvatten är inte omblandat som ytvatten (vattendrag), vare sig horisontellt eller vertikalt. - Den kemiska sammansättningens variation med tiden är normalt liten hos det opåverkade grundvattnet. - Det är kostsamt att undersöka och provta grundvatten, samtidigt som den flexibilitet och valfrihet inte finns, att efter omständigheterna tex byta provtagningsplats, som när det gäller ytvatten. - När väl ett grundvattenmagasin blivit förorenat är det svårt att återställa

6 Arbetsgången vid grundvattenövervakning kan ha följande utseende Fastställande av syfte, dvs vad som skall mätas och varför. Hydrogeologisk undersökning. Fastställande av en övervakningsstrategi, dvs när, var och hur provtagning skall ske. Genomförande. Bearbetning, tolkning och utnyttjande av resultaten.

7 Syftet för övervakning varierar -Dokumentation av sammansättning och naturliga variationer hos av människan opåverkade grundvattenmagasin - Dokumentation av förändringar orsakade av olika mänskliga aktiviteter av diffus karaktär, tex gödsling, bevattning, bekämpningsmedel, vägsaltning osv. - Olika typer av forskning rörande processer i mark och grundvatten. - Kontroll av komsumtionsvatten (kontroll av lämplighet och fortlöpande övervakning). - Kontroll av processvatten till industrin (kontroll och övervakning). - Övervakning av grundvattenföroreningar från punktkällor tex soptippar, täkter, transportolyckor, industrier.

8 Hydrogeologiska undersökningar - Jordart - jorddjup - lagerföljd. - Bergart - spricksystem. - Akviferens (magasinets) volym, sammansättning, hydrauliska egenskaper. - Akvifertyper och antal. - Grundvattenytans (tryckytornas) läge - gradient - strömningsriktning - variationer. - Grundvattenflödets storlek och variation. - Grundvattenbildningens storlek och variation (nederbörd,infiltration mm). - Grundvattenuttag i eller i närheten av undersökningsområdet mm.

9 Grundvattenströmmning

10

11 Provtagningsnät - Omfattningen, dvs antal provtagningsplatser. - Lokalisering. - Typer av provtagningsplatser (befintliga och/eller nykonstruerade). - Anläggningsmetoder och konstruktionsmaterial. - Provtagningsnivå (nivåer). - Naturliga variationer och provtagningstäthet (tidsmässigt).

12 Densitetens effekter på spridningen A B C Flöde

13 Variation i nitrathalt under året Nitrat-N ,00 3,82 J J 7,64 A 11,46 S 15,28 O 19,10 N 22,92 D 26,74 30,56 J 34,38 F 38,20 M 42,02 A M 45,84 49,66 J J 53,48 A 57,30 61,12 S 64,94 O

14 Olika komponenter i en tidsserie

15 Provtagningsplatser -Källor. - Gropar och schakt (i tex grustag). - Grävda brunnar. - Borrade brunnar i berg och jord. - Observationsrör (för hydrogeologiska undersökningar). - Tappkranar. - Diverse specialutrustningar för att ta små vattenprov in-situ.

16 Provtagning - Vilken utrustning som används. - Vilka analyser som görs i fält. - Hur proverna förbehandlas. - Hur proverna hanteras och lagras. - Provtagningspersonalen.

17 Provtagning

18 Omsättning av vattnet

19 Omsättning av vattnet - Hur förändras grundvattnets sammansättning med tiden? - Hur mycket vatten måste omsättas före provtagningen? - Hur avgöra när tillräcklig omsättning erhållits? - Hur skall omsättningen utföras? Tömmning eller kontinuerlig pumpning? - Var skall pumpen placeras i förhållande till intaget (silröret)?

20 Skiss över försöksuppställning Rör Vattenyta Pumpplaceringar Provtagningsnippel Intag med kran

21 Omsättningspumpning 3,5 3,0 Konduktivitet, log ms/m 2,5 2,0 1,5 Nedre del Övre del Startvärde 1, Rörvolymer

22 Indikationer för risk för utfällning och igensättning - Höga ph-värden (över 7,5). - Hårdhet (om karbonathårdheten överstiger 300 mg/l). - Järnhalt (om Fe-halten överstiger 0,25-0,5 mg/l). - Manganhalt (om halten överstiger 0,2 mg/l och ph-värdet är högt).

23 Provtagning/provtagare - Olika typer av hämtare, dvs allt ifrån burkar till mer avancerade konstruktioner. - Existerande (permanenta) pumputrustningar tex dränkbara-, ejektor- och centrifugal(sug)pumpar. - Portabla pumpar för stora brunnar (>3"). - Specialprovtagare för 2"-rör (se bilaga 8.2). - Stationära anordningar för in-situ provtagning/mätning (tex BAT-provtagaren).

24 Provtagare Backventil Prov Luft Prov Rör Gummislang Bottenventil Vakuumflaska Luftpump Ballongpump Hämtare Vakuumpump

25 Olika provtagningsförfarandens inverkan 100 Fe. mg/l 50 Slangpump Hämtare Mammutpump, kvävgas Mammutpump, luft Rörvolymer

26 Krav på en bra provtagare - Lätt gå ned i 2"-rör. - Vara tillverkad av material som ej påverkar provet. - Ha en sådan funktion och verkningssätt att ett kemiskt opåverkat prov kan uppfodras. - Ha en sådan kapacitet att vattnet i röret kan omsättas ordentligt. - Ha ett reglerbart flöde så att prov kan tas med ett så lågt flöde som möjligt. - Klara av erforderliga lyfthöjder. - Vara lätt att rengöra i fält. - Vara lätthanterlig och portabel. - Vara funktionssäker (hållbar för både fysisk och kemisk åverkan). - Vara ekonomisk (inköp/drift).

27 Specialprovtagare - Hämtare: Med eller utan bottenventil samt hämtare av Ruttner-typ mfl. - Sug- och vakuumpumpar: Bensin och eldrivna centrifugalpumpar, slangpumpar. - "Syringe"-provtagare och liknande. - Mammut-pumpar (air-lift). - Luft/gas pumpar (gas displacement). - Ballong pumpar (bladder). - Elektriska dränkbara pumpar: Centrifugal-, kugghjuls- och spiralpumpar. - Luftdrivna, dränkbara pumpar (enkel och dubbelverkande kolvpumpar mm).

28 Provtagarens påverkan på provet - Urlakning av ämnen från konstruktionsmaterialet. - Adsorption på konstruktionsmaterialet. - Avgasning av lösta gaser (främst O 2 och CO 2 ) och lättflyktiga organiska föreningar. - Tillförsel av O 2 och CO 2 mfl.

29 Fältanalys - Fältmätning: Mätning av tex temperatur, ph, EC, Eh, O 2 mfl med elektroder direkt vid provtagningen. - Fältanalys: Noggrannare och kompletterande analyser av tex alkalinitet med portabel utrustning i fältlaboratorium. - Laboratorieanalys.

30 Relationer mellan ph mätt i fält och i laboratoriet ph-lab 6 ph-lab ph-fält ph-fält

31 Relationen mellan luftat och icke luftat prov mätt i laboratoriet 8 7 ph-luftat ph-lab

32 Problem vid filtrering - Provet kan luftas genom användandet av olämplig filtrerutrustning eller ovarsam hantering. - Filtret kan "läcka ut" ämnen. - Adsorption och jonbyte kan ske i filtret. - Igensättning av filtret under filtreringen kan förändra dess egenskaper.

33 Inverkan på halten Fe av filtrering, konservering och lagring av ett källvatten från Vallentuna. 0,4 Fe-koncentration, mg/l 0,3 0,2 0,1 Ofiltr. rumstemp. Ofiltr. kylskåp Filtr. kons. Ofiltr. kons. Filtr. okons. 0, Veckor

34 Konservering - varför - Utfällning. - Adsorption på provflaskans väggar. - Adsorption på partikulärt material i provet. - Biologisk påverkan.

35 Adsorption av Pb (10 ppb) på flaskor av olika material och ph (efter Struempler, 1973) Adsorption % Surgjort till ph 2 Borsilikatglas; ph 2 Borsilikatglas, PE, PP; PE; C ph 6 PP; D ph 6 Borsilikatglas; E ph Dagar

36 . Effekter på ph under lagring av CO2-rikt vatten i olika typer av provflaskor. 7,6 7,4 ph 7,2 7,0 100 ml plast 250 ml plast 100 ml glas 6,8 6, Veckor

37 Provflaskor

38 SLUTSATSER OCH REKOMMENDATIONER.

39 Omsättning av vattnet före provtagning. - Det är viktigt att se till att allt vatten i hela brunnen blir omsatt - Ev. bör pumpens läge varieras för att eventuella döda volymer skall omsättas. - Extra noggrannhet om pumpning kombineras med provtagning med - Total tömning är ett dåligt alternativ som bör undvikas - I brunnar och obsrör där silröret är kort i förhållande till den totala längden och inga döda volymer existerar bör en omsättning av ca 10 brunnsvolymer vara tillräcklig före provtagning. - I bergborrade brunnar och i brunnar med långa eller fler silrör erhålles blandprov. - Sedimenterat akvifermaterial /utfällningar i röret rörs upp och påverkar - Utfällningar på rörväggarna och eventuella skrapas loss vid provtagningen. - Valet av material måste vara avhängigt vilka ämnen som skall analyseras.

40 Jämförelse mellan olika provtagningsutrustningar. Vattenprovet kan påverkas av det sätt på vilket provet tas med förändringar av den kemiska sammansättningen som följd. ph, lösta gaser, redoxpotential m m kan påverkas liksom flera jämviktssystem, antingen direkt eller indirekt. - Valet av provtagningsutrustning måste anpassas till undersökningens syfte, - Det tekniska handhavandet av utrustning kan ge upphov till större avvikelser - Provtagningsrör, oavsett material, bör rengöras med lämpliga intervall - Ballongpumpar bästa provtagningsutrustningen för att ta opåverkade prov. - Hämtare av Ruttnermodell kan vara bra provtagare - Dränkbara elektriska pumpar är lätthanterliga - Luft/gaspumpar kan med N2 som drivgas och rätt handhavande ta acceptabla prov - Vakuumpumpar är olämpliga för vattenprovtagning om vattnet innehåller lösta gaser - Mammutpumpar är direkt olämpliga för vattenprovtagning och bör aldrig användas. - Vid provtagning på stora djup bör trycksatta prov tas - Provtagningen bör utföras med minimal

41 Fältmätning. -Fältmätning med elektroder/sk "test-kits" är utmärkta för översiktliga inventeringar - -Vid ph / elektrodmätning är val av instrument, elektrod samt skötsel/ kontroll viktigt -Täta kalibreringar med färska och tempererade buffertar -ph bör mätas både i fält och i laboratoriet -Ett prov för bestämning av aggressiv - CO2 är ett utmärkt - Buffertflaskor märkta med tillverknings-datum och gärna ett "bäst före" datum.

42 Fältanalys. -Alltid ph -Komplicerade/besvärliga analyser under primitiva förhållanden i fält bör undvikas. -Alkalinitet bör analyseras omedelbart eller, om proven kyls, vid dagens slut. - Prov för alkalinitet skall alltid transporteras väl

43 Filtrering. Filtrering av vattenprov i samband med provtagningen är i många fall nödvändig: 1. När akvifermaterial medföljer vid provtagningen. 2. När brunnen/röret korroderat invändigt. 3. När grundvattnets sammansättning medför utfällning - Vid metallanalys bör proven filtreras i fält, genom väl lakade och tvättade filter. - Vid Fe-analys bör provtagning och filtrering göras i ett steg för att undvika luftning - Om och hur filtrering skall göras måste anpassas till vilka analyser som skall göras

44 Konservering. -Konservering bör göras i fält. -Vid metallanalyser bör även ett ofiltrerat och konserverat prov tas. -Syran skall vara absolut fri från föroreningar. -Konservering förhindrar biologisk aktivitet i provet -Det konserverade provet kan laka ut ämnen ur provflaskan - Partikulärt material som passerat filtret kommer att påverkas av konserveringen

45 Transport och lagring -Provflaskorna skall fyllas helt och med försiktighet från botten på flaskan. -Alla prov bör transporteras och lagras väl kylda till +4 C. -Valet av provflaskor är viktigt samt viktigt att korkarna är täta och helst konformiga. -Diffusionstäta plastflaskor när proven förväntas innehålla lösta gaser och övertryck -Prov för bestämning av marmoraggressiv kolsyra bör tas regelmässigt första gången -Standard Methods' rekommenderade lagringstider bör ej överskridas - Provflaskorna skall tvättas noggrant och för metallanalys skall de vara syratvättade

46 Systematiska fel/skevhet och tillfälliga fel