Borrning i förorenade områden?
Charlotte Sparrenbom, Geol. Inst. Lunds Universitet
Innehåll
• Geologi/hydrogeologi
• Föroreningar
• Transport av föroreningar
• Risker
• Arbetsmiljö
• Smarta undersökningar för undermarksförståelse
• 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
Föreoreningstransport beroende av
geologi i området
0
From Åkesson et al. 2015. (Journal of Hydrology)
10 20 30 40 50 60 70 år
Förståelsemodell viktig
Grundvattensystemet – långsamma processer
Vattenkvalitet beror på uppehållstid och vad
som finns i marken
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
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
Källor?
• Punktkällor
• Diffusa källor
• Linjespridning
9
Varför borra i förorenade områden?
• Ca 80 000 områden i Sverige
• 4 olika riskklasser
– Riskklass 1, mycket stor risk
– Riskklass 2, stor risk
– Riskklass 3, måttlig risk
– Riskklass 4, liten risk
• Ca 20 000 områden riskklassade idag
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
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
Vanligt förekommande föroreningar
• Jordbrukskemikalier
– – bekämpningsmedel
– - gödningsmedel
• Djurhushållning
– 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
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
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
Spridning av föroreningar
• Icke-reaktiva föroreningar: advektion (i med
princip grundvattenflödet) samt genom
hydrodynamisk dispersion (mekanisk blandning
samt molekylär diffusion)
17
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
Ålder på föroreningen
Från Parker et al . 2012, AQUA mundi
Klorerade lösningsmedel
Englöv et al.
20
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
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
Arbetsmiljö!!
Skyddsutrustning och säkerhet
Smarta undersökningsmetoder
Geology från resistivitetsmätningar, Kv. Renen, Varberg
Förstå hydrogeologi och föroreningarna
Att ha kontroll och förstå situationen!
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!!
TACK FÖR UPPMÄRKSAMHETEN!
