10 1 0~ Oppdragsrapport. Forurensning av drikkevannsbrønn på Sundreøya i AI kommune Resultat av sporstoff-forsøk

Transkript

1 o Norges vassdrags- og energiverk NORGES VASSDRAGS- OG ENERGIVERK BIBLIOTEK Herve Colleuille og Nils-Otto Kitterød Forurensning av drikkevannsbrønn på Sundreøya i AI kommune Resultat av sporstoff-forsøk Oppdragsrapport ri' T ri.'" Tri' T rrl' T rn. rrn T rrn T ril" T ril I1 t IIIII I IIIII IIIII IIIII tililiill t III ' I1 t Il ~ I-I...j~ ~ J-~I..J +"I-I-'..J ~ ~I-I-I +- I-I-l-l +..I-I-l 1IIII I I II IIIII1111 IIIII t I It IIII1I1111 rililiill t II II I I I I Il I I I I I l I I I I I I I I I I I I I I I I I I Tr~'T~lTr~'ir~'T ir~'tr~ ' III1I III tillill :!-!~ '~~-r.i!~t t-r-:~ T ~:~~ ~ t4>" tif~ Y: Hydrologisk avdeling X:

2 NVE NORGES VASSDRAGS OG ENERGIVERK TITTEL Forurensning av drikkevannsbrønn på Sundreøya i Ål kommune. Resultat av sporstoff-forsøk. SAKSBEHANDLER Herve Colleuille og Nils-Otto Kitterød RAPPORT DATO 10. juni 1998 RAPPORTEN ER åpen OPPDRAGSGIVER Ål kommune - Teknisk etat OPPLAG 35 ISBN: SAMMENDRAG Denne rapporten er skrevet på oppdrag fra Hallingdal Bergboring på vegne av Ål kommune(012.cz). Ved Hallingdaiselvi der den renner ut i Oppsjø er det etablert en 19 meter dyp brønn i elveavsatt grusig sand. Denne forsyner Sundre vassverk som har ca abonnenter. I forbindelse med grunnvannsforurensning og en mage-tarmepidemi som fant sted i begynnelsen av januar 1998 ble NVE Hydrologisk avdeling forespurt om å gjennomføre et sporstoff-forsøk for å spore forurensningskilde. I samråd med Ål kommune ble det bestemt først å benytte en enkel numerisk modell som hjelpemiddel for å få et bedre bilde av strømningsforholdene i de aktuelle løsmassene på Ål (Colleuille og Kitterød NVEs oppdragsrapport ). Det ble også gjennomført kartlegging av løsmassene med geo radar for å visualisere heterogenitetene i avsetningen. På grunnlag av disse undersøkelsene og mistenkte forurensningskilder ble 5 injeksjonspunkt valgt. Det ble både anvendt NaCl og et nytt syntetisk laget sporstoff (DNA-tracer). Sporstoff-forsøkene viser at det finnes vannførende lag som fungerer som foretrukne strømningsveier og som fører vann til inntaksfilteret til pumpebrønnen meget raskt. Overensstemmelsen mellom resultatene fra sporstoff-forsøkene 2D-simuleringene og opplysninger fra georadarundersøkelser gjør det mulig å faslå at årsaken til forurensning i grunnvann på Sundreøya er lekkasjer fra hovedkloakkledningen langs riksvei 7 på høyde med vestre hjørne av idrettsbana. Ut fra disse resultatene er det foreslått å sikre grunnvannsforekomsten på Sundreøya ved å avskjære vanntilsig fra fjellsiden og Ål sentrum. Beregninger for dimensjoneringen av det planlagte drenasjesystemet er inkludert i vedlegg. Konsekvensen av dette tiltaket bør imidlertid utredes. EMNEORD Grunnvann drikkevannsforsyning forurensning sporstoff-forsøk DNA-tracer elektrisk ledningsevne. ANSVARLIG ~RSKR: /~&-c<-..~ Arne Tollan avdelingsdirektør Kontoradresse: Middelthunsgate 29 Postadresse: Postboks 5091 Mal 0301 Oslo Telefon Telefax Bankgiro: Postgiro Org nr: NO MVA 1011

3 Innholdsfortegnelse Side 1. Innledning 2. Stratigrafi i elvesletta 3. Strømningsforhold 3.1. Observerte grunnvannstander 3.2 2D-simulering av strømningsforholdene 4. Sporstoff-forsøk 4.1. Metodikk 4.2. Injeksjonspunkt 5. Resultat og diskusjon 6. Konklusjon Referanser 18 Vedlegg 1: Vedlegg 2: Resultat av DNA-traceranalysene Frekvensanalyse av nedbørsdata Dimensjonering av drenssystemet

4 Forord Grunnvann er vanligvis godt beskyttet mot forurensninger har høy hygienisk kvalitet stabil temperatur og er normalt billigere enn overflatevann. Myndighetene i Norge oppfordrer derfor til økt bruk av grunnvann til drikkevannsforsyning. Grunnvann er imidlertid ikke 100 % skjermet mot forurensning og er sårbart for påvirkning gjennom menneskelig aktivitet. Urbaniserte områder er spesielt utsatt og det finnes mange potensielle kilder til grunn vannskontaminering: septikktanker avløpsledninger deponier industri... Et grunnvannsuttak bør derfor ha en tilfredsstillende lokalisering i forhold til forurensningskilder og akviferens evne til å transportere filtrere og rense potensielle forurensninger. Grunnvannsforsyning sikres vanligvis ved å beskytte områder i nærheten av drikkevannsbrønnen. For å avgrense området forutsettes det imidlertid en god kjennskap til strømningsforholdene og til de potensielle forurensningskildene. Nedgravde oljetanker som lekker etter å ha ligget i grunnen i mange år er en kjent trussel mot grunnvann Uff. Gardermoen). Lekkasjer fra slitte kloakkledninger kan også være aktuelle problemer. NVE ble kontaktet av Hallingdal Bergboring AS på vegne av Ål kommune med forespørsel om å bistå i arbeid med å gjennomføre et sporstoff-forsøk. Forsøket skulle gjøres i løsmassene nedenfor Ål sentrum hvor kommunen tar ut grunnvann til drikkevannsforsyning. Bakgrunnen for disse undersøkelsene var en mage-tarmepidemi som fant sted i Ål kommune i januar Den mest sannsynlige årsaken til denne epidemien var et uhell som skjedde under arbeidet med rehabilitering aven kloakkledning langs riksvei 7. Kunstig tilsatte sporstoffer kan være velegnet til å spore forurensningskilden. Det er imidlertid ikke alltid lett å finne gode injeksjonspunkter spesielt gjelder det for anisotrope og heterogene akviferer. I samråd med Ål kommune ble det derfor bestemt å gjennomføre georadarundersøkelser og å benytte en enkel numerisk modell for å få et bedre bilde av strømningsforholdene i løsmassene i det aktuelle området. Simuleringene var ment å brukes som hjelpemiddel for å velge injeksjonspunktene og for å beregne oppholdstider i grunnvannet (Colleuille og Kitterød 1998). I denne rapporten presenteres en sammenstilling av sporstoff-forsøket. Hensikten med sporstoff-forsøket er å bestemme grunnvannets strømningshastigheter og å kartlegge strømningsveier. På denne måten kan vi teste ulike hypoteser for hvordan kloakken eventuelt kunne spres til vannforsyningsbrønnen på Sundreøya. I denne undersøkelsen fant vi det hensiktsmessig å kombinere bruk av et konvensjonelt sporstoff (NaCl) med DNA-sporstoff. DNA-sporstoff er en kjemisk syntetisk biopolymer som bærer spesifikk alfanumerisk informasjon som kan påvises og identifiseres i meget lave konsentrasjoner. Denne nye teknikken er brukt som hjelpemiddel for å kunne fastslå med sikkerhet forurensningskilden. Denne metoden ble nylig framstilt av professor Peter Alestrom ved Norges veterinærhøgskole og har tidligere vært lite benyttet i forbindelse med slike grunnvannsundersøkelser. Det kan imidlertid nevnes at teknikken ble vellykket anvendt i Østmarka for å fastslå lekkasjer fra Nordre Puttjem inn i jerbanetunnelen Romeriksporten. Ved denne anledning vil vi gjeme takke alle parter som har bidratt i dette arbeidet. Spesielt vil vi nevne: Geir Veslegard (Hallingdal Bergboring AS) Harald Varlid og Øystein Tåmeby (Ål kommune Teknisk etat) Ame Stavn (Næringsmiddeltilsynet for Hallingdal) Jakob Torgersen (Norges veterinærhøgskolen) og Halfdan Benjaminsen (NVE). O~ Herve Colleuille prosjektleder 3

5 1. Innledning Ål kommune etablerte i 1988 en pumpebrønn for uttak av grunnvann på elvesletta ved Hallingdalselvi der den renner ut i Oppsjø. Pumpebrønnen forsyner Sundre vassverk som har 2000 abonnenter. Borebrønnen er 19 m dyp med filter fra 13 til 19 m under terrengoverflaten. Pumpekapasiteten ved overføring til høydebasseng er ca. 30 l/s. Pumpen har ca. 4 driftsperioder i løpet av et døgn. Området på Sundreøya og Rikterøyni er beskyttet etter klausulering og anvendes som friluftsområde og idrettsplass. I forbindelse med grunnvannsforurensning og en mage-tarmepidemi som fant sted midt i januar 1998 ble NVE Hydrologisk avdeling forespurt om å bistå med undersøkelser for å spore forurensningskilden. Den mest sannsynlige årsaken til denne epidemien var et uhell som skjedde i begynnelsen av januar under arbeidet med rehabilitering aven kloakkledning. Uhellet skjedde ved kloakkledningen som går langs riksvei 7 på høyde med vestre hjørne av idrettsplassen (fig. 1). Mellom riksveien og idrettsplassen går en dreneringsledning som ender i en synkekum ved peilerør Il. I denne synkekummen ble det også registrert kloakkutslipp. Under kartlegging ble det også funnet en gammel kloakkledning som går fra riksveien til Hallingdalselvi via parkeringsplassen (fig. 1 ). Den gamle ledningen ble også mistenkt for å kunne ha ført vann mot Hallingdalselvi l. På grunn av heterogeniteter i avsetninger og mulige lekkasjer i disse ledningene kan det være mange ulike transportveier fram til pumpebrønnen. En annen årsak kan være at forurensning har vært transportert med Hallingdalselvi. Hensikten med sporstoff-forsøket er å teste disse ulike hypoteser for hvordan kloakken eventuelt kunne spres til vannforsyningsbrønnen på Sundreøya. Det kritiske spørsmålet er hva vannets transporttid fra potensielle kilder fram til pumpebrønnen er. Det kan ta fra noen timer til noen uker før sporstoff som er injisert ved forskjellige steder i elvesletta dukker opp i pumpebrønnen. Transporttiden avhenger av strømningshastigheten i elvesletta som kan variere sterkt over hele elvesletta og i dybden. NVE foreslo derfor å utføre strømningssimuleringer for å illustrere mulige strømningsveier og for å få en bedre forståelse av hvilke parametre som er viktige med hensyn til strømningshastigheter og -retninger. Simuleringene var i første omgang ment også å kunne benyttes som hjelpemiddel for å estimere vannoppholdstiden i elvesletta. Det var også ønskelig å gjennomføre kartlegging av løsmassene med georadar for å få best mulig inntrykk av heterogenitetene i avsetningen. Georadarundersøkelsene ble utført samtidig med det preliminære sporstoff-forsøket. Resultatene er imidlertid ikke fullstendig bearbeidet ennå på grunn av tekniske problemer med programvaren. Slike sporstoff-forsøk er kostbare å gjennomføre fordi det krever vannprøvetakning over lang tid og fordi analysene er relativt dyre. Det var derfor nødvendig å begrense antall injeksjonspunkter over elvesletta. Resultatene av de forenklede to-dimensjonale simuleringene samt av georadarundersøkelsene ble benyttet som hjelpemiddel for å velge injeksjonspunkt for sporstoff. I denne rapporten presenteres en sammenstilling av sporstofforsøk (metode resultater og diskusjon). Det er også inkludert beregninger for dimensjoneringen av et drensrør. Dette nye drenasjesystemet er ment å kunne avskjære vanntilsig fra fjellsiden til elvesletta for å beskytte l Undersøkelser viste imidlertid senere at den gamle kloakkledningen var tett og ikke kunne ha ført kloakk til elva. 4

6 Pumpebrønn AI sentrum i l ~ord Overflatevann Elvesletta/fast fjell Observasjonsbrønn Hovedkloakkledning Gammel kloakkledning Dreneringsledning Figur 1. Kart over elvesletta på AI Hallingdal 'Y Injeksjonspunkt V"\

7 vannverket på Sundreøya fra innstrømning av potensielle forurensninger fra Ål sentrum. En del opplysninger som foreligger i denne rapporten er allerede gitt i NVEs oppdragsrapport Det er imidlertid nødvendig å oppsummere disse informasjonene for å få en god oversikt over problematikken og datagrunnlaget. 2. Stratigrafi i elvesletta Elvesletta består av fluvialmaterialer hovedsakelig grusig sand med et steinrikt lag i den Øvre delen (5-6 m). Det grove topplaget er dårlig sortert og består av alle komfraksjoner fra sand til store steiner (steinene er runde). Dette relativt tette materialet bærer tydelig preg av å være hurtig avsatt av store vannmasser (flomlag/moreneavsetning). Noen boringer viser at løsmassenes mektighet varierer mellom ca. 10 til 20 m i elvesletta. Den største dybden ligger i den østlige delen av Sundreøya der elva renner ut i Oppsjø (ca. 25 m) og den minste dybden ligger i den vestlige delen av Rikterøya (ca. 8 meter). Stratigrafien i de dypere delene av akviferen er imidlertid dårlig kjent på Ål. Det foreligger ingen kvartærkart over løsmassene på Ål og vi har ikke presise informasjoner om dannelseshistorien for avsetningene på elvesletta. Sedimentene i det aktuelle området er deler av et delta og pumpebrønnen ved Sundreøya ligger på en sandig grusvifte. Det fremgår også av pumpetesten og komfordelingsanalyse at det vann førende laget hvor filteret til pumpebrønnen er etablert har en relativt høy permeabilitet. Georadarundersøkelsene som ble gjennomført av NVE var ment å gi verdifulle indikasjoner om heterogenitet i elvesletta (struktur lagdeling). Georadaren sender ut en elektromagnetisk impuls som reflekteres av fuktighetskontraster i undergrunnen. På georadarprofilene kunne vi se flere strukturer som indikerte stor heterogenitet i avsetningen. Dette er i overensstemmelse med hva vi forventer i en delta-avsetning dominert av smeltevann fra isbreen. Registrering med georadar langs en transversal profil midt i elvesletta viste opptreden av klare reflektorer som består av grove sedimenter og som kunne tyde på forekomst av flomlag (fossile elveløp). Bearbeiding av resultatene fra georadarundersøkelsene har dessverre ennå ikke blitt utført på grunn av et teknisk problem med programvaren. På grunnlag av flybilder og opplysninger fra kommunen kan en si at et gammelt løp til Hallingdalselvi ble gjenfylt av store steiner i begynnelsen av årene slik at Sundreøya og Rikterøyni i dag danner en sammenhengende slette. I den Øvre delen av akviferen kan det gamle løpet fungere som en foretrukket strømningsvei. Dette gamle elveløpet kan være et viktig infiltrasjonsområde for vann fra Hallingdalselvi. Bunnen til dette gamle løpet (2-3 m) består av finere og mindre permeable sedimenter som trolig reduserer kommunikasjonen med de dypere lagene. 3. Strømningsforhold 3.1. Observerte grunnvannstander Beliggenheten av grunnvannsbrønnsobservasjon (peilerør) og pumpebrønnen i elvesletta er vist i figur 1. 7 peilerør ble nedsatt i 1987 i forbindelse med grunnvannsundersøkelser og etableringen av grunnvannsbrønn på Sundreøya. 6 av disse peilerørene er fremdeles aktive i 1998 (1 3A 3B 4 5 6). Fem nye observasjonsbrønner (8 9 loa lob 11) ble etablert i slutten av januar og to nye i begynnelsen av februar (12 13) (Hallingdal Bergboring AS). Bakteriologiske analyser viste at vannprøvene tatt i slutten av januar i brønnene 11 (1-5 m dyp) 10 A (4-8 m dyp) 10 B (13-17 m dyp) 8 (2-4 m dyp) var av dårlig vannkvalitet. 6

8 SK (NGO) - koordinater 5 cm ekvidistanse 40 meter Observasjonsbrønn ~ Figur. 2 Observerte grunnvannstander i elvesletta på Sundreøya og Rikterøya Ål i Hallingdal. Grunnvann Overflatevann

9 Synkekummen med kloakk i nærheten av peilerør 11 ble derfor mistenkt for å ha ført kloakk til pumpebrønnen. NVE har anbefalt å plassere tre nye observasjonsbrønner i den vestre delen avelvesletta for å få et bedre bildet av strømningsforholdene i dette området og for å vurdere strømning fra fjellsiden. Etableringen av disse tre nye brønnene er også av interesse for å kalibrere og oppdatere 2D strømningsmodellen i elvesletta på Ål (Colleuille og Kitterød 1998). Figur 2 viser endringer i grunnvannstand i elvesletta våren Surfer programverktøy (Golden Software Inc.) er anvendt for å lage grunnvannskart over Sundreøya og Rikterøyni ved forskjellige datoer. De observerte grunnvannstandene som er målt i mars og april 1998 (ved pumpedrift) benyttes som grunnlag. Disse grunnvannstandene gir en relativt grov forenkling av grunnvannsforholdet fordi det er for få observasjoner over elvesletta men de gir verdifulle indikasjoner om hovedstrømning i det aktuelle området. Grunnvannstrømmen går mer eller mindre parallelt med Hallingdalselvi og ut i Oppsjøen. Strømningsmønsteret er relativt uendret i løpet av den aktuelle perioden ( ). Man kan imidlertid legge merke til at grunnvannivået i elvesletta på Rikterøya og på den nedre delen av Sundreøya (punkt ) varierer litt over tid uten at vannivået i nærheten av pumpebrønnen endres. Årsaken til variasjonen i vannstandene (5-10 cm) er sannsynligvis knyttet til endringen i vannmengde som infiltreres fra fjellsiden ved nedbør og snøsmelting. Nedbørsdata og vannføringsdata i Oppsjø er imidlertid foreløpig ikke tilgjengelig for den aktuelle perioden. Det er derfor ikke mulig å utføre regresjonsanalyser som kunne påvise eventuell relasjon mellom grunnvannstandene i elvesletta og vannstandene i elva. Vannstandene i pumpebrønnen ble ikke målt i denne perioden og senkningstrakten er derfor lite tydelig. Imidlertid kan man si ut fra figur 2 samt fra figur 15 i NVEs oppdragsrapport (Colleuille og Kitterød 1998) at den hydrauliske gradienten mellom pumpebrønnen og den nordre og vestre delen avelvesletta er mye lavere enn mellom pumpebrønnen og elva. Dette tyder på at den gjennomsnittlige hydrauliske ledningsevnen er større i retning til elvesletta og Oppsjø enn til elva. Dette betyr at det sannsynligvis er tettere lag i bunnen av elva D-simulering av strømningsforholdene De foreløpige 2D simuleringene (Colleuille og Kitterød 1998) belyser en del viktige problemstillinger ved vannverk på Sundreøya. De illustrerer hvor viktig Hallingdalselvi er for strømningsmønsteret samtidig som infiltrasjon fra fjellsiden endrer innstrømningsområdet. Hallingdalselvi presser vann inn i løsmassene spesielt øverst på elvesletta og deretter strømmer vannet mer eller mindre parallelt med Hallingdalselvi. Ved elvebredden nedenfor stryket strømmer en stor del av grunnvannet tilbake i akviferen under elva mens langs grensen til fast fjell strømmer vannet mot Oppsjøen. Både beliggenheten av innstrømningsområder og vannmengden som infiltreres ved innstrømningsområdene har stor innvirkning på strømningsmønsteret i elvesletta. Ved ekstrem nedbør intens snøsmelting eller kunstig infiltrasjon kan en stor mengde vann strømme fra fjellsiden til pumpebrønnen. For å få et bedre estimat av strømningsprofiler over elvesletta er det imidlertid ønskelig med 3D modellering for å kunne beregne vannoppholdstider i akviferen på en sikrere måte. 8

10 4. Sporstoff-forsøk Hensikten med sporstoff-forsøk er å bestemme grunnvannets strømningshastigheter og -veier. I denne undersøkelsen er valget av sporstoffer blitt bestemt av følgende punkter. Sporstoff må ikke ha toksiske effekter av kjemisk biologisk eller fysisk art og må ikke akkumulere i grunnvannsmagasin ut over forsøksperioden. Sporstoff bør ha lave adsorptive egenskaper med løsmassene slik at det følger grunnvannsbevegelsene uten vesentlig forsinkelse. På grunnlag av ovennevnte punkter og tidligere erfaringer fra eget arbeid med sporstoffforsøk (Kitterød 1994; Pedersen 1997) ble det funnet hensiktsmessig å kombinere et konvensjonelt sporstoff med et nytt syntetisk laget sporstoff. Det konvensjonelle sporstoffet vi valgte var NaCl. Fordelen med NaCl er både økonomisk og praktisk. Man kan benytte sporstoff i form av et vannløselig salt (kok-salt blandet med vann). Opptreden av NaCl kan detekteres ved å måle elektrisk ledningsevne på vannprøver manuelt v.h.a. et konduktivimeter og automatisk v.h.a. logger og sensorer. Ulempen med NaCl er at Na+ og cr ionene kan binde seg med løsmassene (særlig i leirrike avsetninger). Spredningen over et stort areal i elvesletta kan også gjøre at den ankommer pumpebrønnen med udetekterbar ledningsevne. Dessuten hvis man benytter salt alene som sporstoff er saltløsningen bare mulig å påvise i form av ulike pulser som indikerer gjennombrudd av sporstoffet fra et eller flere injeksjonspunkter. Dette gir imidlertid informasjon om hvor den enkelte pulsen kommer fra. Det var derfor ønskelig å benytte et annet sporstoff i tillegg som kunne gi mulighet til å identifisere sporstoffet med sikkerhet. Vi har derfor foreslått å utnytte en teknikk som nylig ble foreslått av professor Peter Alestrom ved Norges veterinærhøgskole2. Med DNA-tracer forstås i denne forbindelse en kjemisk syntetisk biopolymer som bærer spesifikk alfanumerisk informasjon som kan påvises og identifiseres i meget lav konsentrasjon. Bruk av DNA-molekyler som sporstoff har flere fordeler sammenlignet med radioaktive isotoper og andre uorganiske forbindelser. Først og fremst er DNA et naturlig organisk molekyl som ikke er toksisk og nedbrytes i naturen. Det er derfor ingen risiko å tilsette DNA-tracer i grunnvann som forsyner et vannverk. DNA-molekyler kan kodes og detekteres vha. en såkalt PCRmetode og DNA-sekvensering. Disse teknikker er kjent og alminnelig brukt i biomedisinsk forskning f. eks. for å fastslå opptreden av sykdom (kreft AIDS.. ). Teknikken krever imidlertid tilstrekkelige sikkerhetstiltak ved å forberede behandle og analysere tracerne både i laboratorier og under feltarbeid for å unngå krysskontaminering. For nærmere opplysninger av det metodiske grunnlaget for DNA-analyser henvises det til litteraturen (Alestrom 1995; Sabir et al. 1997; Torgersen et al. 1998). DNA-teknikk har vært lite benyttet tidligere for å studere transport til grunnvann av stoffer fra forurensninger. Undersøkelsen har derfor medført utvikling av prosedyren for injeksjon av DNA-sporstoff samt prøvetaking. De første forsøkene ble gjennomført i løsmasser ved forsøksstasjonen Moreppen (Gardermoen-flyplassen (Sabir et al. 1997)). Vi nevner også at teknikken ble vellykket anvendt i Østmarka for å fastslå lekkasjer fra Nordre Puttjern inn i jernbanetunnelen Romeriksporten (Pedersen 1997). 2 Anvendelse av DNA som merkemetode av produkter er patentsøkt og kommersialisert i samarbeid mellom Forskningsparken i Ås og P. Alestrom gjennom selskapet Chem Tag AS. 9

11 4.1 Metodikk Prosedyren for injeksjon og prøvetaking av DNA-sporstoff er fullstendig beskrevet i NVEs oppdragsrapport (Colleuille og Kitterød 1998) og vil derfor ikke presenteres her. Det ble spesielt understreket fare for kontaminasjon med DNA-prøvene og gitt instruksjon for å unngå krysskontaminasjon. Injeksjon av sporstoffene (unntatt det preliminære forsøket) ble gjennomført av Hallingdal Bergboring AS etter prosedyren utarbeidet av NVE. Ål kommune var ansvarlig for prøvetaking av vannprøver for DNA-analyser samt manuelle målinger av den elektriske ledningsevnen. Sporstoffene ble tilsatt via injeksjonsrør ved seks ulike punkter og det ble anvendt både klorid og DNA tracere med ulik identitet. Prøvetaking i pumpebrønn ble igangsatt på samme tid som injeksjon. Prøvetaking ble utført med en automatisk vannprøvetaker (ISCO) som ble plassert i pumpehuset. ISCO-prøvetakeren var programmert til å ta vannprøver hver time i pumpebrønnen. Den elektriske ledningsevnen ble målt manuelt i hver prøveflaske og en vannprøve for DNA-analyser ble tatt hver 4 timer. Datalogger registrerte den elektriske ledningsevnen i vann fra pumpebrønnen hvert 10. min. I tillegg ble grunnvannstandene i pumpebrønnen logget automatisk også hvert 10. min. I det preliminære forsøket ble det injisert 10 kg NaCl oppløst i 500 liter vann. Ut fra resultatene fra det preliminære forsøket ble saltkonsentrasjonen økt til 20 kg pr. 500 liter vann Injeksjonspunkt På grunnlag av georadarundersøkelsene boringene 2D-simuleringene og mistenkte forurensningskilder ble 5 injeksjonspunkt valgt. I tillegg ble det utført et preliminært forsøk bare med det konvensjonelle sporstoffet (NaCl) for å få indikasjon på hvor lang oppholdstid vi kunne forvente i nærheten av pumpebrønnen. Resultatene fra dette preliminære forsøket er også benyttet som grunnlag for å velge plassering av de andre injeksjonspunktene med hensyn til avstand til pumpebrønnen og forventet transporttid. Dette var ment også å gi verdifull indikasjon med hensyn til samplingstettheten av vannprøver for DNA-analyse. Tabell 1 gir en oversikt over de gjennomførte sporstoff-forsøkene. Plasseringen av samtlige injeksjonspunkter framgår av kartskisse (figur 1). Punkt Dyp Spesielle forhold Avstand Dato - klokka Sporstoff lob m Grov sedimenter 23m 2S.02 kl. 14:00 Nacl (10 kg i SOO I vann) m Fine sedimenter SOm OS.03 kl. 11:10 Nacl (20 kg i SOO I vann) + DNA tak l lsb m Grov sedimenter 130m OS.03 kl. 11 :S7 Nacl (20 kg i SOO I vann) + DNA tag 2 ISA 6m Fine sedimenter 130m OS.03 kl. 13:21 Nacl (20 kg i SOO I vann) + DNA tag m Ikke kjent avsetning 100m OS.03 kl Nacl (20 kg i SOO I vann)+ DNA tag 4 kum 3m Kloakk ledning 300m OS.03 kl DNA tag S Tabell 1. Oversikt over injeksjonspunkt injeksjonsdato og anvendt sporstoff. Preliminært forsøk (NaCl) Vannprøvetaking i januar viste dårlig bakteriologisk kvalitet ipeilebrønn lob som ligger mellom pumpebrønnen og den mistenkte synkekummen ved vika i Oppsjø (se figur 1). Peilebrønn lob med filter fra 13 til 17 m dyp ble derfor valgt som injeksjonspunkt for dette 10

12 ~ _ ~ _ ~~ _ ~ _ L ~_ ~ _ L _L~_ ~ _ e- u en Cl) t: > Cl) III Cl t: c ]l 50 W e 64 o -Cl) :::l -Cl) 62 r:: > Cl) /I) C) r:: 60 r:: 'O ~ W l l l l l l ) l I I l.i l I I J t I I I I J l t I I I I l I l I I I I I I l I I I I l I I I I I I _ 1_ J _L_ L J._ L-_ '_ J _ J.._'-..I _ L_'_ J_J. _'- _'_.i _ L _ '_..1 _.L _ L _'_.i _ L _ '_.J _.L _ L _1_..1 _ L _ '_..1 _.L _ L J _ L _ I I I I I I' f I I I I I I I I I I j I. 1 I I I I I I I I I I I I I' I I I I' I I I I I I l I I I 1 I I I I' l ' I " I l 'I I I I I I I I' I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I l'" --r-.j I I I I I I I I l J l j I I ("'" I I f I I I I I I I + - to" - 1- I - ""* - to -1- -t -. - r r -1- -f -. - t " t- - I - ' " pa t I'" ""1 :: t 'i I I I J I l I I I I I I I I I I I I I I I I J l I I I I I f I l I I I I j 1 ""'_III!I!!!JIIIII I I I l I I I I I f I I I I I - r - r -'-1-'-'--'- T ' -1--' I J I I I J I I I I I I I I f l I I I I I I I 1 I I I I I I I I ~ 1 I _ 'f.. _ 1_ -1_ _ I _.of... _ 1_ _ I _..l... " _ I-...t _ ~ _ I- _ 1_ ~... J I I I I I I' l r I I I I " I' I I t 1 " 1 I Mars I I f I I I I I I f I I I I I ) I I ) I I I I. - T T - r T l" " - T r I ~- I I I I I I I I l 1 I I I l I J I I I I - T - i - j- l - r I - i - i -1 :- I - T -- -I- I I I I t I I I t f I I I I I J 1 I I I... '- _1 _ J _ 1. _ ' 1_ l _ L _ 1_ J _ ' 1 L _ 1_ J _ I I I 1 I I 1 I I I t I I I I j I " I I.I -1-'-1- I I - I-...t -. ~ _ I I I I I I I I I I I I I - C -I-' - i I.! _ L I I I I I I I I I I I I I ~-T-r--l-r- r 1- T-r~-1-rj I I I I I I I. ~ _ +. _ J... _ 1_ 4 _ I- _ 1_.4 _.j.. -_ I- _ 1_ 4 _ I- _ I I I t J l I I l April l I I l I 1 I I I 1 l. I I - - T i - r T - r -- i - r I I I J _.!.. _ ' I _ 1. _!... _'_"! _..L l I I I 1 I 1 I I --1'" I I I J _ l _ '-J_ J_ L_~J _ l_'-j _~_ L I I I I I I I I I I I I I I I r I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I J _.L_L~_.i_L_LJ_.L_L~_.i_L I I I l I I I " t I I l +' I I " ~: : : : I : : : : _ " _ '_..L~~ _.J _ 1. _ 1 I I 1 I I I I I I f I I. r I t I I I J I' f) I I I I I I I I I ' t--f I t- -i t J- -{ - ""* - ~ -1-..:.f J- -t -..f-... t )- -t - ""* - I '1 I t I I I. I I I I ) J I I I I I : ~ : -:&:.. - l I I I ~ I I I I I I I I I 1 I ) I ) I I Mars I " I I I I :' t : I : Figur 3. Logget elektrisk ledningsevne (øverst) manuelle målinger av elektrisk ledningsevne (nederst). April I Il

13 preliminære forsøket. Dette røret står på en relativt kort avstand fra pumpe brønnen (23 m) og har filter omtrent på samme dybdenivå som inntaksfilteret til pumpebrønnen. Dermed er det mulig å anta at strømningen i dette området er tilnærmet horisontal. Injeksjonsbrønn 14 i elva (NaCl + tag 1) Senkningen av grunnvannstand i brønninfluensområdet forårsaker store strømnings gradienter fra elva. Dette gjør at brønnen har et stort forsyningspotensiale direkte fra Hallingdalselvi. Dermed viste de forenklede simuleringene at transporttiden fra elva inn i pumpebrønnen kunne være veldig kort (noen timer/dager). Det var derfor svært interessant å få kartlagt oppholdstidene fra Hallingdalselvi og inn i pumpebrønnen. På grunnlag av georadarundersøkelsene ble injeksjonsfilteret fastsatt til 3-4 m under elvebunnen i et lag som var ment å bestå av fint og homogent materiale. Injeksjonsbrønn 15B (NaCl + tag 2) På en georadarprofil ca. 120 m ovenfor pumpebrønnen ble det sett klare reflektorer meter under overflaten. Disse reflektorene ble antatt å bestå av grove sedimenter noe som ble bekreftet senere under boring. I dette grove laget ble injeksjonspunkt 15 B satt ned med filter m under overflaten. Dette injeksjonspunktet var ment å gi en indikasjon på hvor godt dette grove laget kommuniserer med det grove laget hvor pumpefilteret er plassert. Injeksjonsbrønn 15A (NaCl + tag 3) Mellom det grove laget og overflaten var det mindre av energien i signalet som ble reflektert. Det ble antatt at dette hadde sammenheng med finere sedimenter i dette laget. Dette nye injeksjonspunktet ble satt ned med filter 3-5 m under overflaten. Dette injeksjonspunktet er ment å gi en indikasjon på kommunikasjonen mellom det finere laget i toppen og det mer høypermeable laget på m (15 B). Injeksjonsbrønn 11 (NaCl + tag 4) I synkekum ved peilerør 11 ble det observert kloakk i januar Denne synkekummen ble derfor mistenkt å ha ført kloakk til pumpebrønnen. Avstanden til pumpebrønnen er om lag 100 m og det var svært ønskelig å finne oppholdstiden fra dette punktet og inn i brønnen. Injeksjon i kummen ved nordvestre hjørne av idrettsplassen (fag 5) Hensikten med dette injeksjonspunktet er å etterligne kloakkutslippet. Det ble injisert store mengder vann (12 m 3 /t i ca. 7 timer) dels for sikre seg mot at sporstoffet ble liggende igjen i dreneringsledningen og dels for å etterligne det som skjedde ved forholdene under kloakkutslippet. Injeksjon av vann ble stoppet etter 7 timer da vannstanden i synkekummen ved brønn 11 begynte å stige. Det ble ikke injisert salt i dette injeksjonspunktet. 5. Resultat og diskusjon Gjennombrudd av saltløsning Figur 3 viser de manuelle og loggede målingene av den elektriske ledningsevnen i perioden Det er ikke god overensstemmelse mellom de manuelt målte verdiene og de loggede. Relasjonen er dessuten ikke linear (se rapport ). De manuelle målingene er veldig ustabile og mangler sammenheng. Verdiene for den elektriske ledningsevnen gjør ofte kraftige hopp mellom to sett av 24 vannprøver. Dette tyder på at det var noe galt med 3 De manglende loggede målingene for perioden 1-7 april skyldes feil sensortilkobling. 12

14 I I I I I I I I I I. I I I I I I I I I I I I I t I - r -- T -'-'1' -r 1-r-- - r - 1- T --"'t -'-I-r-.. - r 4 - t - '-T '"1-.-- r -- r r -r:-1- r -'- T r'" - r'-'j I I I j I I I I I l I I I I I I I f I I I I I I t t J I I I I I l I I l I I I I I I I I I l I 1 l I I I I I I I I I I l I I l I I I I I I I I I ) I I I I I l I J I I I I I I I I I I I I I I l I 1 I J I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I J I I I I I I I I I I I I I I I I I I I l t I I I J 4-~4-~-~~-~1-~4-~4-T4-~-~~-~1-r4-r4-~-~'-~~-~4-r4-r~ - +-~~-~4-r4-r4-+-~-~4-~4- I I I l I I I I I I I l I I I I I I l I I I I I t I I I I I I I I I I I I I I I I I I i 1 I I I I I I I I I I I 'I' I t I I I I I I I I I j I I I 1 _ I I I I I I I l J I 'I I I I l I I I I I r I I I I l t I I r-l t -1- -i -1'-.-1- r... I I-... Jo-.; -t- -1- t I'"'" I- -t ;-f--i ":1- -I... t- -1-' t... _I-~-... -I- O I t I I I I I I I I I l I I I I I I I I I f I I I I I I I I I I I I I t J I ' l I I I I -en I I J l I J l J f I I 'I J I' t I I l :::l -; 54 c > :g 53 C) c c 52 l J I I l! I I J I t 1 t '" -I f I- ~ - t-- -l (- -f -} l-- -f - '"" I I-..f f Ilt Ilt I I tit til' " Ilt 1 I I I I I I J I I I I I I I l I I I I I I 1 1 I I I I I I I I J I ~ l J I f II I I I I I I 1 I I I I I I I 1 I J I I I I I I I I I l "' ltf I J It' I 1 I J ti) 1 t I I 1 J I t i l i I I I I J I 1 1 I I I I I I 1 I I 1 1 I J l I l t l j -I _ I- _ 1_... _ 1 1_..1 _I-..i _ I- _ 1_ ~ _ 1_+ _ 1_ '"' _ ~~ _ J- -I _1... _ 1_ "' _1_..1 _ I- ~_ t- -4_ ~ _1_+ _ 1_ 4 _l-"' _ " -I_I-... 1_'" _1 _ 4 _lo _ I I l I 1 l I I I I 1 I I.1 I I I I I I I f ( I I J I 1 l 1. 1 I t I I 1 I 1 t J t I I I I I l I l' I I I I l l I I I I I '1 I I I I l J O I I I I I I I I I 1 I I I I I I I I I I I I I t I I I I I I 1 I I J I t I I 1 _ L _1_.J. _1_ 0 - '-..J _ L -l_ 1. -J- J. _1_.l _1_...l '~ -.L.J _ L -J-.L _1_ J. _1_...1 _ L J _ lo...j _ L J. _ 1_.l._ 'l-.j _ L -l _ L _I... l. _1_.L _ I_ :.J _I- J _ L..J::" I I I J f I f I I I I I l 1 f 1 ti' I l I I I t I I I I J I I I 1 I I til' I I t I 'tl 00 I I I l l J 1 I I I I I J I I ~ J l J I I I...~ I I J I I t 1 1 J l I _1_ 1....'- -l... L.J... L... L... L r'... I _I...J... L J... L I_..l '- -l... L J~ -'... L... 1_.l _L..1 _Lol _ L.J I I l' f L I I I J I I 1 I I J I I l l l w 'I I 1 J I I 1 I I l I I 1> f ".I 1 O I O ~ f I I l I I I I I l I I I I I 1 l '" I 1 I t J...1_ L~~8!- J _ L_I_l..l_L.J_LJ _ L...1_1._1_1. 1_1_..1 _L L.J_ 1. _1_1_1_.1..1 _L -.i._ I t ~O I I I I I 1 I I I I I I I I I I j 1 " 1 I I I 1 I1 I t J I 1 1 ~ 1 I J : : g :~W : O :: ::::::::::::::::::::::::::::: I:: ::::::: :.: -'_ L ]l _L.J -. L -'...- L _I_ l. _ 1_.l_'_.l_L J _ L _I... L... '....1_1_ '-.J _ L J... L _ I _ l. _ I '-.l_l...j_ L _'_ L _1 _ 1... '-.1_'-.J... L'..J... J I t j J I Ilt 1 I I 1 I l I I I t J I 1 I I 1 I I I I J I I I I I I 1 I I 1 I I J I I I I I I I ltf' 1 I' I j 'J I 1 t I I I I f 'I I' I I fl" I ' t' Februar Mars April Figur 4. Loggede målinger av den elektriske ledningsevnen en 2- CII c > CII Ul C) C c 'tl ~ W l' I 1 fl' I I t l I I I l I I I I I I t I I l I I I I l I I I 1 I' I l I I I I I I I I I 1 I I I I I I I I I i I I J I I I I l I I I I 1 I I I I I I I I I 1 I I l I I I I I 1 I f I I I l I I I I I f I I I I t I I l I I I I f I I I I1 I1 I I 1 I I I I I I I I 1 I I I I' I' ) I I' J' I 1 I 1 I I ' I11 III I I I I I " I I I I ti' I I I I I I l I1 I I fil I1I I' 1 I J I I l I 1 I 1 I I I I I l I ' l I l I I I I I I I I 'I' I I I I I I I I r I I I I I 1 I I 1 I I I 1 I l l I ti' I f I I I I' 1 I I I I I fil J I I I l I I I I I I f I I 1 l I' I I l til I1I I1 I I I 1 1 I I I I I I 1 I I I I I I I I I I r l i 11-1-'- I- r 1111 t -' - '- j- '- III Ilt -'-'- '- ' '-. - I- r ' l l 1 T (... - r 'j' T.I - ' - 1- '- '- 11 j" T I i I I 1 I I fl' t I I 1 1 I I J I ~ I I I I 1 I I I I I ti' I 1 I I I 1 I I I " I ~ I I I I I i I I 1 I I I I I I l I I 'I I t I I I I I I It' I I I I 1 J I I I I I I I I f I I I I I I l t I I 'I I I I til I I I 1 I 'I I I II f I I I I I I 1 I I I I I J 1 I I I I I 1 I I I 'f J 1 I 1 I fil' I I11 I' J I I I I I I I I I I I I 1 f I I f I I I' I I ti' I I I I I l I I I I I 1 J I I I I I 1 I 1 I l 1 J 1 I I I I 1 I I 1 I 1 I I I I I.J -' _'_1_ J_ L L 1..l.J.J..J - L L L 1..1.J J J _I_J... '_ L L.1..l.J J..J _1_1... 1_ L L 1..l.J J J _'_J_ L L L 1..l.J J..J _1... 1_1_ L L 1.:.l..1 J J _1_'-... I I I I I I I I I' I I It" I I I I I l' I I I I I I I l l I I I 1 I I I l I I I I I I I 1 I I I I I I I I I 1 I I I I I' I 'I I I I I I I I I I I I 1 I I I J l I I I I I I I I l I 1 I1I I I I I I I. I1I l I 'I I I I I I I 1 I I I I I I I I I I I I I I I I f I I1I I I I I I I I I 1 I I I' I I I 1 I I 1 I I I' I I I I' I' I I I 'I 1 I I I I I I I I' I I I I I I I f I I11 t I I' I1I I " I' I I I I I I' I I f I l I I I I 1 I I I ~ " 1 I l I' I f I I I 1 t I Ilt I I I I I I I I I ~ ' I I l til I I 1 I _ Jo< Jo I- Jo t... -f-'- I- f-... ol f J... -I-l- hl- t I I l J I I I I I I I I I I fil l' l I I I I I I I I I l I 1 I I I 1 I I I I I I I. L I I 1 I 'I I I I I l I I I I I I I 1 I I I I I I I " I l I I I I I1 l I I I I1 J I I I I I I fil I I I I l I I J 1 I 'Il J I I I I I.J I I I ' J I ' I I 1 I 1 I I 1 I I I I l " I I I I I I 1 I I l I I I I 1 I I I I I I I I I I 1 I I I I I' I I 1 I l I I I J 1 I I I I I 1 I I I I J 1 I 1 I J I I l l 1 I I I I I I I J I I I J I l I I I. :I I I I I I r I I I '. 1 - r r r T r r r T "1.. "':'.-1-'- r r r T " r r r T" -'-'-1.- r:" r r T'''' I --r -r r r Ti I I l J I I I I I I I I I I I I ~ J I I I l I I I I I I I I I I I I I I I I I I l I I I I I t l I I I I I I I I l I I I I I j I I I I I I l I I I l ti' I I I I I 1 I I 1 I 1 I I 1 1 I I f I I 1 I 1 I I t I I I' " I I I I I I I I I I 1 I I I I I I1 'l :f I I I I' 11' I I I _1 _'... '_ '...! J '... ' L L!.. l..! 2_1_1_'_1...!.. L 1.. l l.jj_'_ I_ l_ L!.-.!. l.j.j _ -".! I I l I I I I I fil I I l 1 I I ti' I l I I I I I 1 I I I I I I 1 I I 1 I I I I I l I l Il' I I I l I I l I I I I l t I I I I I I I I I I ~ I I I 'I I I I 1 I I I l 1 I I 1 I' 1 I I l 'I ' I I I I I 1 1 I I l 1 I I l j ti' I I I I I I I " I ' I I I I I ' I I I ' I I I1 I' I' I I I I I I I1 1 I I I 1 l I I I I I I 1 I J 1 I 1 I I I I' I I I I ' I I I I I l I I I I I I I I I I f J I I 1 I I 1 I I l I' fil I I I ffi I I I I I I I I I1 1 I I 1 I ) I I '" I I l I I I 1 I J I I 1 I I I I 1 I ). I I l I 'I I I I I I I J l J I l I I I I I I I 1 I I I 1 J 1 o o o o o o ~ co ai o NON C\I C\I o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o co ai ~ ~ g ~ ~ ~ ~ o N ~ co ai ~ ~ g ~ ~ ~ ~ o N Figur.5. Logget gjennombruddskurve (preliminært forsøk). 13

15 måleapparatet eller med prosedyren som ble benyttet (ukalibrert sensor støy på sensoren... ). Selv om vi kan konstatere at de loggede og manuelle målingene viser samme trenden med maksimum og minimum konsentrasjon av salt i vannet på samme dat0 4 bør man ikke basere fremtidige eksperiment på slike manuelle målinger: De manuelle målingene skulle angi når det ankommer salt i pumpe brønnen slik at man kunne øke samplingstettheten av vannprøver. De var også ment for å kalibrere de logge de målingene. Vi måtte derfor anvende kalibreringsmålingene som ble gjennomført ved NVEs laboratorium i oktober 1995 selv om kalibreringen helst bør gjennomføres in situ. Den naturlige konsentrasjonen av salt i vannet (bakgrunnsverdien) varierer også litt i pumpebrønnen over tid. Dette gjør det vanskelig å kvantifisere gjenvinning av salt over tid. Figur 4 viser den loggede elektriske ledningsevnen i perioden Den preliminære injeksjonen ble foretatt ipeilebrønn lob den 25. februar ca. kl. 14:00 og de andre den 06. mars mellom k1.l2:00 og 14:00. Man ser tydelig opptreden av tre signaler som indikerer gjennombrudd av saltløsning. Det første gjennombruddet av NaCl (preliminært forsøk) ble registrert etter 60 min mens maksimum passerte etter 110 min. Det ble registrert verdier som er ca 30 % større enn bakgrunnsverdien. Figur 5 viser den loggede gjennombruddskurven. Verdiene avtar eksponensielt med tiden etter å ha nådd toppen. Det tok ca. 1 døgn før saltkonsentrasjonen var tilbake på tilnærmet opprinnelig verdi. Ca. 70 % av saltet var gjenvunnet etter 20 timer. Figur 6 viser den loggede elektriske ledningsevnen i perioden Den første delen av perioden ( ) viser store endringer i de målte verdiene over en kort periode. Figur 7 viser at disse svingningene skyldes endringer i vannstand i pumpebrønnen som følge av aktiviteten i pumpebrønnen. Målingene viser stabile verdier for den elektriske ledningsevnen i ca. 12 timer før verdiene begynner å øke. Maksimum er registrert ca. 30 timer etter injeksjon. Signalet er imidlertid meget svakt. Det er registrert verdier som er bare 2-3 % større enn bakgrunnsverdien. Det tok flere dager før saltkonsentrasjonen var tilbake til den opprinnelige verdien. Det er imidlertid umulig å estimere hvor mye salt som er gjenvunnet fordi den laveste verdien som ble registrert den 29. mars er betydelig lavere enn verdien før injeksjon. Naturlige fluktuasjoner av bakgrunnsverdien over den aktuelle perioden og støy på sensoren kan forklare dette. Det tredje gjennombruddet av NaCl er registrert ca. 26 dager etter injeksjon mens maksimum passerte etter ca. 30 dager (3-4 april). Gjennombrudskurven er relativt flat (2-3 % økning) og målingene indikerer fortsatt opptreden av salt 41 dager etter injeksjon da forsøket ble avsluttet. Man kan konstatere at selv om det ble benyttet dobbelt saltmengde i injeksjon i forhold til det preliminære forsøket når de to gjennombruddskurvene en maksimumsverdi som er betydelig lavere enn i det preliminære forsøket (ca. 70 % lavere) og sprer seg over lengre tid særlig den siste gjennombruddskurven. Dette indikerer at gjennombrudd av salt skjer over en lengre periode og at sporstoffene har spredd seg over et større areal eller at en del ioner har blitt adsorbert i løsmassene. Forsøkene viser at det ankom to ulike saltfronter med maksimum konsentrasjon etter ca. 30 timer og 30 dager etter injeksjon. Opptreden av NaCl med disse to markerte fronter indikerer gjennombrudd av sporstoffet fra et eller flere injeksjonspunkter. Gjennombrudd av DNA-sporstoff En oppsumering av resultatene av DNA-analysen er vist i tabell 2 mens de fullstendige resultatene er gitt i vedlegg 1. PCR-analysene for DNA-tracere l 3 og 4 var negative for alle prøvene i perioden men var positive for de fleste prøvene for DNA-tracer 2 og i 4 Den største verdien er f. eks målt. den 6 mars ca. kl. 12:00 og den minste den 29 mars. 14

16 E 51.!: Ul.:. Cl> c:: Cl> > Ul 50.5 Cl c:: C "C ol!! 50 iii 49.5 injeksjon T - -. T - - r... - r - - ' r -.- ' - r" -r - I"'"" - 1- T -I ""'" T... - r - - r - - r. - r-.-r - r... ' """'- 'T.- - T - - T - - r I I I I I I I I t I I I l t f I I I I I I I I I I l ': I I I I I t I I I I I I I I I I : : : : : : ~ : : : I I : :! : I : ~ : : : I I : : I : ~ : : : : : : I I I : : : : I I I I I I I I I I I I f I I I I J I I I I I I I: I ~ t I I t I I I I I I I I I I j -!- ~ -:- ~ -:- ~.~ - ~ ~ -~ ~ - ~ J -~ ~ -:-l-:-! -:- ~ -:-~ ~~ ~ ~ - ~ ~ - ~ ~ - ~ ~ -:- ~ -:-l-!- ~ -:- ~ I I I I I I I l I I I I I I I I I I I l ' I I ': I I I I I t I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I J l I I I I I I I l I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I J I I I I 1 ': I I I I I I I t I I I I I I I I I I J I I I t I I f I I I I I I I I I I I " I I I I I I I I I t I I I I I I I I I I I ' _ 1' 1 I I I I I I I I I I l I I 'rl-.l...' I I I I I I I I I I I l L..J _ L..J_ L..J_ L..J _L.I_L.1_'_.1 _1_.1. _ 1_.1._'_ L..J r /';-..J_I...~_ L.l_L.1_'_.1_'_1. _1_ 1._'_.1. I I I I I I I J 'I I l I I I I I I I I I I d t I I I I I I -. I I I ril I I I 1 I \ t I I I I I I ( I I I I I I ) I I I I I l I I l I I l I I I I I I I I I J I I ' I I I I I I I I I I 1 I I I ;';'.pi I!!i~~.. rr i -:- i -:- ~ -- I I I I 'l l I I I j I I I I I I I I I t I I l J I I I I 1 I I I I I I I I l I l I j l I I I - 1-1" -1- 't-l-t"-i-.. -j-t--1- t-..-t- 4-t-";-t to -t- 4-""; -t- '1-'-1" -I-i" -)- T -1- t- I I f I I I I I I t t I I l l I l I I I I l I I I I I I I I I I I'. '!!a.j.'; 1 t I I f l l J I I t I I I I I I 'I I I l fil l I l I..ay~ I I I I f I I I I I I t j I I I I J J r I I I I I I I I l : ; I i I I I I '. 1 I I I i i i i I i i ': : : : : : : : :! t~g :3 : : : : : : : : : : : : _I_.J.. _1_..L~I_ L -l_.l-...i_ L..J _I-...J _l L..1_I_..l. _I_..L _ 1_..1.. _1_ L -J O...J _ L.J _ LQ_'-.J.tag4_.J.. _1_ J.. _1_1. : : i: : : ; : : : : : ; : : : : : ; : : : : I: : : : : : :q : : : r:::r::::c1 Q' : O: )::i : ' I l I l I l 1 1 I I I J I I I I I I I t I I t t I I I I l ~~ A~I Figur 6. Logget elektrisk ledningsevne i perioden e "C ~ /1 c:: c:: ~ Ilt 1 I I I t J I I I I J J t 1 I I I I I I I I 1 J I J I I 1 I I l I I l t I I I I I I I t J I J I I I 1 I l l' t ~ - ~~-~~-~~-~~-~4-~4-~4-~4-~4-~4-~4~-~~-~~ -~~-~~-'~-~~-~~-~~-~~-~~- ~~-~~- ~ It. I I I I I I 1 I l I I J I I I l I I J I I I I L I I I t J I l I I I I I I I I I I I I J I I I I J I I I I I t l I J I I 1 I J IJ" " I I I I I J I I I f l I.. ' I I l J l J Mars April 52. ri) Cl) ~ > Cl) 1/1 Cl c::.2: ".J!! ijj Figur 7. Logget elektrisk ledningsevne og vannstand i perioden \5

17 alle prøvene for tracer 5 i denne perioden. per-analysene for DNA-tracere 1 2 og 4 var negative for alle prøvene i perioden men var positive for noen prøver for DNAtracer 3 (2 prøver: 2. og 6. April) og i flere (men ikke alle) prøvene for tracer 5 i denne perioden. Tag Punkt Dyp Spesielle forhold Avstand Injeksjon dato DNA-analyse Dato (klokka) l m Fin sedimenter SOm kl. Il: 10 negativ 2 15B m Grov sedimenter 130m kl. Il : Fra 5.03 (kl. 23 :00) til (kl. 11 :00) 3 ISA 6m Fin sedimenter 130m kl. 13: og (kl. 3 :00) og 6.04 (kl. 23 :00) 4 Il 2-6 m Ikke kjent avsetning 100m kl negativ 5 kum 3m Kloakkledning 300m kl og Fra 5.03 (kl. 17:00) til og 15 april Tabell 2. DNA-analyser Det er kun sporstoff 5 og 2 som er påvist i de første timene og dager etter injeksjon. Dette tyder på at det første "signalet" indikerer gjennombrudd av saltløsning som ble injisert i brønn 15B (grov lag m dyp) fordi det ikke ble injisert salt samtidig med sporstoff 5 (injisert i kummen nordvestre hjørne av idrettsbana). De første molekylene av DNA-tracer 5 ble detektert allerede i en vannprøve tatt tre timer etter injeksjon mens DNA-tracer 2 ikke ble detektert før etter 11 timer. Dessuten gir DNA-tracer 5 et sterkere signal enn tracer nr. 2 (grovt anslag er minst 10 ganger sterkere). Dette er vankelig å tolke men det kan tyde på at sporstoff 2 og 5 har tatt ulike veier til pumpebrønnen. Nedbrytning og adsorpsjon av DNAsporstoff er også dårlig kjent og vanskeliggjør tolking av resultatene. Sporstoff 3 injisert i punkt 15A i de øverste metrene av akviferen (4-6 m) har gitt utslag i bare to prøver. Utslaget samsvarer imidlertid med et gjennombrudd av saltløsning ( ) og indikerer dermed at sporstoff ankommer i pumpebrønnen ca. 30 dager etter injeksjon i punkt 15A. Sporstoff 1 som var injisert i punkt 14 i elva og sporstoff 4 som var injisert i punkt 11 ved synkekummen var ikke kommet fram til brønnen i løpet av undersøkelsestiden (43 dager). Sporstoffene har beveget seg mellom punkt 15 og pumpebrønnen med en gjennomsnittshastighet på 4 mit i den nederste delen (10-12 m) og 0.07 mit i den øverste delen (4-6 m). Gjennomsnittlig transporttid mellom lekkasjer i kloakkledningen og pumpebrønnen er imidlertid vanskelig å estimere fordi vi ikke har presise indikasjoner på når DNA-fronten passerer i pumpebrønnen. Hvis vi antar at DNA-fronten ankommer i pumpebrønnen omtrent samtidig med sporstoff 2 dvs. 30 timer etter injeksjon vil den gjennomsnittlige vannhastigheten være ca. Il mit. Gjennomsnittlig transporttid i det vannførende og horisontale laget mellom punkt lob og pumpebrønnen er ca. 125 mit. Bruk av DNA-sporstoff gir så langt bare et kvalitativt resultat dvs. at det kun er opptreden av sporstoffet som registreres og ikke mengdeforhold over tid. Dette innebærer for eks. at vi ikke kan evaluere med sikkerhet når DNA-fronten passerer i pumpebrønnen. Kontaminasjonsproblemer ved prøvetaking ble kritisk vurdert 5. Ytterligere skjerping av 5 ISCO-prøvetakeren benytter en såkalt fordelingsarm for å overføre vann til den aktuelle prøveflasken (ISCO 1989). Denne armen er opprinnelig justert til den korrekte posisjonen for et sett prøveflasker (24 flasker). Når prøvetakeren tar en vannprøve beveger fordelingsarmen seg til den aktuelle prøveflasken. Deretter pumpes en bestemt vannmengde som overføres til prøveflasken vha. en sugeslange. Denne slangen tømmes mellom hver prøvetaking men skylles og renses ikke. DNA-molekylene kan påvises i meget lav konsentrasjon. Det er derfor en fare for at vannprøvene som følger en positiv prøve også gir positivt resultat uten at de i virkeligheten er positive. 16

18 sikkerhetstiltakene angående prøvetaking anbefales derfor for å utelukke mest mulig kontaminasjonsproblemer. 6. Konklusjon Forurensningskilden Sporstoff-forsøket viser at det finnes vannførende lag som fungerer som foretrukne strømningsveier og fører vann til inntaksfilteret til pumpebrønnen meget raskt. Denne påvisningen gjør seg gjeldende for både DNA-traceren og NaCl. Resultatene viser at det tok ca. 2 timer fra peilebrønn lob (ca. 11 mit) og ca. 30 timer fra injeksjonpunkt l5b (ca. 4 mit) før maksimum gjennombrudd av saltløsning nådde fram til pumpebrønnen (23 m og 130 m). Vann strømmer sannsynligvis gjennom et tilnærmet horisontalt lag med veldig høy permeabilitet på samme dybdenivå som inntaksfilteret til pumpebrønnen. I de øverste metrene (4-6 m) av akviferen er vannstrømningen mye langsommere på grunn av tettere lag. Det tok 1 måned fra injeksjonpunkt l5a til gjennombrudd av sporstoff (ca. 5 mldag). Det er kun påvist opptreden av tre DNA-tracere i løpet av undersøkelsestiden (43 dager). Dette tyder på at vi kan utelukke muligheten av at forurensning har vært transportert med Hallingdalselvi og infiltrert i Sundreøya. Det er også påvist at den mistenkte synkekummen ved vika og observasjonsrør 11 ikke er kilden til forurensning i pumpebrønnen. Sporstoffet som ble injisert i en kum ved det nordvestre hjørnet av idrettsbanen indikerer hovedkilden til forurensning på Sundreøya. Ut fra opplysninger fra Ål kommune og egen feltbefaring kan det slås fast at det kommer store mengder vann fra fjellsiden. Grøften langs riksvei 7 som var antatt å kunne avskjære vanntilsig (avrenning) til elvesletta (NVEs rapport ) fører i virkeligheten en god del vann direkt til elvesletta via minst to rør under veien. I tillegg ble det oppdaget et oppkomme ved det nordvestre hjørnet av idrettsbanen. Alt tyder på at grunnvann i elvesletta også forsynes med vann fra fjellsiden. Dette har stor betydning for strømningsforhold i elvesletta. Både endringene i de observerte grunnvannstandene i løpet av våren 1998 og de foreløpige 2D-simuleringene tyder på at pumpebrønnen mates med vann fra fjellsiden i tillegg til det som kommer fra elva. Foreløpige resultater fra georadarundersøkelsene indikerer stor heterogenitet i avsetningen på elvesletta og forekomst av forlatte elveløp med grove sedimenter. Dersom forurensning lekker ut i områder med slike høypermeable lag kan forurensning komme fram til pumpebrønnen meget raskt. Resultatene av de bakteriologiske analysene (Næringsmiddeltilsynet for Hallingdal) har vært meget gode siden anlegget ble tatt i bruk i 1990 og fram til januar 1998 (unntatt et tilfelle vinteren 93). Kvaliteten på pumpe-vannet har vært god selv om flere vannprøver tatt i Hallingdalselvi i forskjellige perioder har vist dårlig bakteriologisk kvalitet (Næringstilsynet for Hallingdal pers. kom.). Dette tyder på at transporttiden mellom Hallingdalselvi og pumpebrønnen er så pass lang at potensielle forurensninger i elva kan utelukkes. Det er fortsatt påvist opptreden av tarmbakterier i brønnen i april/mai. Dette betyr at forurensningen sannsynligvis har spredd seg over et stort areal og inni tettere sedimenter. Det kan også bety at kloakkledningen har lekket kontinuerlig ved forskjellige perioder. Dette er bekreftet av kommunen (Ål kommune pers. kom.). Overensstemmelsen mellom resultatene fra sporstoff-forsøket 2D-simuleringene og opplysninger fra georadarundersøkelser og bakteriologiske analyser gjør det mulig å faslå l7