NOTAT Oppdrag Varpet kontrollplass Kunde Statens vegvesen Notat nr. M-not-001 Rev 001 Utarbeidet Kontroll Godkjent Jenny Johansson, Tonie Leonora Torgrimsby og Michael Helgestad, Lise Iren Karlsen og Michael Helgestad Aase May Høgås Dato 2015-01-05 UNDERSØKELSE AV VANNKVALITET I BRØNN PÅ VARPET KONTROLLPLASS OG INFILTRASJONSTEST AV MASSER 1. Generelt 1.1 Brønnen Eiendom 181/1 er i Lunner kommune, og det er her en boret fjellbrønn. Denne brønnen benyttes til drikkevann, toalett og vask på kontrollstasjonen til Statens Vegvesen. Brønnen er plassert rett ved brakkeriggen til SVV på asfaltdekket på kontrollplassen. Rambøll Hoffsveien Pb 427 Skøyen NO-0213 OSLO T +47 22 51 80 00 F +47 22 51 80 01 www.ramboll.no Drikkevannsbrønnen ligger rett ved dagens kontrollstasjon. Brønnen har kjørelokk (Figur 1). Overflaten rundt brønnen er flat og heller ikke vekk fra brønnen, og det er mye trafikk rett ved brønnen. Totalt dyp er oppgitt til å være cirka 40 meter, brønnen har et foringsrør ned i fjell. Grunnvannstanden ble målt til 6,40 meter over terrengoverflaten. Under pumpetesten hørte vi innlekkasje av overflatevann/overflatenært grunnvann. I tillegg er ikke brønnen forsvarlig sikret på overflaten. Brønnens beliggenhet er vist i Figur 2. 1/12 Rambøll Norge AS NO 915 251 293 MVA
Figur 1: Drikkevannsbrønnens beliggenhet på flatt asfaltdekke rett ved lager og brakkerigg på kontrollplassen. 2/12
Figur 2 Blått merke viser hvor brønnen er ligger og rødt merke viser cirka beliggenhet for infiltrasjonstesten. 1.2 infiltrasjonstesten Infiltrasjonstesten ble utført i det nærmeste området som var egnet for infiltrasjon, se Figur 2. Testen ble utført på eiendom g.b.nr 115/2 siden dette var det eneste området som kunne være egnet. Metoden som er brukt er at det benyttes et infiltrometer der vi bløter umettet sone i 45 min ved hjelp av hagekanner og vann fra Nitelva. Deretter ble det utført målinger av synkehastigheter av 15 cm i målesylinderen, etter at bløtingsperioden var avsluttet. Dette ble utført 2 ganger. Så ble synkehastigheten beregnet i cm/min og dette er et tilnærmet mål for permeabiliteten (faktor 1.4). 2. Kapasitetstest Det ble foretatt kapasitetstest og den viste at brønnen gir mer enn 3000 liter/time. Vi klarte ikke å senke grunnvannstanden i brønnen. Brønnen gir mer, men vi vet ikke hvor mye mer vann i timen den gir. Dersom det er ønskelig å vite dette må det settes ned større pumpe. Medarbeidere på kontrollstasjonen klager over lite trykk og vann. Dette skyldes ikke trykktank eller pumpe, som først var en mulig forklaring. Årsaken til dette er høyst sannsynlig et det er mye partikler i vannet og at siler i vaskene tetter seg. Rambøll anbefaler at SVV kontakter et rørlegger firma for å sette inn et partikkelfilter og inngår en serviceavtale for vedlikehold av dette. 3/12
3. Resultater 3.1 Brønn og vannkvalitet Det ble tatt ut vannprøve fra brønnen den 18.06.14. Prøven fra drikkevannsbrønnen ble tatt fra kran inne i kontrollstasjonen. Det ble pumpet i 30 min i forkant av vannuttaket. For å unngå forurensning av prøven ble silen skrudd av og kranen desinfisert med lighter. Vannprøvene ble analysert for utvalgte fysiske, kjemiske og mikrobiologiske parametere i henhold til drikkevannsforskriften[1]. Ved vannforsyning til enkelthusholdninger (private brønner) vil de fastsatte grenseverdier i drikkevannsforskriften kun gjelde som veiledende norm. Alle parametere ble analysert ved akkreditert laboratorium. I tillegg til drikkevannsforskriftens parametere ble også parameterne suspendert stoff, PAH(4), BTEX Klorete forbindelser, tungmetaller og THC (total hydrokarbon) analysert. Disse parameterne er relevante for senere å kunne vurdere eventuell påvirkning fra den planlagte anleggsvirksomheten. Tabell 1-3 viser analyseresultater av vannprøvene Analyseresultatene er vurdert i henhold til grenseverdier fastsatt i drikkevannsforskriften[1]. 3.1.1 Sensoriske parametere Sensoriske parametere omfatter farge, turbiditet og lukt/smak. Det er analysert for farge og turbiditet og disse er gitt i Tabell 1. Ingen av verdiene overskrider drikkevannsforskriftens grenseverdier. Turbiditet er et mål på vannets uklarhet, hovedsakelig mengden av finpartikulært materiale for eksempel sand, leire og jern. Som indikator for eventuell partikkelpåvirkning ble i tillegg suspendert stoff analysert. Suspendert stoff ble målt til <1,5 mg/l noe som tyder på lite partikkelpåvirkning. Tabell 1: Analyseresultater av sensoriske parametere i.p.=ikke påvist i.a = ikke analysert Gruppe Parameter Prøve 1 verdier over grenseverdien vises i rødt verdier under grenseverdien vises i grønt verdier der det ikke finnes grenseverdi vises i grått Drikkevannsforskriften - veileder Tabell 1 Sensoriske parametere Farge mg/l Pt <2 20 Turbiditet (hos forbruker) FNU 1.1 4 3.1.2 Mikrobiologiske parametere (bakterieinnhold) Av mikrobiologiske parametere ble kimtall 22 C og i tillegg innhold av bakterier, clostridium perfingens, E. coli og intestinale enterokokker analysert og kimtall. Tabell 2 viser analyseresultater av målte mikrobiologiske parametere. Brønnen overskred drikkevannsforskriftens grenseverdier for både intestinale enterokokker og kimtall. Kimtall omfatter et mål på innhold av bakterier, inkludert bakterier som naturlig finnes i jord og vann. Høye verdier for kimtall kan indikere slamansamlinger på ledningsnettet og/eller tilsig av overflatevann. Intestinale enterokokker finnes i tarminnhold fra mennesker og varmblodige dyr og disse bakteriene overlever lenger i naturen enn de koliforme bakteriene. Tilstedeværelsen av intestinale enterokokker, 4/12
der det ikke påvises koliforme bakterier, indikerer derfor tidligere forurensing av vannet av tarminnhold[3]. Forekomsten av både tarmbakterier og bakterier som naturlig finnes i jord kan forklares av dårlig sikring av brønnen i kombinasjon med at denne ligger tett på vei og at det er kort vei til septiktank. Brønnen som i dag benyttes til drikkevann anbefales ikke til denne bruken (slik tilstanden er i dag). Brønnen bør sikres bedre mot overflateforurensing. Tabell 2: Analyseresultater av mikrobiologiske parametere Gruppe Parameter Prøve 1 Fargeforklaring er gitt under Tabell 1. Drikkevannsforskriften - veileder Tabell 2.1 Mikrobiologiske parametere (vann l Forbruker: Clostridium perfingens Anta ll/100ml <1 0 Forbruker: E. coli Anta ll/100ml <1 0 Forbruker: Intestinale enterokokker Anta ll/100ml 1 0 Forbruker: Kimtall 22 C Antall/ml 120 100 3.1.3 Fysiske og kjemiske parametere Fysiske og kjemiske parametere i drikkevannsforskriften omfatter en rekke forbindelser. Vannprøver analysert i prosjektet inkluderer blant annet flere av parametere i tabell 3.1 i drikkevannsforskriften, med unntak av pesticider. I tillegg ble enkelte parametere som THC, PAH(4), mineralolje og BTEX analysert for, grunnet fare for slik forurensing fra eiendommene samt fra anlegget. Radon ble kun analysert for ved borebrønner, da det er alunskifer i området. Resultatene av fysiske kjemiske analysene vises i Tabell 3. I brønnen som benyttes til drikkevann viser analyseresultatene at både jern og THC overskrider drikkevannsforskriftens grenseverdier. I brønnen ble det også påvist THC (C16-C36) på 46 ug/l og jern på 230 ug/l. 5/12
Tabell 3: Analyseresultater av fysiske og kjemiske parametere Fargeforklaring er gitt under Tabell 1. 6/12
Jern i grunnvann stammer normalt fra berggrunnen. Høye verdier av jern medfører ingen helsemessige konsekvenser, men kan gi dårlig smak og lukt og bruksmessige problemer av vannet (for eks. rustflekker). I følge drikkevannsforskriften vil hydrokarboner (THC) i en vannkilde alltid være forårsaket av utslipp. Lekkasje fra fyringsolje- og drivstofftanker kan utgjøre en trussel mot enkeltbrønner i bebygde områder. Grunnvann er spesielt utsatt ved tilførsel av slike forbindelser, da det kan gjøre vannet udrikkelig i svært lang tid. Det er usikkerhet rundt mengder mineralolje/hydrokarboner mtp helseskader. På grunn av mulig kreftfremkallende komponenter, bør mineralolje ikke finnes i drikkevann. I henhold til drikkevannsforskriften bør det ikke finnes hydrokarboner i drikkevann. Hydrokarboner i den fraksjonen som her er funnet (C16-36) finnes også i fyringsolje eller diesel. Muligens er det/har det vært en direkte forurensing i brønnen, da brønnen hadde manglende beskyttelse. Resultatene fra analysene av eks brønn viser forekomster av både tarmbakterier og bakterier som naturlig finnes i jord egner den seg ikke sånn den står i dag som drikkevannskilde. Og medarbeidere på plassen klager over lite trykk og vann. Etter samtale med SVV har det blitt avtalt og borre en ny vannbrønn nærmere ny kontrollstasjon. 3.1.4 Teknisk utforming av ny borebrønn Drikkevannet skal ha god hygienisk standard. Man skal så langt som mulig velge drikkevannskilder som er godt beskyttet mot forurensning og det er krav om minst to hygieniske barrierer i drikkevannssystemet. Dette må vurderes med bakgrunn i funnene i analysene. En UV lampe kan være aktuelt som en barriære og dypt grunnvann en annen. Brønnen må bores med en diameter på minst 139.3 mm i fjell og med foringsrør større en dette f.eks 168 mm. Det skal bores til minst 180 meter under bakken. 7/12
Brønnhode er det mest utsatte for forurensing inn i brønnen og må sikres gått.: o Toppen av brønnen, etter tilkobling til ledningsnettet, bør stikke 40-50 cm o over bakkenivå og ha et solid og tett lokk (figur 3). o For borebrønner anbefales det å benytte en brønnavslutning bestående av et enkelt, avtakbart brønnhus, alternativt en skikkelig utformet brønnkum. o Ved bruk av flere kumringer, som ved gravde brønner, er det viktig å tette godt mellom ringene. o Pass på at det er tettet godt rundt brønnen der brønnrøret stikker opp av gulvet og ved kabel- og rørgjennomføringer slik at overflatevann ikke trenger inn. o Tette masser som for eksempel leire/morene, kan fylles rundt brønnen for å hindre at overflatevann dreneres ned langs foringsrøret. o Terrengoverflaten formes slik at den har fallretning vekk fra brønnen slik at overflatevann ikke samler seg rundt brønntoppen eller nær denne Figur 3 Tenisk utforming av borebrønn hentet fra Ngu. Rambøll anbefaler at det benyttes løsning til høyre i dette tilfelle. Krav til setting av foringsrør i fjellbrønner: Foringsrøret bores ned i fjellet til det dyp som er nødvendig for å finne tilnærmet uoppsprukket (fast) fjell. Foringsrøret skal alltid, uavhengig av fjellets homogenitet og oppsprekking, bores minst 2 m ned i fjellet. Total lengde av foringsrøret skal, også der hvor brønnen anbores på bart eller tilnærmet bart fjell, være minimum 6 m. Det vil si at om løsmassedekket er tynt, vil foringsrøret bli boret dypere ned i fjellet enn 2 m. For å hindre innlekkasje av sigevann mellom foringsrøret og fjellet skal åpningen mellom rør og fjell alltid tettes med dertil egnet tettemasse (støp, bentonittsement eller lignende). 8/12
3.2 Infiltrasjontest Det ble utført 2 tester på Varpet. Resultatene fra infiltrasjonstesten var 183 sek og 260 sek pr 15 cm synk. Utregning for 183 sek på 15 cm er: 15cm / 183 sek = 0,082 cm/sek eller 4,92 cm/min. Ved å regne det om til m/døgn vil det bli 6.89 meter/døgn (Faktor 1.4). Utregning for 260 sek på 15 cm er: 15cm / 260 sek = 0,058 cm/sek eller 3,46 cm/min. Ved å regne det om til m/døgn vil det bli 4,84 meter/døgn (Faktor 1.4). Dette gir et gjennomsnitt på 5,87 meter/døgn for de 2 målingene. Dette tilsvarer at vi kan infiltrere mer en 25 liter per m 2 per døgn, se Tabell.4 Tabell 4 Oversikt over mengde vann per arealenhet, hentet fra VA/Miljø-blad 1 Målt vannledningsevne: Infiltrasjonskapasitet: > 5 meter per døgn 25 liter per m 2 og døgn 2-5 meter per døgn 10 liter per m 2 og døgn 1-2 meter per døgn 6 liter per m 2 og døgn 0,5-1 meter per døgn Meget liten Men etter ønske av SVV om å ikke ha et infiltrasjons anlegg så langt vekk fra planlagt ny kontrollplass har vi beskrevet et kunstig oppbygget infiltrasjonanlegg. 3.3 Vurdering og beregning av infiltrasjonsanlegg ved Varpet Med tanke på at grunnen i det aktuelle området ser ut til å bestå av et tynt lag av morene over fjell (lysegrønt på kartet) er det høyst trolig at jordinfiltrasjon må utføres ved en så kalt jordhauginfiltrasjon, se innringet alternativ i figuren under (om det er slik at jordinfiltrasjon anses å være den beste løsningen). Jordhauginfiltrasjon er nødvendig for å oppnå en tilstrekkelig infiltrasjonskapasitet og skape nødvendig sikkerhetsavstand til grunnvannsspeilet. På grunn av tynne jordlag kan grunnvannsspeilet antas å være nær den eksisterende jordoverflaten. I følge Miljøblad nr 59 (norsk anbefaling), anbefales den minste avstanden fra bunnen av inflitrasjonsflaten, filterflaten, og ned til grunnvannet å være 0,5 m. 1 http://www.va-blad.no/vablader/view_paper.php?id=59 9/12
Ved jordhauginfiltrasjon bygges det opp en liten forhøyning med filtersand som infiltrasjonen deretter kan bygges på. Infiltrasjonsanlegget dekkes deretter til med jordmasser (overdekking). For dimensjonering og konstruksjon av anlegget bør følgende utføres/vurderes: Filterflaten skal ikke legges dypere enn nødvendig for å oppnå en god oksygentilførsel og kontakt med den porøse delen av jorden. I henhold til Miljøblad nr 59 er praksis 0,8 til 1,2 meter dypt. I tillegg må jordsengen anlegges på et slikt dyp at den ikke risikerer å fryse under vinteren, under dybden for telen. Filterflaten skal være plan og horisontal. Filterflaten skal ligge minst 0,5 m over grunnvannspeilet. Hvis jordlagene er tynne i området og vannspeilet kan antas å være like under jordoverflaten, bør oppbygningen av filtersanden være minst 0,5 m. Størrelsen, arealet (A), på filterflaten bestemmes ut ifra hvor store mengder vann som skal renses (Q) og jordens infiltrasjonskapasitet (k) ved formelen A=Q/k. Ved et jordhaugsinfiltrasjonsanlegg er det forutsetninger for å styre dette gjennom valg av filtersand. Hvis den valgte filtersanden har en infiltrasjonskapasitet på k=40 l/m 2 per dag (klasse B i Miljøblad nr 59) gis en infiltrasjonsoverflate, filterflate, på A=20 m 2, om anlegget dimsjoneres for 5 personer a 160 l/døgn (belastning på totalt Q=800 l/døgn). Tilført avløpsvann skal fordeles jevnt over hele filterflaten. Distribusjonslaget bør derfor bestå av grovt materiale uten finsediment og ha en tykkelse på minst 0,25 m. Se mer i Miljøblad nr 59, avsnitt 4.6.3. 10/12
Avløpsvannet fordeles med infiltrasjonsrør ut på fordelingslaget. Om mulig kan selvfall/tyngdekraften utnyttes. Mindre enn 1% helning, fortrinnsvis 0,5%, er anbefalt. Om selvfall skal utnyttes må fordelingslaget være noe mektigere/tettere i den øvre delen. I tillegg skal rørene ha en diameter på 75-110 mm, når det benyttes ved selvfallfordeling (Miljøblad nr59). Om ikke selvfall benyttes er det nødvendig med pumper og manifoldrør som trykkfordeler avløpsvannet ut i infiltrasjonsrørene. Miljøblad nr 59 angir at grunnavløpsrør benyttes ved selvfallsfordeling og at rørene har lengder fra 12-24 meter. Om flere enn et infiltrasjonsrør legges ut skal avstanden mellom rørene være 0,8-1,2 meter. Da nødvendig filterflate er 20 m 2 (dvs om filtersand i klasse B velges, k=40 l/m 2 og døgn, samtidig som dimensjonerende belastning Q=800 l/døgn) skulle noen av følgende alternativer benyttes som dimensjonering av filterflate og infiltrasjonsrør: Alternativ A: Om bredden på infiltrasjonsflaten er 1,2 m tilsvarer hver meter 1 m * 1,2 m =1,2 m 2. Rørlengdens lengde blir da 20/1,2 = 16,7 m. To spredningsledninger på á 8,5 m kan da velges. Alternativ B: Om bredden på infiltrasjonsflaten økes til 1,4 m tilsvarer hver meter 1 m * 1,4 m =1,4 m 2. Rørledningens lengde blir da 20/1,4 = 14,3 m og én spredningsledning kan da velges. Pass på at filterflaten ligger plant og at filtersanden, ved valg av én spredningsledning, bygges opp ca. 2 m i bunn/nedre ende. Nedenfor er en skisse av et jordhauginfiltrasjonsanlegg (med trykkfordeler), figur fra Miljøblad nr59. Figur 4 Prisnsipptegning av jordhauginfiltrasjonsfilter med detaljer vedrørende påkobling av infiltrasjonsrør til manifoldrør hentet fra Miljøblad nr 59. 11/12
4. Oppsummering Drikkevannsbrønnens plassering inne på kontrollplassen, at den er uten tilstrekkelig sikring mot overflatenært grunnvann samt at overflaten ikke heller vekk fra brønnen, gjør at denne ikke er sikret tilfredsstillende. Dette kommer tydelig frem i analyseresultatene. Analysene viser avvik for kimtall og intestinale enterokokker, jern og THC i brønnen. Forekomsten av både tarmbakterier og bakterier som naturlig finnes i jord kan forklares av dårlig sikring av brønnen (manglende brønnlokk). Høye verdier av jern har en naturlig årsak. Forurensing av THC kan tenkes å være en direkte forurensing i brønnen. Brønnen som i dag benyttes til drikkevann, anbefales ikke til den bruken (ved dagens tilstand). Rambøll anbefaler følgene alternativer: Utbedre brønnen med sikringstiltak og ta ut to nye prøver etter 2 og 3 ukers pumping Eller sette ny brønn et annet sted på området som er lengre vekk fra veien. Infiltrasjonstesten viser at massene er egnet til infiltrasjon, men avstanden til det nye kontrollstasjonen på Varpet er noe i det lengste laget. Grunnet dette anbefaler vi at det etableres et kunstig anlegg slik at anlegget kan bygges nærmere. Anleggets avrenning bør føres vekk fra dagens brønn dersom denne skal benyttes videre, eller vekk fra ny planlagt brønn. Og avstanden bør overstige mer en 60 dagers oppholdstid mellom brønn og infiltrasjonsanlegg dersom de legges i samme nedslagsfelt. 5. Referanser 1. Helsedepartementet, S.-o., Forskrift om vannforsyning og drikkevann m.m. 2001: p. 19. 2. www.nrva.no 12/12