Modellering af stoftransport og kemiske processer i undergrunden

Når vi hos GEUS arbejder med at beskrive og forstå kemiske stoffers skæbne i jord og grundvand, anvender vi ofte numeriske modeller. Modellerne inkluderer typisk både stoftransport og kemiske processer i undergrunden og bruges særligt til design og tolkning af felt- og laboratorieforsøg. I nogle tilfælde kan modellerne også bruges til at forudsige mulige konsekvenser af forskellige fysisk/kemiske rammebetingelser. Modellerne anvendes til beskrivelse af processer i såvel den umættede som den mættede grundvandszone.

MODELLERING AF UORGANISK KEMISKE PROCESSER

En øget forståelse af forskellige uorganisk kemiske processer i grundvandsmagasiner kan hjælpe os med at forstå hvordan uønskede uorganiske stoffer som fx nitrat eller arsen finder vej til vores drikkevand. På GEUS anvender vi numeriske modeller til at beskrive de forskellige kemiske processer, der frigiver uorganiske stoffer til grundvandet. Modellerne bruges også til at beskrive den kombinerede effekt af stoftransport og kemiske processer. Dette giver os et grundlag for at vurdere, hvad der er vigtigst hvis vi vil undgå de uønskede stoffer i grundvandet.

I forbindelse med geotermiske anlæg og lagring af energi som varmt vand i den dybe undergrund er der risiko for, at ændringer i temperaturen eller formationsvandets kemiske sammensætning resulterer i problemer for driften af det geotermiske anlæg. Vi kombinerer viden fra forsøg i GEUS’ Kerneanalyselaboratorium og kemiske målinger på geotermiske anlæg med numeriske modeller, der kan beskrive de kemiske processer i undergrunden. Herved kan vi bidrage til forståelsen af, hvilke processer der er betydende for disse problemer og dermed også til løsningen af problemerne.

MODELLERING AF PESTICIDTRANSPORT

Igennem mange år har vi fokuseret på at beskrive udvaskning af pesticider og deres nedbrydningsprodukter fra terræn til grundvandet via numeriske modeller. Vi tager udgangspunkt i data fra varslingssystemet for udvaskning af pesticider til grundvand (VAP), hvor detekterede pesticidudvaskninger undersøges ved hjælp af numeriske modeller. Ofte er de pesticidudvaskninger, der kan detekteres i VAP ikke forudset med de risikovurderingsmodeller, der anvendes i godkendelsesproceduren for pesticider i EU/DK. Dette kan blandt andet skyldes de forskellige stoftransportveje, der eksisterer i forskellige geologiske aflejringer. Eksempelvis er præferentiel stoftransport udpræget i overfladenære geologiske aflejringer. Det lægger vi stor vægt på at inkludere i vores modellering af udvaskningen af pesticider og deres nedbrydningsprodukter. I vores modellering tager vi derfor højde for den fysiske tilstedeværelse af ”motorveje” (ormehuller/sprækker/højpermeable linser og lag) samt tilbageholdelse (sorption) og fjernelse (tilstedeværelsen af bakterier og deres evne til at nedbryde stoffer) af pesticider og deres nedbrydningsprodukter.