6 Bedömning a
6.4 Begränsande faktorer för användning av spridningsmodeller i Sverige
Den begränsade användning som spridningsmodeller hittills har haft i Sverige be- ror på flera orsaker, bl.a. de hydrogeologiska förhållandena i Sverige, behovet av anpassningen av de modeller som är allmänt tillgängliga, svårigheter att ta fram bra dataunderlag samt en svag tradition i att använda modeller och förstå modellresul- tat.
De hydrogeologiska förhållanden som är vanliga Sverige kännetecknas av små avrinningsområden med en sammansatt geologi. Ofta förekommer lagrade struktu- rer med täta och genomsläppliga material vars egenskaper kan variera kraftigt på korta avstånd. Därför saknas allmänt tillgängliga data om jordlagrens egenskaper i olika områden, såsom finns i många andra länder, t.ex. i Nederländerna. Den kun- skap som finns om de geologiska lagrens geometri och egenskaper är ofta begrän- sad till ett fåtal punkter. Inom typiska förorenade områden såsom gamla industri- områden kan dessutom installationer och konstruktioner (dränageledningar, led- ningsgravar, byggnadsgrunder, mm.) påverka grundvattenflödena. Dessa är ofta inte kända eller kartlagda. Det krävs därför omfattande undersökningar för att ska- pa en geologisk beskrivning som är tillräckligt komplett för att motivera använd- ningen av en komplicerad spridningsmodell.
De modeller som ofta används har sitt ursprung i USA och är därför anpassade till de geologiska förhållandena som råder där med större och mäktigare akviferer. Det är ofta en tidskrävande arbete att anpassa dessa modeller för att beskriva geo- metrin av de geologiska strukturer som är vanliga i Sverige, tunna jordlager med
varierande jordtyper i delar av området, t.ex. lerlager med mycket varierande mäk- tighet som förekommer i delar av ett område.
Akviferer i Sverige är ofta små och grunda och därmed påverkas vattennivåer och vattenflöden kraftigt av variationer i nederbörd och avdunstning. I de fall va- riationer är väsentliga för transporten, t.ex. för spridning av bekämpningsmedel i mark krävs därför tidsberoende modeller med god upplösning i tiden. De tunna jordlagren innebär ofta att utbytet med berggrundvattnet är stort: Därför kan även bergrunden behöva tas med i modellen. Det är dock mycket svårt att ta fram bra modeller för hydrologi och transport en typisk svensk berggrund med sprickigt kristallint berg där sprickorna och sprickzonernas läge, egenskaper och förbindelser styr vattenflöde och transport. Många av de enskilda brunnar som finns i Sverige är bergborrade och kunskapen om hur förorening från jordlagren kan nå dessa är be- gränsad.
Många förorenade områden ligger också i anslutning till hav, sjöar eller vatten- drag som kan påverka vattenutbytet i den förorenade marken. Nivåvariationer i vattendraget kan orsaka att vatten trycks in och ut i det förorenade området och därigenom orsaka spridning av föroreningar. Denna typ av spridning är oftast inte medtagen i de modeller som finns tillgängliga på marknaden.
Kunskapen om metallers transport i typiska svenska jordar är begränsad. Detta gäller till exempel adsorptionen av metaller (adsorptionsisotermer, Kd-värden) och
transportvägarnas egenskaper (kontaktyta mellan strömmande vatten och fasta partiklar). God kunskap om transport och adsorptionsprocesser är viktig för att uppskatta när en förorening når ett skyddsobjekt (brunn eller ytvatten) och för fall med tidsbegränsade utläckage även viktigt för att uppskatta maximala koncentra- tioner.
Den insats som krävs för att sätta upp en spridningsmodell för ett förorenat om- råde är stor i förhållande till övriga utredningsmoment, vilket har lett till att det ofta är svårt att motivera användningen av spridningsmodeller i annat än mycket stora projekt eller i projekt av forskningskaraktär.
Erfarenheten av och kunskapen om spridningsmodeller och deras användning är generellt låg hos problemägare, konsulter och myndigheter. Det finns därför antingen en övertro i de resultat som modellerna ger eller en allmän skepsis till modeller som verktyg.
6.4.1 Behov av framtida utveckling
Det behov som ses för framtida utveckling vad gäller spridningsmodeller för för- orenade områden är att ta fram relativt enkelt användbara modeller för spridning i mark. Dessa bör vara anpassade att svara på de frågor som är väsentliga för riskbe- dömningar av förorenade områden. Modellerna bör kunna ge svar med en tillräck- lig precision för riskbedömningen även om detaljkunskaperna om det förorenade området är begränsade. De moment som bör ingå är:
• uppskattningar av vattenflöden och transportvägar för typiska svenska jordartsförhållanden. Detta innefattar även utbyte med angränsande ytvatten samt uppskattning av samverkan mellan jordgrundvatten och berggrundvatten.
• uppskattningar av metallers adsorptionsegenskaper för olika kemiska miljöer och jordarter.
• uppskattning av risken för och betydelsen av transport av annat än lösta föroreningar, t.ex. transport av kolloider.
Till vissa delar finns användbara metoder framtagna som kan användas efter viss anpassning. I andra delar krävs mer omfattande utveckling, t.ex. transportvägars egenskaper, samverkan mellan grundvatten i jord och berg.
Spridningsmodeller för riskbedömning av förorenade områden skall kunna för- utse spridningsprocesser som kan förväntas pågå i 10-tals till många 100-tals år. Därför är det inte nödvändigt att använda modeller som exakt förutser transportvä- gar och utsläppspunkter i dagsläget. Variationer och långtidsförändringar i rand- villkor, infiltration och hydrauliska egenskaper gör att det inte är möjligt att förut- säga dessa för långa tidsintervall. Den exakta utbredningen av flödesvägar är också av begränsat intresse i riskbedömningssammanhang. I stället bör fokus inriktas på att beskriva de processer som styr transport och fastläggning av föroreningar i det långa tidsperspektivet, med inriktning på parametrar såsom andel av jordmaterialet som är tillgängligt för adsorption, jordarnas transportegenskaper samt påverkan av förändringar i kemisk miljö.