Georgia Destouni, Klas Persson, Jerker Jarsjö Riskkvantifiering vid olyckor med föroreningsspridning i mark och grundvatten Georgia Destouni, Klas Persson, Jerker Jarsjö 1.

Föroreningsrisk: omfattar miljö- och hälsokonsekvenserna av olika föroreningsnivåer samt sannolikheten att dessa nivåer kommer att inträffa 2.

Huvudsyfte Utveckla en metodik för att uppskatta vattenföroreningsrisker till följd av olyckor 3.

Metod Steg 1: kvantifiering av vattentransporttider Steg 2: kvantifiering av föroreningstransport och vattenföroreningsrisk utifrån uppskattade vattentransporttider Grundvattenyta Föroreningskälla Kontrollplan Recipient 4.

Steg 1 – kvantifiering av vattentransporttider Grundvattenyta Föroreningskälla Kontrollplan Recipient 5.

Steg 1 – kvantifiering av vattentransporttider Omblandad markprofil Föroreningskälla Recipient Grundvattenyta Kontrollplan Medeltransporttid Skiktad markprofil 6.

Kvantifiering av vattentransporttider i Forsmark Utifrån en höjddatakarta med 10 m upplösning uppskattar vi flödesvägar genom området 7.

Kvantifiering av vattentransporttider i Forsmark Två transportscenarier: 1: Samma medelvärde av den hydrauliska konduktiviteten i hela området Representerar transport i gränszonen mellan jord och berg 2: Medelvärdet av den hydrauliska konduktiviteten varierar i området Representerar transport i jord 8.

Kvantifiering av vattentransporttider i Forsmark Medelkonduktiviteten konstant Medelkonduktiviteten varierar Här, gå in på scenarier för slumpmässiga K-variationer. Samma rubriker i bilden före Medeltransporttiden till recipienten är olika från olika platser på grund av variabilitet i transportlängd och hydraulisk gradient Medeltransporttiden till recipienten är olika från olika platser på grund av variabilitet i transportlängd, hydraulisk gradient och hydraulisk konduktivitet 9.

Kvantifiering av vattentransporttider i Forsmark Medelkonduktiviteten konstant Tre scenarier för slumpmässig variabilitet i hydraulisk konduktivitet: Konstant K K varierar slumpmässigt, omblandad markprofil K varierar slumpmässigt, skiktad markprofil Två olika statistiska fördelningar av vattentransporttider från varje modellpixel: Medeltransporttiden till recipienten är olika från olika platser på grund av variabilitet i transportlängd och hydraulisk gradient 10.

Kvantifiering av föroreningstransport Grundvattenyta Föroreningskälla Kontrollplan Recipient utifrån uppskattade vattentransporttider och en modell-representation av nedbrytning och retention Förklara nedbrytning/avklingning. Också hänsyn till sorption. 11.

Känslighetsanalys av föroreningsriskberäkningar Grundvattenyta Föroreningskälla Kontrollplan Recipient 12.

Känslighetsanalys av föroreningsriskberäkningar Långsam nedbrytning Sannolikhet att överskrida riktvärdet Metoden kan användas för att räkna ut sannolikheten att överskrida en given föroreningskoncentration Relativt avstånd nedströms källan Sannolikhet att överskrida riktvärdet Snabb nedbrytning Relativt avstånd nedströms källan 13.

Metoden kan användas för att uppskatta föroreningsrisker i hela avrinningsområden Långsam nedbrytning Snabb nedbrytning Oacceptabel risk Troligen oacceptabel risk Troligen acceptabel risk Acceptabel risk Medelsnabb nedbrytning 14.

Uppskattning av massandelen föroreningar som når recipienten Förhållandet mellan nedbrytning och medeltransporttid ligger inom ett kritiskt intervall där antaganden om markheterogenitet har stor betydelse för resultaten: : Medel-K varierar Konstant K Toxiskt ackumuleras (i vävnander). Miljömålen formulerade. Påverkan av olika källor K varierar kring konstant medel, skiktad markprofil K varierar kring konstant medel, omblandad markprofil 15.

Genomsnittlig massandel som når recipienten från hela området Långsam nedbrytning, Ganska långsam nedbrytning, Ganska snabb nedbrytning, Snabb nedbrytning, Mycket snabb nedbrytning, 16.

Uppskattning av massandelen föroreningar som når recipienten Mycket snabb nedbrytning, Långsam nedbrytning, : : Alla scenarier Alla scenarier 17.

Jämförelse mellan Norrström and Forsmark Massandel som når kusten: 18.

Slutsatser Metoden kan användas för att uppskatta de massandelar som når en recipient från olika källor i ett avrinningsområde. Metoden kan också användas för att uppskatta sannolikheten att överskrida riktvärden för föroreningar vid recipienten. Osäkerhet om hur föroreningskällan och markens heterogenitet bör karakteriseras har i många fall liten praktisk betydelse för föroreningsriskbedömning. Metoden kan användas för att användas för att identifiera de fall där sådana osäkerheter har stor respektive liten praktisk betydelse. Några huvudslutsatser från studien är att vi kan använda en metod som bygger på uppskattning av vattentransporttidsfördelningar för att uppskatta de massandelar som når en recipient från olika källor I ett avrinningsområde. Studien visar också att vi kan använda den här metoden för att uppskatta sannolikheten att överskrida riktvärden för föroreningar vid olika recipienter. När vi uppskattar ämnestransport för hela avrinningsområden råder ofta stora osäkerheter om hurföroreningskällan och markens heterogenitet kan karakteriseras. Dock visar våra resultat att sådana osäkerheter ofta har liten praktisk betydelse för föroreningsriskbedömning. Genom en scenarieanalys kan man enkelt identifiera de fall där osäkerheterna har stor praktisk betydelse och de fall där de inte har det. Combining the solute travel time approach with a scenario analysis approach we can identify the pollution situations where the available data is sufficient to judge the water pollution risks in a catchment as either acceptable or unacceptable. We can also identify the pollution situations where additional data would be necessary for unambiguous risk assessment 19.

Ämnen för framtida studier Inkludera den omättade zonen i modeller över föroreningstransport i avrinningsområden Jämföra modellerade vattentransporttider med spårämnesdata Undersöka effekter av: olika modellrepresentationer av ytvattensystemen olika modellrepresentationer av nedbrytning och retention 20.

Tack!