Groundwater modelling of Färgaren 3 in Kristianstad - Simulations in MIKE SHE based on two extraction scenarios and different hydrogeological settings

Abstract

This thesis aims to describe the hydrogeology and the groundwater flow variations in the area around Färgaren 3 in Kristianstad. The site was occupied by a dry-cleaning business between the years 1906 and 1988 and is now heavily contaminated with the chlorinated solvent perchloroethene (PCE). PCE, and some of its degradation products, are highly toxic. Spreading to the underlying sandstone aquifer, which is the largest groundwater resource in Sweden, could therefore have devastating effects.

A previously established regional groundwater model, in the modelling software MIKE SHE, forms the basis in this thesis. A sub-model, covering the area of interest is created, and is updated to attain a more detailed description of the local geology. Groundwater simulations are performed based on two different extraction scenarios, and using different versions of the updated groundwater model.

The results of the simulations show that the increased extractions from the sandstone aquifer during the twentieth century have had a major effect on the groundwater flow in the sub-model area. From being a discharge area, a large part of the area, including the contaminated site, is now a recharge area. Furthermore, the horizontal flow direction is altered. The flow is, due to the large extractions, directed to the municipal wells in central Kristianstad. To evaluate the potential spreading of PCE in this direction further studies, including contaminant transport calculations and groundwater samplings, are highly recommended.

Popular Abstract (Swedish)

Kemikalier från f d kemtvätt kan spridas mot dricksvattenbrunnar
Hela Kristianstad kommun baserar sin dricksvattenförsörjning på grundvatten. Genomförda grundvattensimuleringar visar nu att risken finns att den cancerframkallande kemikalien per-kloreten kan spridas i riktning mot kommunens dricksvattenbrunnar. Följaktligen rekommenderas komplet-terande undersökningar i det berörda området.

Författare: Hanna Nordlander
Examensarbete: Grundvattenmodellering av kv. Färgaren i Kristianstad – Simuleringar i MIKE SHE baserade på två uttagsscenarier och olika hydrogeologiska förutsättningar
Avd. Teknisk geologi, Lunds tekniska
högskola

Under stora delar av 1900-talet var en kemtvätt verksam i kvarteret Färgaren i Kristianstad. Lösnings-medlet perkloreten (PCE) användes som kemtvättsvätska, en kemikalie som visat i sig vara både cancer-framkallande och reproduktions-hämmande. Verksamheten är nu stängd och tvätterilokalerna är rivna men marken och det ytliga grund-vattnet i området är kraftigt förore-nat.

Sveriges främsta grundvattentillgång finns under Kristianstadslätten där stora mängder vatten ligger lagrat i lager av grus, sand, kalksten och sandsten. Vattnet används främst som dricksvatten i kommunerna i området, inom jordbruket och indu-strin. Flera av Kristianstad kommuns dricksvattenbrunnar och en del industribrunnar ligger i närheten av det förorenade området. Det finns därför en oro över att föroreningen sprider sig ner till det sandstenslager från vilket de flesta brunnar tar sitt vatten.

På grund av den höga giftighetsgra-den hos PCE och att Färgaren ligger ovanpå en mycket viktig grundvat-tenresurs räknas den förorenade tomten till Skånes tredje mest priori-terade saneringsobjekt. Förberedel-serna inför en sanering har startat och för att kartlägga föroreningssi-tuationen har många undersökning-ar gjorts i området. Jord- och vatten-prover har tagits och modeller över geologin i området har tagits fram. Planen är att den förorenade jorden ska renas på plats med en ny termisk behandlingsmetod i vilken marken värms upp tills att föroreningen förångas och rör sig upp till ytan där den samlas upp.

Examensarbetets mål har varit att skapa bättre förståelse för hur grundvattnet rör sig i området och därmed kunna dra slutsatser kring i vilken riktning lösta föroreningar har transporterats. För att uppnå målet har en befintlig grundvatten-modell uppdaterats med förfinad indata och nya grundvattensimule-ringar över området kring kemtvät-ten genomförts.

Resultaten från simuleringarna visar att grundvattenflödet i området är, på grund av stora grundvattenuttag, riktat mot de kommunala brunnarna i centrala Kristianstad. För att kunna utvärdera den potentiella risken att PCE sprids till uttagsbrunnarna re-kommenderas vidare studier i om-rådet. Förslagsvis bör förorenings-transportsberäkningar och fler grundvattenprover i riktning mot brunnarna genomföras.

• author: Nordlander, Hanna
• supervisor: Gerhard Barmen
• organization: Engineering Geology; Environmental Engineering (M.Sc.Eng.)
• alternative title: Grundvattenmodellering av kv. Färgaren i Kristianstad - Simuleringar i MIKE SHE baserade på två uttagsscenarier och olika hydrogeologiska förutsättningar
• course: VTG820 20142
• year: 2015
• type: H3 - Professional qualifications (4 Years - )
• subject: Technology and Engineering
• keywords: perchloroethene (PCE), MIKE SHE, Groundwater modeling, dry-cleaning business, contaminated soil, Kristianstad
• report number: ISRN LUTVDG / (TVTG-5137) / 1-62 /(2015)
• other publication id: ISRN LUTVDG / (TVTG-5137) / 1-62 /(2015)
• language: English
• additional info: Examinator: Jan-Erik Rosberg
• id: 5336711
• date added to LUP: 2015-05-11 11:02:17
• date last changed: 2020-09-10 09:45:42