utbredning, lakvattenspridning och påverkan på omgivning - Sysav
utbredning, lakvattenspridning och påverkan på omgivning - Sysav
utbredning, lakvattenspridning och påverkan på omgivning - Sysav
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Ekedodadeponin i Hörby:<br />
<strong>utbredning</strong>, <strong>lakvattenspridning</strong><br />
<strong>och</strong> <strong><strong>på</strong>verkan</strong> <strong>på</strong> <strong>omgivning</strong><br />
- En geofysisk undersökning med resistivitet<br />
<strong>och</strong> inducerad polarisation.<br />
Lund 2007-02-16<br />
Björn Johansson <strong>och</strong> Sonja Jones<br />
Teknisk geologi<br />
Lunds tekniska högskola<br />
Lunds universitet<br />
ISRN: LUTVDG/TVTG--5103--SE
Författare:<br />
Björn Johansson bjornjoh@gmail.com<br />
Sonja Jones s.jones@bredband.net<br />
Titel:<br />
Ekebodadeponin i Hörby: <strong>utbredning</strong>, <strong>lakvattenspridning</strong> <strong>och</strong> <strong><strong>på</strong>verkan</strong> <strong>på</strong> <strong>omgivning</strong><br />
-En geofysisk undersökning med mätningar av resistivitet <strong>och</strong> inducerad polarisation.<br />
The Ekeboda Landfill: Delimitation, Transport of Leachate and Effect on the Surroundings<br />
-A geophysical survey with measurements of resistivity and induced polarization<br />
Nyckelord:<br />
Geofysik, resistivitetsundersökning, IP-undersökning, 2D-inversion, 3D-inversion, resistivitet,<br />
uppladdningsförmåga, deponi, lakvatten, föroreningsspridning, vattenanalys, Hörby, Ekeboda<br />
Key words:<br />
Geophysics, resistivity survey, IP-survey, 2D-inversion, 3D-inversion, chargeability, landfill, leachate,<br />
water analysis, Hörby, Ekeboda<br />
Publicerat av:<br />
Lunds universitet<br />
Teknisk geologi<br />
Lund 2007<br />
Tryckt av:<br />
Tryckeriet i E-huset, Lund 2007<br />
ISRN LUTVDG/TVTG--5103--SE<br />
- ii -
Sammanfattning<br />
Ett av Sveriges miljömål är ”Giftfri miljö”, där gamla deponier kan utgöra en belastning. I början av<br />
1980-talet genomfördes en översiktlig inventering av gamla deponier runt om i Sverige <strong>och</strong> Ekeboda<br />
identifierades som ett av fem objekt i Hörby kommun, Skåne. Ekebodadeponin var i drift mellan 1965<br />
<strong>och</strong> 1978, men illegal deponering <strong>på</strong>gick under ytterligare några år. Sedan deponin stängdes har Hörby<br />
kommun fått en rad olika krav <strong>på</strong> sig allteftersom miljökraven ökat. Kommunen ansvarar för<br />
undersökning <strong>och</strong> riskbedömning av gamla, avslutade deponier <strong>och</strong> detta examensarbete är ett led i<br />
denna process.<br />
Syftet med examensarbetet är att kartlägga deponins <strong>utbredning</strong>, <strong>lakvattenspridning</strong> <strong>och</strong> <strong><strong>på</strong>verkan</strong> <strong>på</strong><br />
<strong>omgivning</strong>en. Vidare är syftet med examensarbetet att göra en jämförelse mellan 2D- <strong>och</strong> 3Dinversioner<br />
av resistivitetsdata samt även jämföra resistivitetsmätningar med IP-mätningar som metod<br />
att undersöka deponier.<br />
För att uppnå syftet har geofysiska undersökningar utförts främst i form av ”Continuous Vertical<br />
Electrical Soundings” (CVES) av resistivitet <strong>och</strong> inducerad polarisation (IP) varefter invers<br />
modellering gjorts av resultaten. Även en magnetometrisk undersökning har utförts. Vidare har<br />
borrningar utförts för geologisk korrelation samt placering av grundvattenrör. Vattenprov togs för<br />
kemisk analys.<br />
Resultaten visar ingen tydlig <strong>lakvattenspridning</strong> från Ekebodadeponin. Dock <strong>på</strong>visar<br />
resistivitetsundersökningen en möjlig <strong>lakvattenspridning</strong> i västlig riktning, nedströms deponin.<br />
Vattenanalyserna visade generellt inte <strong>på</strong> någon större föroreningsgrad, vilket enligt litteraturstudierna<br />
är att vänta när det gäller äldre deponier. Täckskiktet bedöms <strong>på</strong> sina ställen vara undermåligt <strong>och</strong><br />
bestå av grövre material än önskvärt för en deponi.<br />
Jämförelsen mellan 2D- <strong>och</strong> 3D-inversioner av resistivitet visar framför allt <strong>på</strong> att 3D-inversioner<br />
generellt ger bättre upplösning <strong>och</strong> kontrast gentemot intilliggande resistiviteter. Vidare verkar 3Dinversionen<br />
vara mindre känslig för ovidkommande störningar i marken än vad 2D-inversionen är.<br />
Jämförelsen mellan IP- <strong>och</strong> resistivitetsmätningar visar att IP-mätningar generellt är bättre än<br />
resistivitetsmätningar <strong>på</strong> att avgränsa deponin, speciellt normaliserad IP. Metoden definierar även<br />
täckskiktet tydligare. Resistivitetsmätningar särskiljer materialförändringar bättre, men IP-mätningar<br />
är ett bra komplement vid tveksamheter i tolkningen.<br />
- i -
Summary<br />
Sweden has listed fifteen goals concerning the environment, of which ”A non polluted environment”<br />
is one. Landfills fall under this goal, since they constitute a potential burden on their surroundings. In<br />
the beginning of the 1980’s a broad inventory of old landfills was undertaken in Sweden. The<br />
inventory identified five objects in the municipality of Hörby in Scania, of which the Ekeboda landfill<br />
was one. This landfill was active between 1965 and 1978, with illegal dumping continuing until the<br />
mid 1980’s. Since the landfill was closed, the municipality of Hörby has had a number of demands<br />
from supervising authorities concerning the Ekeboda landfill. This master’s thesis is a step in the<br />
environmental work concerning the landfill.<br />
The aim of this study is to delimit the extension of the landfill, its spread of leachate and its effect on<br />
the surroundings. Further more, the aim of the study is to make one comparison between 2D- and 3D-<br />
inversions of resistivity data and one between resistivity- and induced polarization surveys.<br />
To fulfil the aim of the study, following geophysical surveys have been carried out: continuous<br />
vertical electrical soundings (CVES) and following inverse modelling of resistivity and induced<br />
polarization, as well as a magnetometrical survey without inverse modelling. Further more, auger<br />
drilling has been carried out for geological correlation and placement of groundwater pipes for water<br />
sampling. To characterize the water, samples were taken for chemical analysis.<br />
The results of these surveys do not show an evident dispersion of leachate from the Ekeboda landfill.<br />
However, the results of the resistivity survey indicate that there might be a possible leachate plume in<br />
a westerly direction, down stream from the landfill. In general, the results of the analyses of the water<br />
samples don’t show that they are polluted to a great extent. According to literature studies, this is what<br />
to be expected when it comes to old landfills. Further more, the IP-survey shows that the cover of the<br />
landfill is of inferior thickness, and occasionally completely missing, in some areas of the landfill. The<br />
surveys also show that the cover, in some places, is of material with coarser texture than what is<br />
recommended for a landfill cover.<br />
The comparison between 2D- and 3D- inversions of resistivity data shows that 3D-inversions<br />
generally give better resolution in the model. It also shows that 3D-inversions seem to be less<br />
sensitive, compared to the 2D-inversion, towards disturbances in the ground.<br />
The comparison between resistivity- and IP-surveys shows that IP-surveys in general are better at<br />
delimiting the spread and the top of the landfill than resistivity surveys, especially normalised IP. The<br />
IP-survey is also able to define the cover in a better way. Resistivity measurements are better to<br />
distinguish between differences in materials, but IP-measurements are a good complement to resolve<br />
ambiguities in the interpretation.<br />
- ii -
Tackord<br />
Detta examensarbete hade inte kunnat genomföras utan hjälp, stöd <strong>och</strong> råd från en rad personer som vi<br />
varit i kontakt med under arbetets gång. Särskilt vill vi framför vårt varma tack till följande:<br />
Torleif Dahlin <strong>och</strong> Peter Flyhammar för god handledning, stöd <strong>och</strong> engagemang.<br />
Maria Persson <strong>på</strong> Hörby kommun för intressant projekt. Utan Din hjälp hade arbetet inte kunnat<br />
genomföras.<br />
Berit Ensted Danielsen, Kjell Andersson <strong>och</strong> övriga <strong>på</strong> Teknisk geologi för hjälp <strong>och</strong> rådgivning<br />
samt gemytliga kafferaster.<br />
Ammy Göransson förtjänar ett stort tack för goda insatser i fält <strong>och</strong> gott kamratskap.<br />
Hans Jeppsson för att Du väckte vårt intresse för geofysik, samt för att Du så frikostigt har delat med<br />
Dig av Din erfarenhet <strong>och</strong> kunskap under arbetets gång.<br />
Vidare vill vi tacka övriga <strong>på</strong> Hörby kommun som har hjälpt oss <strong>och</strong> visat stort intresse <strong>och</strong><br />
engagemang i vårt arbete.<br />
Sist men inte minst vill vi tacka varandra för gott samarbete, samt tacka alla studiekamrater <strong>och</strong> lärare<br />
vi lärt känna under åren i Lund. Det har varit en rolig tid med många goda minnen som vi sent<br />
kommer att glömma.<br />
- iii -
Innehållsförteckning<br />
1 Inledning ............................................................................................................ 1<br />
1.1 Bakgrund................................................................................................................................1<br />
1.2 Syfte....................................................................................................................................... 2<br />
1.3 Utförda undersökningar ......................................................................................................... 2<br />
1.4 Uppdelning............................................................................................................................. 2<br />
1.5 Läsanvisningar ....................................................................................................................... 2<br />
2 Områdesbeskrivning ........................................................................................ 3<br />
3 Regional geologi ............................................................................................... 5<br />
3.1 Berggrundsgeologi................................................................................................................. 5<br />
3.2 Kvartärgeologi ....................................................................................................................... 6<br />
3.3 Geologisk förväntningsmodell............................................................................................... 7<br />
4 Deponin <strong>och</strong> dess lakvatten............................................................................. 8<br />
4.1 Deponins faser ....................................................................................................................... 8<br />
4.1.1 Fas 1: Inledande kortvarig aerob fas.................................................................................. 8<br />
4.1.2 Fas 2: Acidogen fas ........................................................................................................... 8<br />
4.1.3 Fas 3 <strong>och</strong> 4: Metanogen fas ............................................................................................... 9<br />
4.1.4 Fas 5: Humusfas ................................................................................................................ 9<br />
4.2 Kvarhållande processer.......................................................................................................... 9<br />
4.3 Lakvatten ............................................................................................................................. 10<br />
4.3.1 Lakvattenbildning............................................................................................................ 10<br />
4.3.2 Lakvattnets karaktär ........................................................................................................ 10<br />
4.4 Lakvattenplymen.................................................................................................................. 12<br />
4.4.1 Lakvattenspridande processer.......................................................................................... 13<br />
4.4.2 Redoxförhållanden........................................................................................................... 14<br />
4.5 Lakvattensituationen vid Ekeboda avfallsupplag ................................................................ 16<br />
4.5.1 Avledning av lakvatten idag ............................................................................................ 16<br />
4.6 Erfarenheter av resistivitets- <strong>och</strong> IP-mätningar ................................................................... 17<br />
4.6.1 Resistivitetsmätningar ..................................................................................................... 17<br />
4.6.2 IP-mätningar .................................................................................................................... 18<br />
5 Geofysiska metoder........................................................................................ 20<br />
5.1 Resistivitetsmätning............................................................................................................. 20<br />
5.1.1 Teori ................................................................................................................................20<br />
5.1.2 Metod............................................................................................................................... 22<br />
5.1.3 Processering av data ........................................................................................................ 25<br />
5.1.4 Resistivitetsmetodens begränsningar............................................................................... 28<br />
5.2 Inducerad polarisation.......................................................................................................... 28<br />
5.2.1 Bakgrund ......................................................................................................................... 28<br />
5.2.2 Teori ................................................................................................................................29<br />
5.2.3 Normaliserad IP............................................................................................................... 32<br />
5.2.4 Metod............................................................................................................................... 32<br />
5.2.5 Processering av data ........................................................................................................ 32<br />
5.3 Magnetometri....................................................................................................................... 33<br />
5.3.1 Teori ................................................................................................................................33<br />
5.3.2 Metod............................................................................................................................... 33<br />
6 Fältundersökning............................................................................................ 35<br />
6.1 Utrustning ............................................................................................................................ 35<br />
6.2 Profildragning ...................................................................................................................... 36<br />
- iv -
6.3 Geofysiska undersökningar.................................................................................................. 37<br />
6.3.1 Inledande resistivitets- <strong>och</strong> IP-undersökning (profil 1 <strong>och</strong> 2) ......................................... 37<br />
6.3.2 Yttäckande resistivitets- <strong>och</strong> IP-undersökning (profil 4 till 13) ...................................... 37<br />
6.3.3 Magnetometrisk undersökning ........................................................................................ 38<br />
6.4 Borrning av provpunkter...................................................................................................... 38<br />
6.5 Vattenprovtagning................................................................................................................ 38<br />
7 Inversioner av resistivitets- <strong>och</strong> IP-data ....................................................... 40<br />
8 Resultat <strong>och</strong> tolkning av 2D- <strong>och</strong> 3D-resistivitet.......................................... 41<br />
8.1 Diskussion............................................................................................................................ 45<br />
9 IP- <strong>och</strong> resistivitetsmätning ........................................................................... 47<br />
9.1 Resultat <strong>och</strong> tolkning ........................................................................................................... 47<br />
9.1.1 Profil 1............................................................................................................................. 47<br />
9.1.2 Profil 8............................................................................................................................. 48<br />
9.1.3 Profil 10........................................................................................................................... 48<br />
9.2 Diskussion............................................................................................................................ 53<br />
10 Magnetometri .................................................................................................. 55<br />
10.1 Resultat <strong>och</strong> tolkning ........................................................................................................... 55<br />
10.2 Diskussion............................................................................................................................ 55<br />
11 Vattenprovtagning .......................................................................................... 57<br />
11.1 Analysresultat <strong>och</strong> diskussion.............................................................................................. 57<br />
11.1.1 Allmän kemisk karaktärisering ................................................................................... 57<br />
11.1.2 Metaller ....................................................................................................................... 59<br />
11.1.3 Organiska summaparametrar (screening).................................................................... 59<br />
12 Felkällor ........................................................................................................... 62<br />
13 Förenklad riskbedömning .............................................................................. 63<br />
14 Slutsatser......................................................................................................... 65<br />
14.1 2D- <strong>och</strong> 3D-inversioner av resistivitetsdata......................................................................... 65<br />
14.2 IP- <strong>och</strong> resistivitetsmätning.................................................................................................. 65<br />
14.3 Sammanfattande slutsatser för Ekebodadeponin ................................................................. 65<br />
15 Rekommendationer för Hörby kommun........................................................ 67<br />
16 Referenser ....................................................................................................... 68<br />
Bilagor<br />
Bilaga 1 Diverse inversionsparametrar<br />
Bilaga 2 Resistivitets- <strong>och</strong> IP-sektioner<br />
Bilaga 3 Analysrapporter från kemisk vattenanalys<br />
- v -
-<br />
1 -
1 Inledning<br />
1.1 Bakgrund<br />
I många fall kan gamla avfallsupplag utgöra en risk för yt- <strong>och</strong> grundvatten<strong><strong>på</strong>verkan</strong> <strong>och</strong> olämplig<br />
markanvändning i närheten kan medföra ökad risk för människor <strong>och</strong> miljö. Ett av Sveriges miljömål<br />
är ”Giftfri miljö”. Inom detta miljömål ingår arbetet att minimera halterna av naturfrämmande ämnen i<br />
miljön, minska människors exponering för farliga ämnen, samt att undersöka <strong>och</strong> sanera förorenade<br />
områden (Miljömålsportalen 2006).<br />
En översiktlig inventering av gamla avfallsupplag utfördes runt om i Sverige i början av 1980-talet<br />
(Hörby kommun 1993). I Sverige som helhet identifierades totalt 4000 objekt. Ekeboda var ett av fem<br />
objekt som identifierades i Hörby kommun i Skåne, se figur 1:1. Deponin är belägen strax öster om<br />
Hörby <strong>på</strong> fastighet Hörby 4:3. Alla identifierade objekt delades 1993 in i en av fyra riskklasser, där<br />
riskklass 1 utgjorde störst risk <strong>och</strong> klass 4 lägst. Ekebodadeponin tillhör riskkgrupp 2, det vill säga<br />
”stor risk - skyddsåtgärder kan behövas”.<br />
Figur 1:1 Ekeboda deponi strax öster om Hörby.<br />
Avfallsupplaget vid Ekeboda var i kommunal drift mellan 1965-1978, illegal deponering <strong>på</strong>gick dock<br />
ytterligare fem, sex år enligt närboende. Så sent som 1988 kunde Länsstyrelsen vid ett besök<br />
konstatera olovlig deponering i de västra delarna (Hörby kommun 1995).<br />
Avfallsupplaget är cirka 20 000 m 2 stort <strong>och</strong> enligt Hörby kommun har såväl hushållsavfall som<br />
bekämpningsmedel, miljöfarligt avfall, oljor <strong>och</strong> industriavfall deponerats. Det finns ingen<br />
dokumentation att tillgå, men industrier i drift under aktuell period var ADDO skrivmaskiner, mindre<br />
metall- <strong>och</strong> verkstadsindustrier samt mekaniska verkstäder. Enligt uppgift har det även deponerats<br />
avfall från andra kommuner runt om i Skåne eftersom kontrollen var mindre i Hörby. Med andra ord<br />
kan det finnas i princip vad som helst i deponin. Mycket av avfallet eldades upp <strong>på</strong> plats under de<br />
första åren, men sedan deponerades huvuddelen. Avfallsupplaget bygger ca 10 m <strong>på</strong> höjden, inklusive<br />
täckskikt.<br />
- 1 -
Sedan deponin stängdes har Hörby kommun fått en rad olika krav <strong>på</strong> sig allteftersom miljökraven<br />
ökat. Kommunen ansvarar för undersökning <strong>och</strong> riskbedömning av gamla, avslutade deponier. Detta<br />
ska ingå i den kommunala avfallsplaneringen. Även om inget nytt avfall tillförs deponin räknas den<br />
som <strong>på</strong>gående miljöfarlig verksamhet, eftersom föroreningsutsläppen fortfarande <strong>på</strong>går. Det gör att<br />
miljöbalken blir tillämplig, varför kommunen är skyldig att vidta åtgärder. (Naturvårdsverket 2007a)<br />
En sammanställning av krav <strong>och</strong> beslut genom åren finns i rapporten ”Åtgärder gamla deponin<br />
Ekeboda” (Hörby kommun 2002).<br />
1.2 Syfte<br />
Detta examensarbete motsvarar en del av det senaste kravet från tillsynsmyndigheten (Hörby kommun<br />
2002). Detta säger att kontroll av såväl bortfört lakvatten, som deponins eventuella <strong><strong>på</strong>verkan</strong> <strong>på</strong><br />
<strong>omgivning</strong>en skall undersökas.<br />
Syftet med examensarbetet är att:<br />
• Avgränsa deponin <strong>och</strong> kartlägga <strong>lakvattenspridning</strong>en med hjälp av geofysiska mätmetoder<br />
• Utvärdera skillnaderna i att utföra en tvådimensionell (2D) invertering gentemot en<br />
tredimensionell (3D) invertering av resistivitetsdata från 2D- undersökning.<br />
• Jämföra mätningar av inducerad polarisation (IP) med resistivitetsmätningar som metod vid<br />
undersökningar av deponier.<br />
• Upprätta lämpliga kontrollpunkter för vattenprovtagning utifrån resultaten av de geofysiska<br />
undersökningarna.<br />
• Utföra en förenklad riskbedömning av deponins <strong><strong>på</strong>verkan</strong> <strong>på</strong> <strong>omgivning</strong>en.<br />
1.3 Utförda undersökningar<br />
För att uppnå examensarbetets syfte har följande utförts:<br />
• CVES-undersökning (Continous Vertical Electrical Sounding) av resistivitet <strong>och</strong> inducerad<br />
polarisation (IP) för kartläggning av <strong>lakvattenspridning</strong> samt avgränsning av deponin.<br />
• Magnetometrisk undersökning som komplement för bättre underlag vid tolkning av data.<br />
• Borrning med borrbandvagn av typen Geotech för geologisk korrelation <strong>och</strong> placering av<br />
grundvattenrör<br />
• Vattenprovtagning för kemisk analys av ackrediterat laboratorium (ALControl).<br />
• Litteraturstudier om deponiers faser <strong>och</strong> processer samt lakvattnets karaktär <strong>och</strong> plymer.<br />
1.4 Uppdelning<br />
Björn Johansson ansvarar för jämförelsen av 2D- <strong>och</strong> 3D-inversioner av resistivitetsdata. (kapitel 7<br />
<strong>och</strong> avsnitt 13.1)<br />
Sonja Jones är ansvarig för jämförelsen mellan resistivitets- <strong>och</strong> IP-undersökningar. (kapitel 8 <strong>och</strong><br />
avsnitt 13.2)<br />
I övrigt är examensarbetet gemensamt.<br />
1.5 Läsanvisningar<br />
Examensarbetet börjar med att beskriva området <strong>och</strong> geologin. För att <strong>på</strong> bästa sätt kunna tolka <strong>och</strong><br />
diskutera resultaten från den geofysiska undersökningen samt vattenanalyserna följer där<strong>på</strong><br />
litteraturstudier om deponier <strong>och</strong> lakvatten (kapitel 4) samt använda geofysiska metoder. (kapitel 5).<br />
Kapitel 6 utgörs av fältundersökningen <strong>och</strong> i de följande kapitlen diskuteras resultat <strong>och</strong> tolkning.<br />
Därefter följer en förenklad riskbedömning samt slutsatser <strong>och</strong> rekommendationer för Hörby kommun.<br />
- 2 -
2 Områdesbeskrivning<br />
Innan området togs i bruk som avfallsupplag utgjorde det en del av en dalgång i öst-västlig riktning.<br />
En bäck gick ursprungligen i dalgångens riktning med västlig strömningsriktning. Bäcken<br />
kulverterades med cementrör då deponin anlades. Dess ursprungliga läge <strong>och</strong> dalgångens ursprungliga<br />
sträckning framgår av flygbilden från 1940-talet (figur 2:1).<br />
Figur 2:1 Bilden tv är en gammal flygbild från 1940-talet över Ekeboda. Bäckens ursprungliga dragning<br />
är markerad med vitt. Bilden th är en modern flygbild över Ekeboda. A: deponin. B: grusfläck. C:<br />
paddock.<br />
I anslutning till deponins södra delar ligger idag ett ridhus med tillhörande paddock (ridbana). Det är<br />
osäkert huruvida paddocken är belägen ovan<strong>på</strong> deponin, då deponins gränser inte är helt kända.<br />
Paddocken består av genomsläppligt material såsom sand <strong>och</strong> grus. Vidare finns även ett litet område<br />
av genomsläppligt grusmaterial vid ridhusets östra del. Placeringen av deponin, paddocken <strong>och</strong><br />
grusfläcken framgår av flygbild (figur 2:1).<br />
Figur 2:2 I bilden tv syns vallen i deponins östra kant. Grusfläcken skymtas till vänster i bild <strong>och</strong> man<br />
kan även se vegetationen <strong>på</strong> täckskiktet. Bilden th är tagen i deponins nordöstra hörn där diverse skrot<br />
ligger synligt i dagen, bl a en tunna <strong>och</strong> en burk med bekämpningsmedel (klass III). (Foto: Sonja Jones)<br />
Idag är deponin övertäckt, om än undermåligt <strong>på</strong> sina ställen. Enligt uppgift täcktes den endast med ett<br />
tunt jordlager av okänt slag vid deponins stängning 1978. I slutet <strong>på</strong> 1990-talet bättrades täckskiktet <strong>på</strong><br />
(ca 1,5 m) med massor från ombyggnad av VA-ledningar i Östraby eftersom sättningar uppkommit <strong>på</strong><br />
deponins ovansida. Massorna utgörs enligt sticksondering <strong>på</strong> sina ställen av mer genomsläppligt<br />
material än vad som är önskvärt för en deponi. Ingen exakt dokumentation om täckskiktets tjocklek<br />
- 3 -
eller material finns att tillgå. På en del av deponins östra sida har en vall placerats (figur 2:2) för att<br />
hindra ytvattenavrinning ner mot fastighet 17:21 (se figur 6:2). På slänterna sticker bland annat<br />
byggavfall, järnskrot <strong>och</strong> tunnor för bland annat bekämpningsmedel (klass III) upp, figur 2:2. Deponin<br />
är numera igenvuxen av gräs, gullris, lupiner, nässlor, nypon, jättelokor <strong>och</strong> björksly.<br />
Österut angränsar deponin till hagmark tillhörande fastighet 17:21. Hagens nordvästra hörn är<br />
förhållandevis sank. I fastighetsgränsen finns ett stenröse <strong>och</strong> uppvuxna lövträd.<br />
På deponins norra sida ligger en före detta banvall som numera utgörs av en grusad gång- <strong>och</strong><br />
cykelväg. Slänten <strong>på</strong> norra sidan av banvallen består av mer eller mindre igenvuxna hagmarker som är<br />
sanka <strong>på</strong> sina ställen.<br />
Åt väster angränsar deponin till en obrukad åkermark <strong>och</strong> en liten tät granskogsplantering (fastighet<br />
23:32, se figur 6:2). I fastighetsgränsen finns ett stenröse <strong>och</strong> uppvuxna lövträd. Nedströms deponin<br />
ligger bland annat rådjurshägn <strong>och</strong> dammar med inplanterad fisk.<br />
Vattendragen i området har en generell riktning mot sydväst <strong>och</strong> mynnar i Hörbyån, som i sin tur leder<br />
ut i Ringsjön.<br />
- 4 -
3 Regional geologi<br />
3.1 Berggrundsgeologi<br />
Avsnittet baseras <strong>på</strong> SGU:s berggrundskarta Af 212 (Erlström et al 1999) samt jordartskarta Ae 123<br />
(Daniel 1998) samt rapporten” Förslag till skyddsområden för Hörby kommuns samtliga vattentäkter”<br />
(SGU 2000).<br />
Hörby inklusive Ekeboda deponi är beläget i den sk Hörbysänkan som delvis begränsas av<br />
förkastningar <strong>och</strong> sprickzoner (figur 3:2). De härrör från regionala svaghetszoner i berggrunden <strong>och</strong><br />
har en nordväst-sydostlig riktning.<br />
Under jordlagren i Hörbysänkan finns sedimentära bergarter med en mäktighet upp till 40 m. De<br />
sedimentära bergarterna är av jurassisk ålder <strong>och</strong> tillhör den så kallade Höörsandstenen. I vissa delar<br />
överlagrar Höörsandstenen leror <strong>och</strong> sandstenar av triassisk ålder tillhörande Kågerödsformationen.<br />
Höörsandstenen domineras av mer eller mindre sandiga bergarter med varierande konsolideringsgrad,<br />
porositet <strong>och</strong> permabilitet. Inslag av lera, lersten <strong>och</strong> kol är vanligt förekommande. Gränsen för<br />
Höörsandstenens <strong>utbredning</strong> framgår av figur 3:2. Ekeboda avfallsupplag är belägen strax intill en<br />
förmodad deformationszon, varför det är svårt att avgöra exakt berggrund utan en borrning. Urberget<br />
består av gnejs <strong>och</strong> finns endast dokumenterad <strong>på</strong> 103 m djup från ett kärnborrhål vid ICA Kvantum i<br />
västra delen av samhället.<br />
I Hörbyområdet förekommer även mindre kroppar av basalt <strong>och</strong> basalttuff som bildades i samband<br />
med vulkanisk aktivitet under jurassisk tid.<br />
I brunnsarkivet från SGU finns borrade brunnar i området strax norr om (23300814 <strong>och</strong> 23300944)<br />
<strong>och</strong> strax söder om (23300684 <strong>och</strong> 23300549) Ekeboda, se figur 3:1. De norra brunnarna är belägna i<br />
gnejs <strong>och</strong> de södra i Höörsandsten enligt SGU:s berggrundskarta (Erlström 1999).<br />
Figur 3:1Karta från brunnsarkivet (SGU 2007). Ekeboda-<br />
området är markerat med en ring.<br />
Borrprotokollet från brunn 23300814 visar att ”lös, röd gnejs” <strong>på</strong>träffas mellan 14 <strong>och</strong> 17 meter under<br />
markytan. Mellan 17 <strong>och</strong> 37 meter under markytan består berggrunden fast berg som benämns ”röd<br />
- 5 -
gnejs”. I brunn 23300944 <strong>på</strong>träffas berggrunden <strong>på</strong> ett djup av 7,5 meter. Brunnen är 19 meter djup<br />
<strong>och</strong> geologin utgörs av ”berg” från 7,5 meter ner till brunnens botten. Protokollet specificerar inte<br />
vilken typ av berg som <strong>på</strong>träffats, men det antas vara röd gnejs med utgångspunkt från SGU:s<br />
berggrundskarta (Erlström 1999). I borrprotokollet från 23300684 <strong>på</strong>träffas berggrunden 10 meter<br />
under markytan <strong>och</strong> utgörs av ”lera-lersten, något kol” ner till 25 meter. Enligt ovan är lera-lersten <strong>och</strong><br />
kol vanligt förekommande i sandstenen. Därefter följer 5 meter ”mosten” <strong>och</strong> 15 meter ”grovmosten<br />
med skikt av lera-lersten”. I protokollet från 23300549 <strong>på</strong>träffas berggrunden 13 meter under<br />
markytan <strong>och</strong> den utgörs av ”lersten”. ner till 19 meter. Därifrån ner till 28 meter består berggrunden<br />
av ”grovmosten” varefter ”lersten-mosten, växellagring” följer ner till 33 meter.<br />
Figur 3:2 Berggrundskarta för området rund Hörby (Erlström 1999).<br />
Ekeboda markerat med en är ring.<br />
3.2 Kvartärgeologi<br />
Figur 3:3 Jordarternas <strong>utbredning</strong> runt Ekeboda.<br />
Höörsandstenen är i Hörby täckt av relativt mäktiga jordlager, upp till 30-40 m. Jordlagren domineras<br />
- 6 -
av mer eller mindre sandig-siltig morän med inslag av lerig morän, se figur 3:3 <strong>på</strong> föregående sida. I<br />
de östra delarna av samhället där Ekeboda är beläget är moränen mer sandig, vilket bekräftades vid<br />
sticksondering i området. Sandlinser kan förekomma i de övre jordlagren, ner till 5-10 m djup.<br />
Uppgifter från SGU:s brunnsarkiv indikerar mindre mäktiga jordlager runt Ekeboda. I brunnsarkivet<br />
finns uppgifter från borrade brunnar i området strax norr om (23300814 <strong>och</strong> 23300944) <strong>och</strong> strax<br />
söder om (23300684 <strong>och</strong> 23300549) Ekeboda, se figur 3:1. Borrprotokoll för brunn 23300814, norr<br />
om Ekeboda, visar att avståndet till berg är 14 meter. De översta 6 metrarna utgörs av en tidigare<br />
grävd brunn <strong>och</strong> vidare ner till 14 meter återfinns ”grus” <strong>och</strong> ”sand”. I brunn 23300944 är det 7,5<br />
meter ner till berggrundsytan <strong>och</strong> jordlagret består av ”morän med block”. I 23300684 överlagras<br />
berggrunden av 10 meter ”lerig morän”. I brunn 23300549 utgörs de först 5,5 meterna under markytan<br />
av en brunn varefter ”moränlera” följer ner till 13 meter under markytan.<br />
3.3 Geologisk förväntningsmodell<br />
Utifrån brunnsarkivet, SGU:s berggrundskarta Af 212 (Ehrlström 1999) samt jordartskarta Ae 123<br />
(Daniel 1998) har en schematisk geologisk förväntningsmodell för Ekebodaområdet skapats, se figur<br />
3:4.<br />
Figur 3:4 Schematisk geologisk förväntningsmodell av undersökningsområdet.<br />
- 7 -
4 Deponin <strong>och</strong> dess lakvatten<br />
4.1 Deponins faser<br />
I en deponi som innehåller organiskt material <strong>på</strong>går olika processer som hela tiden förändrar kvaliteten<br />
<strong>på</strong> avfallet <strong>och</strong> lakvattnet även efter att deponin tagits ur bruk. Dessa processer sker i olika stadier, i<br />
olika delar av deponin. Man brukar tala om aerob fas, acidogen fas, metanogen fas <strong>och</strong> humusfas<br />
(Hauer et al 2004).<br />
Figur 4:1 Gas- <strong>och</strong> lakvattensammansättningens<br />
variation beroende <strong>på</strong> vilken fas deponin befinner<br />
sig i. Fas 1: aerob, 2: anaerob acidogen, 3 <strong>och</strong> 4:<br />
metanogen samt 5: humusfasen (Christensen et al 1992).<br />
4.1.1 Fas 1: Inledande kortvarig aerob fas<br />
Inledningsvis är nedbrytningen av det organiska materialet i deponin aerobisk. Denna fas är kortvarig,<br />
mellan dagar <strong>och</strong> veckor, <strong>och</strong> kännetecknas av hög temperatur (Hauer et al 2004). När nedbrytningen<br />
tar fart uppstår snabbt en anaerobisk miljö genom att bakterierna som står för nedbrytningen förbrukar<br />
stora mängder syre (Bell 2003).<br />
4.1.2 Fas 2: Acidogen fas<br />
Inledningsvis under den anaeroba, acidogena fasen bryts större organiska molekyler ned till mindre<br />
beståndsdelar, vilka utgörs av diverse lättflyktiga organiska fettsyror <strong>och</strong> alkoholer (Bell 2003). Den<br />
höga koncentrationen av organiska syror sänker pH i lakvattnet till ca 6 (Christensen et al 2001). Detta<br />
medför att urlakningen av metaller, såsom järn, mangan <strong>och</strong> zink ökar, se figur 4:1 (Hauer et al 2004).<br />
Vidare omvandlar den reducerande miljön i deponin oxiderade järnjoner (Fe 3+ ) till mer lättlösliga<br />
(Fe 2+ ) som därmed lakas ut med vattnet. Fasen varar från några månader till ett par år <strong>och</strong><br />
temperaturen ligger mellan 20-30 ºC (Hauer et al 2004).<br />
- 8 -
I en ung deponi kan mängden lösta salter överstiga 10000 mg/l. Särskilt höga koncentrationer av<br />
natrium, kalcium, klorid, sulfat <strong>och</strong> järn kan detekteras. Allt eftersom deponin åldras lakas dessa salter<br />
ut <strong>och</strong> koncentrationen av oorganiskt material minskar. Kvävet som ingått i det organiska<br />
ursprungsmaterialet bildar lättlösliga ammoniumjoner som kan ge upphov till stora mängder<br />
ammoniak i lakvattnet (Bell 2003). Kväveföreningar kommer under hundratals år att vara närvarande i<br />
lakvattnet (Christensen et al 2001).<br />
4.1.3 Fas 3 <strong>och</strong> 4: Metanogen fas<br />
Den efterföljande metanogena fasen är också anaerob. Här äger den huvudsakliga gasbildningen i<br />
deponin rum, se figur 4:1. Gasen består främst av koldioxid <strong>och</strong> metan, se figur 4:1. Mängden gas som<br />
bildas kan grovt uppskattas till mellan 2,2 <strong>och</strong> 250 liter per kilogram torrt avfall, beroende <strong>på</strong> deponins<br />
avfall, fuktighet, temperatur <strong>och</strong> pH (Bell 2003). Metanogena bakterier bryter under denna fas ned de<br />
tidigare bildade fettsyrorna, först till ättiksyra <strong>och</strong> sedan till metan <strong>och</strong> koldioxid. De metanogena<br />
bakterierna är känsliga för lågt pH, vilket uppstår när ättiksyra bildas. Tillväxten av metanogena<br />
bakterier styrs av hur väl sulfatreducerande bakterier klarar av att buffra pH så att det ligger runt 8. Då<br />
kan de metanogena bakterierna etablera sig <strong>och</strong> ättiksyra brytas ner till metan <strong>och</strong> koldioxid.<br />
Koldioxiden bildar sen i viss mån, tillsammans med väte, metan <strong>och</strong> vatten (Hauer et al 2004). Allt<br />
eftersom gas bildas, migrerar den up<strong>på</strong>t <strong>och</strong> ut från deponin. Detta kan leda till sättningar <strong>och</strong><br />
kompaktion av avfallet, vilket i sin tur kan minska infiltrationshastigheten för vatten <strong>och</strong> över en<br />
längre tid även gasbildningens hastighet (Bell 2003).<br />
4.1.4 Fas 5: Humusfas<br />
Nästa steg i den åldrande deponins utveckling kallas humusfasen <strong>och</strong> kännetecknas av att den rådande<br />
miljön blir aerob igen, se figur 4:1. Syre <strong>och</strong> kväve börjar återigen tränga ner i deponin, vilket kan ge<br />
upphov till oxidation av humusämnen <strong>och</strong> metallsulfider. Humusfasen nås efter ungefär 100 år <strong>och</strong><br />
kan möjligen <strong>på</strong>gå i 1000-tals år (Wellander 1998). Humusämnena består till största delen av<br />
svårnedbrytbara hydroxyl- <strong>och</strong> karboxylgrupper. Vid humusfasens början återstår över 99 % av de<br />
metallerna, vilka är starkt bundna till humusämnen <strong>och</strong> sulfider. Om dessa sulfider oxideras bildas<br />
lättlösliga sulfater <strong>och</strong> pH i lakvattnet sjunker varvid metaller går i lösning (Hauer et al 2004).<br />
Mobiliteten av metaller kan även öka vid försurning eftersom humustransporten i marken då ökar<br />
(Naturvårdsverket 1995).<br />
4.2 Kvarhållande processer<br />
Kvarhållande processer förhindrar spridning av föroreningar från deponin. Ju mindre löslighet en<br />
förorening har desto mer benägen är den att stanna kvar i deponin (Naturvårdsverket 1995).<br />
Lösligheten av en förorening i en deponi <strong>på</strong>verkas bland annat av totalhalten i avfallet,<br />
sorptionseffekter <strong>och</strong> löslighetsjämvikter samt yttre faktorer. Lösligheten av organiska ämnen i vatten<br />
beror av ämnets polaritet <strong>och</strong> funktionella grupper. Olika organiska ämnen löser sig dessutom i<br />
varandra, var<strong>på</strong> lösligheten för ett ämne skiljer sig väsentligt från lösligheten som det har i vatten. För<br />
oorganiska ämne såsom tungmetaller beror lösligheten till stor del <strong>på</strong> den kemiska miljön, till exempel<br />
pH <strong>och</strong> redoxpotential<br />
Processer som verkar kvarhållande <strong>på</strong> föroreningar i en deponi går under samlingsnamnet sorption<br />
(Naturvårdsverket 1995). Det innebär att lösta ämnen attraheras till fasta ytor (till exempel<br />
mineralytor) där de fastläggs vilket leder till fördröjt utsläpp av föroreningar från deponin. Vid<br />
fastläggningen minskar halten av föroreningen i vattenfasen <strong>och</strong> <strong>på</strong>verkar alltså koncentrationen.<br />
Sorptionen kan vara reversibel varvid de fastlagda ämnena återgår i lösning (desorption). Vanligen är<br />
sorptionen mest effektiv vid låga halter av det lösta ämnet för att avta med högre halter (icke-linjär<br />
sorption). Fällning <strong>och</strong> mineralisering är egentligen inte sorptionsprocesser, dock är effekten<br />
densamma. Utfällningar kan inträffa när en lösning blivit övermättad med avseende <strong>på</strong> ett mineral.<br />
- 9 -
4.3 Lakvatten<br />
4.3.1 Lakvattenbildning<br />
Vatten som varit i kontakt med avfall <strong>och</strong> avleds från eller kvarhålls i en deponi kallas lakvatten. Det<br />
bildas främst genom att nederbörd infiltrerar ner i deponin <strong>och</strong> lakar ut lösliga ämnen i olika grad.<br />
Även grund- <strong>och</strong> ytvatten som tränger in från angränsande ytor kan bidra till lakvattenbildningen. Så<br />
kallat pressvatten kan bildas när vattenhaltigt avfall kompakteras <strong>och</strong> kan ha mycket högt föroreningsinnehåll<br />
(Naturvårdsverket 2007b). En allmän vattenbalansekvation för en deponi kan enligt<br />
Naturvårdsverket (1994) beskrivas av:<br />
P = E + R + L + ΔM<br />
(4:1)<br />
P Nederbörd <strong>och</strong> eventuell lakvattencirkulation<br />
E Evapotranspiration<br />
R Ytavrinning utan lakvattenbildning<br />
L Lakvattenbildning<br />
M Magasinsförändring i deponin (kan försummas vid långa tidsperioder)<br />
Mängden vatten som infiltrerar deponin beror enligt Naturvårdsverket (1995) <strong>på</strong>:<br />
• Ytans utformning <strong>och</strong> lutning<br />
• Täckskiktets material <strong>och</strong> tjocklek<br />
• Dränering<br />
• Avfallets hydrauliska konduktivitet <strong>och</strong> kapillaritet<br />
• Nederbörd <strong>och</strong> avdunstning<br />
Inflöde av ytvatten till deponin beror <strong>på</strong> topografiska <strong>och</strong> hydrogeologiska faktorer. Exempel <strong>på</strong><br />
sådana kan vara om det finns vattendrag i avrinningsområdet uppströms deponin <strong>och</strong> vilken gradient<br />
de då har. Vidare har storleken <strong>på</strong> avrinningsområde betydelse för mängden vatten som kan rinna mot<br />
<strong>och</strong> eventuellt genom deponin. Grundvattenströmningen har också betydelse eftersom ytvattenavrinningen<br />
blir större i ett utströmningsområde än i ett inströmningsområde. Om ytlagren är täta i<br />
inströmningsområdet kommer större andel vatten att rinna av som ytvatten. Andra faktorer som<br />
<strong>på</strong>verkar mängden ytvatten är vegetationen i uppströmsområdet.<br />
Mängden vatten som tillåts infiltrera genom avfallet måste begränsas eftersom det bildar lakvatten.<br />
När det gäller nederbördsinfiltration kan denna begränsas genom att täcka deponin med ett så kallat<br />
täckskikt. Ett bra täckskikt utgörs av ett tätt lager med låg hydraulisk konduktivitet, till exempel lera.<br />
Det bör utformas med en sluttning ut mot kanterna av deponin, för att öka ytavrinningen. Detta<br />
minskar infiltrationen. Särskilda dränerings- <strong>och</strong> skyddsskikt som säkerställer täckskiktets<br />
beständighet mot erosion, frost <strong>och</strong> så vidare kan också anläggas. Om täckskiktet planteras med<br />
vegetation, såsom gräs, ökar evapotranspirationen vilket medför minskad infiltration.<br />
4.3.2 Lakvattnets karaktär<br />
Detta avsnitt är huvudsakligen baserat <strong>på</strong> Christensen et al (2001).<br />
Lakvatten är en vattenlösning bestående av ämnen som härstammar från avfallet i en deponi.<br />
Föroreningar sprids till lakvattnet genom en kombination av fysiska, kemiska <strong>och</strong> mikrobiella<br />
processer.<br />
Som figur 4.1 visar, beror lakvattnets karaktär delvis <strong>på</strong> vilken fas deponin befinner sig i (Hauer et al<br />
2004). Vidare beror den <strong>på</strong> avfallets ursprung <strong>och</strong> hur det har deponerats. I en deponi bestående av en<br />
- 10 -
landning av industriellt avfall <strong>och</strong> hushållsavfall kan lakvattnet karaktäriseras av fyra huvudsakliga<br />
grupper av ämnen:<br />
• Löst organiskt material: mäts som biokemisk syreförbrukning (BOD), kemisk<br />
syreförbrukning (COD) eller totalt organiskt kol (TOC). Exempel <strong>på</strong> löst organiskt material är<br />
metan, lättflyktiga fettsyror (speciellt under acidogena fasen) <strong>och</strong> några andra<br />
motståndskraftiga ämnen så som humusämnen.<br />
• Oorganiska makrokomponenter: anjoner <strong>och</strong> katjoner såsom Ca 2+ , Mg 2+ , Na + , K + , NH4 + , Fe 2+ ,<br />
Mn 2+ , Cl - , SO4 2- <strong>och</strong> HCO3 - .<br />
• Tungmetaller: kadmium, krom, koppar, bly, nickel <strong>och</strong> zink.<br />
• Xenobiotiska organiska ämnen (XOC): Ämnen som ej produceras i naturen bland annat<br />
aromatiska kolväten (inkl PAH), fenoler <strong>och</strong> klorerade alifater. XOC härstammar från<br />
hushållsavfall eller industriella kemikalier, men förekommer endast i små koncentrationer.<br />
Allteftersom deponin åldras kommer innehållet av ovan nämnda beståndsdelar i lakvattnet att variera,<br />
beroende <strong>på</strong> i vilken fas deponin befinner sig i. Processer som kan <strong>på</strong>verka koncentrationen av olika<br />
komponenter i lakvattnet inkluderar adsorption, utspädning, jonbyte, utfällning <strong>och</strong> mikrobiell<br />
nedbrytning. Förutom denna långsiktiga variation, sker även kortsiktiga förändringar av lakvattnets<br />
karaktär. Till exempel är det vanligt med variationer beroende <strong>på</strong> årstid, <strong>på</strong> grund av förändringar vad<br />
det gäller till exempel nederbördsmängd <strong>och</strong> temperatur.<br />
4.3.2.1 Löst organiskt materiel<br />
Löst organiskt material i lakvatten mätt som COD <strong>och</strong> BOD är bulkparametrar för en rad olika<br />
nedbrytningsprodukter, med allt från små flyktiga syror till humussyra. Kunskapen om<br />
sammansättningen av organiskt material i lakvatten är begränsad, men några studier har gjorts.<br />
Christensen et al (2001) visar att 95 % av COD-innehållet (20000 mg/l) under den acidogena fasen<br />
utgörs av lättflyktiga fettsyror <strong>och</strong> endast 1,3 % utgörs av ämnen med en molekylvikt <strong>på</strong> över 1000.<br />
Lakvatten under denna fas innehåller även vissa aminer <strong>och</strong> alkoholer. Förhållandet BOD/COD<br />
representerar hur nedbrytbart det organiska kolet är. BOD7/CODCr- kvoten i den acidogena fasen kan<br />
komma upp i storleksordningen 0,7 (Molander 2000) Under den metanogena fasen minskas kvoten till<br />
0,06 vilket betyder att det mest lättnedbrytbara organiska materialet har brutits ner eller eventuellt<br />
lakats ur.<br />
De lättflyktiga fettsyrorna som utgör den största delen organiskt kol i lakvattnet under den acidogena<br />
fasen är lättnedbrytbara. Det lösta organiska materialet, som dominerar i den metanogena fasen,<br />
tenderar att vara svårare att bryta ned. Under denna fas återfinnes inte alkoholer, aminer eller<br />
lättflyktiga fettsyror. Istället finner man att en större del av det lösta organiska materialet består av<br />
ämnen med stor molekylvikt (över 1000). Större delen av dessa ämnen bryts dock så småningom ned.<br />
4.3.2.2 Oorganiska makrokomponenter<br />
Med oorganiska makrokomponenter menas oorganiska anjoner <strong>och</strong> katjoner som återfinns i förhöjda<br />
koncentrationer i lakvattnet. Dessa ämnen vållar normalt sett inga större föroreningsproblem för<br />
grundvatten. De ingår dock normalt i normer för dricksvatten <strong>och</strong> värdena i lakvatten överstiger<br />
normalt dessa rekommendationer kraftigt.<br />
Koncentrationen av oorganiska makrokomponenter, såsom NH4 + , S 2- <strong>och</strong> Fe 2+ , är som lägst i lakvattnet<br />
under den metanogena fasen, se figur 4:1. andra katjoner som <strong>på</strong>träffas i låga koncentrationer i denna<br />
fas är Ca 2+ , Mg 2+ , <strong>och</strong> Mn 2+ . Detta beror <strong>på</strong> att pH i denna fas är högre <strong>och</strong> att mängden löst organiskt<br />
material, som kan binda katjoner, är liten. Järn har i genomsnitt en koncentration <strong>på</strong> 780 mg/l under<br />
den acidogena fasen, att jämföra med 15 under den metanogena. För sulfat gäller 500 mg/l under den<br />
acidogena fasen <strong>och</strong> 80 under den metanogena. Koncentrationen av sulfat minskar <strong>på</strong> grund av<br />
- 11 -
mikrobiell reduktion. Koncentrationen av icke reaktiva komponenter, såsom Cl - , Na + <strong>och</strong> K + , <strong>på</strong>verkas<br />
inte nämnvärt av vilken fas deponin befinner sig. Koncentrationsminskningen av dessa ämnen med<br />
tiden beror endast <strong>på</strong> utspolningseffekter. Ammonium (NH4 + ) är ett viktigt reducerande ämne i<br />
lakvattnet <strong>och</strong> när det läcker ut i ytvatten fungerar det som ett näringsämne. Ammonium är en<br />
förorening som kommer att finnas under lång tid <strong>och</strong> de processer som minskar dess koncentration<br />
utgörs främst av jonbyte <strong>och</strong> anaerobisk oxidation.<br />
Anjoners främsta betydelse i lakvattenplymen är att de kan bilda komplex med tungmetaller <strong>och</strong><br />
katjoner, vilket ökar de senares mobilitet. Koncentrationen av katjoner styrs framför allt av<br />
jonbytesprocesser. Vissa katjoners koncentration styrs också av upplösnings- <strong>och</strong> utfällningsprocesser,<br />
till exempel kalcium <strong>och</strong> magnesium.<br />
4.3.2.3 Tungmetaller<br />
Generellt sett är koncentrationen av tungmetaller i lakvatten låg <strong>och</strong> utgör ingen större del av<br />
grundvattenföroreningen i anslutning till deponier. Att koncentrationen av tungmetaller är låg i<br />
lakvattnet, beror <strong>på</strong> att de utsätts för kraftig koncentrationsminskning genom utfällnings- <strong>och</strong><br />
adsorptionsprocesser. Det kan möjligtvis förekomma förhöjda halter under fas 2 <strong>och</strong> 5 <strong>på</strong> grund av den<br />
sura miljön som då råder.<br />
4.3.2.4 Xenobiotiska organiska ämnen (XOC)<br />
Koncentrationen av xenobiotiska ämnen i lakvatten beror mycket <strong>på</strong> vad avfallet innehåller <strong>och</strong> hur<br />
gammalt det är. Den vanligaste förekommande typen av XOC är aromatiska kolväten, såsom bensen,<br />
toluen, etylbensen <strong>och</strong> xylen. Hologenerade kolväten, så som tetrakloretylen <strong>och</strong> trikloretylen, är<br />
också vanligt förekommande. Dessa ämnen är även de som återfinns i högst koncentrationer. Andra<br />
viktiga grupper är PAH, fenoler <strong>och</strong> pesticider.<br />
XOC utgör normalt endast några procent av det totalt lösta organiska kolet, men dess effekt <strong>på</strong><br />
grundvatten kan vara stor. XOC utgör stora risker för hälsa <strong>och</strong> gränsen för vad som acceptabelt i<br />
dricksvatten är i många länder därför mycket låg, ner mot 0,1 μg/l. Studier har visat att XOC visat hög<br />
toxicitet för alger <strong>och</strong> bakterier i närheten av deponier. De toxiska effekterna antas dock minska med<br />
avståndet från deponin, troligen <strong>på</strong> grund av utspädning. Tester har gjorts som visar att XOC inte<br />
<strong>på</strong>träffats längre bort än ungefär 60 meter från källan.<br />
Koncentrationen av XOC förväntas minska allteftersom deponin åldras. Minskningen beror <strong>på</strong> vilket<br />
ämne det handlar om, dess nedbrytning i deponin samt dess flyktighet.<br />
4.4 Lakvattenplymen<br />
Spridning av föroreningar i <strong>och</strong> från en deponi <strong>på</strong>verkas av såväl kemiska, som fysikaliska <strong>och</strong><br />
biologiska processer, se figur 3:2. Processerna kan delas in i transporterande, kvarhållande <strong>och</strong><br />
omvandlande. Betydelsen av de olika processerna varierar mellan olika miljöföroreningar såsom<br />
tungmetaller, organiska eller oorganiska ämnen.<br />
- 12 -
Figur 4:2 De rådande processerna i en deponi (Naturvårdsverket 1995)<br />
4.4.1 Lakvattenspridande processer<br />
Detta avsnitt är baserat <strong>på</strong> Naturvårdsverket (1995).<br />
Från deponin transporteras lakvatten vidare i markvattnet eller grundvattnet som en plym vilken<br />
breder ut sig i tre dimensioner. Lakvattenplymen är normalt sett relativt smala <strong>och</strong> inte bredare än<br />
själva deponin <strong>och</strong> den brukar inte sträcka sig längre än 2000 meter från källan (Christensen et al<br />
2001).<br />
Advektion är den process där vattenlösliga föroreningar transporteras med grundvattnet. Det är ofta<br />
den primära processen för spridning av föroreningar i deponier <strong>och</strong> i mark. Hur mycket som<br />
transporteras via advektion beror dels <strong>på</strong> koncentrationen av det lösta ämnet <strong>och</strong> dels <strong>på</strong> vattenflödet,<br />
varför det är viktigt att ta reda <strong>på</strong> hur vattnet rör sig både inne i deponin <strong>och</strong> i dess <strong>omgivning</strong>.<br />
Markens vattenmättnadsgrad <strong>och</strong> struktur styr hur vatten <strong>och</strong> gaser rör sig i marken.<br />
Vattenströmningen skiljer sig om den sker i den omättade eller den mättade zonen. I en omättad<br />
homogen mark är vattenströmningen vertikal <strong>och</strong> nedåtriktad under perioder med överskott <strong>på</strong><br />
nederbörd. Under perioder med hög avdunstning från växter <strong>och</strong> markyta är vattenströmningen istället<br />
up<strong>på</strong>triktad <strong>på</strong> grund av kapillärkrafterna. Vattenströmningen är relativt långsam, med<br />
omsättningstider i storleksordningen månader till år. I zoner med grövre material, i rotkanaler <strong>och</strong> i<br />
sprickor kan det dock lokalt förekomma snabbare vattenströmning. Den omättade zonens mäktighet<br />
beror <strong>på</strong> jordart, terrängförhållande samt variationer i grundvattenytans läge.<br />
I den mättade zonen transporteras föroreningar med grundvattenströmmen vars hastighet beror av<br />
jordartens hydrauliska konduktivitet, porositet samt grundvattenytans lutning. Hastigheten är<br />
vanligtvis några meter per år, men kan i undantagsfall uppgå till hundratals meter per år.<br />
Föroreningstransporten kan också vara densitetsstyrd. Densiteten hos lakvatten kan vare upp emot 1%<br />
högre än grundvattnens. Densitetsskillnaden <strong>på</strong>verkar plymens rörelse både vertikalt <strong>och</strong> lateralt under<br />
deponin <strong>och</strong> nedströms. Organiska vätskor som inte är blandbara med vatten kan förekomma som<br />
separat fas. Om det förorenade vattnet har högre densitet än grundvattnet sjunker det ned genom den<br />
- 13 -
mättade zonen tills halten blir så låg att densitetsskillnaden upphör eller till dess att material med<br />
mindre genomsläpplighet förekommer. Om föroreningarna istället har lägre densitet än vatten lägger<br />
de sig som ett skikt ovan<strong>på</strong> grundvattenytan <strong>och</strong> kan då spridas över stora områden. Ju högre halt <strong>och</strong><br />
ju mer grundvattenytan lutar desto större blir föroreningstransporten.<br />
Dispersion är ytterligare en grupp processer som <strong>på</strong>verkar transporten av föroreningar genom att<br />
lakvattnet väljer olika vägar med olika transporttid. Olika porstorlek har olika tvärsnittsarea <strong>och</strong><br />
därmed olika medelflödeshastighet. Flödeshastigheten kan även skilja sig i en enskild porkanal<br />
beroende <strong>på</strong> friktionskrafter i kanalväggarna. Dispersionen gör att föroreningar kan sprida sig<br />
snabbare än förväntat <strong>och</strong> över större område.<br />
Molekylernas slumpmässiga värmerörelser gör att ett ämne sprids från ett område med hög<br />
koncentration till ett område med lägre koncentration. Denna process kallas diffusion <strong>och</strong> är av stor<br />
betydelse vid låga strömningshastigheter, såsom i jordarter med låg hydraulisk konduktivitet (till<br />
exempel lera).<br />
Viktiga processer för flyktiga ämnen med högt ångtryck <strong>och</strong> låg löslighet är förångning <strong>och</strong><br />
gasbildning. Vid förångning transporteras ämnen från vätskefas till gasfas. Gaser transporteras genom<br />
diffusion i luftfyllda porer i marken, men även genom luftflöden orsakade av till exempel atmosfäriska<br />
tryckförändringar, vind samt gasutveckling i avfallet. Detta kan vara den kvantitativt viktigaste<br />
processen i en deponi.<br />
Små partiklar som är suspenderade i vattnen kallas kolloider. De består oftast av lermineral eller<br />
organiskt material, men kan även bildas vid fällning. I en deponi kan kolloider till exempel bildas när<br />
ett reducerande lakvatten blandas med grundvatten med högre syrehalt. Många föroreningar fastläggs<br />
<strong>på</strong> kolloider <strong>och</strong> om föroreningen har låg löslighet i vatten kan detta vara en viktig transportväg<br />
Erosion <strong>och</strong> biologiska transportprocesser medverkar också till spridning av föroreningar i deponier.<br />
Erosion kan uppkomma i samband med kraftiga regn med kraftig ytavrinning som följd. Effekten av<br />
detta blir att förorenade partiklar sprids till omgivande mark <strong>och</strong> ytvatten samtidigt som täckskiktet<br />
kan skadas. Även uttorkning kan göra att täckskiktet skadas, var<strong>på</strong> vatteninträngningen kan öka.<br />
De biologiska transportprocesserna består i <strong><strong>på</strong>verkan</strong> från växter <strong>och</strong> djur. Den biologiska aktiviteten<br />
av organismer i markens övre delar gör att djupare liggande föroreningar kan transporteras upp till<br />
ytan. Förorenat vatten sugs upp av växter <strong>och</strong> transporteras <strong>på</strong> så vis, om än långsamt. Deponins<br />
täckskikt kan skadas av trädens rotsystem eller av djur som gräver hålor i marken med ökad<br />
vatteninträngning som följd.<br />
4.4.2 Redoxförhållanden<br />
Detta avsnitt är baserat <strong>på</strong> Christensen et al (2001).<br />
När lakvatten sprids från en deponi med organiskt material in i en syresatt akvifär uppstår en<br />
lakvattenplym med en komplicerad redoxmiljö. Miljön i denna plym styr i stor utsträckning akvifärens<br />
organiska <strong>och</strong> oorganiska biogeokemi. Alla ämnen som lämnar deponin <strong>och</strong> transporteras in i<br />
akvifären kommer att passera igenom ett antal redoxzoner, se figur 4:3. Processer som <strong>på</strong>verkar olika<br />
ämnen i en reducerande grundvattenmiljö utgörs främst av biologisk nedbrytning av organiskt<br />
material, abiotiska redoxprocesser, upplösning/utfällning av mineral, komplexbildning, jonbyte samt<br />
adsorption.<br />
- 14 -
Figur 4:3 Schematisk redoxzonering i en akvifär<br />
nedströms en deponi (Christensen et al 2001).<br />
Man kan dela upp lakvattenplymen i en serie redoxzoner där olika oxidationsmedel reagerar med det<br />
reducerande lakvattnet, se figur 4:3. Dessa har inga knivskarpa gränser, utan överlappar i viss mån<br />
varandra. Vidare är redoxzoneringen är inte statisk, utan varierar fram <strong>och</strong> tillbaka i förhållande till<br />
deponin. I akvifären, nära deponin där reducerande lakvatten konstant läcker ut, utvecklas en<br />
metanogen zon. Sedan följer en zon med reduktion av SO4 2- till S 2- . Det finns här låga halter av Fe 2+<br />
eftersom järnsulfider fälls ut. Inom den näst kommande zonen, löses Fe 3+ -hydroxider upp <strong>och</strong><br />
reduceras till Fe 2+ . Eftersom Fe-hydroxiderna lösts upp i ”iron reduction”-zonen (figur 4:3), kan Fe 2+<br />
som mobiliserats i avfallet <strong>och</strong> akvifärens reducerande zoner, sedan fällas ut längre nedströms. Detta<br />
gäller så länge vattnet transporteras snabbare än redoxzonerna. Detta kan leda till att det uppstår en<br />
reaktionsfront utanför iron reduction-zonen som rör sig i en nedströms riktning. Det finns ibland även<br />
en zon, som kan överlappa zonen för järnreduktion, där Mn 2+ <strong>och</strong> NO3 - reduceras. I utkanten av den<br />
reducerade plymen finns en aerob zon.<br />
Starkt reducerat lakvatten med relativt höga koncentrationer av bland annat Fe 2+ , Mn 2+ <strong>och</strong> NH4 +<br />
tränger in i akvifären från deponin. Längs sträckningen från deponin som visas i figur 4:3 minskar<br />
sedan innehållet av reducerade ämnen <strong>och</strong> redoxpotentialen ökar. Det reducerade lakvattnet reagerar<br />
först med O2 (i lösning), varefter det reagerar med NO3 - (i lösning), Mn 4+ (mineralforrn), Fe 3+<br />
(mineralforrn) <strong>och</strong> sist SO4 2- . Denna reaktionsserie fortgår tills elektronacceptorerna är förbrukade.<br />
När de bästa elektronmottagarna förbrukats är det främst fermenteringsprocesser <strong>och</strong> metanogena<br />
reaktioner som dominerar. Detta förklarar den generella redoxzoneringen i plymen.<br />
Nedbrytning av löst organiskt material äger rum i den aeroba delen av lakvattenplymen, där den har en<br />
uppskattad halveringstid <strong>på</strong> ett till tre år. Det lösta organiska materialet adsorberas inte heller i någon<br />
- 15 -
större utsträckning av akvifärens material.<br />
Uttunning av ammonium sker till största del i den anaeroba delen av plymen. Ammoniumplymen är<br />
begränsad i storlek <strong>och</strong> följs av zoner med förhöjda koncentrationer av ammoniak <strong>och</strong> dikväveoxid.<br />
Upplöst järn <strong>och</strong> mangan i lakvattnet kommer att fällas ut som reducerade former av sulfider <strong>och</strong><br />
karbonater. Jonutbyte, oxidation <strong>och</strong> utspädning minskar vattenlöst järn <strong>och</strong> mangan längs plymens<br />
flödessträckning. Dock kan sedimentknutet järn <strong>och</strong> mangan senare, genom reduktion, öka<br />
koncentrationen kraftigt längre ner i plymen.<br />
Nedbrytning <strong>och</strong> omvandlingsprocesser kan <strong>på</strong>verka de organiska föroreningarnas mobilitet <strong>och</strong> även<br />
toxicitet. Exempel <strong>på</strong> omvandlingsprocesser är biologisk nedbrytning <strong>och</strong> hydrolys. Vid biologisk<br />
nedbrytning mineraliseras organiskt kol till oorganiskt med hjälp av mikroorganismer. Ofullständig<br />
nedbrytning kan medföra att mer eller mindre toxiska nedbrytningsprodukter bildas. Vid hydrolys<br />
ersätts halogener av hydroxylgrupper hos de organiska ämnena. Hydrolys är oftast känslig för pH <strong>och</strong><br />
reaktionshastigheten kan öka av såväl högt som lågt pH, beroende <strong>på</strong> om det är vätejoner eller<br />
hydroxyljoner som är katalysator.<br />
Koncentrationen av tungmetaller i lakvattenplymen minskas främst genom utfällning <strong>och</strong> sorption. I<br />
sulfidbildande delar av lakvattenplymen blir lösligheten av tungmetaller extremt låg. Närvaro av<br />
kolloider <strong>och</strong> metaller i organiska komplex ökar tungmetallernas löslighet <strong>och</strong> rörlighet, men trots<br />
detta ökar dess migration i plymen inte nämnvärt. Om en metallisk katjon reagerar med en organisk<br />
eller oorganisk komplexbildare, medför det vanligen att lösligheten ökar <strong>och</strong> därmed massflödet. I<br />
lakvatten förekommer många ämnen som kan bilda komplex med tungmetaller, till exempel klorid,<br />
sulfater <strong>och</strong> organiska ämne. Komplexbildningen medför att sorptionen minskar <strong>och</strong> mobiliteten ökar<br />
av tungmetaller.<br />
Den huvudsakliga processen som minskar XOC i lakvattenplymen är nedbrytning under intermediära<br />
redoxförhållanden, men även adsorption. I reducerade zoner av lakvattenplymen är nedbrytningen<br />
begränsad. Tidsramen för uttunningen av dessa ämnen är varierande <strong>och</strong> man kan finna rester av till<br />
exempel bensen i lakvattenplymen upp mot femton år efter att deponin tagits ur bruk.<br />
4.5 Lakvattensituationen vid Ekeboda avfallsupplag<br />
I Hörby är den korrigerade nederbörden minus avdunstning ca 350 mm/år enligt SMHI:s 30 års<br />
medelvärden för perioden 1960-1990 (SGU 2002). Hörby kommun har även själva mätt mängden<br />
nederbörd vid Lyby reningsverk mellan åren 2001-2006. Genomsnittlig nederbörd kan då uppskattas<br />
till 670 mm/år. Av denna mängd avdunstar ungefär 400 mm. Ett medelvärde av nedebördsmängden<br />
minus avdunstning från SMHI <strong>och</strong> Hörby kommun blir då 310 mm/år. Av denna mängd kan det antas<br />
att ca 60 % infiltrerar ner i deponin (SGU 2002). Ekeboda avfallsupplag är ca 20 000 m 2 stort, vilket<br />
innebär att i grova drag 3700 m 3 om året infiltrerar <strong>och</strong> bildar lakvatten genom nederbörd.<br />
4.5.1 Avledning av lakvatten idag<br />
Den ursprungliga kulverteringen av bäcken som går under deponin mynnar i en pumpbrunn i deponins<br />
nordvästra hörn (A <strong>på</strong> primärkartan i figur 6:2). 1988 ändrades bäckens dragning så att den numera<br />
rinner i en ledning längs deponins östra sida ner till en kulvert som går längs banvallens norra sida<br />
(figur 6:2). I samband med omdragningen plomberades den gamla kulverten i deponins östra kant.<br />
Med stor sannolikhet är den gamla kulverten otät <strong>och</strong> fungerar därmed idag som en dräneringsledning<br />
för lakvatten. Detta bekräftas av att det förekommer lukt av olja i en inspektionsbrunn tillhörande<br />
kulverten. Den nya kulverten mynnar i ett öppet dike som nedströms bland annat leder till fiskdammar<br />
<strong>och</strong> i slutänden till Hörbyån som rinner ut i Ringsjön.<br />
- 16 -
Vid undersökningarna av deponin upptäcktes dessutom en kulvert med tillhörande inspektionsbrunn<br />
(F i figur 6:2) som ej var inmätt <strong>på</strong> ledningskartan. Kulverten går längs banvallens södra sida till<br />
pumpbrunnen. Inspektionsbrunnen visar att vatten från bäcken norr om banvallen också leds in i<br />
dräneringsledningen för vidare transport till pumpbrunnen.<br />
Pumpbrunnen är ansluten till Lyby reningsverk via en VA-ledning som går väster om deponin.<br />
Pumpbrunnen är enligt uppgift inte tät i botten, utan ligger <strong>på</strong> ett tjockt lager av skärv. Detta, i<br />
kombination med en pump med för liten kapacitet, gör att det vid höga vattenflöden läcker ut lakvatten<br />
till det öppna diket väster om pumpbrunnen. För att förhindra detta har en vall uppförts som är<br />
avskärmad med plast. Vallen är dock otillräcklig vid höga vattenflöden, då lakvatten smiter förbi.<br />
Gångtiderna för pumpen som pumpar vatten från deponin till Lybyverken journalförs kontinuerligt,<br />
men beroende <strong>på</strong> att ledningen sätter igen av föroreningar som fällts ut, varierar pumpgångtiderna. Ju<br />
mer igensatt ledningen är, desto mer går pumpen. Detta trots att det då går mindre vatten genom<br />
ledningen. För att förhindra stopp i VA-ledningen rensas den med jämna mellanrum. Pumpen<br />
kontrollerades 2003 <strong>och</strong> dess kapacitet uppgick då till 1,9 m 3 /h. Genomsnittlig pumpgångtid för åren<br />
2001-2006 är 5700 timmar. Detta innebär att ca 10 800 m 3 vatten pumpas till Lybyverken varje år,<br />
varav drygt 30 % (3700 m 3 ) utgörs av lakvatten. Dock är det viktigt att vara medveten om att detta<br />
endast är en grov uppskattning <strong>på</strong> grund av de missvisande pumpgångtiderna. Därför är mängden<br />
vatten som pumpas till Lybyverken förmodligen lägre i praktiken, men hur mycket lägre är omöjligt<br />
att spekulera i. Däremot är det tydligt att lakvattnet i pumpbrunnen är utspätt med grundvatten, vilket<br />
är onödigt att pumpa till Lybyverken.<br />
Dessutom skiljer sig lakvatten från avloppsvatten, varför det överhuvudtaget inte är särskilt lämpligt<br />
att pumpa lakvatten till reningsverket. Bland annat skiljer sig BOD/COD-kvoten. Kvoten är lägre för<br />
lakvatten än vad den är för avloppsvatten vilket innebär att lakvattnet har ett mer svårnedbrytbart<br />
organiskt material. Reningsverk är anpassade till att bryta ned lättnedbrytbart organiskt material vilket<br />
kan innebära att någon större reduktion av det mer svårnedbrytbara organiska materialet i metanogent<br />
lakvatten inte sker. Lakvatten har även högre halter ammoniumkväve än avloppsvatten, vilket<br />
reningsverken inte är dimensionerade för (Molander 2000).<br />
4.6 Erfarenheter av resistivitets- <strong>och</strong> IP-mätningar<br />
4.6.1 Resistivitetsmätningar<br />
Resistivitetsmetoden har varit känd sedan början av 1900-talet då Conrad Schlumberger började göra<br />
experiment med geoelektrik i Frankrike (Sharma 1997). Det huvudsakliga användningsområdet för<br />
metoden var fram till 1970-talet malmprospektering för gruvindustrin (Reynolds 1997). I <strong>och</strong> med<br />
utvecklingen av kraftfullare datorer <strong>och</strong> effektivare mätsystem, har användningen av<br />
resistivitetsmätningar ökat <strong>och</strong> inkluderar nu hydrogeologi, byggnadsgeologi <strong>och</strong> miljögeologi (Loke<br />
2003a). Resistivitetsundersökningar är idag ofta en del av storskaliga undersökningar av förorenade<br />
områden.<br />
Bernstone et al (1997) använde sig av multielektrod resistivitetsundersökningar för att kartlägga<br />
lågresistivt avfall, aska, i lerig morän. Fallstudien visar att metoden kan användas för att urskilja askan<br />
från leriga moräner. Bernstone et al (1997) drar vidare slutsatsen att ”resistivitetsmätningar kan vara<br />
ett kraftfullt verktyg för att finna <strong>och</strong> kartlägga täckt avfall”.<br />
Vidare gjorde Forsberg <strong>och</strong> Nilsson (2006) en karaktärisering av <strong>lakvattenspridning</strong>en från ett allmänt<br />
avfallsupplag i Acahualinca, Managua, Nicaragua. De gjorde en resistivitetsundersökning, vilken<br />
tydligt kunde visa att lågresistiva lakvatten<strong>på</strong>verkade områden skiljer från <strong>omgivning</strong>en, se figur 4:4.<br />
- 17 -
Figur 4:4 Tvådimensionell resistivitetsmodell från Acahualinca, Managua, Nicaragua (Forsberg <strong>och</strong><br />
Nilsson 2006). De mörkaste områdena representerar lakvatten<strong>på</strong>verkad mark.<br />
4.6.2 IP-mätningar<br />
Mätningar av inducerad polarisation (IP) har använts sedan slutet <strong>på</strong> 40-talet, men redan 1912<br />
noterade Conrad Schlumberger fenomenet (Reynolds 1997). Från början utvecklades metoden för<br />
malmprospektering, men <strong>på</strong> senare år används den i allt större utsträckning för miljötillämpningar.<br />
Redan 1974 <strong>på</strong>visade Angoran et al mätbar IP-effekt över en deponi <strong>och</strong> sedan dess har talrika<br />
undersökningar bekräftat IP-mätningars förmåga att avgränsa deponier. Till exempel visade Leroux<br />
<strong>och</strong> Dahlin (2002) <strong>på</strong> metodens användbarhet vid undersökningar av en deponi i Härlöv utanför<br />
Kristianstad i Skåne. Avfallet uppvisade hög uppladdningsförmåga <strong>och</strong> i den resulterande IP-sektionen<br />
av inverterade 2D-data var avfallet tydligt avgränsat. IP-mätningarna underlättade även vid tolkningen<br />
av resistivitetsdata. På en resistivitetssektion (figur 4:5) återfanns låga resistiviteter i de övre lagren<br />
vid profilens slut <strong>och</strong> enbart med IP-sektionens hjälp kunde det avgöras att de låga resistiviteterna<br />
berodde <strong>på</strong> en materialförändring i täckskiktet snarare än att täckskikt saknades i dessa delar.<br />
Vidare har Carlson et al (1999) gjort fallstudier <strong>på</strong> sex täckta deponier av varierande slag i Arizona,<br />
USA. En deponi innehöll stora mängder metallskrot, men övriga fem innehöll hushålls- <strong>och</strong><br />
trädgårdsavfall samt byggavfall. IP-mätningarna täckte en total yta om 49,2 ha <strong>och</strong> 145 borrhål<br />
verifierade tolkningarna. Samtliga deponier uppvisade IP-effekt (>30 mV/V), som i samtliga fall<br />
kunde härledas till avfall. Såväl metall som övrigt avfall gav alltså upphov till IP-effekt. Vidare visade<br />
fallstudierna att IP-mätningar var bra för att avgränsa täckskiktet samt avgöra om håligheter i deponin<br />
var återfyllda med fyllnadsmassor eller avfall.<br />
- 18 -
Figur 4:5 Resistivitetssektion (övre) <strong>och</strong> IP-sektion (nedre) (Leroux <strong>och</strong> Dahlin 2002).<br />
- 19 -
5 Geofysiska metoder<br />
5.1 Resistivitetsmätning<br />
5.1.1 Teori<br />
Resistivitet är omvänt proportionell mot konduktivitet <strong>och</strong> är ett mått <strong>på</strong> markens förmåga att inte leda<br />
ström, det vill säga att fungera som en isolator. När resistiviteten (ρ) mäts sänds en elektrisk ström (I)<br />
ner i marken via två elektroder. Mellan två andra elektroder mäts sedan potentialskillnaden (U) som<br />
uppstår i resistorn (marken).<br />
Den mest grundläggande fysiska lagen som används för resistivitetsmätningar är Ohms lag:<br />
U<br />
R =<br />
I<br />
Resistiviteten (ρ) beror vidare <strong>på</strong> ledarens geometriska egenskaper, längd (L) <strong>och</strong> area (A). Med hjälp<br />
av de angivna parametrarna kan resistiviteten beräknas enligt (Reynolds 1997):<br />
U<br />
ρ =<br />
I<br />
A<br />
L<br />
Detta ger resistiviteten enheten Ohmmeter (Ωm). Den geometriska faktorn (A/L) beror <strong>på</strong> vilken<br />
elektrodkonfiguration som används, samt elektrodavståndet i uppställningen. Med andra ord hur långt<br />
strömmen färdas genom marken (Reynolds 1997).<br />
5.1.1.1 Markens elektriska egenskaper<br />
Det finns två olika sätt ström kan ledas genom lösa jordlager: elektronisk <strong>och</strong> elektrolytisk ledning. I<br />
fallet med elektronisk ledning leds strömmen via fria elektroner, medan elektrolytisk ledning leder<br />
strömmen via joner i porvattnet. Inom miljötillämpad resistivitetsmätning är det framför allt den<br />
elektrolytiska ledningen som är den styrande mekanismen (Loke 2003a). När elektrisk ström sänds ner<br />
i homogen mark flödar den tredimensionellt ut ifrån elektroden. Strömdensiteten (J) är beroende av<br />
storleken <strong>på</strong> arean (2πr 2 ) genom vilken strömmen flödar <strong>och</strong> <strong>på</strong> den utskickade strömstyrkan (I) enligt:<br />
J =<br />
I<br />
2<br />
2πr<br />
- 20 -<br />
(5:1)<br />
(5:2)<br />
(5:3)<br />
Strömdensiteten minskar alltså med ökande avstånd från strömkällan (Reynolds 1997).<br />
Olika geologiska formationers resistivitet kan variera kraftigt, mellan 1 <strong>och</strong> över 20 000 Ωm, <strong>och</strong><br />
bestäms framför allt av:<br />
• Porositet<br />
• Porfyllnadsgrad<br />
• Porvätskans resistivitet<br />
Till exempel har sprickfattigt berg hög resistivitet medan sprickrikt har låg, eftersom det har mer porer<br />
med mer vatten i. Resistivitetsmätningar ger god information om markens egenskaper, men bör<br />
kompletteras med andra undersökningar för att ge bättre underlag för tolkning. Resistivitetsintervallen<br />
är breda <strong>och</strong> överlappande (figur 5:1), varför det är viktigt att ha en geologisk förväntningsmodell<br />
(Loke 2003a).
Figur 5:1 Schematisk bild av variationen av olika materials resistivitet (Palacky 1987).<br />
Archies lag är en empiriskt bestämd formel som beskriver en porös bergarts formationsresistivitet<br />
beroende av porfyllnadsgraden enligt:<br />
−m<br />
ρ f = aρ<br />
wΦ<br />
(5:4)<br />
Där ρf är markformationens resistivitet, ρw är porvätskans resistivitet, Φ är andelen vätskefyllda porer.<br />
a <strong>och</strong> m är empiriskt bestämda parametrar som varierar beroende <strong>på</strong> geologiskt material. I <strong>och</strong> med att<br />
markformationens resistivitet beror <strong>på</strong> porvätskans resistivitet, kan formationsresistiviteten för<br />
jordlager som möjligen innehåller lakvatten räknas ut, då bakgrundsvärdet för grundvattnets<br />
resistivitet (ρw) är känt. Grundvattnets resistivitet ligger ofta mellan 10 <strong>och</strong> 100 Ωm, beroende <strong>på</strong><br />
koncentrationen av löst salt. Låga formationsresistiviteter kan dock även bero <strong>på</strong> ytledningsförmåga<br />
hos finare material (Loke 2003b).<br />
Resistiviteten <strong>på</strong>verkas vidare av vilka metaller <strong>och</strong> kemikalier som är närvarande i marken. Metaller<br />
har extremt låga resistiviteter. Kemikalier som är starka elektrolyter, såsom kaliumklorid <strong>och</strong><br />
natriumklorid, kan reducera grundvattnets resistivitet ända ner till under 1 Ωm, även vid måttliga<br />
koncentrationer (Loke 2003a).<br />
Den resistivitet som uppstår till följd av deponin <strong>och</strong> dess lakvatten, beror <strong>på</strong> dess komposition <strong>och</strong><br />
omfattning. När lakvattenplymer kartläggs med hjälp av resistivitetsmätningar är det den ökade<br />
salthalten i vattnet som detekteras, i <strong>och</strong> med att den ger upphov till hög konduktivitet, det vill säga låg<br />
resistivitet. Med tiden kommer resistiviteten att vara en funktion av hur mycket lakvatten som<br />
produceras, hur mobilt det är <strong>och</strong> hur stor koncentration saltjoner det har. (Bernstone et al 2000)<br />
Enligt SEPA (1993) har lakvatten i Sverige normalt en resistivitet mellan 0,7 Ωm <strong>och</strong> 20 Ωm. Det är,<br />
som tidigare nämnts, framförallt jonhalten i porvattnet som avgör dess konduktivitet (Bernstone et al<br />
2000).<br />
Resistiviteten för typiskt vattenmättat avfallsmaterial i bulk ligger mellan 15 <strong>och</strong> 30 Ωm, i andra fall<br />
- 21 -
mellan 30-70 Ωm (McCann 1994). Det finns vissa material som kan ge upphov till särskilda anomalier<br />
i resistivitet i en deponi. Exempel <strong>på</strong> sådant material är metaller, aska från förbränning av<br />
växtmaterial, trädgårdsavfall (buskage <strong>och</strong> annat organiskt material) vilka alla ger särskilt låga<br />
resistiviteter. Vidare kan andra material så som organiska kemikalier, olja, plast, gummi,<br />
byggnadsmaterial <strong>och</strong> avfall i täta plast<strong>på</strong>sar ge upphov till anomalier med högre resistivitet<br />
(Bernstone et al 2000).<br />
5.1.2 Metod<br />
5.1.2.1 2D-resistivitet<br />
När en endimensionell resistivitetsundersökning genomförs, antas att resistiviteten endast varierar<br />
vertikalt. Mätningen är alltså endast representativ i den aktuella sonderingspunkten. En tvådimensionell<br />
undersökning låter resistiviteten även variera horisontellt längs den aktuella profilen,<br />
alltså både sondering <strong>och</strong> profilering. En sådan undersökning kallas för CVES (Continuous Vertical<br />
Electrical Sounding). Det antas dock att resistiviteten inte varierar vinkelrätt mot profilen (Loke<br />
2003a).<br />
För att få en bra 2D-bild av hur resistiviteten varierar i marken måste undersökningen utföras<br />
tvådimensionellt längs en linje. Det finns ett flertal olika elektrodkonfigurationer som kan användas<br />
för att uppnå detta: gradient, Wenner, Schlumberger, pol-pol, pol-dipol <strong>och</strong> dipol-dipol. De olika<br />
elektrodkonfigurationerna har alla olika för- <strong>och</strong> nackdelar med avseende <strong>på</strong> praktiskt<br />
nedträngningsdjup, känslighet <strong>och</strong> signalstyrka (Loke 2003a). Med nedträngningsdjup menas hur långt<br />
ner i marken en rimlig upplösning <strong>på</strong> mätdata kan erhållas. Det praktiska nedträngningsdjupet är i<br />
princip det djupet till vilket 50 % av den utsända strömmen når (Reynolds 1997). Med känslighet<br />
menas hur mycket en resistivitetsförändring i en volym av marken <strong>på</strong>verkar den av<br />
elektroduppställningen uppmätta spänningsskillnaden. Ju högre känsligheten är, desto större inverkan<br />
har marken <strong>på</strong> mätningarna (Loke 2003a). Olika elektrodkonfigurationer är olika känsliga för olika<br />
formationer i marken. Vissa är mer känsliga för horisontella variationer, medan andra är mer känsliga<br />
för vertikala. Till exempel ger Wenner-uppställningen god upplösning för horisontellt lagrade<br />
formationer medan Schlumberger-uppställningen ger bättre upplösning för vertikala formationer.<br />
Signalstyrkan är viktig att ta hänsyn till eftersom det, förutom den av instrumentet uppkomna<br />
spänningen, också finns naturligt störande spänningar i marken (brus) som <strong>på</strong>verkar mätningen.<br />
Signalstyrkan är alltså den av instrumentet skapade spänningen <strong>och</strong> ju högre den är, desto mindre<br />
<strong><strong>på</strong>verkan</strong> har de ovidkommande spänningarna i marken. Dessa parametrars inverkan <strong>på</strong> resultaten<br />
varierar mellan olika underökningsområden <strong>och</strong> avgör vilken elektroduppställning som är lämpligast.<br />
Till exempel så är Wennerkonfigurationen bra att använda i ett undersökningsområde med brusiga<br />
förhållanden <strong>och</strong> där horisontella strukturer är att vänta (Loke 2003a).<br />
I denna undersökning har en så kallad multielektrod gradient konfiguration använts längs samtliga<br />
undersökningsprofiler. Marken injekteras med ström via två elektroder (A <strong>och</strong> B) med separationen<br />
(s+2)a, se figur 5:2 (Dahlin <strong>och</strong> Zhou 2006). Samtidigt, eller sekventiellt, som strömmen injekteras i<br />
marken mäts potentialskillnad mellan potentialelektroderna (M <strong>och</strong> N) med avståndet a.<br />
Separationsfaktorn, s, är ett heltal <strong>och</strong> representerar det maximala antalet potentialmätningar som kan<br />
utföras med en ströminjektion. I detta fall är n-faktorn ett heltal som kan definieras som det relativa<br />
avståndet mellan potentialdipolen <strong>och</strong> den närmsta strömelektroden. Generellt sett blir<br />
djupnedträngning bättre med relativt större separation mellan strömelektroderna <strong>och</strong><br />
potentialelektroderna. I praktiken måste dock en avvägning mellan bruskänslighet, horisontell<br />
upplösning <strong>och</strong> djupnedträngning göras. I en multielektrod gradient undersökning används ett stort<br />
antal kombinationer av strömelektroderna <strong>och</strong> profilen skannas med flera olika a.<br />
Den gradienta elektrodkonfigurationen kombinerar egenskaperna för pol-dipol, Wenner <strong>och</strong><br />
- 22 -
Schlumberger uppställningarna. När potentialdipolen är nära en strömelektrod fungerar den gradienta<br />
konfigurationen i princip som en pol-dipol uppställning, framför allt med stora värden för s. Den andra<br />
strömelektroden fungerar här som en fjärrelektrod. När potentialdipolen är mitt emellan<br />
strömelektroderna, blir konfigurationen likvärdig till den för Schlumberger. Dahlin <strong>och</strong> Zhou (2006)<br />
visar att gradient elektrodkonfiguration har bra distribution av känsligheten.<br />
Figur 5:2 Principiell bild av positioneringen av elektrod-<br />
erna i en gradient elektrodkonfiguration enligt Dahlin<br />
<strong>och</strong> Zhou 2006. Strömelektrodkonfiguration (s+2)a, där s = 7<br />
<strong>och</strong> n = 2. n är här det minsta relativa avståndet mellan<br />
en strömelektrod <strong>och</strong> en potentialelektrod.<br />
Medianvärdet för undersökningsdjupet med den gradienta konfigurationen, som en specifik<br />
elektrodseparation ger, varierar beroende <strong>på</strong> positionen för potentialdipolen. Detta innebär att det i en<br />
gradient elektrodkonfiguration krävs färre kombinationer av strömelektroderna, än till exempel<br />
Wenner, för att få god täckning av djupet. Signal/brus-förhållandet varierar också mellan olika<br />
positioner för potentialdipolen. Störst, det vill säga bäst, fås när potential elektroderna är nära en<br />
strömelektrod (Dahlin <strong>och</strong> Zhou 2006).<br />
Utöver gradient elektrodkonfiguration användes <strong>på</strong> försök en bipol-dipol konfiguration i den<br />
yttäckande undersökningen. Detta för att se om bättre djupnedträngning kunde uppnås i kanterna av<br />
profilerna, <strong>på</strong> grund av dess ökade känslighet där. Mätprotokollet i bipol-dipol undersökningen utförs i<br />
profilens båda riktningar.<br />
IP- <strong>och</strong> resistivitetsmätningarna genomfördes samtidigt i en enda serie. Instrumentet som användes i<br />
undersökningen hade ett sjukanalssystem, vilket tillåter att data från sju olika punkter samlas in för<br />
varje ströminjektion. Detta minskar fältarbetet <strong>och</strong> tiden det tar att genomföra mätningarna, utan att<br />
<strong>på</strong>verka datapunkternas densitet (Dahlin <strong>och</strong> Zhou 2006). Utförandet i fält kan göras <strong>på</strong> olika sätt <strong>och</strong> i<br />
denna undersökning har dels en teknik involverande förlängningskabel (den yttäckande<br />
undersökningen) <strong>och</strong> dels en roll-along teknik (de inledande profilerna) enligt Dahlin (1993) använts.<br />
Vid utförandet av roll-along teknik används fyra kablar som rullas ut i en rak linje längs den aktuella<br />
profilen, se figur 5:3. Elektroduttag nummer ett <strong>på</strong> varje kabel ska vara närmst profilens början <strong>och</strong><br />
elektroduttag 21 ska vara närmst slutet. Elektrod uttag 21 <strong>på</strong> en kabel ska alltid vara i samma position<br />
som elektroduttag 1 <strong>på</strong> nästkommande kabel. Kablarna kopplas ihop med särskilda kopplingsdosor.<br />
När kablarna är utlagda <strong>och</strong> kopplade slås en elektrod ner vid vart elektroduttag som kopplas in med<br />
en elektrodjumper (Dahlin 1993).<br />
Mätsystemet kopplas först in i station ett, mellan kabel ett <strong>och</strong> två, <strong>och</strong> en mätcykel utförs <strong>på</strong> de första<br />
tre kablarna. I datorn är systemets position dock mellan kabel två <strong>och</strong> tre, första kabeln är fiktiv <strong>och</strong><br />
har uteslutits från mätprotokollet. Detta görs för att kunna få god djupnedträngning ända ut i kanten av<br />
profilen. När mätningarna här är utförda flyttas mätsystemet fram till station två mellan de ”verkliga”<br />
kablarna två <strong>och</strong> tre. Först görs mätningar med ett långt program som använder sig av alla fyra kablar<br />
- 23 -
för att få stort elektrodavstånd <strong>och</strong> god djupnedträngning, varefter ett kortare program används <strong>på</strong> de<br />
två kablarna närmst mätsystemet. När det långa programmet är klart kan elektrodkabel ett, som var<br />
längst bak i förhållande till profilriktningen, kopplas ur <strong>och</strong> flyttas framåt i profilen. När mätningarna<br />
sedan är klara <strong>på</strong> det korta programmet flyttas datorstationen fram till nästa station <strong>och</strong> mätningarna<br />
<strong>på</strong>börjas där. Arbetet fortsätter <strong>på</strong> detta vis tills det att önskad längd <strong>på</strong> profilen är uppnådd. I sista<br />
kabelutlägget utförs mätningarna <strong>på</strong> samma sätt som i första, men här är istället kabel fyra fiktiv <strong>och</strong><br />
exkluderas.<br />
Figur 5:3 Principiellt upplägg för en roll-along CVES-undersökning (modifierad<br />
från Overmeeren <strong>och</strong> van Ritsema 1988).<br />
Vid mätning längs kortare profiler kan man använda sig av en förlängningskabel för att koppla in den<br />
mest avlägsna kabeln till instrumentet. Man slipper då flytta instrumentet för att täcka hela profilen.<br />
Insamling av data utförs med hjälp av programmet Eric som ligger i en dator kopplad till mätsystemet.<br />
Programmet inleder alla mätcykler med ett elektrodtest för att kontrollera att alla elektroder har god<br />
kontakt med marken. Om elektrodtestet visar att elektrodkontakt saknas vid en position längs profilen,<br />
kan detta bero <strong>på</strong> att kopplingsdosorna är felkopplade, att elektroden ej är inkopplad eller att det är<br />
högt kontaktmotstånd (till exempel torr mark). Det är viktigt att i största möjliga mån åtgärda<br />
problemen för att inte gå miste om datapunkter, vilket skulle försämra den inverterade modellen.<br />
Skulle elektrodkontakten vara dålig <strong>på</strong> grund av högt kontaktmotstånd, kan antingen marken runt<br />
elektroden vattnas eller så bankas ytterligare en elektrod ner i marken <strong>och</strong> seriekopplas. När<br />
kontaktproblemet åtgärdats utförs ett nytt elektrodtest <strong>och</strong> förhoppningsvis är kontakten bättre. Skulle<br />
problemen fortsätta, kan den aktuella elektroden exkluderas. Under mätcykelns gång visas vilka<br />
elektroder som används <strong>på</strong> datorskärmen <strong>och</strong> även hur mycket ström som går ner i marken.<br />
Programmet börjar med att sända ner höga strömstyrkor (till exempel 200 mA) <strong>och</strong> om det inte går<br />
sänks den stegvis. Ju mer ström som kommer ner, desto bättre är det med tanke <strong>på</strong><br />
signal/brusförhållandet.<br />
5.1.2.2 3D-resistivitet<br />
3D-undersökningar är i princip den bästa metoden att beskriva resistivitetsvariationer i marken. 3Dmätningar<br />
tar hänsyn till både vertikala <strong>och</strong> horisontella variationer i både x- <strong>och</strong> y-led, vilket ger en<br />
mer verklighetstrogen modell. Metoden är fortfarande under utveckling <strong>och</strong> används idag inte i samma<br />
utsträckning som 2D-mätningar eftersom den är mer tidsödande <strong>och</strong> därmed också dyrare att<br />
genomföra. Utvecklingen går mot att kostnadseffektivisera metoden genom att använda<br />
resistivitetsutrustning med multikanalteknik som kan läsa av flera datapunkter samtidigt. Ett annat sätt<br />
- 24 -
metoden blir mer kostnadseffektiv <strong>på</strong> är utvecklingen av kraftfullare datorer som kan göra inversioner<br />
av ett stort antal datapunkter inom en rimlig tidsram (Loke 2003a).<br />
3D-mätningar genomförs i ett rutnät med parallellt utlagda elektrodkablar. I 2D-mätningar mäts endast<br />
horisontellt i x-led, medan den tredimensionella mätningen också mäter i y-led. Elektrodavståndet i<br />
rutnätet är normalt sett samma både i x- <strong>och</strong> y-led. Resistiviteten mäts alltså i alla vinklar inom<br />
rutnätet; längs profilerna, vinkelrätt mot dem <strong>och</strong> diagonalt över dem. Om undersökningen istället<br />
genomförs med ett antal parallella profiler, utan att göra den korsande mätningen, bör avståndet<br />
mellan profilerna inte vara större än två till tre gånger elektrodavståndet. Detta för att försäkra sig om<br />
att täcka in markenheterna mellan profilerna tillräckligt bra. Då erhålls ett antal tvådimensionella<br />
sektioner av marken som sedan kan kombineras till ett 3D-dataset som kan inverteras i RES3DINV<br />
<strong>och</strong> bilda en tredimensionell modell av marken (Loke 2003a).<br />
Vid mätningar av resistivitet i 3D är det framför allt tre elektrodkonfigurationer som används: pol-pol,<br />
pol-dipol <strong>och</strong> dipol-dipol. Dessa konfigurationer ger bra upplösning i kanterna av<br />
undersökningsområdet <strong>och</strong> klarar <strong>på</strong> ett effektivt sätt av att täcka in relativt stora områden med hjälp<br />
av multikanalsystem (Loke 2003a).<br />
5.1.3 Processering av data<br />
Detta avsnitt är skrivet med utgångspunkt från Loke (2003a).<br />
5.1.3.1 2D-resistivitet<br />
Undersökningens uppmätta resultat erhålls som skenbar resistivitet <strong>och</strong> kan presenteras i en<br />
pseudosektion. Skenbar resistivitet är ett genomsnittligt resistivitetsvärde för ett antal olika kroppar i<br />
en antaget homogen mark. Värdena tillhör alltså inte någon specifik punkt, enhet eller lager. En<br />
pseudosektion är ett diagram med en x-axel i mätprofilens riktning <strong>och</strong> en vertikal axel som visar en<br />
mätteknisk parameter som är relaterad till det praktiska nedträngningsdjupet. Den vanligaste metoden<br />
att presentera pseudosektionen är med ”Pseudo section contouring”. Med denna metod placeras<br />
datapunkten horisontellt i mittpunkten för de använda elektroderna <strong>och</strong> vertikalt <strong>på</strong> ett pseudodjup<br />
proportionellt mot elektrodseparationen som använts i mätningen. När det gäller gradient<br />
elektrodkonfiguration plottas, i x-led, den skenbara resistiviteten mellan potentialelektroderna (Dahlin<br />
<strong>och</strong> Zhou 2006). Resultatet redovisas med interpolerade konturlinjer som tillskrivs en färgskala.<br />
Pseudodjupet baseras <strong>på</strong> elektroduppställningens känslighet <strong>och</strong> är inte det verkliga djupet för<br />
datapunkten.<br />
En pseudosektion ger endast en fingervisning om de verkliga resistivitetsvärdena i marken.<br />
Pseudosektionen ger en felaktig bild av marken eftersom formen <strong>på</strong> konturerna beror <strong>på</strong> vilken<br />
elektroduppställning som använts <strong>och</strong> den vertikala skalan inte är det sanna djupet. Vidare redovisar<br />
pseudosektionen endast skenbar resistivitet. Den skenbara resistiviteten är inte en fysisk egenskap hos<br />
markens material, vilket sann resistivitet är. Modellerad sann resistivitet erhålls vid senare inversion<br />
<strong>och</strong> tolkning av pseudosektionen (Reynolds 1997). Pseudosektionen är bra för att bedöma<br />
datakvaliteten i undersökningen <strong>och</strong> för att exkludera enstaka dåliga datapunkter med onormalt höga<br />
eller låga värden, så kallade outliers.<br />
För att få fram en sektion med sanna resistivitetsvärden för geologisk tolkning, måste en<br />
resistivitetsmodell skapas. I den tillskrivs olika enheter i marken en specifik resistivitet <strong>och</strong> den<br />
vertikala axeln representerar ett verkligt djup. Resistivitetsmodellen är en förenklad matematisk bild<br />
av marken. Modellen har en uppsättning av modellparametrar, sann resistivitet, vilket är den fysiska<br />
kvantitet som önskas bli uppskattad utifrån uppmätt data, skenbar resistivitet. Modellens svar blir<br />
alltså de syntetiska data som beräknats utifrån det matematiska sambandet som definierar modellen för<br />
en given mängd uppmätta modellparametrar. Denna bearbetning för att få en tolkningsbar<br />
- 25 -
esistivitetsmodell utifrån uppmätta data görs genom en inversionsprocess.<br />
I detta projekt används det automatiserade, cellbaserade, modelleringsprogrammet RES2DINV. I<br />
inversionsprocessen modifieras den antagna modellen, för en sann resistivitetsfördelning, iterativt i<br />
flera steg så att skillnaden mellan modellsvaret <strong>och</strong> de uppmätta värdena minskar. Alltså; målet är att<br />
om en resistivitetsundersökning skulle utföras i den skapade modellen, skulle samma mätdata som de i<br />
fält uppmätta erhållas (Loke 2003a).<br />
Inversionsprocessen börjar med att presentera de uppmätta resistivitetsvärdena i en pseudosektion. För<br />
att kunna modellera de komplicerade strukturerna <strong>och</strong> resistivitetsfördelningarna i marken används i<br />
RES2DINV en cellbaserad uppdelning av marken. Marken delas upp i ett antal rektangulära celler<br />
med konstant position <strong>och</strong> storlek, vilket bildar en antagen skenbar startmodell av marken, se figur 5:4<br />
(Loke et al 2003).<br />
I RES2DINV används en sofistikerad algoritm som delar upp marken, så att cellerna är löst knutna till<br />
datapunkterna i pseudosektionen (Loke 2003a). Härefter tillskrivs, i inversionsrutinen, varje cell en<br />
resistivitet som i modellen stämmer över ens med de uppmätta värdena.<br />
Figur 5:4 Principiell celluppdelningen av marken för modellen i RES2DINV .<br />
Den vanligaste inversionsmetoden är ”least-square inversion”, vilken ger möjlighet att inkludera<br />
markens kända begränsningar i inversionen genom att använda två olika beräkningsformler. L1-norm<br />
(robust inversion) ger bättre resultat i modeller med skarpa övergångar mellan områden med olika<br />
resistivitet, medan L2-norm (smooth inversion) fungerar bättre vid gradvisa övergångar (Loke et al<br />
2003). I inversioner med L2-norm modifieras modellen så att kvadraten av felsumman för skillnaden<br />
mellan uppmätt <strong>och</strong> beräknad skenbar resistivitet (RMS) minimeras. L1-norm minimerar den absoluta<br />
skillnaden mellan uppmätt <strong>och</strong> beräknad skenbar resistivitet (Wisén et al 2005).<br />
I RES2DINV beräknas en pseudosektion för den antagna modellen <strong>och</strong> jämförs med pseudosektionen<br />
för uppmätta data, varefter differensen mellan dem beräknas <strong>och</strong> presenteras som Residual Mean<br />
Square (RMS) error i procent. Utifrån differensen justeras den antagna modellen, enligt ovan, för att<br />
bättre stämma överens med den uppmätta pseudosektionen. Därefter görs en ny jämförelse <strong>och</strong><br />
modellen justeras ytterligare. Processen där differensen beräknas, modellen justeras <strong>och</strong> ny modellerad<br />
pseudosektion beräknas är en iteration.<br />
Det finns egentligen ett oändligt antal modeller som skulle kunna passa in för den uppmätta<br />
pseudosektionen. Iterationsprocessen upprepas tills det att ett föreskrivet värde för differensen (runt<br />
några procent) har nåtts. Då är skillnaden mellan modellerad <strong>och</strong> uppmätt pseudosektion tillräckligt<br />
liten. Iterationsprocessen kan också avbrytas när RMS-värdet inte <strong>på</strong>verkas nämnvärt (Loke 2003b).<br />
- 26 -
För en 2D-inversion är det vanligt att objekt som sträcker sig i mätprofilens riktning inte har lika bra<br />
upplösning som objekt som korsar profilen. Detta beror <strong>på</strong> att 2D-modellen innehåller element från ett<br />
oändligt avstånd vinkelrätt mot profilen. Detta problem uppstår inte i en 3D-modell (Wisén et al<br />
2005). Wisén et al har visat att man i vissa fall kan få bättre upplösning i modellen om man gör 3Dinversion<br />
i stället för 2D.<br />
5.1.3.2 3D-resistivitet<br />
I en tredimensionell invertering används en 3D-algoritm som tillåter resistiviteten att variera i alla tre<br />
riktningar (x, y <strong>och</strong> z) samtidigt. Inversionsrutinen som används i RES3DINV delar upp marken i<br />
rektangulära block.<br />
För att tolka den stora datamängden från en 3D-undersökning krävs ett inversionsprogram som<br />
automatiskt klarar av att invertera data i tre dimensioner för att få ut så mycket information som<br />
möjligt (Loke 2003a, Dahlin et al 2002a). Ett sådant program är RES3DINV, vars inversionsrutin<br />
baserar sig <strong>på</strong> least-square metoden (Loke et al 2003). Inversionsprocessen liknar i stor utsträckning<br />
den för 2D-invertering, men kräver att en utökad modell används med fler celler per data än för 2Dmodellen.<br />
Programmet delar upp marken i ett antal rektangulära prisman <strong>och</strong> försöker sedan beräkna<br />
<strong>och</strong> tillskriva vart sådant ett resistivitetsvärde som stämmer väl överens med de uppmätta skenbara.<br />
Programmet försöker i inversionsprocessen att minimera skillnaden mellan de beräknade värdena <strong>och</strong><br />
de uppmätta värdena. Detta görs genom att resistivitetsvärdena i blocken justeras mellan varje iteration<br />
(Loke 2004).<br />
I denna undersökning baseras 3D- inversionerna <strong>på</strong> en sammanslagning av flera tvådimensionella<br />
undersökningsprofiler. När en tredimensionell modell av marken upprättas genom att använda ett antal<br />
parallella profiler, görs först i RES2DINV en sammanslagning av .dat-filerna för 2D-profilerna. För att<br />
sedan kunna göra en tredimensionell inversion i RES3DINV bör man ha minst fem profiler (Loke<br />
2003b). I denna undersökning användes tio.<br />
Uppdelningen av marken i modellen kan göras <strong>på</strong> några olika sätt (figur 5:5 a, b <strong>och</strong> c). I figur 5a har<br />
blocken i det översta lagret en elektrod i vart hörn. I denna modell kan olika tjocklekar <strong>på</strong> lagren<br />
ställas in för att få en modell som stämmer bättre överens med det som mätts i fält. Vidare kan blocken<br />
i de översta lagren delas <strong>på</strong> hälften i det horisontella planet för att få bättre upplösning, se figur 5:5c.<br />
Ett tredje alternativ är att dela blocken i de översta lagren <strong>på</strong> hälften även i det vertikala planet.<br />
Eftersom upplösningen minskar snabbt med djupet, är det oftast endast lönt att dela upp blocken i de<br />
översta två lagren <strong>och</strong> ibland till <strong>och</strong> med endast det översta. Det är värt att ha i åtanke att det tar<br />
längre tid för datorn att invertera data när man delar upp <strong>och</strong> ökar antalet block i modellen (Loke<br />
2004).<br />
Figur 5:5 Blockuppdelning av marken i RES3DINV. a) En elektrod i vart hörn av blocken i översta<br />
lagret. b) Halva blockstorleken i de översta lagren, vertikalt <strong>och</strong> horisontellt. c) Halva blockstorleken<br />
endast i ett horisontellt plan (Loke 2004).<br />
- 27 -
5.1.4 Resistivitetsmetodens begränsningar<br />
När 2D-undersökningar utförs, antas att markens geologi endast varierar i två dimensioner. Hänsyn tas<br />
inte till det som finns bredvid den aktuella undersökningsprofilen. Detta antagande ligger nära<br />
sanningen när mätningarna utförs tvärs en utsträckt kropp. Om det däremot finns stora<br />
resistivitetsskillnader vinkelrätt mot profilen, ger detta upphov till störningar, i form av 3D-effekter.<br />
Detta kan leda till feltolkning av undersökningens resultat. Eftersom strömmen flödar i flera riktningar<br />
genom marken, innebär ökat elektrodavstånd större djupnedträngning. Samtidigt <strong>på</strong>verkas också<br />
strömmen av strukturer <strong>på</strong> ett större horisontellt avstånd från profilen, eftersom<br />
elektroduppställningens känslighet har samma utsträckning i ett horisontellt plan som i ett vertikalt.<br />
Detta medför att pseudosektionen (se avsnitt 5.1.3.1) även visar data som egentligen tillhör något som<br />
inte finns i profilen <strong>och</strong> den inverterade modellen blir missvisande, vilket till exempel kan leda till att<br />
borrpunkter placeras fel. Man kan alltså, trots god datakvalitet, tätt tagna datapunkter <strong>och</strong> bra<br />
inversionsalgoritm, få fel resultat i sin antagna 2D-modell (Loke 2003a).<br />
Vidare kan resistivitetsmätningar lida av ekvivalensproblem <strong>på</strong> djupet. Ekvivalensproblemet innebär<br />
att strukturer med olika geometri, i den modellerade sektionen kan avbildas med samma geometri.<br />
Metoden klarar av att avgränsa strukturens överyta, men inte dess underyta. Om marken där<br />
undersökningen utförs har en trelagerföljd <strong>och</strong> det mittersta av dem, med tjockleken h, har relativt låg<br />
resistivitet (ρ) kommer strömmen att koncentreras till detta lager <strong>och</strong> följa det parallellt. Så länge<br />
förhållandet mellan resistivitet <strong>och</strong> lagertjocklek är samma, förändras inte den skenbara resistiviteten.<br />
Lagret kan alltså öka i tjocklek <strong>och</strong> resistivitet, men avbildas med samma geometri (Reynolds 1997).<br />
En begränsning för den tredimensionella inversionen, gentemot tvådimensionell, är att den kräver<br />
väldigt tät täckning av datapunkter vilket förlänger datainsamlingsarbetet. Detta problem har dock<br />
minskats i takt med effektivisering av fältupplägg <strong>och</strong> utveckling av multikanalssystem för<br />
datainsamling (Wisén et al 2005).<br />
Vid tolkningen av resistivitetsmodeller måste hänsyn tas till att ett visst värde <strong>på</strong> resistiviteten inte<br />
nödvändigtvis representerar en specifik geologisk enhet. Flera olika modeller för samma profil kan<br />
stämma över ens med uppmätt data <strong>och</strong> hamna inom en acceptabel felgräns. Det är därför viktigt att<br />
korrelera mätningarna med andra undersökningar i området, för att få en säkrare tolkning av<br />
geologiskt material <strong>och</strong> lagermäktigheter (Loke 2003a).<br />
5.2 Inducerad polarisation<br />
5.2.1 Bakgrund<br />
Inducerad polarisation (IP) är en geoelektrisk metod som bygger <strong>på</strong> markens förmåga att polariseras,<br />
eller med andra ord, markens förmåga att fungera som kondensator (Reynolds 1997). IP-mätningar är<br />
ofta ett bra komplement till resistivitetsmätningar, då det tillför ännu en parameter som kan underlätta<br />
vid tolkning av resultat. Kombinationen av metoder gör att olika materialgrupper lättare kan särskiljas.<br />
Exempelvis kan låga resistiviteter uppstå vid såväl ökat vatteninnehåll, som ökad jonhalt eller ökad<br />
lerhalt. IP-mätningar kan i sådana fall hjälpa till att avgöra vad som orsakar de låga resistiviteterna<br />
(Dahlin et al 2002b).<br />
IP-mätningar används i allt större utsträckning för avgränsning av deponier <strong>och</strong> vissa typer av<br />
föroreningar. IP-mätningar tenderar att avgränsa avfall bättre än resistivitetsmätningar. Detta beror<br />
delvis <strong>på</strong> bakgrundsvärden i det undersökta området. Om resistivitetskontrasten är tillräckligt stor<br />
mellan deponi <strong>och</strong> <strong>omgivning</strong> är resistivitetsmätningar ofta en adekvat metod för att kartlägga avfallet.<br />
Men om avfallets resistiviteter istället ligger nära bakgrundsvärdena kan det vara omöjligt att avgöra<br />
vad som egentligen utgörs av avfall i undersökningsområdet. I sådana fall är IP-mätningar ett bra<br />
- 28 -
komplement till resistivitetsmätningar. Även om resistivitetskontrasten är tillräckligt stor kan IPmätningar<br />
tillföra värdefull information. Till exempel kan det vara svårt att avgöra om håligheter är<br />
fyllda med avfall eller fyllnadsmassor utifrån enbart resistivitetsmätningar, då båda fall ger upphov till<br />
en liknande resistivitetsanomali. IP-mätningar är generellt väldigt enhetliga <strong>och</strong><br />
uppladdningsförmågan ligger nära noll i bakgrundvärde, med undantag för en viss typ av polariserbar<br />
lera (Carlson et al 2001). Avfall uppvisar oftast tydliga anomalier vid IP-mätningar, även då<br />
metallskrot inte finns närvarande. En deponi innehåller ju vanligen även blandat material såsom<br />
hushålls- <strong>och</strong> trädgårdsavfall samt byggavfall, men också dessa material polariseras lättare än<br />
omgivande mark (Leroux et al 2007). Detta ger upphov till tydlig så kallad IP-effekt (se avsnitt<br />
5.2.2.1), varför IP-mätningar är en användbar metod för att avgränsa deponier.<br />
5.2.2 Teori<br />
Utrustning <strong>och</strong> uppställning vid IP-mätning är densamma som för resistivitetsmätning (se kap 5.1.2)<br />
med två strömelektoder <strong>och</strong> två potentialelektroder.<br />
Mätningarna kan i huvudsak utföras antingen som tidsdomän- eller frekvensdomänmätning (Reynolds<br />
1997). Denna teori begränsas till tidsdomänmätning eftersom den metoden användes vid<br />
undersökningarna i detta examensarbete. Vid tidsdomänmätning leds likström (I) med känd styrka ned<br />
i marken via strömelektroderna (Figur 5:6). Då stiger spänningen (U) uppmätt över de två<br />
potentialelektroderna direkt till en viss nivå (U’).<br />
Figur 5:6 Spänningens (U) gradvisa uppbyggnad <strong>och</strong> avklingning då<br />
strömmen (I) sluts respektive bryts (Jeppsson 2006).<br />
Därefter ökar spänningen gradvis en kort stund (från någon tiondels sekund till flera tiondels<br />
sekunder) för att så småningom bli konstant (Umax). När strömmen bryts efter tiden T faller spänningen<br />
direkt ner med samma storlek som den inledande höjningen var (U’). Därefter klingar spänningen av<br />
mot noll under en tidsperiod som är lika lång som vid den inledande höjningen (τ). Denna tid kallas<br />
avklingningstid. Spänningens gradvisa uppbyggnad <strong>och</strong> avklingning då strömmen sluts respektive<br />
bryts kallas IP-effekt <strong>och</strong> beror både <strong>på</strong> mätinstrument <strong>och</strong> geologiska faktorer. IP-effekt förklaras<br />
närmare nedan i avsnitt 5.2.2.1.<br />
Det som mäts vid inducerad polarisation är en funktion av alla de ingående lagrens<br />
uppladdningsförmåga, eller chargeability, varför det uppmätta värdet är skenbart.<br />
Uppladdningsförmågan (M) uttrycks i mV/V eller ms (Reynolds 1997). Uppladdningsförmågan är<br />
ytan under spänningens avklingningskurva i ett <strong>på</strong> förhand valt intervall (t1-t2).<br />
- 29 -
Ytan kan uttryckas som en integral enligt:<br />
M<br />
U<br />
=<br />
1<br />
t2<br />
max t1<br />
∫ U Δ<br />
()dt t<br />
M Uppladdningsförmåga, chargeability (skenbar)<br />
Umax Uppmätt spänning då strömmen sluts<br />
ΔU Skillnaden mellan Umax <strong>och</strong> U’ vid tiden t (se figur 5:6)<br />
För att undvika <strong><strong>på</strong>verkan</strong> av elektromagnetiska induktionseffekter väljs tiden t1 med en viss<br />
fördröjning från det att strömmen brutits, vanligen 10-50 ms. Tiden t2 väljs utifrån hur långt<br />
integrationsintervall som önskas, vanligen 100-1000 ms. Lång mättid (högt t2) kan ibland vara viktig,<br />
då spänningens avklingningsförlopp är olika långt i olika material. Avklingningsförloppet kan även<br />
delas upp i flera olika tidsfönster, vilket medger mer ingående analys.<br />
5.2.2.1 IP-effekt<br />
Avsnittet baseras <strong>på</strong> Reynolds (1997).<br />
Geologiska material med långt avklingningsförlopp uppvisar hög uppladdningsförmåga, sk IP-effekt,<br />
<strong>och</strong> kan därmed urskiljas med IP-mätningar. IP-effekt kan ännu inte förklaras till fullo, men det finns<br />
för närvarande två olika förklaringsmodeller; membranpolarisation <strong>och</strong> elektrodpolarisation.<br />
Enligt membranpolaristationsmodellen uppstår IP-effekt i material med betydande andel porer som har<br />
mycket liten pordiameter. Orsaken till membranpolarisation är förträngning <strong>och</strong> blockering av<br />
porerna. Många mineral, bland annat lermineral, är negativt laddade <strong>på</strong> ytan. I porvätskan finns både<br />
positivt <strong>och</strong> negativt laddade joner, vilket medför att positiva joner fäster som ett orörligt skikt <strong>på</strong><br />
mineralytan (Figur 5:7). Skiktets tjocklek kan uppgå till 100 μm, vilket minskar pordiametern <strong>och</strong> är<br />
tillräckligt för att blockera de minsta porerna helt. När strömmen sluts uppstår ett externt elektriskt<br />
fält. Då uppstår en potentialskillnad, var<strong>på</strong> negativa <strong>och</strong> positiva joner rör sig mot plus- respektive<br />
minuspolen. Jonerna fastnar efter hand i de blockerade porerna <strong>och</strong> en lokal spänningsskillnad<br />
uppkommer. När strömmen bryts diffunderar jonerna i de blockerade porerna gradvis ut <strong>och</strong><br />
polarisationen upphör. Spänningens uppbyggnad <strong>och</strong> avklingning får inte gå alltför fort om mätbar IPeffekt<br />
ska uppstå. Markens förmåga att transportera joner ska alltså vara låg, liksom jonhalten i<br />
porvätskan.<br />
Elektrodpolarisation äger rum kring kroppar vars ledningsförmåga är hög, såsom metallsulfider <strong>och</strong><br />
metalloxider. Elektrodpolarisation är i huvudsak ett ytfenomen, varför förekomster med stor yta<br />
uppvisar störst IP-effekt. Kroppar med hög ledningsförmåga i marken befinner sig i en<br />
laddningsneutral miljö till dess att ström leds ner i marken via strömelektroderna (Figur 5:8 A).<br />
Strömmen ger upphov till ett externt elektriskt laddat fält i marken var<strong>på</strong> laddningarna fördelas <strong>och</strong><br />
polarisation uppstår över den konduktiva kroppen (Figur 5:8 B). Ytorna <strong>på</strong> den polariserade kroppen<br />
blir antingen positivt eller negativt laddade, varför jonerna i marken långsamt dras åt respektive håll<br />
med <strong>på</strong>följd att polarisationen minskar. Spänningen mellan potentialelektroderna byggs upp <strong>och</strong> blir<br />
till slut ett konstant maxvärde. När strömmen bryts försvinner det elektriska fältet <strong>och</strong> då upphör<br />
polarisationen, varför laddningsansamlingarna sakta men säkert diffunderar tillbaka ut i marken igen.<br />
Detta innebär att spänningen gradvis klingar av för att så småningom bli noll.<br />
- 30 -<br />
(5:5)
Figur 5:7 Membranpolarisation vid (A) förträngning<br />
av porer mellan två mineral <strong>och</strong> (B) vid negativt laddade<br />
mineral i en porkanal (Reynold 1997).<br />
Figur 5:8 Elektrodpolarisation. (A) Laddningsneutral miljö i en<br />
porkanal. (B) Polarisation uppstår då en konduktiv kropp blockerar<br />
porkanalen (Reynolds 1997).<br />
IP-effekt uppnås om materialet är lättpolariserat (såsom metaller) <strong>och</strong> porvätskans konduktivitet är låg.<br />
Kroppens förmåga att transportera joner ska vara låg för att bäst IP-effekt ska uppnås, vilket innebär<br />
att den inte får innehålla för många porer, sprickor <strong>och</strong> så vidare som underlättar jontransport.<br />
Förekomster med stor yta ger upphov till störst IP-effekt. Särskilt stor blir därför IP-effekten vid<br />
malmer av impregnationstyp med stor yta per volymenhet. Även de plast<strong>på</strong>sar som mycket av<br />
hushållsavfall i en deponi är förpackat i har stor yta per volymenhet <strong>och</strong> kan tänkas ge upphov till IP-<br />
- 31 -
effekt (Jönsson 2002). Porositeten <strong>och</strong> porernas fyllnadsgrad har också betydelse. IP-effekten blir<br />
störst när porositeten är låg <strong>och</strong> porerna är vattenfyllda till ¾, varför även kroppar ovan<br />
grundvattenytan kan framkalla IP-effekt.<br />
Elektrodpolarisation ger upphov till betydligt större IP-effekt än membranpolarisation, men i övrigt<br />
kan de båda processerna inte särskiljas utifrån avklingningskurvan.<br />
5.2.3 Normaliserad IP<br />
IP-effekt beror enligt ovan både <strong>på</strong> elektrodpolarisation <strong>och</strong> membranpolarisation. Normaliserad IP är<br />
en parameter som kvantifierar hur stor del av IP-effekten som beror <strong>på</strong> elektrodpolarisation, vilket i<br />
huvudsak är ett ytfenomen (Slater <strong>och</strong> Lesmes 2002). Man kan därför säga att normaliserad IP är ett<br />
slags mått <strong>på</strong> ytledningsförmåga.<br />
Försök i laboratorium visar att standard IP korrelerar starkt med uppmätt resistivitet, som bland annat<br />
beror <strong>på</strong> jonhalt, vattenmättnadsgrad <strong>och</strong> lerhalt (se avsnitt 5.1.1.1). Normaliserad IP däremot visade<br />
sig vara oberoende av uppmätt resistivitet <strong>och</strong> direkt relaterad till IP-effekt genom elektrodpolarisation<br />
(Slater <strong>och</strong> Lesmes 2002). Detta gör att normaliserad IP kan vara till hjälp vid tolkning av IPanomalier<br />
för att avgöra om IP-effekt uppstår <strong>på</strong> grund av litologiska faktorer eller ökad jonhalt.<br />
Normaliserad IP betecknas MN (normaliserad uppladdningsförmåga) <strong>och</strong> definieras som<br />
uppladdningsförmågan (M) dividerat med värdet för resistivitet (ρ) (Slater <strong>och</strong> Lesmes 2002).<br />
Normaliserad uppladdningsförmåga har enheten mS/m.<br />
5.2.4 Metod<br />
Resistivitetsmätningar ingår som en del av proceduren för IP-mätning i tidsdomän. Den konstanta<br />
spänningen som ligger till grund för resistivitetsvärdet bestäms under mätproceduren. Mätningarna av<br />
resistivitet <strong>och</strong> IP kan därför kombineras utan större svårigheter. Metoden (inklusive<br />
elektrodkonfiguration <strong>och</strong> så vidare) är alltså densamma som för resistivitetsmätningar <strong>och</strong> beskrivs i<br />
kapitel 5.1.2. Vid IP-mätningar är det dock av ännu större betydelse att injektera så stor strömstyrka<br />
som möjligt i marken, eftersom IP-effekt ger mycket lägre signalstyrka, vilket gör mätningarna mer<br />
känsliga för brus <strong>och</strong> andra störande moment. Det är även viktigt att mätprotokollen skrivs så att det<br />
går så lång tid som möjligt innan de elektroder som använts för att injektera ström används för att mäta<br />
potentialskillnad. Detta för att undvika uppladdningseffekter (Dahlin 2000).<br />
Topografin spelar också roll för resultatet vid 2D-undersökningar <strong>och</strong> höjder ska om möjligt korsas<br />
med rät vinkel för att undvika 3D-effekter.<br />
5.2.5 Processering av data<br />
Inverteringen av IP-data sker i samband med resistivitetsinverteringen i RES2DINV genom invers<br />
modelltolkning, se kapitel 5.1.3<br />
Resistivitetsmodellen för varje iteration vid datorprocesseringen används för att beräkna potentialen<br />
enligt:<br />
i<br />
DConly<br />
i ( − mi<br />
ρ = ρ 1<br />
ρ i Resistivitet i det laddade materialet.<br />
DConly<br />
ρ i Resistivitet i det oladdade materialet.<br />
m Uppladdningsförmåga, chargeability.<br />
)<br />
- 32 -<br />
(5:6)
Programmet tar inte hänsyn till vid vilken tid uppladdningsförmågan mättes eller integrationstiden,<br />
utan endast ett tidsfönster i taget kan inverteras (Leroux et al 2007). Inversionen resulterar i en IPsektion<br />
som visar uppladdningsförmågans fördelning i marken.<br />
5.3 Magnetometri<br />
Följande kapitel är skrivet med utgångspunkt från Reynolds (1997).<br />
Magnetometri ingick inte i vårt huvudsakliga syfte, varför denna metod endast beskrivs mycket kort.<br />
1640 gjordes de första mätningar av jordens magnetfält i Sverige för att hitta järnmalm, men det<br />
dröjde fram till 1870 innan instrument som var lämpade för rutinmässiga undersökningar utvecklades.<br />
Utvecklingen har sedan gått framåt <strong>och</strong> 1915 tillverkade Adolf Schmidt en riktig magnetometer för<br />
mer omfattande magnetiska undersökningar.<br />
Magnetometri används främst för att kartera geologiska enheter med olika magnetiska egenskaper, till<br />
exempel malmer. Ett annat användningsområde är lokalisering av sprickszoner <strong>och</strong> vid miljöundersökningar<br />
används metoden för att lokalisera nedgrävda metallföremål.<br />
5.3.1 Teori<br />
Runt jorden finns ett magnetfält med ett flöde från dess magnetiska nordpol till dess magnetiska<br />
sydpol. När en magnetometer används, är det variationen i den magnetiska fältstyrkan (B) som mäts<br />
<strong>och</strong> anges normalt i nanotesla (nT). Man kan även definiera ett magnetfält som ett kraftfält som<br />
uppstår från en elektrisk ström. Den magnetiska fältstyrkan (H) är i detta fall den fältstyrkan som<br />
uppstår i mitten av en spole genom vilken en ström flödar. B har en relation till H genom magnetisk<br />
susceptibilitet (κ), vilken kan användas som en geologiskt diagnosticerande parameter. Denna saknar<br />
enhet <strong>och</strong> är ett mått <strong>på</strong> hur lättmagnetiserat ett material är.<br />
Ett föremål kan få en inducerad magnetisering (Ji). Om ett föremål förs in i ett externt magnetiskt fält<br />
(H0) kommer detta bli magnetiskt <strong>på</strong>verkat. Magnetiseringen resulterar i att ett antal magnetiska<br />
dipoler induceras i föremålet. Storleken <strong>på</strong> Ji beror dels <strong>på</strong> styrkan av det externa fältet <strong>och</strong> dels <strong>på</strong><br />
föremålets magnetiska susceptibilitet κ.<br />
Bergarter <strong>och</strong> andra föremål, så som stålskrot, stålrör osv, kan dock ha en magnetisering utan att det<br />
befinner sig i ett externt magnetfält. Föremålet har en magnetisering med egen riktning <strong>och</strong> styrka, helt<br />
oberoende av externa fält <strong>och</strong> det har då en remanent magnetisering (Hr). Det totala magnetfältet (H)<br />
runt ett remanent magnetiserat föremål ges av:<br />
H +<br />
i r H H H + = 0 (5:7)<br />
I geofysiska sammanhang är det det totala magnetfältet som mäts, framförallt avvikelser i magnetisk<br />
susceptibilitet (κ) <strong>och</strong> remanent magnetisering (Hr). Variationen i dessa parametrar ger upphov till<br />
magnetiska anomalier som kan användas för att tolka geologin.<br />
5.3.2 Metod<br />
En magnetometer är ett lättanvänt instrument som kan hanteras av en person. Det består normalt sett<br />
av en sensor <strong>och</strong> en dataenhet som är sammankopplade med hjälp av en kabel. I denna undersökning<br />
användes dock en så kallad gradiometer av Geometrics GSM 858, se figur 5:9.<br />
- 33 -
Figur 5:9 Mätning i fält med en gradiometer Geometrics<br />
(GSM 858). (Foto: Sonja Jones)<br />
En gradiometer har två sensorer <strong>och</strong> har inget behov av en basstation, vilket en traditionell<br />
magnetometer har. Gradiometern som användes i denna undersökning hade de två sensorerna<br />
placerade ovan <strong>på</strong> varandra <strong>på</strong> en stav med en halv meters separation. Varje sensor mäter styrkan <strong>på</strong><br />
jordens magnetfält (B) varefter fältets vertikala gradient beräknas av datorenheten. Gradiometern är<br />
mindre känslig för variationer i jordens magnetfält än vad en vanlig magnetometer är. Den ger även<br />
mer distinkta anomalier för ytligt liggande föremål, vilket är önskvärt när en deponi med<br />
metallföremål i undersöks.<br />
Mätningarna utförs två gånger längs varje profil, en i varje riktning. Detta gör att en kvalitetskontroll<br />
av uppmätt data kan göras genom att jämföra de båda. Gradiometern mäter magnetfältet ett visst antal<br />
gånger per sekund medan man går längs profilen. Det antas att gånghastigheten är konstant.<br />
- 34 -
6 Fältundersökning<br />
6.1 Utrustning<br />
Vid all insamling av resistivitets- <strong>och</strong> IP-data har en modifierad version av ABEM Lund Imaging<br />
System (Dahlin <strong>och</strong> Bernstone 1997b) använts, se figur 6.1. Detta består av en strömsändare (SAS<br />
2000), en elektrodväljare <strong>och</strong> ett mätinstrument (RIP924). Instrumentet har åtta kanaler <strong>och</strong> kan i<br />
kombination med den använda reläväljaren mäta i sju olika punkter för varje ströminjektion. Systemet<br />
kontrollerades med hjälp av programmet Eric via en dator (PC).<br />
Figur 6:1 Utrustning för insamling av resistivitets- <strong>och</strong> IP-data. A:<br />
Dator B:Mätinstrument (RIP 924), C: Strömsändare SAS<br />
2000, D: Reläväljare. (Foto: Björn Johansson)<br />
Inledande undersökning:<br />
5 elektrodkablar med 2 meters elektrodavstånd<br />
2 kopplingsdosor<br />
Elektroder i rostfritt stål<br />
Elektrodkopplare (jumpers)<br />
Yttäckande undersökning:<br />
6 elektrodkablar med 5 meters elektrodavstånd<br />
2 förlängningskablar<br />
Elektroder i rostfritt stål<br />
Elktrodkopplare (jumpers)<br />
Magnetometri<br />
Gradiometer: Geometrics GSM858<br />
- 35 -
6.2 Profildragning<br />
Figur 6:2 Profiler för resistivitets- <strong>och</strong> IP-mätningar inlagda i Hörbys primärkarta.<br />
- 36 -
Två inledande rekognoseringsprofiler drogs för att undersöka vilken datakvalitet som kunde förväntas.<br />
Profil 1 drogs över deponin i väst-östlig riktning för att stämma av deponins gränser (figur 6:2). Profil<br />
två drogs väster om deponin i nord-sydlig riktning eftersom den naturliga grundvattenströmmningens<br />
riktning gjorde att en eventuell lakvattenplym var mest trolig i denna riktning, se figur 6:2. De båda<br />
profilerna korsade varandra vinkelrätt <strong>och</strong> var 280 respektive 140 meter långa.<br />
Tolkningen av de inledande rekognoseringsprofilerna visade att det var intressant att täcka in såväl<br />
området strax öster om deponin, som området i väster. En yttäckande undersökning gjordes sedan för<br />
att kunna ta fram en tredimensionell modell av området. Profilerna lades upp över ett rektangulärt<br />
område. Detta utgjordes av tio profiler i sydväst/nordostlig riktning längs med deponin. Profilernas<br />
längd var 300 meter <strong>och</strong> hade en separation av dubbla elektrodavståndet (10 meter) mellan varandra.<br />
Profilerna betecknas 4 till 13, se figur 6:2.<br />
För resistivitets- <strong>och</strong> IP-mätning är det viktigt att kablarna läggs ut rakt. För att åstadkomma raka <strong>och</strong><br />
parallella profiler, användes syftning <strong>och</strong> den egyptiska triangeln (30, 40, 50 m). Koordinaterna (x, y,<br />
z) för de undersökta profilerna mättes in av Lantmäteriet (Metria).<br />
6.3 Geofysiska undersökningar<br />
6.3.1 Inledande resistivitets- <strong>och</strong> IP-undersökning (profil 1 <strong>och</strong> 2)<br />
Den inledande undersökningen utfördes i början av juni 2006.<br />
Två olika protokoll för multipel gradient konfiguration användes i denna undersökning, ett långt <strong>och</strong><br />
ett kort. Protokollen som användes var GRAD7L (långt) <strong>och</strong> GRAD7S (kort), med arraykod 15 <strong>och</strong> är<br />
utformade av Torleif Dahlin vid Teknisk geologi, Lunds universitet. Den gradienta konfigurationen<br />
ger relativt bra upplösningsförhållanden i kanterna. Konfigurationen kombinerar flera egenskaper för<br />
horisontella <strong>och</strong> vertikala strukturer, vilket är bra eftersom båda typer kan förväntas finnas i deponin.<br />
Känslighet för horisontella strukturer är viktig för att kunna avgränsa deponin <strong>på</strong> djupet, medan<br />
känsligheten för vertikala strukturer är viktig för att avgränsa kanterna (Dahlin <strong>och</strong> Zhou 2006).<br />
Elektrodavståndet, a, i undersökningen var 2 meter. I de två profilerna användes n-faktor -3 <strong>och</strong> 4 <strong>och</strong><br />
s-faktor 15 i protokollen. Detta bedömdes ge tillräckligt god upplösning <strong>och</strong> djupnedträngning,<br />
~30meter.<br />
IP-mätningarna utfördes med 10 ms fördröjning <strong>och</strong> med 10 tidsfönster om 100 ms vardera.<br />
Mätningarna gjordes med utmärkt elektrodkontakt i båda profiler. Strömstyrkor mellan 50 <strong>och</strong> 200<br />
mA kunde injekteras. I profil 1 samlades mätdata in i 2177 punkter <strong>och</strong> i profil 2 1022.<br />
Efter utförda mätningar kontrollerades datakvaliteten i pseudosektionerna med dataprogrammet<br />
Erigraph.<br />
6.3.2 Yttäckande resistivitets- <strong>och</strong> IP-undersökning (profil 4 till 13)<br />
Den yttäckande undersökningen utfördes i början <strong>på</strong> oktober (v 41) 2006.<br />
Optimalt, för att få så heltäckande 3D-data som möjligt, skulle den tredimensionella undersökningen<br />
ha genomförts med kablarna utlagda i ett rektangulärt rutnät med mätningar i x-led, y-led <strong>och</strong><br />
diagonalt (Loke 2003a). Eftersom det aktuella undersökningsområdet var relativt stort <strong>och</strong> delvis hade<br />
svår terräng med tät vegetation, användes istället en metod som går ut <strong>på</strong> att en serie parallella<br />
tvådimensionella profiler kombineras till en tredimensionell datamängd.<br />
- 37 -
I denna undersökning användes ett annat protokoll, GRD7_3, för multielektrod gradient konfiguration<br />
än det som beskrevs i den inledande undersökningen. Dessutom användes en elektrodkonfiguration för<br />
bipol-dipol mätningar med protokollet BIDI7_3. Detta för att få en ökad djupnedträngning i kanterna<br />
av profilen, vilket är önskvärt vid 3D-inverteringen som interpolerar modellen ut i kanterna till en box.<br />
Protokollen är utformade av Torleif Dahlin vid Teknisk geologi, LTH. I GRD7_3 användes<br />
elektrodavståndet, a, 5 meter, s-faktor 7 <strong>och</strong> värden <strong>på</strong> n-faktorn mellan -3 <strong>och</strong> 3. Det minsta<br />
elektrodavståndet var 5 meter <strong>och</strong> det största 30 meter, vilket gav en djupnedträngning <strong>på</strong> ~50 meter. I<br />
protokollet BIDI7_3 var n-faktorn mellan -7 <strong>och</strong> 1 samt 1 <strong>och</strong> -7.<br />
I undersökningen var elektrodkontakten generellt sett god, mellan 20 <strong>och</strong> 200 mA kunde skickas ut.<br />
Tyngdpunkten låg mellan 50 <strong>och</strong> 100 mA. I profil 6 kunde dock i några mätningar endast 10 mA<br />
injekteras i marken. I några av profilerna (4 <strong>och</strong> 5) var dessutom några få elektroder tvungna att<br />
exkluderas eftersom de efter ihärdiga försök inte fick kontakt med marken. Trots detta var kvaliteten<br />
<strong>på</strong> insamlad data god, enligt bedömningar av pseudosektionerna.<br />
IP-mätningarna utfördes med 10 ms fördröjning <strong>och</strong> med 10 tidsfönster <strong>på</strong> 100 ms vardera.<br />
6.3.3 Magnetometrisk undersökning<br />
Mätningarna i denna undersökning gjordes med en gradiometer längs profil 11. Övriga profiler kunde<br />
inte mätas <strong>på</strong> grund av besvärlig topografi <strong>och</strong> vegetation som inte gick att undkomma med den<br />
aktuella gradiometern. Undersökningsprofilen mättes två gånger, en i sydväst-nordostlig <strong>och</strong> en i<br />
nordost-sydvästlig riktning, för att kunna bedöma datakvaliteten. Mätningar togs 10 gånger per<br />
sekund. Vid mätningarna hölls gånghastigheten så konstant som möjligt för att uppmätta datapunkter<br />
skulle hamna så korrekt som möjligt <strong>på</strong> profilen. Insamlad data från magnetometerundersökningen har<br />
analyserats i programmet Mag Map 2000 <strong>och</strong> resultatet presenteras som rådata.<br />
6.4 Borrning av provpunkter<br />
De geofysiska undersökningarna indikerade lägre resistiviteter <strong>på</strong> två ställen utanför deponin, dels i<br />
nordvästra hörnet i kohagen <strong>på</strong> fastighet 17:21 öster om deponin (se figur 6:2). Dels även väster om<br />
deponin <strong>på</strong> fastighet 23:32 (se figur 6:2). På fastighet 17:21 borrades det med borrbandvagn (Geotech)<br />
för att klargöra geologin <strong>och</strong> sätta grundvattenrör för provtagning. Det borrades till 4,4 m under<br />
markytan <strong>och</strong> en okulär besiktning av lagerföljden visade <strong>på</strong> hög andel lera <strong>och</strong> organiskt material,<br />
med något inslag av sand. I denna borrpunkt fanns artesiskt tryck av grundvattnet. Grundvattenrör (1<br />
¼ tum) av stål med filter i botten sattes. I fallet väster om deponin (fastighet 23:32) orkade<br />
borrbandvagnen bara ner till 1,20 m, här fick istället kommunen gräva med grävmaskin ner till ca 4 m<br />
djup <strong>och</strong> sedan borrades det med en handdriven så kallad Skurupsborr ner till 5,70 m. Grundvattenytan<br />
<strong>på</strong>träffades <strong>på</strong> ett djup av 5,20 meter under markytan. Okulär bedömning visade <strong>på</strong> kompakt sandig<br />
morän i hela denna provpunkt. Här sattes grundvattenrör av samma typ som <strong>på</strong> fastighet 17:21. Det<br />
gjordes även försök att borra med borrbandvagnen <strong>på</strong> ett antal ställe uppe <strong>på</strong> deponin, men<br />
borrbandvagnen orkade även här bara ner till max 1,20 m. Ned till detta djup utgjordes täckskiktet av<br />
förhållandevis genomsläppligt material, enligt okulär bedömning.<br />
6.5 Vattenprovtagning<br />
Fem punkter valdes ut för provtagning av vatten (se primärkartan i figur 6:2) för att kunna avgöra om<br />
de låga resistiviteterna berodde <strong>på</strong> föroreningar:<br />
A Pumpbrunn, grundvatten.<br />
B Inspektionsbrunn kulverterad bäck, grundvatten<br />
C Grundvattenrör <strong>på</strong> fastighet 17:21 (GV-rör 17:21)<br />
D Ytvattenansamling direkt väster om pumpbrunn (nedströms)<br />
E Grundvattenrör <strong>på</strong> fastighet 23:32 (GV-rör 23:32)<br />
- 38 -
En handpump av plast användes för att ta upp vattenprover i grundvattenröret <strong>på</strong> fastighet 17:21 (C). I<br />
pumpbrunn (A) <strong>och</strong> ytvattenansamling (D) användes en husvagnspump av plast, med slang av plast. I<br />
inspektionsbrunnen (B) var det 9,7 m ner till vattenytan, <strong>och</strong> <strong>på</strong> grund av av för stor lyfthöjd kunde<br />
ingen av pumparna användas. Istället användes en behållare av metall, fäst i ett långt snöre för att <strong>på</strong> så<br />
vis få upp vatten. I grundvattenröret <strong>på</strong> fastighet 23:32 (E) kunde dessvärre inget vattenprov tas <strong>på</strong><br />
grund av att där inte fanns något vatten vid provtagningstillfället. Grundvattenröret sattes då<br />
tryckledningen som transporterar bort vatten var igensatt, vilket innebär att grundvattenytan stod högre<br />
än den gör annars. Vid provtagningstillfället hade tryckledningen rensats var<strong>på</strong> grundvattenytan sjönk<br />
så att den låg nedanför grundvattenröret.<br />
I provpunkterna A, C <strong>och</strong> D togs vattenprover dels för karaktärisering av lakvattnet (DEP001) <strong>och</strong> dels<br />
en screening för organiska miljögifter (Soil2Control). I provpunkt B togs prov för karaktärisering av<br />
lakvattnet DEP001, samt en metallanalys M4638.<br />
Allt vatten som skulle analyseras för metaller filtrerades med en filterspruta. Analyserna utfördes av<br />
det ackrediterade laboratoriet ALcontrol i Malmö. För fullständiga analysparametrar <strong>och</strong> analysresultat<br />
se bilaga 3.<br />
- 39 -
7 Inversioner av resistivitets- <strong>och</strong> IP-data<br />
Inversionerna är gjorda <strong>på</strong> en dator med 2,8 Ghz Intel Pentiumprocessor <strong>och</strong> 2 GB i ramminne.<br />
Programmen som användes var RES2DINV version 3.55.73 för 2D-modellerna <strong>och</strong> RES3DINV<br />
version 2.15.49 för 3D-modellen.<br />
Innan invertering kontrollerades datakvaliteten <strong>och</strong> eventuellt dåliga datapunkter togs bort. Detta<br />
gjordes genom att analysera pseudosektionerna i Erigraph <strong>och</strong> sedan ta bort de dåliga punkterna i<br />
RES2DINV.<br />
I inversionerna för profil 1 <strong>och</strong> 2 användes 20 lager. Lagrens tjocklek redovisas i bilaga 1. Bredden <strong>på</strong><br />
de modellerade cellerna i det översta lagret för profil 1 <strong>och</strong> 2 delades upp <strong>på</strong> halva elektrodavståndet,<br />
det vill säga 1 meter istället för 2.<br />
I 2D-inversionerna för den yttäckande undersökningen användes 15 lager <strong>på</strong> djupet. Lagrens tjocklek<br />
<strong>och</strong> fördelning redovisas i bilaga 1. Bredden <strong>på</strong> de modellerade cellerna i det översta lagret delades<br />
upp <strong>på</strong> halva elektrodavståndet, det vill säga 2,5 meter istället för 5 meter. 3D-modellen är uppdelad i<br />
lika många lager som 2D-modellen <strong>och</strong> med samma tjocklek, bilaga 1. Detta för att möjliggöra en<br />
korrekt jämförelse mellan 2D- <strong>och</strong> 3D-modellen. I 3D-inversionen användes även samma uppdelning<br />
av de översta blocken som i 2D-modellen, nämligen halva elektrodavståndet.<br />
Samtliga inversioner inkluderade topografisk data. De har gjorts genom att robust (L1-norm) inversion<br />
<strong>och</strong> ”incomplete Gauss-Newton ekvation” användes. Övriga inversionsparametrar redovisas i bilaga 1.<br />
Antalet datapunkter redovisas i tabell 7:1 <strong>och</strong> varierar beroende <strong>på</strong> om elektroder exkluderats eller om<br />
dåliga datapunkter tagits bort.<br />
Tabell 7:1 RMS-värde <strong>och</strong> antal datapunkter för profilerna.<br />
Profil Datapunkter Datapunkter bipol- Antal RMS (%) RMS<br />
gradient dipol + gradient iterationer Resistivitet (%) IP<br />
1 2176 - 5 3,0 1,4<br />
2 1022 - 5 2,0 1,1<br />
4 1197 2174 5 4,0 5,2<br />
5 1239 2229 5 4,4 5,0<br />
6 1088 1971 5 4,3 6,9<br />
7 1239 2220 5 4,9 3,9<br />
8 1239 2227 5 4,4 3,3<br />
9 1239 2220 5 4,8 3,6<br />
10 1239 2214 5 4,8 4,2<br />
11 1230 2120 5 7,3 5,3<br />
12 1236 2184 7 8,1 5,3<br />
13 1224 2187 5 7,2 7,2<br />
3D - 21746 6 8,2 -<br />
- 40 -
8 Resultat <strong>och</strong> tolkning av 2D- <strong>och</strong> 3D-resistivitet<br />
2D- <strong>och</strong> 3D-inversioner av resistivitet utfördes för alla ingående profiler i den yttäckande<br />
undersökningen (4-13) med uppmätt data från både gradient- <strong>och</strong> bipol-dipol konfiguration. För att<br />
kunna göra en jämförelse mellan hur resistiviteten distribueras i 2D- respektive 3D-modellerna från<br />
inversionerna, plockades horisontella sektioner från samma nivåer ut ur båda inversionsresultaten.<br />
Dessa horisontella sektioner har illustrerats med hjälp av Surfer 8.0. En spatial inerpolation med<br />
"triangulation with linear interpolation" har gjorts av inversionsresultaten.<br />
I de nordligare delarna av bilderna vid 90 <strong>och</strong> 95 m ö h i 2D-modellen (figur 8:2), återfinns ett område<br />
med höga resistiviteter <strong>på</strong> 400 till över 2500 Ωm. Även <strong>på</strong> 98 m ö h i 3D-sektionen syns detta<br />
högresistiva område. Detta tolkas vara Höörsandstenen som underlagrar den förmodade sandiga<br />
moränen. I modellernas östra del skulle det även kunna tolkas vara gnejs, eftersom det i detta område<br />
finns en förkastningszon. I 2D-modellen är det högresistiva området avsevärt mycket större än i 3Dmodellen.<br />
I den senare är området även mer avgränsat med högre kontrast mot de angränsande lägre<br />
resistiviterna mellan 100 <strong>och</strong> 160 Ωm. Dessa resistiviteter tolkas vara vattenmättad sandig morän.<br />
Denna har mindre <strong>utbredning</strong> i 2D-modellen <strong>på</strong> 90 m ö h. Höörsandstenens förmodade överyta<br />
<strong>på</strong>träffas ytligare i 2D-modellen. Generellt <strong>på</strong>träffas den i båda modellerna ytligare i de nordliga<br />
delarna. Detta innebär att moränens mäktighet verkar vara större i de sydliga delarna av modellen.<br />
I sektionen för 95 m ö h (figur 8:2) träder ett område med låga resistiviteter fram <strong>på</strong> under 25-40 Ωm.<br />
Området <strong>på</strong> denna nivå är särskilt framträdande i 3D-modellen. Området växer sedan successivt upp<br />
till ~105 m ö h för 2D-modellen <strong>och</strong> ~106 meter för 3D-modellen. Området tolkas vara den<br />
vattenmättade delen av deponin. Enligt båda modeller ligger överytan av den vattenmättade delen av<br />
deponin högst i modellens nordliga delar. 3D-modellen <strong>på</strong>visar att deponins misstänkta underyta<br />
ligger längre ner, runt 95 m ö h, än i 2D-modellen. I den senare börjar den synas i små områden med<br />
låga resistiviteter <strong>på</strong> 95 m ö h, men de framträder i större utsträckning runt 96 m ö h. I punkten x =<br />
167, y = 25 i resistivitetsmodellerna har djupet till den kulverterade bäcken under deponin mätts i<br />
inspektionsbrunnen till 9,7 m, ~100 m ö h. Tolkningen av deponins underyta i denna punkt i 2Dmodellen,<br />
är mellan 97 <strong>och</strong> 98 meter. Djupet för underytan av deponin varierar, men ligger<br />
förmodligen djupast i modellens mellersta delar. Att låga resistiviteter <strong>på</strong>träffas under det uppmätta<br />
djupet av inspektionsbrunnen, kan förutom ekvivalensproblem även tolkas vara lakvatten<strong>på</strong>verkad<br />
sandsten. Lakvattnet kan alltså ha spridits nedåt in i sandstenens porer.<br />
Den förmodade vattenmättade delen av deponin, ser olika ut i 2D- <strong>och</strong> 3D-modellerna. 3D-modellen<br />
har långsträckta strukturer i profilens riktning med resistiviteter mellan 50 <strong>och</strong> 160 Ωm, inne i det<br />
lågresistiva området, se figur 8:2. Dessa områden kan tolkas vara inre strukturer i deponin, bestående<br />
av byggavfall med högre resistiviteter än övrigt deponiavfall. Vidare kan de dock tolkas vara<br />
artefakter uppkomna i inversionsprocessen. Det lågresistiva området i 2D-modellen är mer<br />
sammanhängande <strong>och</strong> visar inte <strong>på</strong> något område med högre resistivitet, mer än i sektionen för 103 m<br />
ö h. Förhöjningen i resistivitet där har en annan <strong>utbredning</strong> <strong>och</strong> tillhör förmodligen den torra delen av<br />
deponin. Deponin har nämligen tidigare utsatts för sättningar i de mellersta delarna, vilket<br />
kompakterat avfallet här.<br />
I sektionen för 108 m ö h i båda inversionsresultaten är resistiviteterna generellt sett högre än i<br />
underliggande sektioner. Resistiviteterna ligger i det gröna området <strong>på</strong> ~100 Ωm <strong>och</strong> tolkas utgöra<br />
täckskikt <strong>och</strong>/eller torr del av deponin. Det går ej att avgöra vilket. De lägre resistiviteterna <strong>på</strong> ~43 Ωm<br />
i mitten av 3D-modellen <strong>på</strong> denna nivå, härrör troligen från finkornigare jordarter så som lera. I 2Dmodellen<br />
syns <strong>på</strong> denna nivå randiga fält i nord/sydlig riktning med resistivitet mellan 250 <strong>och</strong> 400<br />
Ωm. Den randiga strukturen hos dessa tolkas vara artefakter som uppkommit i samband med<br />
inversionerna.<br />
- 41 -
I sektionerna från 95 till 100 m ö h finns till vänster i modellerna ett band i sydvästlig riktning med<br />
resistiviteter under 25 Ωm. Detta tolkas utifrån figur 8:2 vara VA-ledningen som går från<br />
pumpbrunnen. Vidare är dess överyta avgränsad högre upp i 3D-modellen. I sektionen för 100 m ö h<br />
är bandet i princip borta i 2D-modellen, medan det fortfarande tydligt kan ses i den andra.<br />
Vid y = 50 - 60 m, x = 70 - 75 m i sektionen för 90 m ö h, finns i båda modellerna ett litet område med<br />
resistiviteter <strong>på</strong> under 25 Ωm. Dessa tolkas som att VA-ledningen som ligger här har ett läckage. Det<br />
lågresistiva området har i 2D-modellen en punktform, medan den i 3D-modellen sträcker ut sig i<br />
profilens riktning. Objektet uppträder i de horisontella sektionerna upp till <strong>och</strong> med 100 m ö h. I 2Dmodellerna<br />
är det dock svårt att särskilja det eventuella läckaget från VA-ledningen i de horisontella<br />
sektionerna.<br />
Från <strong>och</strong> med 90 m ö h upp till 100 m ö h finns till höger i 3D-modellen långsträckta strukturer i<br />
nordsydlig riktning med resistivitet runt 25 Ωm. Området uppträder först <strong>på</strong> 93 m ö h i 2D-modellen.<br />
Detta tolkas utifrån figur 5:1 vara VA-ledningar.<br />
I sektionen för 90 m ö h finns i 2D-modellen ett litet område uppe till höger i bilden med resistiviteter<br />
över 1800 Ωm. I 3D-modellen är resistiviterna mellan 630 <strong>och</strong> 1000 Ωm. Området har en tydligare<br />
avgränsning i 2D-modellen, men en något annorlunda position. I 3D-modellen verkar detta område<br />
vara en del av den högresistiva sträckningen som går genom hela högersidan. Både området uppe till<br />
höger, samt sträckningen i 3D-modellen tolkas tillhöra Höörsandstenen. Det skulle dock även kunna<br />
utgöras av gnejs, eftersom området återfinns i en förkastningszon mellan dessa två bergarter.<br />
I 2D-modellen finns vid y = 70 - 90, x = 125 ett litet område med resistiviteter mellan 1000 <strong>och</strong> 1600<br />
Ωm i sektionerna för 95 till 100 m ö h. Samma område återfinns i 3D-modellen, men med lägre<br />
resistiviteter. Samma fenomen återfinns vid x = 225, y = 60 - 80 i sektionerna för 100 till 105 m ö h i<br />
2D-modellen, där det finns en område med resistiviteter <strong>på</strong> 1000 till över 2500 Ωm. Dessa områden<br />
återfinns där elstolpar med tillhörande betongfundament <strong>och</strong> jordningskablar fanns i profilen <strong>och</strong> de<br />
höga resistiviteterna tolkas ha med detta att göra.<br />
De resistiviteter som ligger mellan 100 <strong>och</strong> 160 Ωm utanför det som tolkats vara våta deponin, är<br />
troligen vattenmättad sandig morän. Detta styrks av uträkningarna från Archies lag som visade att<br />
formationsresistiviteten, beräknad <strong>på</strong> bakgrundsvärden för grundvattnets resistivitet, skulle vara<br />
omkring 112 Ωm. Vattnet skulle möjligen kunna vara lakvatten<strong>på</strong>verkat. Till vänster i modellerna från<br />
98 m ö h <strong>och</strong> up<strong>på</strong>t finns ett område med resistiviteter <strong>på</strong> 630 Ωm <strong>och</strong> up<strong>på</strong>t. Det uppträder endast<br />
fläckvis i sektionen för 98 m ö h, men breder ut sig <strong>och</strong> <strong>på</strong>visar högre resistivitet högre upp. Detta<br />
tolkas vara sandig morän ovanför grundvattenytan. Moränens underyta är enligt 2D-modellen mellan<br />
98 <strong>och</strong> 99 m ö h medan den är <strong>på</strong> runt 100 m ö h i 3D-modellen. I den senare kan finns små områden<br />
med förhöjda resistiviteter <strong>på</strong> runt 2500 Ωm, vilka kan representera områden som är rikare <strong>på</strong> block.<br />
Den förmodade vattenmättade zonen tolkas ligga högre upp i de norra delarna av modellen, vilket<br />
betyder att grundvattenytan ligger högre här. Detta beror förmodligen <strong>på</strong> att pumpen som pumpar<br />
lakvatten i VA-ledningen ger upphov till en avsänkningstratt som "torrlägger" ett tjockare lager av<br />
moränen runt pumpbrunnen.<br />
I sektionen för 98 m ö h vid x = 80, y = 50 - 90 finns en diagonal sträckning i sydostlig riktning, med<br />
resistiviteter <strong>på</strong> under 63 Ωm. Denna sträckning återfinns inte <strong>på</strong> samma sätt i 3D-modellen, vilken<br />
endast uppvisar en punkt i sektionen för 100 m ö h vid x = 90 - 100, y = 70 - 80 med resistivitet under<br />
25 Ωm. Dessa låga resistiviteter skulle kunna tolkas vara en lakvattenplym som sprids i sydostlig<br />
riktning. Så skulle kunna vara en möjlig spridning, eftersom det som tolkats vara sandig morän som<br />
utgör akvifären, vilken har en mäktighet som blir större <strong>på</strong> detta håll.<br />
Vidare finns i 3D-sektionen för 98 m ö h (figur 8:1) i modellens vänstra del en sträckning med lägre<br />
- 42 -
esistiviteter från 63 Ωm <strong>och</strong> neråt. Detta återfinns även, i mindre utsträckning i 2D-modellen. Detta<br />
tolkas som en möjlig <strong>lakvattenspridning</strong> som följer dalgången riktning i västlig riktning.<br />
Figur 8:1 Sektion <strong>på</strong> 98 m ö h från den 3D-inverterade resistivitetsmodellen. Undersökningsprofilerna är<br />
inritade med profil 13 <strong>på</strong> y=90 <strong>och</strong> profil 4 vid y=0. Förmodade artefakter som har med<br />
inversionsprocessen att göra syns i östvästlig riktning. Till vänster i bild syns även en del av en möjlig<br />
lakvattenplym med resistiviteter <strong>på</strong> 63 Ωm <strong>och</strong> ner.<br />
- 43 -
Figur 8:2 Horisontella sektioner från både 2D- <strong>och</strong> 3D-inverterade resistivitetsmodellerna.<br />
- 44 -
8.1 Diskussion<br />
Generellt gäller för erhållna inversionsresultat att 3D-inversionen av insamlad data ger högre<br />
upplösning med bättre kontrast mot omkringliggande resistiviteter. Detta syns tydligt <strong>på</strong> det som<br />
tolkas vara spill- <strong>och</strong> dagvattenledningar (VA-ledningar). 2D-modellen ger här sämre kontrast mot<br />
intilliggande högre resistiviteter <strong>och</strong> ger även mer diffusa avgränsningar. Detta är särskilt tydligt för<br />
VA-ledningarna i sektionen för 95 m ö h. Vidare exempel <strong>på</strong> att upplösningen är bättre i 3D-modellen<br />
är moränen ovanför grundvattenytan. I 2D-modellen framträder detta som ett sammanhängande<br />
högresistivt fält, medan 3D-modellen visar tydligare inre variationer. Detta högresistiva fält är även<br />
bättre avgränsat mot de lägre resistiviteterna i sidled.<br />
Ytterligare exempel <strong>på</strong> att 2D-inversionen har problem med upplösningen syns <strong>på</strong> det som tolkats vara<br />
Höörsandsten. 2D-modellen har långa övergångar för resistiviteten, framförallt i y-led, medan 3Dmodellen<br />
ger en skarpare kontrast mot de lägre intilliggande resistiviteterna. Detta skulle kunna<br />
förklara tolkningen att berggrundens överyta ligger ytligare <strong>och</strong> mer utbrett i den 2D-inverterade<br />
modellen. Att 3D-modellen ger bättre upplösning än 2D beror förmodligen <strong>på</strong> att den typen av<br />
inversion tar hänsyn till resistiviteter i tre dimensioner. I 2D-inversionen antas istället att resistiviteten<br />
inte varierar vinkelrätt mot profilen. 2D-inversioner har framför allt svårt att lösa upp objekt som går i<br />
profilens riktning, vilket är fallet för den förmodade sandstenen.<br />
Där VA-ledningen tolkats läcka, syns i 2D-modellen läckaget endast som ett punktformigt fält, medan<br />
det i 3D-modellen uppträder som en sträckning i profilens riktning. Resistivitetskontrasten som finns<br />
vinkelrätt mot profilen i modellerna kan ha givit upphov till en 3D-effekt i 2D-inversionen, eftersom<br />
denna <strong>på</strong>verkas av element <strong>på</strong> ett oändligt avstånd. Den klarar då inte av att lösa upp läckaget <strong>på</strong><br />
samma vis som 3D-inversionen. Denna låter resistiviteten variera i alla riktningar <strong>och</strong> tar hänsyn till<br />
vad som mätts upp i profilerna bredvid. Den långsträckta formen i 3D-modellen skulle dock även<br />
kunna tillskrivas artefaktproblem <strong>och</strong> inte ett läckage. Artefaktproblem tas upp nedan.<br />
Det som tolkats vara möjliga inre strukturer i den våta delen av deponin, kan troligen vara artefakter<br />
som uppstått i samband med 3D-inversionen. Inversionen har då förstärkt uppdelningen av<br />
resistiviteterna mellan profilerna <strong>på</strong> grund av att fel dämpningsfaktor i riktningen vinkelrätt mot<br />
profilen använts. Artefakterna skulle också ha kunnat uppstå <strong>på</strong> grund av för låg datatäthet mellan<br />
profilerna. Avgränsningen mellan olika resistiviteter längs med undersökningsprofilerna kan <strong>på</strong>verkas<br />
av artefaktproblemet. Problemen med artefakterna skulle kunna åtgärdas genom att lägga profilerna<br />
tätare samt att invertera insamlad data med starkare dämpningsfilter i y-led. I sektionen för 108 m ö h<br />
finns även där strukturer som tolkats vara artefakter. Dessa har förmodligen uppstått i de ytligare<br />
delarna av modellen <strong>på</strong> grund av att fem meters elektrodavstånd användes vid insamlingen av data.<br />
Tätare elektrodavstånd, samt eventuellt starkare dämpningsfaktor i x-led skulle kunna råda bot <strong>på</strong><br />
detta.<br />
3D-inversiner klarar, enligt resultaten från resistivitetsundersökningarna, bättre av att hantera störande<br />
objekt i marken än vad 2D-inversionen gör. I 2D-inversionen finns ett högresistivt område <strong>på</strong> de<br />
platser (profil 11 <strong>och</strong> 12) där jordningskablar från en elledning gått ner i marken. 3D-inversionen<br />
verkar fokusera de störande resistiviteterna till ett mindre område, vilket gör att störningen inte blir<br />
lika framträdande här. Detta eftersom den senare låter resistiviteten variera i tre dimensioner <strong>och</strong><br />
därmed tar hänsyn till omkringliggande resistiviteter i inversionsprocessen.<br />
De vertikala avgränsningarna varierar mellan 2D- <strong>och</strong> 3D-modellerna. Området som tolkats vara<br />
enheten som överlagrar den våta delen av deponin är mäktigare i 3D-modellen än i 2D. Dessa<br />
variationer i vertikal avgränsning, skulle kunna tillskrivas ekvivalensproblem. Den omättade moränen<br />
verkar vara mäktigare i modellerna för 2D-inversionerna än för 3D. Detta skulle kunna bero <strong>på</strong> större<br />
- 45 -
ekvivalensproblem i 2D-modellen. Det kan även bero <strong>på</strong> att denna modell inte klarar av att visa<br />
tillräcklig kontrast mellan den omättade <strong>och</strong> mättade moränen. Det är svårt att avgöra vilken av<br />
modellerna som lider mest av ekvivalensproblem.<br />
När det gäller avgränsningen av den våta deponins underyta, verkar 2D-inversionen ge mer korrekt<br />
resultat jämfört med 3D-modellen. Inspektionsbrunnens botten ligger <strong>på</strong> 100 m ö h <strong>och</strong> deponins<br />
underyta i denna punkt tolkades för 2D vara mellan 97 <strong>och</strong> 98 m ö h. I 3D-modellen tolkades deponins<br />
botten ligga <strong>på</strong> ca 95 m ö h. Att låga resistiviteter <strong>på</strong>träffas <strong>på</strong> dessa djup i modellen, kan tolkas som<br />
att lakvatten trängt ner i Höörsandstenen <strong>och</strong> sänker dess annars relativt höga formationsresistivitet.<br />
Det kan även bero <strong>på</strong> ekvivalensproblem. Dock finns det motsägelser när det gäller<br />
ekvivalensproblemen i de båda modellerna. Det är svårt att säkert uttala sig om vilken modell som<br />
avgränsar underytan bäst, <strong>på</strong> grund av brist <strong>på</strong> borrningar i området. Djupet till underytan i<br />
inspektionsbrunnen tyder dock <strong>på</strong> att 2D-modellen återger djupet säkrare.<br />
Det som tolkats vara lakvatten<strong>på</strong>verkat grundvatten, till vänster i sektionen för 98 m ö h, är inte<br />
nödvändigtvis detta. Utifrån formationsresistiviteten som erhölls från beräkningarna med Archies lag,<br />
är det troligt att det är lakvatten<strong>på</strong>verkat, men eftersom inget prov har kunnat tas i detta grundvatten<br />
går det inte att säkert säga. De lägre resistiviteterna skulle också kunna bero <strong>på</strong> högre innehåll av<br />
finkornigare material. Samma sak gäller för det som tolkats vara lakvatten<strong>på</strong>verkat grundvatten i<br />
sydostlig riktning.<br />
De förmodade VA-ledningarnas lägen i resistivitetsmodellerna skiljer sig från deras lägen <strong>på</strong><br />
primärkartan (figur 6:2). Deras riktning verkar stämma bättre i 2D-modellerna än i 3D, vilket kan bero<br />
<strong>på</strong> att 2D-inversionen har bättre förmåga att avgränsa objekt som korsar profilens riktning. Tolkningen<br />
gäller förutsatt att ledningarnas läge är korrekt inritade <strong>på</strong> primärkartan.<br />
När det gäller de djupare delarna i kanterna i x-led av modellerna, går det inte att säga något säkert.<br />
Där är resistiviteterna interpolerade i inversionsprogrammen <strong>och</strong> baseras inte direkt <strong>på</strong> uppmätt data.<br />
- 46 -
9 IP- <strong>och</strong> resistivitetsmätning<br />
2D-inversionerna av alla profiler finns i bilaga 2.<br />
2D-inversionerna för jämförelsen mellan resistivitets- <strong>och</strong> IP-mätningar, i den inledande <strong>och</strong><br />
yttäckande undersökningen, gjordes endast av uppmätt data från gradient elektrodkonfiguration.<br />
9.1 Resultat <strong>och</strong> tolkning<br />
9.1.1 Profil 1<br />
Figur 9:1 visar den 2D-inverterade resistivitetssektionen (a), IP-sektionen (b) samt normaliserade IPsektionen<br />
(c) för profil 1. Elektrodavståndet är 2m <strong>och</strong> IP-sektionerna utgörs av det första tidsfönstret<br />
(10-110 ms efter att strömmen brutits). Profilens läge redovisas i figur 6:2.<br />
Mellan 60 <strong>och</strong> 240 m <strong>på</strong> resistivitetssektionen återfinns låga resistiviteter ( 60 mV/V. Detta stämmer väl överens med<br />
deponins förmodade avgränsning, varför den höga IP-effekten tolkas bero <strong>på</strong> avfall. De låga<br />
resistiviteterna visar troligtvis den vattenmättade delen av deponin <strong>och</strong> underytan korrelerar<br />
förmodligen med deponins nedre avgränsning. Det går ej att definiera deponins nedre avgränsning<br />
utifrån IP-sektionen, men den normaliserade IP-sektionen definierar däremot deponins förmodade<br />
botten väldigt tydligt (cirka 95 m ö h). Enligt ursprunglig nivå av dalgången bör deponins nedre<br />
avgränsning vara 100 m ö h, att den ligger något lägre enligt den normaliserade IP-sektionen kan bero<br />
<strong>på</strong> nedåtriktat läckage.<br />
Ovan<strong>på</strong> den troliga vattenmättade delen av deponin i resistivitetssektionen återfinns ett 3-6 m mäktigt<br />
lager där resistiviteten varierar mellan ca 60 <strong>och</strong> 300 Ωm. Detta tolkas utgöra den omättade delen av<br />
avfallet samt täckskikt, dock går de ej att särskilja. På IP-sektionen (även normaliserade) syns däremot<br />
tydligt ett lager med låg uppladdningsförmåga,
lågpolariserat material (låg uppladdningsförmåga). Markens övre delar har resistiviteter mellan 200<br />
<strong>och</strong> 400 Ωm <strong>och</strong> består sannolikt av sandig morän, vilket stöds av sticksondering i området. Därunder<br />
återfinns ett lager med lägre resistivitet, runt 100 Ωm. Det underliggande lagret tolkas också vara<br />
sandig morän, men vattenmättad.<br />
Nivå 90 m ö h <strong>och</strong> djupare längs hela profilen utgörs av högre resistiviteter. Den västra halvan har<br />
resistiviteter >2000 Ωm <strong>och</strong> den östra runt 1000 Ωm. Då det inte finns borrdata att tillgå <strong>på</strong> dessa djup<br />
är det svårt tolka. Det kan vara sandsten, men det kan också vara hårt kompakterad sandig morän.<br />
Eftersom det går en förkastningszon i området, skulle det även kunna vara gnejs i vissa delar. Utifrån<br />
IP-sektionerna kan ingen motsvarande information erhållas.<br />
9.1.2 Profil 8<br />
Figur 9:2 visar den 2D-inverterade resistivitetssektionen (a), IP-sektionen (b) samt normaliserade IPsektionen<br />
(c) för profil 8. Elektrodavståndet är 5 m <strong>och</strong> IP-sektionerna utgörs av det första tidsfönstret<br />
(10-110 ms efter att strömmen brutits). Profilens läge redovisas i figur 6:2.<br />
Profil 8 stämmer i princip väl överens med utseendet för profil 1. IP-sektionen visar <strong>på</strong> hög<br />
uppladdningsförmåga mellan 90 <strong>och</strong> 240 m, <strong>på</strong> den normaliserade IP-sektionen syns det ännu<br />
tydligare. Detta stämmer väl överens med deponins <strong>utbredning</strong> enligt tolkningen för profil 1.<br />
Underytan är mycket bättre avgränsad i IP-sektionen här än den var profil 1. Den är belägen ca 95 m ö<br />
h, vilket sammanfaller väl med resistivitetssektionen <strong>och</strong> även överensstämmer med tolkningen utifrån<br />
resistivitetssektionen <strong>och</strong> den normaliserade IP-sektionen för profil 1.<br />
Det förmodade täckskiktet är inte lika väl avgränsat i IP-sektionen som det var i profil 1 (med kortare<br />
elektrodavstånd). Dock syns fortfarande att täckskiktet mitt uppe <strong>på</strong> deponin utgörs av finare material<br />
samt har större mäktighet. Utåt kanterna är det tunnare <strong>och</strong> består av grövre material. Täckskiktets<br />
förmodade avgränsning definieras ännu tydligare i den normaliserade IP-sektionen, däremot är<br />
materialförändringar svårare att tolka in.<br />
Det lågresistiva området 75 m in <strong>på</strong> resistivitetssektionen härrör sannolikt från VA-ledningen enligt<br />
primärkartan i figur 6:2. Området har ingen lika klar motsvarighet <strong>på</strong> IP-sektionen, dock finns här ett<br />
område med något högre uppladdningsförmåga (30-40 mV/V) jämfört med <strong>omgivning</strong>en. På den<br />
normaliserade IP-sektionen är den förmodade VA-ledningen klart avgränsad <strong>och</strong> ligger <strong>på</strong> ca 90 m<br />
djup.<br />
Det lilla området med låga resistiviteter (< 25 Ωm) runt 40 m är mer oklart. IP-sektionen visar <strong>på</strong><br />
material med låg IP-effekt, medan det i den normaliserade IP-sektionen finns ett litet distinkt område<br />
med hög normaliserad uppladdningsförmåga. Det skulle kunna tyda <strong>på</strong> att det handlar om en lerlins.<br />
Profil 2 (se bilaga 2) korsar här <strong>och</strong> uppvisar också lägre resistivteter, dock inte så låga som i profil 8.<br />
I övrigt skiljer sig profil 8 i stort sett inte från profil 1.<br />
9.1.3 Profil 10<br />
Figur 9:3 visar den 2D-inverterade resistivitetssektionen (a), IP-sektionen (b) samt normaliserade IPsektionen<br />
(c) för profil 10. Elektrodavståndet är 5m <strong>och</strong> IP-sektionen utgörs av det första tidsfönstret<br />
(10-110 ms efter att strömmen brutits). Profilens läge redovisas i figur 6:2.<br />
Det fanns misstankar om att paddocken eventuellt delvis låg <strong>på</strong> deponin. Längs profil 10 är paddocken<br />
inmätt mellan 56-116 m. På IP-sektionen (även normaliserade) syns tydligt att material med högre<br />
uppladdningsförmåga (>60mV/V) återfinns under paddockens nordöstra hörn, 110 m in <strong>på</strong> profilen.<br />
Med stor sannolikhet orsakas IP-effekten av avfall. I resistivitetssektionen återfinns dessutom låga<br />
resistiviteter som sammanfaller väl med den höga IP-effekten. Detta förstärker misstankarna om att<br />
- 48 -
paddocken delvis ligger <strong>på</strong> deponin.<br />
Enligt resistivitetssektionen <strong>och</strong> den normaliserade IP-sektionen ser det dessutom ut som att VAledningen<br />
(vid 66m) som pumpar lakvatten till reningsverket läcker. Det skulle även kunna vara<br />
eventuellt lakvatten<strong>på</strong>verkat grundvatten som letar sig under paddocken upp mot den förmodade VAledningen<br />
<strong>och</strong> vidare.<br />
Vid tolkning av djupet till berggrunden verkar det som att moränens mäktighet blir djupare åt söder<br />
mot ridhuset. Detta skulle kunna innebära en grundvattenströmning i denna riktning, varför eventuellt<br />
lakvatten även kan spridas åt detta håll. I övrigt finns inget att tillägga jämfört med profil 1 <strong>och</strong> 8.<br />
- 49 -
(a)<br />
(b)<br />
(c)<br />
Figur 9:1 . 2D-inverterad (a) resistivitessektion, elektrodavstånd 5m.<br />
(b) IP-sektion <strong>och</strong> (c) normaliserad IP-sektion. Tidsfönster 10-110 ms.<br />
- 50 -
(a)<br />
(b)<br />
(c)<br />
Figur 9:2 Profil 8. 2D-inverterad (a) resistivitessektion, elektrodavstånd 5m.<br />
(b) IP-sektion <strong>och</strong> (c) normaliserad IP-sektion. Tidsfönster 10-110 ms.<br />
- 51 -
(a)<br />
(b)<br />
(c)<br />
Figur 9:3 (a) 2D-inverterad resistivitetssektion för profil 10. Elektrodavstånd 5m.<br />
(b) 2D-inverterad IP-sektion för profil 10. Tidsfönster 10-110 ms. Paddocken markerad<br />
med svarta sträck<br />
- 52 -
9.2 Diskussion<br />
Gamla deponier innehåller förutom metallskrot även blandat material såsom hushålls- <strong>och</strong><br />
trädgårdsavfall samt byggavfall. Avfallet ger upphov till tydlig IP-effekt <strong>och</strong> generellt tenderar IPmätningar<br />
att avgränsa avfall bättre än resistivitetsmätningar Detta gäller även det undersökta området,<br />
där deponins yttre gränser i de flesta fall tydligt avgränsas i de 2D-inverterade IP-sektionerna. Det<br />
gäller även deponins övre begränsning, där det utifrån resistivitetssektionerna inte går att skilja ut den<br />
torra delen av deponin från täckskiktet.<br />
På profil 1, med 2 m elektrodavstånd, går det inte att avgöra deponins nedre begränsning. Av någon<br />
anledning verkar IP-mätningar generellt ha svagheter <strong>på</strong> djupet (se till exempel Leroeux et al 2007,<br />
Weller et al 1999 <strong>och</strong> 2000). Det kan bero <strong>på</strong> otillräckligt nedträngningsdjup, men andra troliga<br />
förklaringar är att kontrasten mot bakgrundvärdena är för liten eller att lakvattenläckaget från deponin<br />
är nedåtriktat <strong>och</strong> <strong>på</strong> så vis helt eller delvis tar bort kontrasten (Leroux et al 2007). Det kan även bero<br />
<strong>på</strong> ekvivalensproblem vid inverteringen, liksom inverteringsnorm. Vid jämförelse mellan invertering i<br />
L1- <strong>och</strong> L2-norm (se kap 5.1.3) visade Jönsson (2002) att L1-norm i vissa fall verkade ge upphov till<br />
mer vertikalt elongerade strukturer. På profil 8 är dock underytan mycket bättre avgränsad. Då<br />
användes 5 m elektrodavstånd, vilket ger bättre praktiskt nedträngningsdjup. Eftersom L1-norm<br />
använts vid inversionen av samtliga profiler ligger det därför nära till hands att deponins avsaknad av<br />
tydlig underyta i profil 1 i detta fall har med elektrodavstånd <strong>och</strong> därmed praktiskt nedträngningsdjup<br />
att göra.<br />
Med utgångspunkt enbart från resistivitetssektionen i profil 1 ser det ut som att täckskikt saknas i<br />
deponins kanter, vilket inte är fallet om IP-sektionen tas i beaktning. På den syns täckskiktet tydligt,<br />
varför det kan avgöras att de högre resistiviteterna i deponins kanter istället beror <strong>på</strong> grövre material.<br />
På övriga profiler (4-13) är täckskiktet inte lika bra avgränsat som i profil 1. En trolig förklaring till<br />
detta är det ökade elektrodavståndet i dessa profiler, vilket ger något sämre upplösning.<br />
VA-ledningen ca 50 m in <strong>på</strong> profil 1 ger, som sig bör, upphov till hög IP-effekt. Detsamma gäller för<br />
profil 6, 9 <strong>och</strong> 11. På övriga profiler är VA-ledningen knappt skönjbar eller syns inte alls, vilket<br />
förmodligen beror <strong>på</strong> ekvivalensproblem eller för dålig kontrast. På resistivitetssektionen borde VAledningen<br />
synas som ett lågresistivt område, vilket inte är fallet för alla profiler av samma orsak som<br />
för IP-sektionen. På alla profiler med 5m elektrodavstånd återfinns VA-ledningen (där den syns)<br />
omkring 95 m ö h. På profil 1, med 2 m elektrodavstånd, ligger den runt 105 m ö h. VA-ledningens<br />
verkliga djup är inte känt varför det är svårt att dra några slutsatser.<br />
Horisontella resistivitets- <strong>och</strong> IP-sektioner, lagda som ett transparant lager <strong>på</strong> primärkartan över<br />
undersökningsområdet, som visar nivån 100 m ö h presenteras överst <strong>och</strong> i mitten <strong>på</strong> figur 9:4. På<br />
denna nivå är deponins <strong>utbredning</strong> som störst. Med utgångspunkt från dessa har deponins tolkade<br />
avgränsning plottats in enligt den nedre bilden i figur 9:4. Lägg särskilt märke till att deponin sträcker<br />
sig in under paddockens nordöstra hörn deponin samt under grusfläcken.<br />
- 53 -
Figur 9:4 Primärkarta med avgränsningar 2D-inverterade IP <strong>och</strong><br />
resistivitetsresultat, 100 m ö h. Överst: Normaliserad IP-sektion.<br />
Mitten: Resistivitetssektion. Nederst: Tolkad avgränsning inplottad.<br />
- 54 -
10 Magnetometri<br />
10.1 Resultat <strong>och</strong> tolkning<br />
Insamlad data från magnetometerundersökningen har analyserats i programmet Mag Map 2000 <strong>och</strong><br />
resultatet presenteras som rådata.<br />
Resultatet av den magnetometriska undersökningen i figur 10:1 längs profil 11 visar att relativt<br />
högmagnetiska anomalier börjar vid 120-130 meter <strong>och</strong> slutar mellan 240-250 meter in <strong>på</strong> profilen<br />
(profilens läge i figur 6:2). Anomalin tolkas bero <strong>på</strong> deponin <strong>och</strong> utgöra dess avgränsning i sydväst<br />
respektive nordost. Den normaliserade IP-sektionen korrelerar väl med denna tolkning, se figur 10:1.<br />
De lågmagnetiska anomalierna runt 60 meter <strong>och</strong> 250 meter in <strong>på</strong> profilen skulle kunna utgöras av<br />
VA-ledningar.<br />
Figur 10:1 Magnetometrisk kurva längs profil 11 i sydväst-nordostlig riktning<br />
överst <strong>och</strong> normaliserad IP-sektion nederst.<br />
10.2 Diskussion<br />
Tolkningen av resultaten från den magnetometriska undersökningen, stödjer tolkningen av resultaten<br />
från resistivitets- <strong>och</strong> IP-mätningarna längs denna profil.<br />
- 55 -
Längs hela profil 11 gick en elledning rakt ovanför, vilket kan ha givit upphov till störningar i<br />
mätningarna. Det faktum att staket <strong>och</strong> växtlighet <strong>på</strong> vissa ställen gjorde det svårt att ta sig fram gjorde<br />
att konstant hastighet var svår att hålla, vilket innebär att avstånden mellan mätpunkterna inte alltid är<br />
helt korrekta. Detta kan <strong>på</strong>verka deponins avgränsningarna i sidled, dock stämmer det väldigt bra<br />
överens med den 2D-inverterade normaliserade IP-sektionen för samma profil (figur 10:1).<br />
- 56 -
11 Vattenprovtagning<br />
11.1 Analysresultat <strong>och</strong> diskussion<br />
För fullständiga analysresultat se bilaga 3. För provpunkternas placering se figur 6:2<br />
Tillvägagångssättet vid provtagning beskrivs i kapitel 6.6.<br />
Enligt SGU (2006) som karterat konduktivitet i Sveriges brunnar, är medianvärdet för grävda brunnar<br />
16 mS/m. I området runt Hörby visar kartan dock att konduktiviteten är mellan 20 <strong>och</strong> 40 mS/m.<br />
Vatten från en grävd brunn <strong>på</strong> motorcrossklubben (MCK), uppströms deponin (fastighet 43:47),<br />
analyserades för att användas som bakgrundvärde. Detta visade dock <strong>på</strong> onormalt höga konduktiviteter<br />
<strong>och</strong> kan därför vara <strong>på</strong>verkat av yttre faktorer. Enligt egna konduktivitetsmätningar i fält runt<br />
Ekeboda, är bakgrundvärdet för konduktiviteten cirka 40 mS/m. Medelvärdet för både borrade <strong>och</strong><br />
grävda brunnar i Hörby är 42,7 mS/m, vilket motsvarar en resistivitet <strong>på</strong> 23,4 Ωm. Detta stämmer väl<br />
över ens med uppgifterna från SGU (2006), varför detta värde användes som bakgrundsvärde för<br />
konduktivitet.<br />
Vid borrningar för att sätta grundvattenrör i provpunkt 4 bedömdes de ytligare jordlagren ner till 5,7<br />
meter utgöras av sandig morän. Enligt Archies lag (ekvation 5:4) kan då formationsresistiviteten (ρf)<br />
beräknas då ρw = 23,4 Ωm, a = 1, m = 1,3 <strong>och</strong> Φ = 30 % för lös sand (Kirsch 2006).<br />
ρ = aρ<br />
Φ<br />
f<br />
w<br />
−m<br />
≈ 112Ωm<br />
11.1.1 Allmän kemisk karaktärisering<br />
Karaktäriseringen av lakvatten är ett analyspaket (DEP001) som gäller för alla provpunkter <strong>och</strong><br />
redovisas i tabell 1. Provpunkterna är:<br />
A Pumpbrunn, grundvatten.<br />
B Inspektionsbrunn kulverterad bäck, grundvatten<br />
C Grundvattenrör <strong>på</strong> fastighet 17:21 (GV-rör 17:21)<br />
D Ytvattenansamling direkt väster om pumpbrunn (nedströms)<br />
E Grundvattenrör <strong>på</strong> fastighet 23:32 (GV-rör 23:32)<br />
Motorcrossklubben (MCK) representerar ett bakgrundvärde för jämförelser, utom vad det gäller<br />
konduktivitet där istället det genomsnittliga värdet för Hörby kommun användes, 42,7 mS/m. För<br />
provpunkternas placering, se figur 6:2.<br />
Den gamla kulverterade bäcken, i vilken inspektionsbrunnen (B) är placerad, är med största<br />
sannolikhet otät <strong>och</strong> fungerar därför som en lakvattendränering. Detta vatten mynnar i pumpbrunnen<br />
(A), varför det är intressant att jämföra dessa med avseende <strong>på</strong> utspädningseffekter (se tabell 11:1).<br />
Generellt gäller att inspektionsbrunnen uppvisar högre koncentrationer av möjliga föroreningar än vad<br />
pumpbrunnen gör, vilket styrker att lakvattnet i pumpbrunnen späds ut med o<strong>på</strong>verkat grundvatten.<br />
Detta bekräftas av att vatten från diket norr om banvallen var kopplat till den dolda brunnen (se punkt<br />
F i figur 6:2) som i sin tur mynnar i pumpbrunnen.<br />
I både pumpbrunnen <strong>och</strong> inspektionsbrunnen var pH normalt, 7,0 respektive 7,1. Konduktiviteten är<br />
förhöjd i båda provpunkterna jämfört med bakgrundsvärdet för kommunen. Detta innebär troligen att<br />
de är lakvatten<strong>på</strong>verkade. När det gäller löst organiskt material är TOC ungefär fyra gånger <strong>och</strong><br />
koncentrationen av CODCr <strong>och</strong> BOD7 ungefär dubbelt så hög i inspektionsbrunnen som i<br />
pumpbrunnen. I samtliga provpunkter är förhållandet mellan BOD <strong>och</strong> COD lågt,
att de lättnedbrytbara delarna i avfallet har brutits ned <strong>och</strong> att deponin befinner sig i den metanogena<br />
fasen (se kap 4.1.3). Ammoniumkväve är en parameter som är starkt förknippad med lakvatten från en<br />
deponi <strong>och</strong> kan vara förhöjt i hundratals år. Koncentrationerna i proverna vid Ekeboda deponi är<br />
mycket låga i jämförelse med genomsnittet för acidogent <strong>och</strong> metanogent lakvatten (741 mg/l) enligt<br />
Christensen et al (2001). Koncentrationerna av oorganiska komponenter, såsom fosfor, kväve <strong>och</strong><br />
klorid, är alla lägre i pumpbrunnen än i inspektionsbrunnen. Sammantaget tolkas vatten från<br />
pumpbrunn (A) <strong>och</strong> inspektionsbrunn (B) vara lakvatten<strong>på</strong>verkat, dock inte i någon högre grad.<br />
Tabell 11:1: Allmän karaktärisering av vattenproverna.<br />
Provpunkter A (GV) B (GV) C (GV) D (YV)<br />
- 58 -<br />
MCK<br />
(GV) Enhet<br />
Turbiditet 220 >1000 980 220 0.9 FNU<br />
Färg 130 40 >500 290 15 mg/l Pt<br />
Konduktivitet 25 144 162 35.5 235 62.1 mS/m<br />
Resistivitet 6.9 6.2 28.2 4.3 16.1 ohmm<br />
pH 7.0 7.1 7.8 6.9 7.8 -<br />
Alkalinitet 800 970 490 1300 370 mg/l<br />
TOC 21 82 250 49 mg/l<br />
BOD7
11.1.2 Metaller<br />
Vad det gäller metallerna ingick de i Soil2Control (screening för organiska miljögifter), men då denna<br />
screening inte valdes för inspektionsbrunnen, användes här istället ett separat analyspaket för metaller.<br />
Därav skiljer sig detektionsgränser <strong>och</strong> ingående metaller något. Resultaten redovisas i tabell 11:2.<br />
I pumpbrunnen (A) <strong>på</strong>visades höga halter av barium, vilket antas gälla även för inspektionsbrunnen<br />
(B) eftersom lakvattnets karaktär i princip följer pumpbrunnens. Barium finns inte fritt i naturen<br />
(Nationalencyklopedin 2007), varför det antas härröra från deponin. I övrigt finns inga<br />
anmärkningsvärda halter av metaller i grundvattnet från pumpbrunnen.<br />
I GV-rör 17:21 (C) detekterades förhöjda halter av krom (III) <strong>och</strong> zink. Enligt Naturvårdsverket<br />
(1995) sorberar dessa ämnen relativt starkt <strong>på</strong> organiskt material i marken. Detta är en trolig anledning<br />
till de högre koncentrationer här, där TOC <strong>och</strong> organiskt innehåll är högt.<br />
Tabell 11:2: Metallinnehåll i vattenproverna.<br />
Provpunkter A (GV) B (GV) C (GV) D (YV) Enhet<br />
Arsenik 0 0.9 1 2 μg/l<br />
Barium 168 24 244 μg/l<br />
Kadmium
pumpbrunnen vid provtagningstillfället. PAH ingår i tjära <strong>och</strong> asfalt, bilavgaser <strong>och</strong> tobaksrök<br />
<strong>och</strong> bildas vid förbränning av industriavfall <strong>och</strong> vid vissa elektrolytiska processer (Öman et al<br />
2000). Eftersom avfallet till stora delar förbrändes <strong>på</strong> plats under deponins tidiga år, antas<br />
dessa föroreningar ha samband med detta. Att naftalen endast <strong>på</strong>träffas i GV-rör 17:21, <strong>och</strong><br />
inte alls i pumpbrunnen, är svårt att förklara. Naftalen är svårnedbrytbart (Juvonen 2004). Det<br />
kan då ha ackumulerats i sedimenten vid GV-rör 17:21, men redan lakats ur till icke detekterbara<br />
nivåer i pumpbrunnen.<br />
Tabell 11:3 Screening av organiska summaparametrar i vattenproverna<br />
Provpunkter A (GV) C (GV) D (YV) Enhet<br />
Mineraloljor
organiskt material, medan de i större utsträckning har lakats ur deponin. Naftalen, liksom Bis(2etylhexyl)ftalat<br />
(DEHP) har hög lipofilicitet <strong>och</strong> binder därmed gärna till organiskt material, vilket<br />
styrker denna teori.<br />
Vad det gäller semiflyktiga ämnen var 1,2-Diklorbensen, 2-klornaftalen samt dibenzofuran förhöjt i<br />
pumpbrunnen (A). Klorbensener används i bekämpningsmedel <strong>och</strong> vid tillverkning av färger<br />
<strong>och</strong> som lösningsmedel (Öman et al 2000). Dibenzofuraner kan bildas som biprodukter vid<br />
framställning eller förbränning av klorhaltiga ämnen. Till exempel är PCB <strong>och</strong> klorerade<br />
bekämpningsmedel ofta förorenade med dibenzofuraner (Öman et al 2000).<br />
De semiflyktiga ämnenas förekomst i pumpbrunnens vatten tolkas härröra från deponin.<br />
Inga flyktiga organiska ämnen kunde detekteras vid provtagningstillfället.<br />
- 61 -
12 Felkällor<br />
Tolkningarna av de geofysiska undersökningarna saknar i viss mån stöd av korrelationsborrningar.<br />
Sådana hade behövts för att säkrare kunna uttala sig om lagermäktigheter <strong>och</strong> geologiskt material.<br />
Det är viktigt att <strong>på</strong>peka att endast en bråkdel av de föroreningar som kan förekomma i lakvatten har<br />
analyserats. Vi valde de färdiga analyspaket som AlControl rekommenderade för deponier, men i<br />
dessa ingick till exempel inte dioxiner. Detektionsgränserna har också betydelse, även om vissa ämnen<br />
inte kan detekteras kan de ändå finnas i deponin.<br />
Hänsyn bör tas till att lakvattensammansättningen varierar med årstid, nederbörd, pH, med mera.<br />
Enstaka provtagningar ger inte information om dessa variationer. Till exempel så är hösten relativt<br />
regnig <strong>och</strong> när proven togs för aktuella analyser hade det regnat en lång tid. Detta kan ha lett till att<br />
koncentrationerna är lägre än vad de hade varit under en torr sommar. En torr sommar kan även sänka<br />
grundvattenytan under deponin <strong>och</strong> tillfälligt avbryta mobiliseringen av potentiella föroreningar.<br />
- 62 -
13 Förenklad riskbedömning<br />
Ekeboda deponi bedöms befinna sig i den metanogena fasen (se kap 4.1), varför den största<br />
föroreningstransporten från deponin förmodligen redan skett. Generellt når föroreninsgraden i<br />
lakvattnet sitt maximum då deponin varit i drift ca 2-3 år (Bell 2003). Dock är det viktigt att vara<br />
medveten om att vid ändrade förutsättningar kan föroreningsutsläppen öka igen, till exempel vad det<br />
gäller pH <strong>och</strong> redoxförhållande. Vidare kan utsläppen öka då tunnor <strong>och</strong> dylikt rostar sönder, var<strong>på</strong><br />
eventuellt innehåll kan rinna ut.<br />
I allmänhet är föroreningsspridningen begränsad till närområdet <strong>och</strong> har endast en lokal <strong><strong>på</strong>verkan</strong><br />
(Bell 2003). Spridningsförutsättningarna i marken vid deponin bedöms vara måttlig <strong>på</strong> grund av att<br />
den dominerande jordarten i området är sandig morän, vilken bedöms som normaltät enligt<br />
Naturvårdsverket (1999b). Den hydrauliska konduktiviteten för sandig morän ligger i intervallet 10 -6 -<br />
10 -8 m/s. Vid 1 % lutning av grundvattenytan är grundvattnets strömningshastighet 0,1-1 m/år. Inga<br />
vattentäkter finns nedströms deponin, däremot fiskdammar <strong>och</strong> hjorthägn. Enligt uppgift har<br />
fiskdammarna blivit förorenade vid något tillfälle. Fastighetsägare intill deponin har vid olika tillfälle<br />
klagat över att bäckarna är förorenade av eventuellt lakvatten. Ingen dokumentation om när detta<br />
skulle ha skett finns att tillgå.<br />
Eventuella effekter av skadliga ämnen beror bland annat <strong>på</strong> typ av föroreningar <strong>och</strong> exponeringsrisken<br />
(Naturvårdsverket 1999b). Exponeringsrisken i sin tur är starkt förknippad med markanvändningen <strong>på</strong><br />
platsen. På området vistas ryttare frekvent <strong>och</strong> området används även för friluftsliv. Deponiområdet är<br />
förhållandevis centralt beläget i tätorten <strong>och</strong> i anslutning till bostadsområden. Exponering kan ske<br />
genom förtäring <strong>och</strong> hudkontakt av förorenad jord samt genom inandning av damm. Grundvattenuttag<br />
sker sannolikt för bevattning <strong>och</strong> djurhållning, men de boende har dock tillgång till kommunalt vatten.<br />
Om det förorenade vattnet används för bevattning kan exponering ske genom intag av egenodlade<br />
grönsaker. Djur som dricker av grundvattnet (<strong>och</strong> ytvatten) kan exponeras, liksom djur som äter av<br />
växter. Även marklevande organismer kan exponeras. Spridning via grundvatten till ytvatten kan göra<br />
att akvatiska organismer i ytvatten <strong>och</strong> sediment exponeras.<br />
Riskerna med de skadliga ämnena beror <strong>på</strong> känsligheten hos exponerade grupper samt miljöns<br />
skyddsvärde. Deponier har lågt skyddsvärde enligt Naturvårdsverket (1999b). Eftersom grundvatten<br />
inte används som dricksvatten <strong>och</strong> yrkesverksamheter ej är närvarande, är känsligheten för att<br />
människor ska exponeras måttlig. Deponin skulle eventuellt kunna utgöra en risk för Hörbys<br />
vattentäkt. Detta om indikationerna <strong>på</strong> att Höörsandstenen är belägen <strong>på</strong> mycket mindre djup här, <strong>och</strong><br />
om det finns ett nedåtriktat läckage.<br />
Nedan beskrivs kort olika effekter av de potentiellt skadliga ämnen som kunde detekteras vid<br />
vattenanalyserna.<br />
Vad det gäller metaller fanns höga halter barium, framförallt i pumpbrunnen (A). Ämnet är inte akut<br />
giftigt vid måttliga halter <strong>och</strong> anses inte vara cancerframkallande.<br />
Trevärt krom har låg akuttoxicitet (Sterner 2003), dock ska metaller bedömas som om de förelåg i den<br />
mest toxiska formen, i detta fall krom VI, enligt Naturvårdsverket (1999b). Enligt deras bedömning<br />
har krom (VI) ’’mycket hög farlighet’’.<br />
Zink kan i höga halter ha en giftverkan för såväl vattenlevande organismer som växter. Det kan också<br />
vara ett mycket starkt gift i form av vissa organiska salter <strong>och</strong> komplex. Vidare är zink potentiellt<br />
ackumulerbart.<br />
- 63 -
Ur miljösynpunkt tillhör gruppen PAH:er (Polycykliska Aromatiska Kolväten) bland de viktigaste<br />
föroreningarna. PAH är en komplex grupp av ämnen där åtskilliga av dem kan orsaka cancer <strong>och</strong><br />
genetiska skador. PAH:er är generellt fettlösliga, oftast stabila <strong>och</strong> i en del fall bioackumulerbara De<br />
är mycket giftiga för vattenorganismer <strong>och</strong> kan orsaka skadliga långtidseffekter <strong>på</strong> vattenmiljön, där<br />
de ackumuleras i sedimenten (Sterner 2003). Svenska riktvärden för PAH-halter i förorenat<br />
grundvatten vid bensinstationer är 0,2 μg/l för cancerogena <strong>och</strong> 10 μg/l för övriga PAH. Riktvärden är<br />
de nivåer som inte kan överskridas utan risk för hälso- <strong>och</strong>/eller miljöskador. Ju mer en uppmätt halt<br />
överstiger riktvärdet, desto allvarligare bedöms tillståndet vara. I det undersökta området är PAHhalterna<br />
>10 ggr riktvärdet, vilket anses som mycket allvarligt (Naturvårdsverket 1999b).<br />
En annan ur, miljösynpunkt, viktig grupp är ftalater. Bis(2-etylhexyl)ftalat heter med ett annat namn<br />
dietylhexylftalat (DEHP) <strong>och</strong> står för över hälften av användningen av ftalater i Sverige. Ftalater har<br />
som grupp betraktat relativt låg akut toxicitet men långtidseffekter kan förekomma. DEHP<br />
bioackumuleras <strong>och</strong> är svårnedbrytbart i områden med låga temperaturer <strong>och</strong> dåliga syreförhållanden<br />
(Karolinska institutet 2007).<br />
Semiflyktiga ämmen återfanns i pumpbrunnen (A) i form av 1,2-diklorbensen, 2-klornaftalen samt dibenzofuran.<br />
Klorbensener kan ha ett till sex klor, där 1,2-diklorbensen har endast har 2. Ju fler klor,<br />
desto lägre flyktighet, högre lipofilicitet, mindre reaktivitet <strong>och</strong> högre persistens (Sterner 2003).<br />
Dibensofuran är ett derivat av dioxin. För många däggdjur är den akuta toxiciteten hög, men<br />
känsligheten varierar beroende <strong>på</strong> art. Människan är mindre känslig men subakuta effekter kan inte<br />
uteslutas (Öman 2000).<br />
Sammantaget finns det viss risk för exponering av föroreningar, men risken bedöms vara låg för<br />
negativa effekter <strong>på</strong> människor. Spridning av föroreningar ut från området bedöms, <strong>på</strong> basis av<br />
genomförda undersökningar, generellt vara låg. Detta eftersom det mesta lakvattnet pumpas vidare till<br />
reningsverk. Om det skulle visa sig att lakvatten smiter förbi pumpbrunnen finns risk för att<br />
framförallt PAH:er <strong>och</strong> ftaleter kan spridas till närområdet, vilket kan ha en negativ effekt <strong>på</strong><br />
människor <strong>och</strong> miljö. Indikationer finns att det eventuellt kan förekomma viss föroreningsspridning åt<br />
väster (provpunkt E, GV-rör 23:32). För att kunna utesluta föroreningstransport åt detta håll är det<br />
därför viktigt att åtgärder vidtas så att provtagning kan ske. Det finns risk att Hörbys vattentäkt<br />
förorenas om Höörsandstenen är ytligare belägen än som tidigare antagits <strong>och</strong> om det finns ett<br />
nedåtriktat läckage.<br />
Tungmetallerna ligger ganska fast i deponin vid rådande pH. Om förhållandena ändras kan det<br />
medföra att tungmetallernas mobilitet ökar med <strong>på</strong>följd att de kan spridas till <strong>omgivning</strong>en. Ett stort<br />
frågetecken finns angående de detekterade ftalaterna <strong>och</strong> naftalen i GV-rör 17:21 (provpunkt C) då<br />
inget annat tyder <strong>på</strong> att grundvattnet i denna punkt skulle vara <strong>på</strong>verkat av deponin. Inga naturliga<br />
orsaker finns heller enligt våra uppgifter. Antingen härrör det från lantbrukarens egen aktivitet eller så<br />
är analysresultatet inte tillförlitligt, varför nytt prov bör tas snarast. Då bonden har kor som betar i<br />
hagen där provpunkten är belägen finns risk för negativa effekter för dessa <strong>och</strong> därmed indirekt <strong>på</strong><br />
människor.<br />
På det hela taget bedöms deponins närområde ej vara kraftigt <strong>på</strong>verkat av föroreningar från deponin,<br />
förmodligen inte värre än att naturen själv kan ta hand om dem. En sanering riskerar att mobilisera<br />
föroreningar, varför inga vidare åtgärder rekommenderas vad det gäller den saken.<br />
- 64 -
14 Slutsatser<br />
14.1 2D- <strong>och</strong> 3D-inversioner av resistivitetsdata<br />
• 3D-inversioner ger generellt bättre upplösning <strong>och</strong> ger bättre kontrast gentemot intilliggande<br />
resistiviteter än vad 2D-inversioner gör.<br />
• Resultaten av resistivitetsundersökningarna visar att 3D-inversion är mindre känslig för<br />
störande objekt i marken än vad 2D-inversionen är. Där profilerna gått över jordningskablar,<br />
visar 2D-modellen större avvikelse i resistivitet än vad 3D-modellen gör.<br />
• Det är svårt att entydigt uttala sig om vilken modell som lider minst av ekvivalensproblem.<br />
Detta eftersom 2D-modellen visar att den förmodat torra sandiga moränen har större<br />
mäktighet än vad den har i 3D-modellen. Samtidigt visar den senare att deponins våta del<br />
ligger djupare ner.<br />
• Både 2D- <strong>och</strong> 3D-inversionerna kan ge upphov till inversionsartefakter. Resultaten visar att<br />
artefakterna som uppstår i 3D-modellen är utsträckta längsmed undersökningsprofilen. Detta<br />
kan <strong>på</strong>verka tolkningen av modellen i denna riktning. 2D-modellens inversioner <strong>på</strong>träffas<br />
främst i de övre delarna av modellen <strong>och</strong> förkommer i en riktning tvärs profilen.<br />
14.2 IP- <strong>och</strong> resistivitetsmätning<br />
• IP-mätningar är generellt bättre än resistivitetsmätningar <strong>på</strong> att avgränsa deponin, förutom<br />
underytan. Upplösningen <strong>på</strong> djupet är bättre med 5 meters elektrodavstånd.<br />
• Resistivitetsmätningarna förmår inte skilja <strong>på</strong> täckskikt <strong>och</strong> den torra, omättade delen av<br />
deponin. IP-mätningarna har inga problem med detta, speciellt tydligt avgränsas täckskiktet<br />
då 2 meters elektrodavstånd användes.<br />
• IP-mätningar kan inte särskilja materialförändringar vad det gäller kornstorlek <strong>på</strong> samma sätt<br />
som resistivitetsmätningar<br />
14.3 Sammanfattande slutsatser för Ekebodadeponin<br />
• Ingen tydlig <strong>lakvattenspridning</strong> från Ekebodadeponin kunde <strong>på</strong>visas. Dock <strong>på</strong>visar<br />
resistivitetsundersökningen en möjlig <strong>lakvattenspridning</strong> i västlig riktning, nedströms deponin.<br />
• Resistivitets- <strong>och</strong> IP-undersökningen visar att deponin sträcker sig in under paddockens<br />
nordöstra hörn samt under den grusiga fläcken.<br />
• Täckskiktet uppe <strong>på</strong> deponin bedöms utifrån resistivitets- <strong>och</strong> IP-mätningarna utgöras av<br />
finkornigt material <strong>och</strong> vara mäktigast (4-5 meter) i deponins mellersta delar. Ut mot kanterna<br />
av deponin bedöms täckskiktet bli tunnare <strong>och</strong> utgöras av mer genomsläppligt material. Längs<br />
deponins norra slänt är täckskiktet undermåligt <strong>och</strong> bitvis helt obefintligt.<br />
• Vattenanalyserna visade generellt inte <strong>på</strong> någon större föroreningsgrad, vilket enligt<br />
litteraturstudierna är att vänta när det gäller äldre deponier.<br />
• Analyserna tyder till största del att marken <strong>på</strong> fastighet 17:21 inte är <strong>på</strong>verkat av deponin.<br />
Dock kan det inte helt uteslutas, eftersom förhöjda halter av PAH <strong>och</strong> ftalater <strong>på</strong>träffades.<br />
- 65 -
• Pumpbrunnen pumpar utspätt lakvatten enligt vattenanalyserna, fältobservationer <strong>och</strong><br />
uträkningar.<br />
• Den huvudsakliga avgången av gas från deponin, har med stor sannolikhet redan ägt rum<br />
enligt litteraturstudierna. Därmed har huvuddelen av de sättningar man kan förvänta sig i en<br />
deponi redan skett.<br />
- 66 -
15 Rekommendationer för Hörby kommun<br />
• För att säkert kunna uttala sig om eventuell <strong>lakvattenspridning</strong> väster om deponin, bör GVrör<br />
23:32 (provpunkt E) sänkas så att det garanterat hamnar under grundvattenytan så att<br />
vattenprovtagning kan ske. Beroende <strong>på</strong> analysresultatet bör eventuellt en resistivitetsprofil<br />
läggas längre nedströms i västlig riktning för att kunna bedöma hur stort område som är<br />
lakvatten<strong>på</strong>verkat.<br />
• Nya vattenprover bör tas i GV-rör 17:21, för att verifiera provresultaten som visar att ftalater<br />
<strong>och</strong> PAH förekommer här.<br />
• För att se hur lakvattensammansättningen beror <strong>på</strong> årstider, bör prover tas vid flera tillfällen<br />
årligen.<br />
• Utspädningen i pumpbrunnen kan minskas genom att plugga kulverten från vattendraget norr<br />
om banvallen. Detta vatten bör dock först provtas för att utesluta föroreningar.<br />
• VA-ledningen som tolkats ha ett läckage bör ses över <strong>och</strong> åtgärder övervägas.<br />
• Vallen <strong>på</strong> deponins östra sida bör tas bort för att minska mängden nederbörd som kan<br />
infiltrera ner i avfallet. Grusfläcken som finns i anslutning till vallen bör också åtgärdas då<br />
den helt eller delvis är belägen över deponin <strong>och</strong> består av genomsläppligt material. Vad det<br />
gäller paddocken är det bara det nordöstra hörnet som är beläget <strong>på</strong> deponin, varför åtgärder<br />
förmodligen är överflödiga.<br />
• Täckskiktet bör förbättras, främst ut mot kanterna <strong>på</strong> deponin. I deponins norra slänt <strong>och</strong><br />
nordöstra hörn syns avfall <strong>och</strong> skrot i dagen.<br />
• En djupborrning bör göras för att kunna korrelera gentemot resultaten från resistivitets- <strong>och</strong><br />
IP-undersökningarna. Detta skulle visa vilka de geologiska enheterna i modellen är <strong>och</strong> <strong>på</strong><br />
vilka djup de <strong>på</strong>träffas. En lämplig placering av en sådan borrpunkt är strax uppströms<br />
deponin. Detta för att undvika att eventuellt lakvatten får fri lejd ner genom Höörsandstenen<br />
till vattentäkten.<br />
• Ingen åtgärd av sediment runt deponin bör göras. Detta <strong>på</strong> grund av att de ej bedömts vara<br />
kraftigt <strong>på</strong>verkade <strong>och</strong> att en eventuell sanering skulle kunna mobilisera föroreningarna.<br />
• Vidare utredning av grundvattnets lokala flöde bör göras för att utreda huruvida det finns ett<br />
flöde i sydvästlig riktning ut från deponin, vilket resistivitetsundersökningen har indikerat.<br />
• Vad det gäller eventuell lakvattenbehandling i framtiden bedöms det inte vara lönt att sätta in<br />
biologiska nedbrytningsmetoder eftersom det mesta organiska innehållet, enligt<br />
BOD7/CODCr-kvoten, redan är nedbrutet.<br />
- 67 -
16 Referenser<br />
Angoran, Yed E., Fitterman, David V. <strong>och</strong> Marshall, Donald J. (1974) Induced Polarization: A<br />
Geophysical Method for Locating Cultural Metallic Refuse, Science, 21 June, vol. 184, ss 1287-<br />
1288.<br />
Bell, F. G. (2003) Geological Hazards: Their assessment, avoidance and mitigation, Spon Press,<br />
England, ISBN 0-415-31851-3, 648 s.<br />
Bernstone, C., Bjulemar, B., Brorsson, J. <strong>och</strong> Dahlin, T., (1997) Identification of poor ground with the<br />
aid of DC resistivity: results from work on the Öresund bridge connections, Procs. of the 3rd<br />
Meeting Environmental and Engineering Geophysics, Denmark, ss 431-434<br />
Bernstone, C., Dahlin, T., Ohlsson, T. <strong>och</strong> Hogland, W. (2000) DC resistivity mapping of internal<br />
landfill structures: Two pre-excavation surveys. Environmental Geology, vol. 39 (3-4), ss 360-<br />
371.<br />
Carlson, N.R., Hare J.L., Zonge K.L. (2001) Buried landfill delineation with induced polarization:<br />
Progress and problems, In proc. of the 2001 symposium on the Application of Geophysics to<br />
Engineering and Environmental Problems (SAGEEP), Denver, Colorado, March 4-7 2001<br />
Christensen.T.H., Cossu. R, Stegmann. R. (1992) Landfilling of waste: Leachate<br />
publisher LTD, Essex, England, ISBN 1851667334, 520 s.<br />
Christensen, T. H., Kjeldsen, P., Bjerg, P. L., Jense, D. L., Christensen, J. B., Baun, A., Albrechtsen<br />
<strong>och</strong> H-G, Heron, G. (2001) Biogoechemistry of landfills, Applied Ge<strong>och</strong>emistry, Denmark, ss<br />
659-718<br />
Dahlin T. (1993) On the automation of 2D resistivity surveying for engineering and environmental<br />
applications, Teknisk geologi, Lunds tekniska högskola, Lunds universitet, 187 s.<br />
Dahlin, T. <strong>och</strong> Loke, M.H. (1997) Quasi-3D resistivity imaging - mapping of three dimensional<br />
structures using two dimensional DC resistivity techniques, Procs. of the 3rd Meeting<br />
Environmental and Engineering Geophysics, Denmark, ss143-146<br />
Dahlin, T. <strong>och</strong> Bernstone, C., (1997b) A roll-along technique for 3D resistivity data acquisition with<br />
multi electrode arrays, Proc. of symposium on the application of geophysics to engineering and<br />
environmental problems 1997, 8s.<br />
Dahlin, T. (2000) Short note on electrode charge-up effects in DC resistivity data acquisition using<br />
multi electrode arrays, Geophysical prospecting, vol. 48, ss 181-187<br />
Dahlin, T., Bernstone, C. <strong>och</strong> Loke M. H. (2002a). A 3-D resistivity investigation of a contaminated<br />
site at Lernacken, Sweden, Geophysics, vol. 67 (6), ss 1692-1700<br />
Dahlin, T., Leroux, L. <strong>och</strong> Nissen, J. (2002b) Measuring techniques in induced polarisation imaging,<br />
Journal of Applied Geophysics, vol. 50, ss 279-298<br />
Dahlin, T. <strong>och</strong> Zhou, B. (2006) Gradient array measurements for multi-channel 2D resistivity<br />
imaging, Near Surface Geophysics, vol. 4, ss 113-123<br />
- 68 -
Daniel, E. (1998) SGU serie Ae 123, Jordartskartan: 2D Tomelilla NV, Skala 1:50000<br />
Degerhamns kommun (2007). http://www.h.lst.se/NR/rdonlyres/867BCDDD-2382-45ED-9205-<br />
6673D247AF9E/0/degerhamn.pdf 2007-02-05<br />
Erlström, M. (1999) SGU serie Af 212, Berggrundskartan: 2D Tomelilla NV, Skala 1:50000<br />
Forsberg, K. <strong>och</strong> Nilsson, A. (2006) Study of groundwater contamination from the Municipal Landfill<br />
La Chureca, Managua, Nicaragua, Examensarbete, Teknisk geologi, Lunds universitet, Lund,<br />
117 s.<br />
Hauer, C. <strong>och</strong> Vagi, A. K. (2004) Lakvattenrening vid SRV återvinning. Examensarbete KTH,<br />
Kemiteknik, Stockholm, 70 s.<br />
Hörby kommun, 1993. Miljö- <strong>och</strong> hälsoskyddsförvaltningen. Gamla avfallupplag i Hörby kommun<br />
Hörby kommun (1995) Miljö <strong>och</strong> hälsoskyddsnämnden. Sammanträdesprotokoll ang Ekeboda<br />
avfallsupplag Dnr 86-183<br />
Hörby kommun (2002) Åtgärder gamla deponin Ekeboda<br />
Jeppson, H. (2006) Kompendium i Geofysiska undersökningsmetoder. Geologiska institutionen,<br />
Lunds universitet. Opublicerat.<br />
Juvonen, B. (2004) Marksanering av träimpregneringsanläggningar i Sverige - finns en typisk<br />
föroreningssituation <strong>och</strong> hur saneras den?, Examensarbete, Fakulteten för skogsvetenskap,<br />
Institutionen för skogsvetenskap, SLU, Uppsala, 56 s.<br />
Jönsson, A-K. (2002) Resistivity and Induced Polarisation Measurements as a Tool in Environmental<br />
Geophysics. Examensarbete, Teknisk geologi, Lunds universitet, Lund, 61 s.<br />
Karolinska institutet (2007) http://www.imm.ki.se/riskweb/bedomningar/ftalater.html, 2007-01-29<br />
Kirsch R. (2006) Groundwater Geophysics: A toll for hydrogeology, Springer-Verlag Berlin<br />
Heidelberg, Tyskland, ISBN 35-4029-3833, 493 s.<br />
Leroux, V., <strong>och</strong> Dahlin, T. (2002) Induced polarization survey at a wastefill in southern Sweden.<br />
Procs. 8 th Proceeding Environmental and Engineering Geophysics, Aveiro, Portugal 8-12 Sept.<br />
2002<br />
Leroux, V., Dahlin, T. <strong>och</strong> Svensson, M. (2007) Dense resistivity and induced polarization profiling<br />
for a landfill restoration project at Härlöv, Southern Sweden, Waste management & Research,<br />
vol. 25, ss 49-60<br />
Loke, M. H., Acworth, I. <strong>och</strong> Dahlin, T. (2003) A comparison of smooth and blocky inversion methods<br />
in 2-D electrical imaging surveys, Procs. ASEG 15th Geophysical Conference and Exhibition,<br />
August 2001, Brisbane<br />
Loke, M. H., (2003a) Tutorial: 2D and 3D electrical imaging surveys, www.geoelectrical.com, 134 s.<br />
Loke, M. H., (2003b) RES2DINV ver. 3.55 for Windows 98/Me/2000/NT/XP: Rapid 2-D Resistivity &<br />
IP inversion using the least-squares method, Geotomo Software, Malaysia, 126 s.<br />
- 69 -
Loke, M. H., (2004) RES3DINV ver. 3.55 for Windows 98/Me/2000/NT/XP Rapid 2-D Resistivity & IP<br />
inversion using the least-squares method, Geotomo Software, Malaysia, 75 s.<br />
McCann, D. M. (1994) Geophysical methods for the assessment of landfill and waste disposal sites: a<br />
review, Land Contamin Reclam, vol 2, ss. 73-83<br />
Miljömålsportalen (2006) http://mport.miljomal.nu/om_miljomalen/alla_mal.php 2006-12-12<br />
Molander L. (2000) Metoder för lakvattenbehandling, RVF rapport 6 2000<br />
Nationalencyklopedin (2007) http://www.ne.se/jsp/search/article.jsp?i_art_id=123979, 2007-02-06<br />
Naturvårdsverket (1994) Rapport 4385, Lakvatten från upplag: Uppsamling <strong>och</strong> minimering, 69 s.<br />
Naturvårdsverket (1995) Rapport 4473, Föroreningar i deponier <strong>och</strong> mark - ämnens spridning <strong>och</strong><br />
omvandling, Realtryck AB, Stockholm. 46 s.<br />
Naturvårdsverket (1999a) Rapport 4915, Bedömningsgrunder för miljökvalitet - Grundvatten,<br />
Almqvist & Wiksell Tryckeri, Uppsala, 140 s.<br />
Naturvårdsverket (1999b) Rapport 4918: Metodik för inventering av förorenade område Almqvist &<br />
Wiksell Tryckeri, Uppsala.150s.<br />
Naturvårdsverket (2007) http://www.naturvardsverket.se/index.php3?main=/dokument/lagar/bedgrund<br />
/foromr/fordok/niveau.html 2007-01-30<br />
Naturvårdsverket (2007a) http://www.naturvardsverket.se/index.php3?main=/dokument/teknik/depo/<br />
deponi.html, 2007-02-05<br />
Naturvårdsverket (2007b) http://www.naturvardsverket.se/dokument/omverket/remisser/remisdok/<br />
lakvatten/pdf/exremiss_lakv.pdf 2007-02-05<br />
Overmeeren, R. A. <strong>och</strong> van Ritsema, I. L. (1988) Continuos vertical electrical sounding, First Break,<br />
vol 6 (10), ss 313-324.<br />
Palacky, G. J., (1987) Resistivity characteristics of geological targets, in electromagnetic methods in<br />
applied geophysics, ed. Nabighian, Soc. of expl. geoph., Tulsa, 53-130<br />
Reynolds J. M. (1997) An Introduction to Applied and Environmental Geophysics, John Wiley & Sons<br />
Ltd., England, ISBN 10-0471-96802-1,796 s.<br />
SEPA (1993) Principles for disposal of hazardous waste, Rapport 4230<br />
SGU (2000) Förslag till skyddsområden för Hörby kommuns samtliga vattentäkter<br />
SGU (2006) http://www.sgu.se/sgu/sv/miljo/gvkemi/kondukt_s.htm, 2006-12-18<br />
SGU (2007) http://maps.sgu.se, 2007-01-20<br />
- 70 -
Sharma, P. V. (1997). Environmental and engineering geophysics, Cambridge University UK, ISBN<br />
0-521-57632-6, 475 s.<br />
Slater, L.D. <strong>och</strong> Lesmes, D. (2002) IP interpetation in envrironmental investigations, Geophysics,<br />
Vol. 67, Nr. 1, ss. 77-88<br />
Sterner, O. (2003) Förgiftningar <strong>och</strong> miljöhot, Studentlitteratur, Lund, ISBN 91-44-02242-5, 386 s.<br />
Weller, A., Frangos, W. <strong>och</strong> Seichter, M. (1999) Three-dimensional inversion of induced polarization<br />
data from simulated waste, Journal of Applied Geophysics, vol. 41, ss. 31-47<br />
Weller, A., Frangos, W. <strong>och</strong> Seichter, M. (2000) Three-dimensional inversion of induced polarization<br />
data from simulated waste, Journal of Applied Geophysics, vol. 44, ss. 67-83<br />
Wisén, R., Zhang, D. <strong>och</strong> Dahlin, T. (2005) 3D Effects on 2D Resistivity imaging: Modelling and<br />
Field Surveying Results, För publicering i: Geophysical Journal International, Teknisk geologi,<br />
Lunds universitet<br />
Öman, C., Malmberg, M. <strong>och</strong> Wolf-Watz, C. (2000) IVL Rapport 3: Karaktärisering av lakvatten från<br />
avfallsupplag, RVFs Utvecklingssatsning Deponering. Stockholm. 151 s<br />
- 71 -
- 1 -
- 1 -<br />
Bilaga 1<br />
Diverse inversionsparametrar<br />
Inversion settings för 2D-inversioner<br />
Initial damping factor (0.01 to 1.00)<br />
0.1600<br />
Minimum damping factor (0.001 to 0.75)<br />
0.0150<br />
Line search option (0=Never, 1=Sometimes, 2=Always)<br />
2<br />
Convergence limit for relative change in RMS error in percent (0.1 to 20)<br />
5.0000<br />
Minimum change in RMS error for line search in percent (0.5 to 100)<br />
0.4000<br />
Number of iterations (1 to 30)<br />
5<br />
Vertical to horizontal flatness filter ratio (0.25 to 4.0)<br />
1.0000<br />
Model for increase in thickness of layers(0=default 10, 1=default 25, 2=user defined)<br />
2<br />
Number of nodes between adjacent electrodes (2 or 4)<br />
2<br />
Flatness filter type, Include smoothing of model resistivity (0=model changes only,1=directly on model)<br />
1<br />
Reduce number of topographical datum points? (0=No,1=Yes. Recommend leave at 0)<br />
0<br />
Carry out topography modeling? (0=No,1=Yes)<br />
1<br />
Type of topography trend removal (0=Average,1=Least-squares,2=End to end)<br />
1<br />
Type of Jacobian matrix calculation (0=Quasi-Newton, 1=Gauss-Newton, 2=Mixed)<br />
1<br />
Increase of damping factor with depth (1.0 to 2.0)<br />
1.0500<br />
Type of topographical modeling (0=None, 1=No longer supported so do not use, 2=uniform distorted FEM,<br />
3=underwater, 4=damped FEM, 5=FEM with inverse Swartz-Christoffel)<br />
4<br />
Robust data constrain? (0=No, 1=Yes)<br />
1<br />
Cutoff factor for data constrain (0.0001 to 0.1))<br />
0.0500<br />
Robust model constrain? (0=No, 1=Yes)<br />
1<br />
Cutoff factor for model constrain (0.0001 to 1.0)<br />
0.0050<br />
Allow number of model parameters to exceed datum points? (0=No, 1=Yes)<br />
1<br />
Use extended model? (0=No, 1=Yes)<br />
0<br />
Reduce effect of side blocks? (0=No, 1=Slight, 2=Severe, 3=Very Severe)<br />
2<br />
Type of mesh (0=Normal,1=Fine,2=Finest)<br />
0<br />
Optimise damping factor? (0=No, 1=Yes)<br />
1<br />
Time-lapse inversion constrain (0=None,1=Least-squares,2=Smooth,3=Robust)<br />
0
Type of time-lapse inversion method (0=Simultaneous,1=Sequential)<br />
0<br />
Thickness of first layer (0.25 to 1.0)<br />
0.5000<br />
Factor to increase thickness layer with depth (1.0 to 1.25)<br />
1.1000<br />
USE FINITE ELEMENT METHOD (YES=1,NO=0)<br />
1<br />
WIDTH OF BLOCKS (1=NORMAL WIDTH, 2=DOUBLE, 3=TRIPLE, 4=QUADRAPLE, 5=QUINTIPLE)<br />
1<br />
MAKE SURE BLOCKS HAVE THE SAME WIDTH (YES=1,NO=0)<br />
1<br />
RMS CONVERGENCE LIMIT (IN PERCENT)<br />
1.000<br />
USE LOGARITHM OF APPARENT RESISTIVITY (0=USE LOG OF APPARENT RESISTIVITY, 1=USE<br />
RESISTANCE VALUES, 2=USE APPARENT RESISTIVITY)<br />
0<br />
TYPE OF IP INVERSION METHOD (0=CONCURRENT,1=SEQUENTIAL)<br />
0<br />
PROCEED AUTOMATICALLY FOR SEQUENTIAL METHOD (1=YES,0=NO)<br />
0<br />
IP DAMPING FACTOR (0.01 to 1.0)<br />
0.100<br />
USE AUTOMATIC IP DAMPING FACTOR (YES=1,NO=0)<br />
0<br />
CUTOFF FACTOR FOR BOREHOLE DATA (0.0005 to 0.02)<br />
0.00300<br />
TYPE OF CROSS-BOREHOLE MODEL (0=normal,1=halfsize)<br />
0<br />
LIMIT RESISTIVITY VALUES(0=No,1=Yes)<br />
1<br />
Upper limit factor (10-50)<br />
50.000<br />
Lower limit factor (0.02 to 0.1)<br />
0.020<br />
Type of reference resistivity (0=average,1=first iteration)<br />
0<br />
Model refinement (1.0=Normal,0.5=Half-width cells)<br />
1.00<br />
Combined Combined Marquardt and Occam inversion (0=Not used,1=used)<br />
0<br />
Type of optimisation method (0=Gauss-Newton,2=Incomplete GN)<br />
0<br />
Convergence limit for Incomplete Gauss-Newton method (0.005 to 0.05)<br />
0.005<br />
Use data compression with Incomplete Gauss-Newton (0=No,1=Yes)<br />
0<br />
Use reference model in inversion (0=No,1=Yes)<br />
0<br />
Damping factor for reference model (0.0 to 0.3)<br />
0.05000<br />
Use fast method to calculate Jacobian matrix. (0=No,1=Yes)<br />
1<br />
Use higher damping for first layer? (0=No,1=Yes)<br />
0<br />
Extra damping factor for first layer (1.0 to 100.0)<br />
2.50000<br />
- 2 -
Type of finite-element method (0=Triangular,1=Trapezoidal elements)<br />
0<br />
Factor to increase model depth range (1.0 to 5.0)<br />
1.000<br />
Reduce model variations near borehole (0=No, 1=Yes)<br />
0<br />
Factor to control the degree variations near the boreholes are reduced (2 to 100)<br />
5.0<br />
Factor to control variation of borehole damping factor with distance (0.5 to 5.0)<br />
1.0<br />
Inversion settings för 3D-inversioner<br />
Initial damping factor<br />
0.1500<br />
Minimum damping factor<br />
0.0100<br />
Line search option<br />
1<br />
Convergence limit<br />
5.0000<br />
Minimum change in RMS error<br />
0.2000<br />
Number of iterations<br />
6<br />
Number of iterations to recalculate Jacobian matrix<br />
10<br />
Vertical to horizontal flatness filter ratio<br />
0.5000<br />
X horizontal flatness filter weight<br />
1.0000<br />
Y horizontal flatness filter weight<br />
1.0000<br />
Flatness filter weight for half-size layers<br />
1.0000<br />
Number of nodes between adjacent electrodes<br />
2<br />
Normalise potentials<br />
0<br />
Flatness filter type, Include smoothing of model resistivity<br />
1<br />
Increase of damping factor with depth<br />
1.0500<br />
Type of topographical modeling<br />
0<br />
Factor for damped topography model<br />
0.50<br />
Type of topography trend removal<br />
0<br />
Robust data constrain?<br />
1<br />
Cutoff factor for data constrain<br />
0.0500<br />
Robust model constrain?<br />
1<br />
Cutoff factor for model constrain<br />
0.0100<br />
Reduce effect of side blocks?<br />
- 3 -
1<br />
Optimise damping factor?<br />
0<br />
Thickness of first layer<br />
0.5100<br />
Factor to increase thickness layer with depth<br />
1.1500<br />
Number of half-size layers<br />
0<br />
Divide half-size layers vertically (1=YES,0=NO)<br />
0<br />
Factor to increase model depth range<br />
1.00<br />
USE FINITE ELEMENT METHOD (YES=1,NO=0)<br />
0<br />
RMS CONVERGENCE LIMIT (IN PERCENT)<br />
5.000<br />
USE LOGARITHM OF APPARENT RESISTIVITY (0=LOG OF APP. RESIS., 1=RESISTANCE, 2=APP.<br />
RESIS.)<br />
0<br />
TYPE OF IP INVERSION METHOD (0=CONCURRENT,1=SEQUENTIAL)<br />
0<br />
PROCEED AUTOMATICALLY FOR SEQUENTIAL METHOD (1=YES,0=NO)<br />
0<br />
IP DAMPING FACTOR<br />
0.250<br />
USE AUTOMATIC IP DAMPING FACTOR (YES=1,NO=0)<br />
0<br />
CUTOFF FACTOR FOR LOW POTENTIALS (0.0005 to 0.02)<br />
0.00333<br />
LIMIT RESISTIVITY VALUES(0=No,1=Yes)<br />
1<br />
Upper limit factor (10-50)<br />
25.000<br />
Lower limit factor (0.02 to 0.1)<br />
0.040<br />
Type of reference resistivity (0=average,1=first iteration)<br />
0<br />
Type of optimisation method (0=Gauss-Newton,2=Incomplete GN)<br />
2<br />
Convergence limit for Incomplete Gauss-Newton method<br />
0.011<br />
Use data compression with Incomplete Gauss-Newton (0=No,1=Yes)<br />
0<br />
Use reference model in inversion (0=No,1=Yes)<br />
0<br />
Damping factor for reference model<br />
0.10000<br />
Type of initial model (0=Homogeneous,1=approx.inverse)<br />
1<br />
Time-lapse inversion constrain<br />
0<br />
Type of time-lapse inversion method<br />
0<br />
Type of time reference model,0=first,1=preceding<br />
0<br />
Reduce effect of side blocks? (0=No,1=Yes)<br />
- 4 -
1<br />
Use higher damping for first layer? (0=No,1=Yes)<br />
0<br />
Extra damping factor for first layer<br />
2.50000<br />
Automatically re-sort data points (0=No, 1=Yes)<br />
1<br />
Automatically switch electrodes for negative geometric factor (0=No, 1=Yes)<br />
1<br />
Automatically force apparent rsistivity values to be positive (0=No, 1=Yes)<br />
1<br />
Scale Incomplete Gauss-Newton method (0=No, 1=Yes)<br />
0<br />
Type of scaling for Incomplete Gauss-Newton method (1=First, 1=Second)<br />
1<br />
Lagertjocklek vid inversionerna<br />
Tabell 1: Lagertjocklek för 2D-inversioner<br />
av de inledande profilerna 1 <strong>och</strong> 2.<br />
Lager Djup (m) Djup (m)<br />
Profil 1 Profil 2<br />
1 0,5 0,55<br />
2 1,05 1,05<br />
3 1,65 1,65<br />
4 2,32 2,32<br />
5 3,05 3,05<br />
6 3,86 3,86<br />
7 4,74 4,74<br />
8 5,72 5,72<br />
9 6,79 6,79<br />
10 7,97 7,97<br />
11 9,27 9,27<br />
12 10,7 10,7<br />
13 12,3 12,3<br />
14 14,0 14,0<br />
15 15,9 15,9<br />
16 18,0 18,0<br />
17 20,3 20,3<br />
18 22,8 22,8<br />
19 25,6 25,6<br />
20 28,6 28,6<br />
- 5 -<br />
Tabell 2: Lagertjocklek för 2D- <strong>och</strong> 3Dinversioner<br />
av profil 4-13 i den yttäckande<br />
undersökningen.<br />
Lager Djup (m)<br />
1 1,7<br />
2 3,5<br />
3 5,63<br />
4 7,9<br />
5 10,4<br />
6 13,1<br />
7 16,1<br />
8 19,5<br />
9 23,1<br />
10 27,1<br />
11 31,5<br />
12 36,4<br />
13 41,7<br />
14 47,6<br />
15 54,1
Resistivitets- <strong>och</strong> IP-sektioner<br />
- 1 -<br />
Bilaga 2<br />
Figur 1 Profil 1. Resistivitetssektion överst, IP-sektion i mitten <strong>och</strong> normaliserad IP-sektion nederst
Figur 2 Profil 2. Resistivitetssektion överst, IP-sektion i mitten <strong>och</strong> normaliserad IP-sektion nederst<br />
- 2 -
Figur 3 Profil 4. Resistivitetssektion överst, IP-sektion i mitten <strong>och</strong> normaliserad IP-sektion nederst<br />
- 3 -
Figur 4 Profil 5. Resistivitetssektion överst, IP-sektion i mitten <strong>och</strong> normaliserad IP-sektion nederst<br />
- 4 -
Figur 5 Profil 6. Resistivitetssektion överst, IP-sektion i mitten <strong>och</strong> normaliserad IP-sektion nederst<br />
- 5 -
Figur 6 Profil 7. Resistivitetssektion överst, IP-sektion i mitten <strong>och</strong> normaliserad IP-sektion nederst<br />
- 6 -
Figur 7 Profil 8. Resistivitetssektion överst, IP-sektion i mitten <strong>och</strong> normaliserad IP-sektion nederst<br />
- 7 -
Figur 8 Profil 9. Resistivitetssektion överst, IP-sektion i mitten <strong>och</strong> normaliserad IP-sektion nederst<br />
- 8 -
Figur 9 Profil 10. Resistivitetssektion överst, IP-sektion i mitten <strong>och</strong> normaliserad IP-sektion nederst<br />
- 9 -
Figur 10 Profil 11. Resistivitetssektion överst, IP-sektion i mitten <strong>och</strong> normaliserad IP-sektion nederst<br />
- 10 -
Figur 11 Profil 12. Resistivitetssektion överst, IP-sektion i mitten <strong>och</strong> normaliserad IP-sektion nederst<br />
- 11 -
Figur 12 Profil 13. Resistivitetssektion överst, IP-sektion i mitten <strong>och</strong> normaliserad IP-sektion nederst<br />
- 12 -
Analysprotokoll från kemisk vattenanalys<br />
- 1 -<br />
Bilaga 3
- 2 -
- 3 -
- 4 -
- 5 -
- 6 -
- 7 -
- 8 -
- 9 -
- 10 -
- 11 -
- 12 -
- 13 -
- 14 -
- 15 -