Redaktion og opdatering af indholdet på denstoredanske.dk er indstillet pr. 24. august 2017. Artikler og andet indhold er tilgængeligt i den form, der var gældende ved redaktionens afslutning.

  • Artiklens indhold er godkendt af redaktionen

Det danske grundvand

Oprindelig forfatter GuLa

I Danmark har man det privilegium, at når man åbner for vandhanen, strømmer der rent og velsmagende drikkevand ud. Det hentes op fra jordens magasiner og kræver ingen kemisk rensning eller tilsætning for at kunne drikkes.

Det er næsten en selvfølge for os, modsat situationen i lande, hvor man skal drikke kloreret vand, vand på flaske eller slet ikke har vand nok. Det er dog ingen selvfølge, at det danske vand forbliver rent.

 FIGUR 18-36. Grundvandsforbruget fordelt på indvindingstyper. 60 % af vandet indvindes til privatforbrug og 40 % til industrien.

FIGUR 18-36. Grundvandsforbruget fordelt på indvindingstyper. 60 % af vandet indvindes til privatforbrug og 40 % til industrien.

Det vand, man bruger som råstof, er næsten udelukkende ferskvand. Det bruges til drikkevand for dyr og mennesker, markvanding, gartnerier, bryggerier, slagterier, kemisk industri og meget andet (figur 18-36). I 2000 kom 39 % af de indvundne vandmængder fra offentlige vandværker, 19 % fra private vandværker, 28 % fra landbrugs-, gartneri- og dambrugsindvindinger, 9 % fra industrien, 2 % fra små anlæg på 1-9 husstande og 3 % fra anden indvinding som f.eks. afværgepumpning. Det svarer til, at 60 % af vandet bruges af private, mens 40 % bruges af industrien.

Annonce

Den samlede grundvandsindvinding i 2000 var på 706 millioner m3. Da det private forbrug udgør 60 % heraf, brugte hver dansker altså i gennemsnit 79 m3 det år. Det svarer til 131 liter hver dag (figur 18-37).

Vandindvindingens historie

Før slutningen af 1800-tallet blev drikkevand hentet fra søer, åer, kilder og få meter dybe brønde. Man skulle typisk hente det ved selve kilden eller brønden, men fra slutningen af 1500-tallet blev der lagt træledninger i de største danske byer.

I 1831 lavede man en boring ved Nyholm i København (se afsnittet Vandboringer) for at forsyne byen med dybereliggende grundvand, og fra 1851 foretog ingeniør L. A. Colding en systematisk og effektiv kortlægning af byens vandførende lag. Nytten af kortlægning efter grundvand fik man et bevis på i 1853, da koleraepidemien i København slog ca. 5000 mennesker ihjel på grund af det forurenede drikkevand fra søerne. Også i det øvrige land hærgede koleraen, så der i alt var 7000 ofre. Denne epidemi var årsag til, at Odense som den første danske by oprettede et vandværk i 1853 (figur 18-38). Vandet blev filtreret gennem sand, men blev fortsat hentet som overfladevand. Odense, der dengang var landets næststørste by, men stærkt overbefolket, undgik på den måde koleraepidemien.

 FIGUR 18-38. Danmarks første vandværk i Odense blev anlagt i 1853.

FIGUR 18-38. Danmarks første vandværk i Odense blev anlagt i 1853.

Dernæst fik Aalborg vandværk i 1854, København i 1859 og Århus i 1872. I København var L. A. Colding med til at anlægge vandværket, der som det første fik grundvand fra en boring, han havde udført i 1851. Odense fik først i 1876 grundvand fra en boring, og København anlagde nye boringer i 1893.

Det kneb imidlertid med at forsyne byernes borgere med et ensartet vandtryk fra de nye værker. Derfor blev der 1887 opført et vandtårn i Ribe – landets første – og 1889 et i Odense. Vandtårnene fungerede som en vandreserve, der lå i en vis højde, så hvis oppumpningen begyndte at falde, kunne man lukke vand ud af tårnet og under tryk ind i ledningsnettet. Der synes at have været bygget mindst 174 vandtårne i forskellige former op gennem 1900-tallet, men tit kom vandet selv op af jorden (figur 18-39). Den teknologiske udvikling af vandpumperne i 2. halvdel af 1900-tallet gjorde vandtårne unødvendige, men store svingninger i elpriserne kan igen gøre det rentabelt at fylde vandtårne i perioder, hvor elektricitet til pumperne er billig.

Ganske få år efter oprettelsen af de første vandværker indvandt de alle dybtliggende grundvand. Der var dog stadig mange private brønde på landet, der typisk var få meter dybe. Man mener, at der i 1950 var 100.000 private brønde. Mange landsbyer havde fået vandværk, men op til 1980 begyndte mange at forfalde. Med en ny vandforsyningslov i 1980 kom der gang i vedligeholdelsen, og siden er der også nedlagt en del vandværker. I dag er der dog stadig mange små vandværker, der f.eks. forsyner helt ned til 10 husstande. I 2000 var der ca. 2800 vandværker, hvoraf de 166 var offentligt ejet og resten private (figur 18-39). Der er ved årtusindskiftet en interesse i at have mange vandværker, da det vil øge forsyningssikkerheden. Hvis ét vandværks vand bliver forurenet, kan man hente vandet fra et andet.

NID-2-939.png

NID-2-940.png

FIGUR 18-37. Vandforbruget afspejler vores levevis. Den røde kurve viser en ganske almindelig torsdag, hvor vandforbruget er højt ved spisetid omkring kl. 18, dykker derefter, og stiger igen kl. 19-20 hvor der skal vaskes op, bades m.m. Den blå kurve viser dagen efter, en ganske særlig dag hvor danskerne er ved fjernsynsskærmen ved udvalgte begivenheder til kronprins Frederiks og kronprinsesse Marys bryllup. Mellem hver begivenhed skal man skynde sig ud at lave mad, på toilettet, bruge vand til kaffe og te og lignende. Kurven er for Odense og omegn, men gælder for hele landet. Samme mønster fås også ved vigtige landskampe, hvor kurven er helt i bund når Danmark scorer. Ill.: Jørgen Strunge. Data fra Odense Vandselskab a/s, 2004. Foto: Scanpix.

Forsyningssikkerhed og forurening af drikkevandet har også været hovedmålet med at oprette og udvikle vandværker, der indvandt grundvand. I starten bestod forureningsproblemet især af bakterier, der førte til f.eks. kolera. Derefter blev der også sat fokus på vandets smag og lugt. Efter 2. Verdenskrig øgedes industrialiseringen med et større vandforbrug til følge, og det enkelte menneskes privatforbrug blev også øget. Derfor blev man nervøs for, at der kunne blive mangel på grundvand i fremtidens Danmark. I slutningen af 1980'erne toppede forbruget imidlertid og er siden faldet (figur 18-41). Det skyldes indførelsen af afgift på vandet, oplysningskampagner om at spare på vandet, reparation af utætte ledningsnet og indførelse af vandmålere hos forbrugerne.

I dag er der især vandmangel omkring København, mens tendensen i det øvrige land er, at der er vand nok, men at det mange steder er forurenet. Efter 2. Verdenskrig kom der en mængde kunstgødningsprodukter og sprøjtegifte til landet. Allerede i starten af 1970'erne advarede Odenses vandforsyningsdirektør G. O. Andrup mod disse miljøfarlige stoffer, da han havde fundet dem i fynske vandløb. Det var dog først i 1981, at man begyndte at se på flade- og punktforurening fra menneskelig aktivitet, og kortlægningen af grundvandsmagasinerne blev øget i de følgende år.

 FIGUR 18-39. Et moderne vandværk, Lundeværket, som Odense Vandselskab as anlagde i 1998.

FIGUR 18-39. Et moderne vandværk, Lundeværket, som Odense Vandselskab as anlagde i 1998.

Fladeforurening kan f.eks. stamme fra nitrat og fosfat fra kunstgødning og husdyrgødning, og fra plantebeskyttelsesmidler (pesticider) i jordbruget, på veje og i villahaver. Punktforurening sker ofte fra industrigrunde og gamle lossepladser, hvor spild, utætheder og nedgravede gifttromler forurener med olie, tungmetaller, opløsningsmidler og lignende. Desuden er det stadig muligt, at vandet bliver forurenet med sygdomsfremkaldende bakterier, selv om centraliseringen af indvindingen på stadig færre, men større vandværker har formindsket denne risiko.

I 1986 vedtog Folketinget, at udledning af kvælstof og fosfor til overfladevandet skulle formindskes, og at amterne skulle overvåge grundvandets mængde og indhold af fremmede stoffer. I 1998 fik amterne også den opgave at kortlægge alle de vigtige grundvandsmagasiner og derefter udarbejde de såkaldte indsatsplaner til beskyttelse af grundvandet.

 FIGUR 18-40. I første halvdel af 1900-tallet blev der opført vandtårne for at have vand under tryk, der kunne sikre en konstant forsyning til forbrugerne. Her ses et udsnit af de mange smukke tårne, som ingeniørfirmaet G. R. Øllegaard var med til at opføre. Senere kom også de karakteristiske paddehattetårne, men i slutningen af 1900-tallet var pumperne blevet så gode, at man ikke længere byggede vandtårne.

FIGUR 18-40. I første halvdel af 1900-tallet blev der opført vandtårne for at have vand under tryk, der kunne sikre en konstant forsyning til forbrugerne. Her ses et udsnit af de mange smukke tårne, som ingeniørfirmaet G. R. Øllegaard var med til at opføre. Senere kom også de karakteristiske paddehattetårne, men i slutningen af 1900-tallet var pumperne blevet så gode, at man ikke længere byggede vandtårne.

Vandets kredsløb

96 % af alt vand på Jorden er saltvand i havene, de sidste 4 % er ferskvand. 3 % af ferskvandet er bundet som is ved polerne og i gletsjere, og 1 % er fersk grundvand, sø- og åvand og vand i atmosfæren. Af den ene procent udgør grundvandet i jorden hovedparten.

Alt vand indgår i et lukket kredsløb, Der dannes ikke nyt vand, og vandet er i stadig bevægelse, Fra havet sker fordampning, så saltet bliver tilbage i havvandet, Dampene fortættes i atmosfæren og falder som regn eller sne over havet og landjorden, På landjorden siver noget ned i jorden og samles i porøse jordlag, grundvandsmagasiner, noget optages og fordamper fra planter og træer eller fordamper direkte fra jordoverfladen, og andet strømmer på jordoverfladen ud i søer, åer og havet, Også grundvandet strømmer gennem jordlagene ud i søer, åer og havet. I havet blandes det ferske vand med havets saltvand, og det kan nu fordampe igen, Kredsen er sluttet.

Noget af vandet udgår af den naturlige cyklus, når mennesket pumper det op. Men i sidste ende går også dette vand tilbage til cyklussen, enten ved at det lukkes ud igen eller udskilles fra menneskets krop.

 FIGUR 18-41. Mængden af indvundet vand i Danmark fra 1989 til 2001. I slutningen af 1980’erne toppede det danske forbrug, og det er faldet jævnt siden. Det skyldes, at befolkningen sparer på vandet, og at der går mindre til spilde i ledningsnettet.

FIGUR 18-41. Mængden af indvundet vand i Danmark fra 1989 til 2001. I slutningen af 1980’erne toppede det danske forbrug, og det er faldet jævnt siden. Det skyldes, at befolkningen sparer på vandet, og at der går mindre til spilde i ledningsnettet.

Det meste nedbør tilføres Danmark med fronterne fra vest. Da fronternes varme og fugtige luft møder Vestjylland først, vil det meste regn falde der. Den varme og fugtige luft afgiver sin regn ved at den stiger opad, og derfor falder der generelt mere regn i indlandsområderne end ved kysten (figur 18-42).

Grundvandet dannes

Når regnvandet falder på jordoverfladen, siver det meste lodret nedad (figur 18-43). Nedsivningens hastighed afhænger af jordens porøsitet og permeabilitet. Porøsiteten er et mål for mængden af hulrum mellem jordlagenes korn. Permeabiliteten er et mål for, hvor hurtigt vandet kan strømme igennem jordarten, og afhænger således af sedimenters og bjergarters porøsitet og opsprækning.

Hvor der er sand i overfladen, f.eks. I Vestjylland vest for Hovedstilstandslinjen, sker der en stor nedsivning til grundvandet. Da der også er størst nedbør i Vestjylland, er grundvandsdannelsen generelt større dér end i det øvrige land. Hvor der er mere finkornede sedimenter i overfladen, som moræneler og især ler fra Palæogen, sker nedsivningen langsommere eller slet ikke.

 FIGUR 18-42. Den årlige nedbør over Danmark målt i perioden 1961-1990 – tal i millimeter.

FIGUR 18-42. Den årlige nedbør over Danmark målt i perioden 1961-1990 – tal i millimeter.

De øverste jordlag bliver ikke mættet med det nedsivende vand, så de kaldes derfor den umættede zone. I en vis dybde samles det nedsivende vand som grundvand, og i denne mættede grundvandszone er hulrummene totalt vandfyldte. Overfladen af grundvandszonen kaldes grundvandsspejlet, og de permeable lag, som huser vandet, kaldes for grundvandsmagasiner. Vandet strømmer igennem magasinerne og fylder dem ud både i fladen og i dybden. Vandet ligger altså ikke som en underjordisk sø, eller strømmer som en underjordisk flod, så vandårer findes ikke. Typen og størrelsen af de forskellige magasiner vil blive gennemgået senere.

For at finde ud af hvor lang tid det tager at få dannet grundvand, er det nødvendigt at datere vandet. De tre mest benyttede dateringsmetoder er kulstof-14-metoden, tritiummetoden og CFC-metoden. Datering ved hjælp af den radioaktive isotop kulstof-14 er gennemgået i afsnittet Absolut datering. Tritium er kunstigt blevet spredt i atmosfæren siden 1950'ernes atomprøvesprængninger i atmosfæren. Tritium er „supertung brint“, og kan derfor indgå i vand, der jo består af brint og ilt. Det henfalder ligesom kulstof-14, så dateringen foregår på samme måde.

CFC-gasser stammer fra køleskabe og spraydåser. De optrådte første gang i naturen fra 1930'erne, og siden er der sket en voldsom stigning af CFC-mængden i atmosfæren. Produktionen af CFC-gasser skulle efter en international aftale ophøre i 1996, men visse steder er den fortsat efter dette år. Atmosfærens CFC føres med nedbøren ned i grundvandet, og ved at måle koncentrationen af det her kan man bestemme vandets alder med 2 års nøjagtighed.

 FIGUR 18-43. Vandets vej fra overfladen til grundvandsmagasinerne. Tal i millimeter.

FIGUR 18-43. Vandets vej fra overfladen til grundvandsmagasinerne. Tal i millimeter.

Danmarks grundvand har typisk en alder på 0-50 år, men fra dybtliggende, vestjyske magasiner i neogene formationer har man helt op til 10.000 år gammelt vand. Hvis man indvinder gammelt grundvand, vil nogle af de forurenende stoffer, som er hældt ud på jorden siden 2. Verdenskrig, dukke op i fremtiden.

Sandmagasiner

Betegnelsen sandmagasiner bruges, hvor grundvandet strømmer i hulrummene mellem kornene i sand-, grus- og stenlag. Et dansk grundvandsmagasin består typisk af smeltevandsmaterialer fra de forskellige istider, og de findes derfor udbredt over hele landet (figur 18-44). Sandmagasiner kan dog også bestå af sand fra Miocæn, der forekommer i Midt- og Sønderjylland, og sand aflejret efter sidste istid. Enkelte magasiner findes i mellemistidernes sandaflejringer, og på Bornholm indvindes vand fra ældre sandforekomster, f.eks. Robbedale Formationen fra Kridt (kapitlet Fra ørkener til varme have).

Sandmagasinet kan være et sammenhængende lag eller forskubbede lag. Da jorden er opbygget af vekslende sand- og lerlag, vil der dannes magasiner i forskellige dybder, og der kan derfor ligge flere grundvandsmagasiner oven på hinanden.

 FIGUR 18-44. Kvartærs sandmagasiner fordelt i Danmark.

FIGUR 18-44. Kvartærs sandmagasiner fordelt i Danmark.

I et sandlag kan den nedre del være fyldt med vand, mens den øvre del er vandfri. Magasiner af den slags kaldes derfor frie. De tykke sandlag på Vestjyllands smeltevandssletter er frie magasiner. Den modsatte situation findes i et spændt magasin, hvor vandet i sandlaget holdes nede af et vandstandsende lerlag.

Både fra et frit og et spændt magasin er det nødvendigt at pumpe vandet op, men vandet i et spændt magasin er under tryk og kan af sig selv stige et stykke op i en boring. Et grundvandsspejl, der ville ligge højere end jordoverfladen, hvis ikke det var spændt, kan give springende kilder, hvis det vandstandsende lag gennembores. Det kaldes artesisk vand.

Grundvandsspejlet gennem de frie magasiner følger terrænets former, bare mere udjævnet. Grundvandet strømmer derfor mod lavereliggende områder, og til sidst ud i havet. I nogle områder når grundvandsspejlet overfladen i søer, åer og kilder i skrænter og klinter. Et kort over grundvandsspejlets højde kaldes et grundvandspotentialekort.

I de øverste jordlag kan der være lokale lerlinser, der standser det nedsivende regnvand i et overliggende sandlag. Det kaldes sekundære magasiner, modsat de dybereliggende primære magasiner. De fleste private drikkevandsbrønde er boret ned i de sekundære magasiner, og derfor er de mere sårbare over for tørlægning, når grundvandsspejlet synker i nedbørsfattige år, end de dybere vandværksboringer. Samtidig vil nedsivende forurening også tidligere ramme de sekundære magasiner.

Kalk-, mergel-, sandstensmagasiner m.m.

Grundvandsmagasiner i skrivekridt og Bryozokalk findes typisk på sjælland, Østfyn, i Østjylland og Nordjylland (figur 18-45). Kalkmagasiner udgør ca. V af de danske grundvandsmagasiner. Grundvandet strømmer kun i bjergartens sprækker, der er dannet under jordskorpebevægelser, hvor lagene blev foldet og forskudt. Et reservoir i Skrivekridt kan have op til 50 % sprækkeporøsitet, men det er tit vanskeligt at indvinde alt vandet fra de mange små sprækker. Kalkmagasiner kan være både frie og spændte. I Nordjylland ligger kalken f.eks. så højt, at der forekommer frie magasiner.

 FIGUR 18-45. Grundvandsmagasiner i lag fra Kridt, Palæogen og Neogen. På Bornholm er der også grundvandsmagasiner i lag fra Palæozoikum og Mesozoikum.

FIGUR 18-45. Grundvandsmagasiner i lag fra Kridt, Palæogen og Neogen. På Bornholm er der også grundvandsmagasiner i lag fra Palæozoikum og Mesozoikum.

Magasiner i en opsprækket bjergart kan også forekomme i Kerteminde Mergel på Fyn og Sjælland (se afsnittet Sen Paleocæn: gradvist dybere vand og de følgende afsnit) og i Bornholms grundfjeld.

Sandstensmagasiner kan forekomme i Lellinge Grønsand på Sjælland (kapitlet Koralrev og lerhav). På Bornholm kan der være magasiner i ældre bjergarter som skifer, kalksten og sandsten fra Palæozoikum og Mesozoikum. Over 50 % af Bornholms vandindvinding sker fra gamle sandsten og opsprækket grundfjeld.

Vandets kemi

Når regnvandet siver ned i jorden, indeholder det ilt og kuldioxid samt salte og andre stoffer fra atmosfæren. På dets vej til magasinerne opsamler vandet desuden mineraler og organisk materiale fra jorden. Den resulterende kemiske sammensætning bestemmer dets smag, og om det er egnet til at drikke – selv naturlige stoffer kan få det til både at smage og lugte grimt, og i visse tilfælde gøre det sundhedsskadeligt.

Et vigtigt stof i grundvandet er kalk, der gør vandet „hårdt“. Det nedsivende regnvand optager kuldioxid fra planterødders udånding, så vandet bliver surt og opløser de øverste jordlags kalk og danner calcium- og hydrogencarbonationer. Med tiden rykker grænsen for kalkopløsningen nedad i jorden, den såkaldte sure front. Calcium- og hydrogencarbonationerne føres efterhånden ned i grundvandet. Det betyder, at vandets hårdhed ændres, da hårdheden afhænger af den tilførte mængde ioner og af det oprindelige kalkindhold i magasinets jordlag.

 FIGUR 18-46. I Vestjylland er kalken udvasket gennem 130.000 år, så dér er vandet kalkfattigt og dermed blødt. Modsat i Østjylland og på Øerne, hvor den kalkholdige jord kun har været udvasket i ca. 10.000 år, og vandet er mere hårdt. Hvor der indvindes fra kalkmagasiner, er vandet også hårdt. Kortet viser hårdheden, der påvirker smagen, graden af tilkalkning i rør og forbruget af vaskepulver.

FIGUR 18-46. I Vestjylland er kalken udvasket gennem 130.000 år, så dér er vandet kalkfattigt og dermed blødt. Modsat i Østjylland og på Øerne, hvor den kalkholdige jord kun har været udvasket i ca. 10.000 år, og vandet er mere hårdt. Hvor der indvindes fra kalkmagasiner, er vandet også hårdt. Kortet viser hårdheden, der påvirker smagen, graden af tilkalkning i rør og forbruget af vaskepulver.

Hårdheden kan måles i grader. Meget blødt vand har hårdhed under 4 °dH, mens meget hårdt vand er over 30 °dH. En hårdhedsgrad på 1 svarer til 17,8 mg calciumcarbonat per liter vand. Denne tyske gradinddeling er dog langsomt ved at udgå til fordel for en direkte angivelse af mg calciumkarbonat per liter. Hårdt vand findes i Østjylland og på øerne, mens Vestjylland overvejende har blødt vand (figur 18-48). Ud over smagsforskellen giver hårdt vand større tilkalkning af rør og kogekedler, og det kan kræve op til fire gange så meget vaskepulver som blødt vand, fordi calcium forbinder sig med sæben og gør den uvirksom.

Når kalken er udvasket, er jorden blevet forsuret. Derved begynder jordens silikatmineraler (f.eks. feldspat, se afsnittet Jordens materialer og de følgende afsnit) at gå i opløsning, og der frigives bl.a. kalium-, natrium-, calcium- og magnesium-ioner til det nedsivende vand. De samme fire typer ioner kan også frigives fra lermineraler ved en såkaldt ionbytning, hvor brint fra vandet sætter sig på lermineralerne og skubber ionerne ud i vandet. Ionbytningen sker ved yderligere forsuring efter opløsning af silikatmineralerne.

Ved meget kraftig forsuring kan der ske en opløsning af de såkaldte jern- og aluminiumhydroxider. Et jernhydroxid er f.eks. okker, og et aluminiumshydroxid kan være mineralet gibbsit. Opløsning af aluminiumshydroxiderne fører til, at indholdet af aluminium i grundvandet stiger, og når det op over en fastlagt grænseværdi på 200 mikrogram per liter, kan det være sundhedsskadeligt. Aluminium kan dog fanges i vandværkernes sandfilter, så det ikke når at gøre skade på forbrugeren.

Den naturlige forsuring af jorden kan således foregå i de nævnte fire trin, hvor opløsning af kalk når dybest ned under jordoverfladen, mens opløsning afjern- og aluminiumshydroxider holder sig højest oppe ved jordoverfladen. Hvilket af de fire trin, forsuringen er nået til, og hvilken dybde, afhænger overvejende af, hvor længe udvaskningen har stået på, men også af jordens naturlige kalkindhold, samt hvilken plantevækst der er til at producere kuldioxid.

Den længst fremskredne forsuring findes i Vestjylland, hvor der er sket en udvaskning i 130.000 år gennem Eem Mellemistid og Weichsel Istid. F.eks. er der ved Klosterhede opløst jern- og aluminiumhydroxider i grundvandet. I Østjylland og på Øerne har udvaskningen kun stået på siden gletsjerne smeltede bort efter Weichsel istid (kapitlet Istider og mellemistider). Her er forsuringen tit kun nået til kalkudvaskning, der i lerede jorde typisk når 1-2 m ned, som beskrevet i afsnittet om ler til tegl.

Ammonium fra landbrugets gødskning bidrager også til forsuringen, når det iltes til nitrat i jorden. Denne forsuring er dog normalt meget lille i forhold til den naturlige forsuring, men den har betydning på kalkfattige jorde i Vestjylland.

Det nedsivende regnvand kan som nævnt ovenfor også indeholde ilt. Ilten føres med regnvandet nedad og vil efterhånden indgå i forbindelser sammen med jordlagenes indhold af organisk stof, ferrojern, mangan og mineralet pyrit. Grundvandet bliver så til gengæld forsynet med opløst mangan, ferrojern og sulfat fra pyritten. Hvor vandet kommer frem i søer, åer og skrænter, iltes ferrojernet, så det udfældes igen som ferrijern i form af okker og myremalm sammen med mangan. Okker kan være til stor skade for dyrelivet i vandløbene.

I de overfladenære jordlag kan alt jern og mangan være blevet iltet, så jorden har henholdsvis rødbrune og sorte farver. Det kan også ske i den øverste del af grundvandsmagasinet, der så kaldes iltzonen. Under denne zone er der ikke længer opløst ilt i vandet, da det alt sammen har reageret med de fire nævnte stoffer.

Også ammoniak, der frigives ved omdannelse af døde plantedele, siver ned med vandet, reagerer med ilt og omdannes til nitrat. Derfor er der opløst nitrat i iltzonen. Nitraten kan dog også reagere med jordlagenes ferrojern, mangan, organisk materiale og pyrit, men først når al ilten har reageret med de fire stoffer. Det betyder, at der under iltzonen kan være en nitratzone, hvor al ilten er fjernet ved reaktion med de fire stoffer, og nitraten nu reagerer med stofferne.

Under nitratzonen er jordlagene nitratfrie og farvet grå og blå af ferrojern og mangan. Når dette vand indvindes, vil jern og mangan blive udfældet fra vandet ved iltning på vandværket og derefter fanget i sandfiltre. Grundvandsmagasinets område under nitratzonen kaldes jern- og sulfatzonen, og grænsen mellem de to zoner kaldes nitratfronten.

Nederst i grundvandsmagasinet findes methanzonen, hvor bakterier uden ilt, nitrat og sulfat omdanner organisk materiale til methangas.

De fire zoner ned gennem et grundvandsmagasin viser også noget om vandets alder, da der skal forløbe en vis tid, inden nedsivningen og omdannelsen er nået til den nederste zones stadium. Men der er dog i praksis meget diffuse grænser mellem zonerne, og nogle kan helt mangle. Det skyldes bl.a., at grundvandet ikke kun strømmer lodret ned, og at der er stor forskel på jordlagenes indhold af jern, mangan, organisk materiale og pyrit.

Forurening af grundvandet

Den nitrat, der dannes, skyldes ikke kun naturlige processer, men også landbrugets tilførsel via kunst- og husdyrgødning. Så alt efter den tilførte mængde, vandets nedsivningshastighed og jordlagenes evne til at reagere med nitraten, kan nitrat vandre videre ned i grundvandet og forurene det. Denne menneskeskabte forurening kan føre til, at man drikker nitratholdigt vand. I menneskekroppen omdannes nitrat til nitrit, der kan være kræftfremkaldende og give fosterskader. Desuden kan spædbørn, der får modermælkserstatning med nitratholdigt vand, få en blokering af kroppens iltoptagelse. I Danmark kendes der kun 5 tilfælde af spædbørnsforgiftning; det seneste er fra 1968.

 FIGUR 18-47. Nitrat i vandværksboringer i 1990-2001. Der findes et „nitratbælte“ fra Århus over Viborg til Mors, men også i Sønderjylland, omkring Roskilde Fjord og på Lolland og Bornholm er der fundet høje koncentrationer i grundvandet. Fordelingen skyldes en kombination af intensiv landbrugsdrift og dårligt beskyttende dæklag over magasinerne.

FIGUR 18-47. Nitrat i vandværksboringer i 1990-2001. Der findes et „nitratbælte“ fra Århus over Viborg til Mors, men også i Sønderjylland, omkring Roskilde Fjord og på Lolland og Bornholm er der fundet høje koncentrationer i grundvandet. Fordelingen skyldes en kombination af intensiv landbrugsdrift og dårligt beskyttende dæklag over magasinerne.

Det kan være vigtigt ved kortlægning af grundvandsmagasinerne at bestemme jordens evne til at fjerne nitrat, og den afhænger af mængden af organisk materiale, ferrojern og pyrit. Det organiske materiale omdanner mest nitrat, derefter pyrit og så ferrojern. Mangan findes i så små mængder i danske jordarter, at det ikke er relevant at måle. Hvis man også kender det nedsivende vands hastighed og retning samt mængden af tilført nitrat, kan man beregne, hvornår nitratfronten når ned i grundvandsmagasinerne. Hvis nitratindholdet i magasinet bliver for stort, vil vandværkets indvindingsboring blive lukket.

I Danmark findes nitrat i grundvandet især i det såkaldte „nitratbælte“, der strækker sig fra Århus over Viborg til Mors (figur 18-47). Også i Nord- og Sønderjylland, omkring Roskilde Fjord og på Lolland og Bornholm er der høje nitratkoncentrationer. Det skyldes, at magasinerne er dårligt beskyttet af tynde lerlag og, især for Jylland, en intensiv landbrugsdrift.

 FIGUR 18-48. Pesticider og deres nedbrydningsprodukter fundet i vandværksboringer i 1992-2002. Især omkring de store byer har der været sprøjtet i haver og langs veje og fortove, men også i landområderne har landbruget brugt pesticider.

FIGUR 18-48. Pesticider og deres nedbrydningsprodukter fundet i vandværksboringer i 1992-2002. Især omkring de store byer har der været sprøjtet i haver og langs veje og fortove, men også i landområderne har landbruget brugt pesticider.

Det er dog ikke kun nitrat, der på grund af menneskets aktivitet føres ned i grundvandet. De mange typer af pesticider kan også ende dér. I 2003 blev der fundet 50 forskellige pesticider og nedbrydningsprodukter fra pesticider i grundvandet, og flere i sundhedsskadelige mængder (figur 18-48).

Typisk vil en boring med et for højt pesticidindhold blive lukket. Der er dog enkelte eksempler på, at der er blevet indsat filtre med aktivt kul i vandværkerne, så de små kulpartikler kan tilbageholde pesticiderne. Tendensen ved årtusindskiftet er dog, at man foretrækker at forebygge forurening frem for at filtrere, når skaden er sket.

Mange pesticider er blevet forbudt, men nye, ukendte stoffer kommer til. Et af de mest almindelige pesticider i grundvandet er det såkaldte 2,6-diclorbenzamid, der til daglig bare kaldes BAM. Det er et nedbrydningsprodukt fra sprøjtegifte, der blev brugt i perioden 1965-1997, og som typisk findes i grundvand under byområder. Selv om stoffet er forbudt i dag, indvindes der en stigende mængde vand med netop dette pesticid. Det skyldes, at grundvandet stammer fra en tid, hvor pesticidet var tilladt. Det viser, at forudsigelse af fremtidens pesticidproblem kan være usikker.

 FIGUR 18-49. Nikkel fundet i vandværksboringer i 1993-2002. Nikkel kommer, når en kraftig oppumpning af vand sænker grundvandsspejlet, så nye jordlag bliver iltet. Mineralet pyrit frigiver nikkel, når det iltes. Problemet er især stort omkring København, hvor der sker en stor indvinding af vand fra kalkmagasiner.

FIGUR 18-49. Nikkel fundet i vandværksboringer i 1993-2002. Nikkel kommer, når en kraftig oppumpning af vand sænker grundvandsspejlet, så nye jordlag bliver iltet. Mineralet pyrit frigiver nikkel, når det iltes. Problemet er især stort omkring København, hvor der sker en stor indvinding af vand fra kalkmagasiner.

En anden form for forurening af grundvandet sker under indvindingen. Ved kraftig oppumpning af drikkevand kan grundvandsspejlet sænkes permanent, så jorden nu iltes ned til det dybereliggende grundvandsspejl. De nyiltede jordlag kan indeholde pyrit, der ved iltning danner sulfat samt nikkel og andre tungmetaller, som forurener drikkevandet (figur 18-49).

Tungmetaller kan også dannes i grundvandet, hvis boringen til vandindvinding er utæt. Der kan så komme ilt ned i den umættede zone, hvorved pyrit bliver iltet. En for kraftig oppumpning kan også trække saltvand ind i grundvandsmagasinet. Det kan ske ved kysten, hvor det ferske grundvand ligger som en pude oven på det salte grundvand fra havet. Eller det sker, hvor oppumpningen trækker saltholdigt vand fra gamle havaflejringer eller fra saltstrukturer (se kapitlet Ørken og salthav (Devon, Karbon og Perm og de følgende afsnit).

Sulfat kan virke afførende for mennesker, nikkel i for store mængder er giftigt for kroppen, og salt (klorid) giver en dårlig smag og kan korrodere ledningsnettet.

 FIGUR 18-50. Arsen i vandværksboringer i 1993-2002 vist på et kort over Prækvartæroverfladen (se afsnittet De kvartære aflejringers undergrænse). Der er en tendens til, at arsen findes i områder, hvor der er marine leraflejringer (f.eks. Østjylland) eller ishavsaflejringer fra Weichsel Istids slutning (omkring Aalborg).

FIGUR 18-50. Arsen i vandværksboringer i 1993-2002 vist på et kort over Prækvartæroverfladen (se afsnittet De kvartære aflejringers undergrænse). Der er en tendens til, at arsen findes i områder, hvor der er marine leraflejringer (f.eks. Østjylland) eller ishavsaflejringer fra Weichsel Istids slutning (omkring Aalborg).

Arsen kan forekomme i iltfrit grundvand (figur 18-50). Det forekommer typisk i de egne af Danmark, hvor der er marine leraflejringer fra Palæogen og Neogen (se kapitlerne Koralhav og lerhav (Palæogen og følgende afsnit) og Lagunekyster og flodsletter (Neogen og følgende afsnit)). Arsen er giftigt for mennesker og kan på længere sigt være kræftfremkaldende. Omkring halvdelen af arsenindholdet bliver dog fanget af vandværkernes sandfiltre.

Der kan også være et højt indhold af fluorid i grundvandet. Det forekommer i kalkmagasiner, især på Djursland og Lolland-Falster. Et lille indhold af fluorid er godt, da det giver stærkere tænder, men det kan også være så højt, at det skader tændernes og skelettets vækst.

Endelig kan der især i Sønderjylland være brunt grundvand, som dannes, når jordens høje indhold af organisk stof afgiver organiske syrer til vandet. Det stammer typisk fra aflejringer med brunkul (se afsnittet Brunkul). Brunt grundvand kan have en dårlig smag og kan rådne.

Referér til denne tekst ved at skrive:
Gunnar Larsen: Det danske grundvand i Naturen i Danmark, Fenchel, Larsen, Vestergaard, Friis Møller og Sand-Jensen (red.), 2006-13, Gyldendal. Hentet 14. februar 2019 fra http://denstoredanske.dk/index.php?sideId=484135

Teksten indgår i værket Naturen i Danmark, der består af 5 bind. I værket beskrives dyr og planter i Danmarks vandløb, have, skove og åbne landskaber. Læs om værket på gyldendal.dk