Geologisk betinget fosfor i Danmark: grundvandsudstrømning af fosfor til overfladevand – GeoFLOW

Vandrammedirektivet fastslår, at overfladevand skal have god økologisk tilstand senest i 2027, med mindre de naturlige forhold ikke gør det muligt. Det er derfor vigtigt at karakterisere næringsstoffernes strømningsveje til overfladevandet ved vurderinger af om miljømålet for fx en sø bør ændres. Fosfor er det begrænsende næringsstof i forhold til eutrofiering af de fleste søer. Indholdet af fosfor kan være af naturlig geogen eller af antropogen oprindelse, men hvilke geologiske forhold gør sig gældende i grundvandsmagasiner med et naturligt højt fosforindhold, og hvordan interagerer disse med søerne?

Formålet med projektet er: A) at klarlægge de hydrogeologiske forbindelser mellem overfladevand og dybe grundvandsmagasiner med højt indhold af geogent fosfor på en konkret lokalitet, og B) overordnet at kortlægge geogent fosfor i danske grundvandsmagasiner og for udvalgte grundvandsmagasiner analysere sammenhænge mellem forskellige geologiske aflejringsmiljøer og forekomst af fosfor.

Undersøgelserne udføres ved Nørresø, hvor der tilstrømmer fosforholdigt grundvand. Geofysiske detailmålinger anvendes til at kortlægge sandlag under søen der kan skabe kontakt til grundvandsmagasinerne. Resultaterne vil blive sammenlignet med temperaturmålinger foretaget med infrarødt kamera monteret på en drone. Hvor der findes indstrømningsområder, vil disse blive verificeret med flowmålinger og kemiske analyser. Nye og eksisterende data sammenstilles og der opstilles en hydrogeologisk forståelsesmodel, som skal illustrere de rumlige sammenhænge mellem sø og grundvandsmagasiner og pege på kilder til det forhøjede fosforindhold. De hydrauliske forhold testes ved grundvandsmodellering.

Med udgangspunkt i undersøgelserne ved Nørresø vil vi på et overordnet niveau, ud fra en analyse af et mindre antal områder med forskellig geologiske og geomorfologiske karakteristika, foreslå et generelt koncept for kategorisering af søer i lerede områder i forhold til sandsynlighed for tilstrømning af fosforholdigt grundvand.

Geogene phosphorus in Denmark: groundwater outflow of phosphorus to surface water – GEOFLOW

The Water Framework Directive states that surface water must be in good ecological state by 2027, unless natural conditions do not allow it. It is therefore important to characterize the nutrient flow paths to the surface water when assessing whether the environmental objective of, for example, a lake should be changed. Phosphorus is the limiting nutrient in relation to the eutrophication of most lakes. The phosphorus content may be of natural geogenic or anthropogenic origin, but what geological conditions are present in groundwater reservoirs with a naturally high phosphorus content, and how do these interact with the lakes?

The purpose of the project is: A) to clarify the hydrogeological connections between surface water and deep groundwater reservoirs with high content of geogenic phosphorus at a specific site, and B) overall to map geogenic phosphorus in Danish groundwater reservoirs and for selected groundwater reservoirs to analyse relationships between different geological environments and occurrence of phosphorus.

The studies are carried out at Nørresø, where phosphorus-containing groundwater discharge. A detailed geophysical survey is used to map sand layers below the lake that can make contact with the groundwater reservoirs. The results will be compared with temperature measurements made with an infrared camera mounted on a drone. Where inflow areas exist, these will be verified with flow measurements and chemical analyses. New and existing data are compiled, and a conceptual hydrogeological model is set up to illustrate the spatial relationships between lake and groundwater reservoirs and point to sources of the elevated phosphorus content. The hydraulic conditions are tested by groundwater modelling.

Based on the studies at Nørresø, we will on an overall level propose a general concept of categorizing lakes in clayey areas in relation to the probability of influx of phosphorus-containing groundwater. A small number of areas with different geological and geomorphological characteristics, will be used for the analysis.