Annons Kamstrup 2024

Linda Randsalu och Kristofer Hägg vid infiltrationsdammen.

Konstgjort grundvatten på nya sätt

Cirkulation 6/17

Under sommaren har låga grundvattennivåer återigen ­diskuterats på många håll i landet. I forskningsprojektet Egrund – effektiv konstgjord grundvattenbilning – arbetar forskarna med att ta fram helt nya lösningar för att säkra grundvattenförsörjningen i framtiden, bland annat genom att infiltrera och injicera renat sjövatten till berggrunden.

Text/Ulrika Jönsson Belyazid

Den lilla vita skylten pekar mot en grusväg som leder in skogen. Men bara några hundra meter in blockerar två röd-gula bommar vägen. Strax bakom dem reser sig flera stora torn av grus och sand mot himlen. Här, i ett grustag någonstans mittemellan Kristianstad och Bromölla, utvecklas just nu det som någon gång i framtiden ska bli Sveriges modernaste infiltrations- eller injektionsvattenverk. Kristofer Hägg är doktorand på Sweden Water Research.

– Vi påbörjade våra första försök i juni, så vi befinner oss verkligen i startfasen. Vi hoppas dock vara igång med mer storskaliga försök redan efter årsskiftet, berättar han under promenaden genom grustaget bort mot försöksområdet.

Där, mittemellan grästuvor och renfanor, på en liten platå som ser ut att på senare år ha varit orörd av grusbrytningen, skymtar en rektangulär sandvall, av helt annan karaktär än de höga tornen runtomkring. På närmare håll syns att det är en liten damm. Men vad nu? Det finns ju inget vatten i den. Däremot sprutar vatten från munstycket på en svart slang som ligger en bit bort. Den slang som egentligen borde ligga inuti dammen. Linda Randsalu, grundvattenplanerare på tekniska förvaltningen i Kristianstad, bibehåller trots det oväntade fyndet fattningen.

– Jaha, ja. Men då får vi i alla fall se hur det ser ut när vattnet slås av och sedan fylls på igen, säger hon.

Efter en koll på mobilen ser hon att vatten­slangen dragits bort på söndag kväll eller kanske måndag morgon. Idag är det onsdag.

– Vi måste kanske fundera på att avgränsa området så ingen kan komma in, säger Linda Randsalu medan Kristofer Hägg släpar slangen tillbaka mot dammen. Sakta, sakta fylls dammen med vatten igen.

Vattnet i slangen kommer från Bäckaskogs vattenverk, en knapp kilometer bort. Men tanken är att på sikt använda sjövatten från Ivösjön, Skånes största sjö, som ligger bara några kilometer nordost om grustaget. Att använda sjövatten för dricksvattenändamål är inte ovanligt. Det som är unikt här är att vattnet ska ledas hela vägen ned till den isolerade akvifären i kritberggrunden, för att på så sätt fylla på de djupa grundvattenmagasinen och bygga upp en buffert som kan användas under perioder med sämre vattentillgång. Detta är något som aldrig tidigare har gjorts i Sverige.

Tekniken i sig är dock inte ny. Enligt en rapport från Unep förekom metoden redan i början av 1800-talet, även om den då inte användes i någon större skala. Under den senare hälften av 1900-talet har det dock blivit allt vanligare att skapa artificiellt grundvatten på detta sätt, framförallt i länder där vattenbrist är ett betydligt vanligare problem än i Sverige, såsom i Australien och i delar av USA. Även Israel, Indien och Kina använder sig av denna teknik för att under perioder med överskott lagra vatten inför torrperioderna. Det vanligaste tillvägagångssättet är att använda infiltrationsbassänger och filtrera vattnet genom jorden ned till grundvattenakvifären, på det sätt som just nu testas inom Egrund. Fördelarna med denna metod är att den är jämförelsevis enkel och inte kräver några större investeringar i form av infrastruktur. Däremot krävs en relativt stor yta för infiltrationsbassängerna. En annan teknik som används på många håll i världen är injicering. Precis som namnet antyder injiceras vattnet då direkt ned i grundvattenakvifären, utan att passera genom jorden. Eftersom vattnet inte renas på samma sätt vid injicering som vid infiltration är det vattnets kvalitet av yttersta vikt. Injicering är en teknik som kommer att testas även inom Egrund-projektet.

– Vi vill få ned tio miljoner kubikmeter vatten per år i kritberggrunden. Det är enorma mängder vatten och jag tror inte det är möjligt att filtrera ned så mycket. Kalkstenen är helt enkelt för tät. Då verkar injicering vara ett betydligt bättre alternativ, säger Linda Randsalu.

Förutom att det kan vara lättare att injicera stora mängder vatten krävs mindre utrymme vid injicering jämfört med infiltration. Injiceringsbrunnarna kräver dock en del underhåll för att undvika tilltäppning och att olika biologiska och kemiska föroreningar följer med vattnet ned i grundvattnet. I många fall krävs också rening av det vatten som ska injiceras.

– Ivösjön har en mycket god vattenkvalité, det är en av de renaste sjöarna i Skåne. Men grundvattnet är inget man leker med så självklart kan det behöva behandlas av säkerhetsskäl, säger Linda Randsalu.

Vilken av de två metoderna som skulle bli mest ekonomiskt fördelaktig vet de ännu inte.

– Men det är förstås något vi måste räkna på så småningom, säger Kristofer Hägg.

Förutom infiltration och injektion används ibland även en teknik som kallas inducerad infiltration för att öka mängden grundvatten. I grova drag går den ut på att vatten pumpas upp genom brunnar lokaliserade i ett ytvattens närområde. Den gradient som då uppstår leder till att vatten sugs in från ytvattnet och transporteras mot akvifären. Det finns planer på att även testa denna metod inom Egrund genom uttag nära Ivösjön. Men varken Linda Randsalu eller Kristofer Hägg tror riktigt på metoden.

– Det är roligt att testa ur forskningssynpunkt, men rent praktiskt tror jag inte det är möjligt att buffra tillräckligt stora mängder vatten med inducerad infiltration, säger Kristofer Hägg.

Men varför behöver då vatten buffras på Kristianstadslätten – som anses utgöra norra Europas största grundvattenmagasin?

– Även om vi inte upplever en brist just nu så har vi extremt höga uttag av grundvatten här, mycket som en följd av de enorma jordbruksarealer som bevattnas med grundvatten, berättar Linda Randsalu och fortsätter:

– Modellberäkningar visar att det just nu finns tillstånd att pumpa upp lika mycket grundvatten som det bildas på den norra delen av slätten. Det gör oss väldigt sårbara.

Sårbarheten menar Linda Randsalu dels ligger i att allt vatten är intecknat, vilket gör att kommunen inte kommer att få fler vattendomar från Mark- och miljödomstolen inom de närmaste 15 till 20 åren, dels i att risken för att grundvattnet förorenas blir högre då uttagen ökar. När uttagen från berggrunden ökar, ökar nämligen även tryckskillnaden mellan berggrundens och jordlagrens grundvatten, vilket leder till att läckaget till den sedimentära berggrunden ökar.

– Vi ser alltså inte sjunkande grundvattennivåer med ökade grundvattenuttag här, utan större uttag kompenseras av att mer vatten sugs ned från ytan, förklarar Linda Randsalu.

Större områden blir då inströmningsområden och transporten av vatten går mycket snabbare.

– Vilket i sin tur leder till att det är betydligt lättare för föroreningar att följa med ned i grundvattnet, fyller Kristofer Hägg i.

– Den stora fasan är ett oljeläckage. Kommer det ned i grundvattnet är det ju kört, säger Linda Randsalu.

Annons Abonnemangspaket Abonnemangspaket

Att mer vatten sugs från jordlagren ned till kritberggrunden resulterar dessutom i att vattenmängden i andra delar av systemet minskar. Vattenbalansberäkningar som utfördes med hjälp av modellverktyget MIKE SHE i början av 2017 visar att den ökande grundvattenbildningen har resulterat i att flödena till diken och vattendrag har minskat från 70 till 57 miljoner kubikmeter per år på den norra slätten och från 53 till 51 miljoner kubikmeter per år på den södra slätten, något som kan få ekologiska såväl som ekonomiska konsekvenser.

Men finns det då inte enklare sätt att säkra grundvattenförsörjningen än att skapa artificiellt grundvatten på detta sätt?

– Vi som dricksvattenproducenter tycker egent­ligen att det är orimligt att så mycket av vårt grundvatten används till jordbruksbevattning. Men det är först på senare tid som vi har insett att de uttag som vi gör idag inte är hållbara. Och nu har jordbruken redan fått sina tillstånd så det kan vi inte göra något åt, säger Linda Randsalu.

På sikt hoppas hon dock att det kommer att krävas av jordbruksindustrin att de löser sina vattenbehov på andra sätt.

Att anlägga ett ytvattenverk vid Ivösjön är inte heller någon lösning, trots en god råvattenkvalité och vattenomsättning på cirka 260 miljoner kubikmeter per år. Hälften av denna mängd är nämligen intecknad för massa- och pappersbruket Stora Enso Nymölla. Under sommar och höst räcker vattnet därför helt enkelt inte till. Linda Randsalu menar också att det finns logistiska fördelar med att öka mängden grundvatten, snarare än att konstruera nya ytvattenverk.

– För vi ned nytt vatten i akvifärerna ökar vi trycket i dem. Tryckökningen resulterar i att vattnet transporteras långa sträckor, helt utan ledningar. Sedan kan vi plocka upp det där vi behöver det. Har vi ett ytvattenverk måste vi anlägga ledningar för att transportera vattnet till den plats där vi behöver det.

Något som kanske är extra aktuellt just nu, då det diskuteras huruvida Kristianstadslätten skulle kunna försörja även delar av Blekinge med grundvatten.

Även om Egrund ännu är i sin linda är hoppet att projektet i slutändan ska leda fram till nya metoder för konstgjord grundvattenbildning som ska kunna användas inte bara på Kristianstadslätten utan även på andra håll, till exempel på Öland och Gotland där problem med både förekomst av grundvatten och saltvatteninträngning i grundvattnet förekommer. Förhoppningen är att resultaten även ska förbättra kunskapsläget internationellt.

Både Linda Randsalu och Kristofer Hägg är otåliga att komma igång med mer storskaliga försök.

– Vi måste börja betala av den skuld som vi har byggt upp, säger Linda Randsalu.

– Lyckas vi kommer vi att kunna säkra och transportera en hel årsförbrukning av vatten i den sedimentära berggrunden, säger Kristofer Hägg.

Men först och främst gäller det att lära sig hur marken fungerar och ta reda på vart vattnet som just nu pumpas in i dammen tar vägen, samt undersöka Ivösjöns vattenkvalité för att se om någon typ av förbehandling krävs innan sjövattnet kan användas. Linda Randsalu och Kristofer Hägg är beredda på en hel del överraskningar.

– Den första överraskningen kom redan när mätstolparna skulle borras ned. Istället för att borra ned till 15 meters djup som vi trodde att vi skulle behöva göra nådde vi kritberget redan efter tre meter, berättar Linda Randsalu och fortsätter:

– Det lär nog komma fler sådana överraskningar, så desto viktigare att göra förarbetet grundligt innan vi skalar upp.

Att komma så långt som till att använda renat avloppsvatten och infiltrera eller injicera det i grundvattnet, såsom görs på en del andra håll i världen, är dock inget Linda Randsalu eller Kristofer Hägg tror kommer att hända här i Sverige – varken inom EGRUND eller inom något annat projekt.

– Tekniken finns och fungerar. Men vi svenskar är inte redo för den. I alla fall inte ännu, säger Kristofer Hägg.
 
–––––

Vattenförsörjningen i Kristianstad baseras sedan 1940-talet på grundvatten, som utvinns ur den sedimentära berggrunden under Kristianstadslätten. Både kommuner och industrier har sedan 1900-talets början varit intressenter i Kristianstadslättens grundvattentillgångar, och intresset har under de senaste decennierna ökat – både vad gäller den traditionella vattenanvändningen men även vad gäller användning för bevattning och olika energiändamål såsom anläggningar för grundvattenvärme. Förutom Kristianstads kommun nyttjar även Hässleholms, Bromöllas och Sölvesborgs kommuner Kristianstadsslättens sedimentära berggrund för sin vattenförsörjning och idag finns mellan 3 000 och 4 000 borrade brunnar på Kristianstadslätten.

Slättens grundvatten är till största delen skyddat av mäktiga jord- och berglager men många av vattentäkterna är belägna inom eller mycket nära stadsbebyggelse, något som man under senare år har insett kan innebära föroreningsrisk.

Källa: Kristianstads vattenförsörjning. Förutsättningar – Möjligheter – Konsekvenser. En rapport från C4 Teknik, Kristianstad kommuns tekniska förvaltning.

Annons Wateraid