Vasskjemi

Kva for problem med vasskvaliteten av kjemisk art kan oppstå i ein grunnvatnsbrunn

Ein må sjølvsagt vere oppmerksam på lokale forureiningskjelder som til dømes avløpsanlegg, nedgravne oljetankar, overgjødsling, søppelfyllingar, vegsalting o.l. I tillegg vil vatn innehalde oppløyste kjemiske stoff frå nedbør, lausmasser og berggrunn. Nokre av disse antas å ha positiv helseeffekt, men dersom konsentrasjonane er for høge kan det vere snakk om negative helseeffektar. Dette gjeld i første rekke fluor, radon, uran og arsen. Det er òg ei rekke oppløyste stoff i grunnvatn som kan gi bruksmessige problem i for høge konsentrasjonar eller påverke vatnet sin smak, lukt og/eller utsjånad. Dette gjeld mellom anna jern, mangan, kalsium/magnesium (hardleik), klorid og hydrogensulfid.

Er det skilnad på grunnvasskvaliteten i lausmasser og i berg?

Vatn som straumar i bergsprekker, vil kome i kontakt med lettlauselege sprekkemineral. Rørbrunnar i lausmasser vert anlagt i sorterte, vasstransporterte lausmasser som vanlegvis vert dominert av tungtlauseleg kvarts og feltspat. Dette fører med seg at vatn frå fjellbrunnar generelt inneheld meir oppløyst stoff frå mineral og at pH-verdien er høgre (mindre surt) enn i vatn frå lausmassebrunnar. Tungmetallar er meir lauseleg i surt vatn og vil difor lettare opptre i vatn frå lausmassebrunnar. Fluor er meir lauseleg i vatn med høg pH og er difor vesentleg eit problem i fjellbrunnar. Gassen radon er sjeldan noko problem i lausmassebrunnar på grunn av naturleg utlufting. Dei fleste fjellbrunnar er derimot tilnærma lukka system kor gassen ikkje unnslepp frå vatnet før i dusjen, oppvaskmaskina e.l. Jernproblem er like sannsynleg i både fjell- og lausmassebrunnar, medan mangan er eit vanlegare problem i fjellbrunnar.

Er det naudsynt å analysere vatn frå private brunnar?

Ja, I enkelte tilhøve (sjå Drikkevannsforskriften og om meldeplikta på Mattilsynet). For eins eigen og eins familie si helse, bør ein ta omsyn til dei stoffane som kan ha helsemessig innverknad. I kva grad ein vil gjere noko med dei stoffane som kun har bruksmessig innverknad, vert ei avveing mellom kostnad og ulempe. Mikrobiologisk kvalitet bør undersøkjes jevnleg saman med pH, elektrisk leiingsevne, farge og turbiditet. (Vent ein månad etter at brunnen er bora før første prøvetaking). I tillegg bør ein gjere ei meir omfattande undersøking av vatnet (omlag tre månader etter boring). Dersom pH og elektrisk leiingsevne er stabile over tid, er det grunn til å anta at den kjemiske vasskvaliteten ikkje endrer seg vesentleg. Dersom farge og turbiditet (eit mål på klarleik) endrer seg, kan det vere eit teikn på at den hygieniske kvaliteten er ustabil.

Kva for stoff bør ein analysere for i drikkevatn frå ein fjellbrunn?

NGU si erfaring med drikkevatn frå fjellbrunnar generelt seier at følgande uorganiske stoff bør analyserast (prosentvise overskridingar i 476 undersøkte borebrunnar er sett i parentes):

  • Fluorid, relativt vanleg problem (16,6%)
  • Radon, óg eit relativt vanleg problem (16,0%)
  • Arsen, ikkje vanleg men bør sjekkast (1.5%)
  • Kadmium og bly, svært sjeldan men bør sjekkast (0.2%)
  • Nitrat, lokale problem, bør sjekkast (0.6%)
  • Jern og mangan, vanlege bruksmessige problem(hhv. 14.1 og 26.3% )
  • Kalsium og magnesium (hardleik) kan vere eit bruksmessig problem og bør sjekkast
  • Klorid (salt) bør sjekkast i kystområde og under øvre marine grensa samt i brunnar nær vegar som vert salta
  • Urankonsentrasjonen i borebrunnar i berg i Noreg ligg ofte over normene satt av Verdas helseorganisasjon (WHO, 15 µg/l U), men inga grense er satt i EU/Noreg

Forhøga innhald av jern, mangan, kalsium og salt vil kunne sjåast eller smakast. Dei andre stoffa vil ein ikkje kunne påvise utan ei vassanalyse.

Kva tyder talla ein får frå ei vassanalyse?

Analyseverdiane bør samanliknast med grenseverdiane som er sett (sjå Drikkevannsforskriften). Alle konsentrasjonar som er under grenseverdiane vert rekna som heilt trygge. Overskridingar av grensene for koliforme bakteriar og av nitrat i drikkevatn kan gi akutt sjukdom. Forøvrig oppstår eventuelle helseskader etter langvarig bruk. Kostbar vassbehandling er såleis mindre aktuelt for ein privat hyttebrunn enn for hushaldningsvatn som nyttast dagleg. På spesifikke helserelaterte spørsmål vil ein vanlegvis kunne få svar frå laboratoriet som utførde analysa, det lokale mattilsynet, kommunelegen eller tannlegen (fluor).
 

Kva for helseeffektar har fluor i drikkevatnet og er det eit problem i Noreg?

Fluor i riktige mengder har ein positiv effekt på helsa, særleg på tannhelsa. Det er ein klar samanheng mellom fluorinnhald i drikkevatnet og utvikling av tannrote (karies). Mange stader i verda justerer ein difor vatnet sitt fluorinnhald opp til omlag 1,0 mg/l for å betre tannhelsa. For mykje fluor kan føre til skader (dental fluorose) på tannemaljen i tenner som er under danning. Difor bør fluorinnhaldet i drikkevatn som givast til barn, ikkje vere høgre enn 1,5 mg/l. Tenner som allereie er på plass i munnen, tek ikkje skade av fluor, men ved årelangt bruk av vatn med svært høgt fluorinnhald (større enn 5 mg/l) kan det verte skader, f.eks. på beinvev. Fluor i den forma som er oppløyst i vatn, vert kalla fluorid. Høge fluoridkonsentrasjonar er vanlegast i grunnvatn frå granittar og lyse gneisar, og finst som regel ikkje i grunnvatn i lausmasser.

Hva bør ein gjere dersom det er for mykje fluorid i drikkevatnet?

 I samråd med tannlege bør ein redusere eller stoppe bruken av andre fluorkjelder (fluorhaldig tannpasta og fluortablettar). Fluorid i vatn kan behandlast ved hjelp av membranfiltrering (omvendt osmose) eller ionebytte mot hydroksidionar. Det er tilstrekkeleg å berre behandle det vatnet som inntas gjennom mat og drikke.

Kor finst det ofte radon i grunnen og korleis påverker radon grunnvatnet?

Radon er ein radioaktiv gass som mellom anna vert danna ved spalting av uran i bergartar. Uran finst fortrinnsvis i alunskifer og svartskifer, i granittar og i lyse gneisar. I tillegg er uran vanleg i pegmatittgangar som kan skjere gjennom ulike bergartar. Geologiske kart gir informasjon om bergartane i området. Lokale brunnboringsfirma kan òg ha kunnskap om forholda. NGU har i samarbeid med Statens strålevern laga eit aktsemdskart for radon som gir ein god indikasjon på kva ein kan forvente av radon i grunnvatnet. Radon har ei halveringstid på 3.8 dagar og vil berre kunne transporterast over avgrensa avstandar før det brytast ned. Porøsiteten og permeabiliteten i undergrunnen vil difor òg vere avgjerande for konsentrasjonane i vatnet. Radon løyser seg lett i vatn og finst difor i grunnvatn. Radon frå grunnvatnet kan avgassast til lufta i dusjanlegg eller vaskemaskiner o.l., og deretter pustast inn. Det er påvist ein samanheng mellom radon i inneluft og auka risiko for lungekreft. Nokon samanheng mellom radon i drikkevatn og ulike kreftformer er ikkje påvist. Med bakgrunn i medisinske data, anbefaler Statens strålevern at brunneigarar som har drikkevatn med radoninnhold > 500 Bq/l, sett i gang tiltak for å motverke mogleg risiko frå slikt vatn. I grunnvatn frå lausmasser er høge radonkonsentrasjonar sjeldan eit problem, mellom anna på grunn av naturleg utlufting gjennom lausmassene.

Kva for tiltak kan ein gjere mot radon i grunnvatnet?

Det er tre hovedprinsipp for fjerning av radon frå vatnet:

  • Lufting
  • Filtrering
  • Lagring

Lufting av vatnet før det vert tatt inn i huset er vanlegvis den enklaste og mest effektive måten å fjerne radon. Radon har nokre kortliva radioaktive datterprodukt i fast fase (polonium, vismut og bly) som ikkje lar seg lufte ut. Halveringstida for desse er så kort at det er tilstrekkeleg å lagre vatnet i ein eigen tank ein time etter utlufting. Radon kan òg fjernast ved hjelp av eit filter med aktivt kull. Filteret vil verte såpass radioaktivt over tid at det i seg sjølv vil vere eit problem. Dersom vatnet vert lagra i ein tank i fire dagar vil radonkonsentrasjonen verte halvert pga. den radioaktive nedbrytinga. Lagring av vatnet gjer det meir sårbart for bakterieforureining.

Finst det tungmetall og andre giftige grunnstoff i grunnvatn?

Ei lang rekke grunnstoff som finst naturleg i drikkevatn er giftige dersom konsentrasjonane er for høge, til dømes antimon, arsen, bly, kadmium, kopar, krom, kvikksølv og nikkel. Undersøkjinger av grunnvatn i Noreg tyder på at konsentrasjonane sjeldan overstig Drikkevassføresegna. Dei fleste av tungmetalla vert meir løyselege i surt vatn og kan løysast ut frå rør og armatur dersom pH-verdien er låg (under 6.5). Det kan vere verd å merke seg at forhøya urankonsentrasjonar er relativt vanleg i grunnvatn frå fjell i Noreg, særleg frå granittar, lyse gneisar og alunskifer. Av 476 undersøkte borebrunnar i Sør-Noreg oversteig 12 % den amerikanske normen på 30 µg/l U, (som svarar til grenseverdi som er anbefalt av Verdas Helseorganisasjon, WHO), medan 21 % oversteig den tyske grenseverdien på 15 µg/l U. Det er ikkje sett noko grense for uran i drikkevatn i Noreg (eller EU). Naturleg uran er, i motsetnad til anrika uran, ikkje særleg radioaktivt. Det er uran sine kjemiske effektar på nyrene etter lang tids bruk som er mest bekymringsfullt.

Kor finst nitrat i grunnvatnet og kva for helseeffektar har det?

Betydelege konsentrasjonar av nitrat kjem stort sett frå menneskeleg aktivitet. Nitrat kan kome frå lekkasjar frå kloakk/septik eller frå landbruksverksemd; enten ved pløying av skog/beitemark eller ved overgjødsling med kunstgjødsel eller naturgjødsel. Nitrat i grunnvatnet er eit utbredt problem i mange land i Europa på grunn av intensivt jordbruk. I Noreg er det avgrensa til enkelte område og då helst i lausmassebrunnar. Inntak av vatn med forhøga nitratkonsentrasjonar reduserer opptaket av oksygen i blodet. Tilstanden kan vere daudeleg for spedbarn og vert kalla "blue baby syndrome". Det er òg mistanke om at langvarig inntak auker risikoen for kreft.

Kva er årsaka til jern og mangan i vatnet?

De fleste bergartar inneheld jern og noko mangan. Desse metalla løysast lettest i grunnvatn med lav pH og lite eller ingen oksygen til stades (reduserande tilhøve), til dømes der det er mykje myr i brunnen sitt infiltrasjonsområde. Undersøkjinger NGU har gjort, tyder på at 17% av grunnvassbrunnar i både fjell og lausmasser har jerninnhald over grensa for drikkevatn på 0,2 mg/l Fe. For mangan overstig 27% av fjellbrunnene og 14% av lausmassebrunnene grensa for drikkevatn på 0,05 mg/l Mn. Jern opptrer saman med humus frå myrområde og vatnet vil då ha høgt fargetal. Jern kan òg vere kjemisk løyst i vatnet (toverdig jern). Vatnet vil då vere klart, men ved tilgang til oksygen feller jernet ut (treverdig jern). Dette kan skje i brunnen og føre til tetting av filter og pumpeutstyr. Skjer utfellinga i huset, kan det gi seg utslag i misfarging av sanitærutstyr og klesvask, og som grums eller små gulbrune klumpar i drikkevatnet. Mangan opptrer på same vis, men flekkar, grums og klumpar vil vere sorte. Metalloksiderande bakterier i brunnen kan òg skape tilsvarande problem ved at dei dannar slimaktige koloniar (biofilm). Ein blir ikkje sjuk av desse bakteriene, men biofilmen dei lagar kan vere skjulestad for andre typar bakteriar. Gjennom dei mikrobiologiske prosessane vil bakteriane nytte jern i vatnet og produsere jernslam som saman med biofilmen kan tette att brunn og pumpeutstyr.

Kva kan ein gjere for å bøte på jern- og manganproblem?

Dersom jerninnhaldet har samanheng med humus (høgt fargetall) tyder det på at brunnen tar inn overflateprega vatn. Det er då naudsynt å gjere tiltak for å hindre at overflatevatn trenger direkte inn i brunnen. Dersom jern og eller mangan er kjemisk løyst i vatnet vil det felle ut ved tilgang på oksygen. Ein må då sørge for at vatnet vert lufta, og at jern og mangan får høve til å felle ut før vatnet kjem inn på vassledingsnettet. Det er vanleg å filtrere vatnet i tillegg. For å auke utfellingshastigheita, særskilt for mangan, kan pH aukast til over 8. Å la vatnet renne gjennom eit filter av grønsand etter lufting er vanlegvis effektivt for manganfjerning. Dersom ikkje luftebassenget kan leggast i passe høgde over huset, må vatnet trykksettast på nytt. Det er viktig å hugse at alle filter treng vedlikehald. Dersom ein vel å berre nytte filter utan lufting og utfelling på førehand, må ein rekne med å skifte filteret ofte.

Kva meiner ein med vatnets sin hardleik og kva for effektar har det?

Vatnets sin hardleik reknast ut frå innhaldet av kalsium og magnesium og vert i Noreg vanlegvis oppgitt som tyske hardleiksgrader odH. Problem oppstår som oftast når kalsiuminnholdet overstig 50 mg/l (hardleik rundt 8 odH). Ved oppvarming av vatnet feller kalsium og magnesium ut saman med karbonat og dannar kalkbelegg (kjelstein). Kalkbelegget kan legge seg på elektriske varmeelement i varmvatnsberedarar, kaffitraktarar, strykejern, radiatorar o.l. med overoppheiting og skade som resultat. Hardleik reduserer òg vaskeeffekten av såpe og gir kvitt kalkbelegg på glas i oppvaskmaskiner, dusjveggar etc. Hardleik har ingen negative helseeffektar.

Korleis kan ein behandle hardleik?

Den teknisk beste måten å fjerne hardleik er ionebytte mot natrium. Kalsium i drikkevatnet reknast for å ha positiv helseeffekt, medan høge natriumkonsentrasjonar kan gi høgre blodtrykk. Vatn som skal drikkast bør difor gå utanom avherdingsanlegget.

Kva kan vere årsaka til høgt saltinnhald i brunnen?

Under sjøbotnen og nær kysten vil grunnvatnet i mange tilfelle vere saltholdig. Fordi ferskt grunnvatn er lettare enn salt grunnvatn vil det vanlegvis flyte øvst. Som ein tommelfingerregel er det ein faktor på 30 mellom grunnvatnet sitt nivå over havnivå og djup til saltvatn i brunnen. Det vil seie at eit grunnvassnivå på 1 meter over havnivå gir 30 m ned til saltvatn, 2 m over havnivå gir 60 m ned til saltvatn osv. Dersom landskapet stuper bratt mot sjøen og det er rikeleg med nedbør, vil ferskt grunnvatn kunne fortrenge saltvatnet eit godt stykke nedover. På låge øyer derimot vil ferskt grunnvatn berre vere eit tynt, linseforma lag som flyt oppå saltare grunnvatn. Ein må i slike tilfelle unngå å bore brunnen for djupt, og pumpe brunnen med varsemd. Vind og stormar vil blåse sjøsalt innover land slik at nedbøren, og dermed grunnvatnet, vil ha høgre saltinnhald langs ein verhard kyst enn i innlandet. Etter siste istid har det vore ei betydeleg heving av landet. Det tyder at havet har stått opptil 220 m høgre enn det gjer i dag. Avsettingar av havbotnsleire inneheld framleis salt som kan påverke grunnvatnet. Undersøkjinger i svært djupe brunnar (fleire hundre meter) syner at djupt grunnvatn ofte er salt. Dette er grunnvatn som gjennom tusener av år har fått auka konsentrasjonen av salt frå forvitring av berggrunnen. I dei seinere åra har det vorte nytta store mengder salt for å halde vegane isfrie om vinteren. I tillegg nyttast det òg salt på grusvegar for å binde støvet sommarstid. Avrenning frå vegane kan over tid medføre grunnvatn med for høgt saltinnhald. Klorid i vatnet auker korrosjonen av metall i vassrør o.l. Meir enn 350 mg/l klorid vil sette saltsmak på vatnet. Høge natriumkonsentrasjonar auker blodtrykket og bør difor unngås.

Brunnvatnet har periodevis ei intens lukt av hydrogensulfid (rotne egg). Kva er årsaka og kva for tiltak kan ein eventuelt gjere for å fjerne problemet?

Dersom oksygenet i grunnvatnet forbrukast gjennom oksidasjon av organisk materiale i nedslagsområdet (myr) eller i berggrunnen (svartskifer), vil ein kunne få sterkt reduserande tilhøve i brunnen. Gassen hydrogensulfid vil då kunne dannast ved reduksjon av sulfat. Gassen har ei ubehageleg, stikkande lukt og er dessutan giftig i høge konsentrasjonar. På grunn av lukta vil ein neppe drikke vatn med giftige konsentrasjonar. I tillegg er H2S sterkt korroderande og angrip mellom anna sølv. Lufting av vatnet eller oksidering i grønsandfilter kan fjerne problemet.