Toetsing effecten Theemswegtracé op grondwaterverontreinigingen

Transcriptie

1 Toetsing effecten Theemswegtracé op grondwaterverontreinigingen

2 Toetsing effecten Theemswegtracé op grondwaterverontreinigingen Johan Valstar Annemieke Marsman Deltares, 2017, B

3 Deltares Titel Toetsing effecten Theemswegtracé op grondwaterverontreinigingen Opdrachtgever Have'nbedrijf Rotterdam NV. (Port of Rotterdam) Classificatie vertrouwelijk tot oktober 2026 Project Kenmerk BGS-0008 Pagina's 14 Trefwoorden Aanleg Theemswegtracé, bodem- en grondwaterverontreinigingen. Versie Datum A r Auteur JohanValstar Status definitief Toetsing effecten Theemswegtracé op grondwaterverontreinigingen

4 Inhoud 1 Inleiding 1 2 Analyse effecten op grondwaterverontreinigingen Hydrologische systeembeschrijving Verontreinigingssituatie Analyse effecten poeren op grondwaterverontreinigingen Analyse effecten diepwand op grondwaterverontreinigingen 5 3 Conclusies 6 4 Referenties 7 Bijlage(n) A Overzicht van de twee varianten van de constructie A-1 B Figuren verontreinigingssituatie B-1 Toetsing effecten Theemswegtracé op grondwaterverontreinigingen i

5 1 Inleiding In het kader van het projectmer en het (Ontwerp-)Tracébesluit Theemswegtracé heeft de Anteagroup een historisch onderzoek uitgevoerd naar de mogelijke effecten van het Theemswegtracé op de verspreiding van grondwaterverontreinigingen op de locaties naburig aan het toekomstige Theemswegtracé. Dit onderzoek is beschreven in het rapport Historisch bodemonderzoek Theemswegtracé (Anteagroup, 26 januari 2016, projectnummer ). Mede naar aanleiding van zienswijzen op het Ontwerp-Tracébesluit Theemswegtracé is Deltares gevraagd om een kwalitatieve analyse uit te voeren naar de effecten van de aanleg van het Theemswegtracé op de bestaande grondwaterverontreinigingen nabij de Theemsweg. Deltares is sinds 2002 betrokken bij de studies voor de gebiedsgerichte aanpak in het Rotterdamse havengebied en heeft een model ontwikkeld waarmee voorspellingen worden gedaan over verspreidingsrisico s van historische verontreinigingen in het grondwater. In dit kader is er veel gebiedskennis opgedaan en kennis over de verontreinigingssituatie in met name de Botlek (zie rapport Deltares 2010). In dit rapport wordt een kwalitatieve analyse beschreven voor twee mogelijke scenario s voor de aanleg van het Theemswegtracé: 1. Aanleg door middel van poeren met paalfundaties en met tijdelijke bemaling. 2. Aanleg van een diepwand. Deze kwalitatieve analyse bevat een expert judgement van de mogelijke effecten van deze twee scenario s op de verspreiding van de bestaande grondwaterverontreinigingen op een aantal bedrijventerreinen langs de Theemsweg. Relevant zijn de grondwaterverontreinigingen met Molybdeen (terreinen Climax Molybdenum en Lyondell Basell) en MCB (terrein Huntsman). Toetsing effecten Theemswegtracé op grondwaterverontreinigingen 1

6 2 Analyse effecten op grondwaterverontreinigingen In deze analyse worden de effecten van 2 varianten van de aanleg het Theemswegtracé kwalitatief uitgewerkt. De varianten zijn: 1 poeren met palen; 2 diepwanden. Hierbij ligt het interessegebied bij de aanwezige grondwaterverontreinigingen op een aantal terreinen langs de Theemsweg. Als inleiding wordt eerst een beknopte beschrijving van het hydrologische systeem gegeven en een aanname van de uitgangssituatie van de verontreinigingen gegeven. 2.1 Hydrologische systeembeschrijving Het hydrologische systeem van de Botlek wordt bepaald door de opgehoogde ligging van het havengebied, de lokale drainagesystemen, de bodemopbouw en de opgelegde polderpeilen in de gebieden ten noorden en zuiden van de havens en het oppervlaktewatersysteem van de haven. Neerslag die in het havengebied valt, wordt deels afgevoerd via de drainagesystemen en zal deels het grondwater bereiken. Het grootste deel van het grondwater stroomt eerst verticaal naar het eerste watervoerende pakket (van ruwweg - 20m NAP tot -40m NAP). Daar stroomt het grondwater hoofdzakelijk horizontaal richting de polders ten noorden en ten zuiden van het havengebied en stroomt het weer omhoog richting het oppervlaktewater in de polders. Midden over het havengebied, ten noorden van het Theemswegtracé loopt een waterscheiding: grondwater aan de zuidkant van de waterscheiding stroomt zuidwaarts en grondwater aan de noordkant van de waterscheiding stroomt noordwaarts. Het invanggebied van het grondwater onder het Theemsweg-tracé bestaat dus uit het gebied tussen het Theemswegtracé en de waterscheiding. Bij oppervlaktewater in de haven zal alleen ondiep enige uitstroming van grondwater optreden en naar het diepere grondwater zal er vooral infiltratie optreden. In de antropogene ophooglaag zal er ook enige horizontale stroming optreden afhankelijk van de ligging van lokale drainagesystemen, heterogeniteit van zowel de grondwateraanvulling als de bodemopbouw en de nabijheid van oppervlaktewater. De totale horizontale verplaatsing van het grondwater in de antropogene ophooglaag is beperkt. In de Holocene deklaag is de horizontale verplaatsing ook beperkt en zal het grondwater vooral verticaal naar het eerste watervoerende pakket stromen. Schematisch is het systeem weergeven in Figuur 2.1. Toetsing effecten Theemswegtracé op grondwaterverontreinigingen 2

7 Figuur 2.1 Schematische weergave hydrologisch systeem 2.2 Verontreinigingssituatie De verontreinigingssituatie in de volgende analyse is gebaseerd op een aantal documenten, die openbaar zijn via de website van DMCR voor de locaties Climax (BK Bodem, 2012), Lyondell (Arcadis, 2014) en Huntsman (Tauw, 2010) en ook op eerste resultaten van het verkennend onderzoek dat door het bureau Grondslag recent is uitgevoerd langs het Theemswegtracé. Relevante kaarten hieruit zijn opgenomen in bijlage B. Uit de rapportages over de Climax en Lyondell locaties bleek al dat de Molybdeenverontreiniging freatisch tot aan de terreingrens nabij de Theemsweg komt op basis van metingen op het terrein, maar wordt niet aangegeven of de verontreiniging al verder is verspreid. Op basis van de metingen van Grondslag kan geconcludeerd worden dat de Molybdeenverontreiniging wel minimaal tot aan de Theemsweg is gekomen. Bij Huntsman is voor de MCB-pluim alleen in 1 diepe peilbuis nabij de terreingrens met de Theemsweg MCB boven de interventiewaarde aangetroffen. Freatisch worden alleen MCBconcentraties onder de tussenwaarde aangetroffen. In de freatische data van Grondslag wordt geen melding gemaakt over overschrijding van de S-waarde bij het Theemswegtracé voor MCB. Bij de volgende analyse is aangenomen dat: 1 De relevante verontreinigingen (MCB bij Huntsman en Molybdeen bij Climax en Lyondell) al het 1 e watervoerende pakket hebben bereikt. 2 Het onzeker is of de chemische condities in het watervoerende pakket zodanig zijn dat de Molybdeenverontreiniging neerslaat. Als worst case wordt aangenomen dat de verontreiniging het watervoerende pakket bereikt en als mobiele fase verspreidt in het watervoerend pakket. Toetsing effecten Theemswegtracé op grondwaterverontreinigingen 3

8 2.3 Analyse effecten poeren op grondwaterverontreinigingen Bij het scenario met poeren wordt door bemaling de grondwaterstand lokaal tijdelijk verlaagd met ongeveer 2 m. Daarnaast worden er onder de poeren in de grond gevormde palen aangebracht en wordt er grout tussen de palen tot een diepte van ca. 30 m mv aangebracht. Detailinformatie (filterdiepte, debiet) over de bemaling is bij deze analyse niet bekend, maar aangenomen wordt dat filters van de bemalingsputten ondiep worden geplaatst en niet in het 1 e watervoerende pakket. Bij de aanleg van het Theemswegtracé met poeren/palen funderingen worden meerdere steunpunten tegelijkertijd gerealiseerd. Dit betekent dat er op meerdere plaatsen bemaling plaatsvindt met een doorlooptijd van ongeveer 3 maanden. Wat betreft de verdringing van grond door het aanbrengen van de palen en injecteren van grout, geldt dat er grond zijdelings wordt verplaatst en er lokaal tijdelijk een hogere grondwaterspanning zal optreden. Deze hoge grondwaterspanning zal leiden tot enige, voornamelijk laterale, verspreiding en bij de onderkant van de palen ook tot een beperkte verticale verspreiding. Ondiepe verontreiniging Tijdens de bemaling zullen de ondiepe grondwaterpluimen in de richting van de bemalingsputten nabij de Theemsweg worden getrokken en in een aantal bemalingsputten worden ingevangen. Voor verontreinigingspluimen die u al voorbij de Theemsweg reiken, zal de pluim dus (deels) worden teruggetrokken. Dit zal dus het geval zijn bij de huidige Molybdeenverontreiniging. Voor deze pluimen geldt dat een deel van de massa wordt weggenomen en dat de omvang van de pluim in de ophooglaag kleiner zal worden dan in vergelijking met de autonome situatie. Het onttrokken water in de bemalingsputten nabij Climax en Lyondell zal mogelijk wel verontreinigd zijn met Molybdeen. De exacte wijze waarop bij de aanleg van het tracé met de verontreiniging zal worden omgegaan, inclusief de gevolgen daarvan voor de monitoring en sanering van de bestaande verontreiniging(en) waarmee zij samenhangt, en het kostenaspect, zal nauw worden afgestemd met de bij de verontreiniging(en) betrokken bedrijven. Voor een pluim die nu nog niet de Theemsweg heeft bereikt, geldt dat deze zich naar verwachting maximaal tot de dichtstbijzijnde bemalingsput zal verspreiden. Aangezien deze bemalingsput buiten de terreingrens staat, zal de pluim mogelijk buiten de huidige terreingrens komen. Op basis van een conservatieve berekening 1 is een eerste inschatting dat dit zal gelden voor pluimen die zich nu al op minder dan 40 m van de bemalingsfilters bevinden. Na afloop van de bemaling, zal ook dit deel van de pluim uiteindelijk via de Holocene deklaag naar het 1 e watervoerende pakket stromen en geen significant extra risico geven aan bedreigde objecten in vergelijking met de autonome situatie. Informatie over het eventuele bestaan van zo n pluim is bij deze analyse niet voorhanden voor de locaties Climax, Lyondell en Huntsman. Middeldiepe verontreiniging Verontreinigingen in de Holocene deklaag kunnen door de verdringing van grond en grondwater bij het aanbrengen van de palen en het grout vooral lateraal worden verspreid. Naar verwachting zal deze tijdelijke extra verspreiding maximaal enige meters beslaan. 1 Aanname invloedzone bemaling is 40 m en een stijghoogteverlaging van 2 m geeft dit een verhang van 2 m / 40 m = Met een doorlatendheid van 2.5 m dag levert dit een Darcysnelheid van m/dag. Bij een bemalingsduur van 3 maanden, een porositeit van 0.3 en geen retardatie levert dit een verplaatsingsafstand van 0.1 m/dag x 90 dagen / 0.3 = 37.5 m Toetsing effecten Theemswegtracé op grondwaterverontreinigingen 4

9 Diepe verontreiniging Ook bij de diepe verontreiniging zal de verdringing van grond in het bovenste deel van het watervoerende pakket tot enige laterale verspreiding van de verontreiniging van maximaal enkele meters leiden. Daarnaast zal de grondwaterstroming in het watervoerende pakket naar verwachting een beperkte invloed ondervinden van de bemaling. Ter plaatse waar de freatische stijghoogten tijdelijk worden verlaagd, zal tijdelijk een kleinere verticale grondwaterstroming door de Holocene deklaag optreden. Hierdoor zal de stroming in het watervoerende pakket ook afnemen, maar dit effect zal marginaal zijn. Significante effecten op de geochemie van het diepe grondwater en daarmee de mogelijkheid op het omzetten en neerslaan van Molybdeen worden niet verwacht. Voor een eventuele verontreiniging in het watervoerende pakket geldt dat de verspreidingssnelheid door de bemaling tijdelijk kleiner zal zijn. Dit effect zal echter marginaal zijn. 2.4 Analyse effecten diepwand op grondwaterverontreinigingen Bij dit scenario wordt een diepwand tot ongeveer 30 m maaiveld (ongeveer -25 m NAP) aangebracht. Bij dit scenario is er in principe geen bemaling nodig en worden de verontreinigingen dus niet aangetrokken. Vanwege de fluctuerende grondwaterstand is het niet uitgesloten dat er bij het aftoppen van de diepwand, kortdurende en qua omvang zeer beperkte bemaling kan plaatsvinden. De diepwand zal de horizontale stroming van het grondwater tegenhouden. Aangezien de diepwand maar voor een beperkt deel het 1 e watervoerende pakket (op ongeveer -20 tot -40 m NAP) zal worden aangebracht kan het grondwater onder de diepwand door blijven stromen. Voor de verontreinigingen heeft het aanbrengen van de diepwand de volgende effecten: Ondiepe verontreiniging Ondiep zal de horizontale grondwaterstroming onder het Theemswegtracé door worden geblokkeerd en zal het grondwater eerder verticaal door de Holocene deklaag naar de 1 e watervoerende pakket worden gestuurd. Ondiepe horizontale verspreiding over de terreingrenzen nabij de Theemsweg wordt hierdoor tegengegaan. Een verdere horizontale verspreiding van de freatische Molybdeenpluim aan de overkant van de Theemsweg gezien vanaf Climax en Lyondell zal hierdoor afnemen. Mogelijk wordt er wel iets meer of minder grondwater (mogelijk met verontreiniging) afgevoerd via lokale drainagesystemen afhankelijk of de locatie in de huidige situatie stroomopwaarts of stroomafwaarts van de te plaatsen diepwand ligt. Diepe verontreiniging Door het aanbrengen van de diepwand zal de stroming ter plaatse onder de diepwand door worden gestuurd. Op een beperkte afstand van de diepwand zal dit effect weer zijn uitgewerkt en is de stromingsrichting weer gelijk aan de autonome situatie. Dit effect geldt alleen voor verontreinigingen die zich ten noorden van het Theemswegtracé bevinden. Uit bestaande peilbuizen die gericht zijn op het karakteriseren van deze pluimen en nabij de diepwand staan, kunnen hierdoor grondwaterverontreinigingen van andere herkomst of vanuit een ander deel van dezelfde bronzone worden bemonsterd. De waterscheiding zal zich mogelijk ook marginaal zuidwaarts verplaatsen en de zuidwestelijke grondwaterstroming in het watervoerende pakket rondom het Theemswegstracé zal marginaal afnemen. Ook bij de diepwandvariant is het niet te verwachten dat de chemische omstandigheden in het grondwater zodanig veranderen dat dit effect zal hebben op het mogelijke neerslaan van molybdeen. Toetsing effecten Theemswegtracé op grondwaterverontreinigingen 5

10 3 Conclusies Deltares heeft een kwalitatieve analyse gedaan betreffende de effecten van de aanleg van het Theemswegtracé op de aanwezige grondwaterverontreinigingen nabij de Theemsweg. Hieruit kunnen de volgende conclusies worden getrokken: 1 Zowel de aanleg met behulp van poeren als de aanleg met behulp van een diepwand zal niet leiden tot significant grotere grondwaterverontreinigingen nabij het tracé in vergelijking met de autonome situatie. Voor de Molybdeenverontreiniging zal de freatische pluim bij de variant met poeren en bemaling zelfs kleiner worden doordat de pluim aan de overkant van de Theemsweg wordt teruggetrokken. Bij de variant met de diepwand zal de omvang van de freatische molybdeenpluim minder snel toenemen omdat de horizontale stroming door de diepwand wordt geblokkeerd. 2 Een mogelijke uitzondering is een eventuele verontreinigingspluim die nu nog niet in het tracé ligt, maar door de bemaling wordt aangetrokken. Vanuit het risico van bedreigde objecten gezien is het effect op de verontreiniging nog steeds marginaal, maar van belang is ook hoe het bevoegde gezag de gewijzigde situatie zal beoordelen. Er is ook geen indicatie dat zo n pluim bestaat voor de locaties Climax, Lyondell en Huntsman aangezien de huidige Molybdeenpluim wel al in het tracé ligt. 3 Het is wel de verwachting dat bij een bemaling er bij sommige bemalingsputten het bemalingswater verontreinigd zal zijn. De exacte wijze waarop bij de aanleg van het tracé met de verontreiniging zal worden omgegaan, inclusief de gevolgen daarvan voor de monitoring en sanering van de bestaande verontreiniging(en) waarmee zij samenhangt, en het kostenaspect, zal nauw worden afgestemd met de bij de verontreiniging(en) betrokken bedrijven. Toetsing effecten Theemswegtracé op grondwaterverontreinigingen 6

11 4 Referenties Antea, Haan, M. den, D.P. Algra, Antea Groep ho theemswegtracé.rev00.pdf Arcadis (2014); A.H. Damman. Molybdeen in grondwater, Lyondell Chemie Nederland BV, Theemsweg 14, kenmerk :A. BK Bodem (2012), E. van der Most. Nader milieukundig bodemonderzoek en geohydrologisch bodemonderzoek aan de Theemsweg 20 te Rotterdam-Botlek, versie 2.0 definitief. Marsman, A., E. van Nieuwkerk (2010). Systeemgrens grondwaterverontreinigingen Rotterdamse Haven. Deltares rapport BGS Tauw (2010); H. Korpershoek. Grondwatermonitoring 2009; kenmerk R HKSper-V02-NL. Toetsing effecten Theemswegtracé op grondwaterverontreinigingen 7

12 A Overzicht van de twee varianten van de constructie Toetsing effecten Theemswegtracé op grondwaterverontreinigingen A-1

13 Toetsing effecten Theemswegtracé op grondwaterverontreinigingen A-2

14 B Figuren verontreinigingssituatie Figuur B.1 MCB verontreiniging Huntsman gehele terrein (uit Tauw, 2010) Toetsing effecten Theemswegtracé op grondwaterverontreinigingen B-1

15 Figuur B.2 MCB verontreiniging Huntsman, ingezoomd langs Theemsweg (uit Tauw, 2010) Figuur B.3 MCB verontreiniging Huntsman, legenda (uit Tauw, 2010) Toetsing effecten Theemswegtracé op grondwaterverontreinigingen B-2

16 Figuur B.4 Climax Molybdeenverontreiniging (uit BK bodem 2012) Toetsing effecten Theemswegtracé op grondwaterverontreinigingen B-3

17 Figuur B.5 Lyondell Molybdeenverontreiniging (uit Arcadis 2014) Toetsing effecten Theemswegtracé op grondwaterverontreinigingen B-4

18 Figuur B.6 Freatische metingen langs Theemswegtracé door bureau Grondslag, rode cirkels geven overschrijding van interventiewaarde van Molybdeen weer. Toetsing effecten Theemswegtracé op grondwaterverontreinigingen B-5