Grunnvatnsrannsóknir í Norðurþingi 2008 LV-2009/147

Transcript

1 Grunnvatnsrannsóknir í Norðurþingi 2008 LV-2009/147

2

3

4

5 Grunnvatnsrannsóknir í Norðurþingi 2008 Hrefna Kristmannsdóttir og Helga Rakel Guðrúnardóttir Desember 2009

6

7 Efnisyfirlit INNGANGUR... 2 AÐFERÐIR... 2 GAGNAÖFLUN OG SÝNATAKA... 3 NIÐURSTÖÐUR MÆLINGA... 4 Efnagreiningar vatnssýna... 4 Hlutfall stöðugra samsætna... 5 SAMANTEKT NIÐURSTAÐNA... 6 TILLÖGUR UM FRAMHALD... 6 HEIMILDASKRÁ VIÐAUKI I: AÐFERÐIR VIÐ SÝNATÖKU OG GREININGAR Framkvæmd sýnatöku Mælingar VIÐAUKI II: LÝSING SÝNATÖKUSTAÐA Töflur Tafla 1a. Efnasamsetning vatns aðalefni... 7 Tafla 1b. Efnasamsetning vatns aðalefni Tafla 1c. Efnasamsetning vatns aðalefni... 9 Tafla 1d. Efnasamsetning vatns aðalefni Tafla 2a. Efnasamsetning vatns snefilefni Tafla 2b. Efnasamsetning vatns snefilefni Tafla 2c. Efnasamsetning vatns snefilefni Tafla 2d. Efnasamsetning vatns snefilefni Tafla 2d. Áætluð mælióvissa Myndir Mynd 1. Sýnatökustaðir á árinu Rauðu punktarnir sýna þær lindir þar sem vatnið er volgt Mynd 2. Hlutfall stöðugra samsætna í sýnunum. Blái hringurinn sýnir samsætuhlutfall staðbundinnar rigningar á útnesjum á Öxarfjarðarsvæðinu. Línan sýnir regnvatnslínu norðurhvelsins (Craig, 1961)... 5 Mynd 3. Tvívetniskort Braga Árnasonar (1976) Mynd 4. Starfsmenn að mælingu með ph mæli og Basic Titrino títrator á rannsóknarstofunni

8

9 Inngangur Á árinu 2007 var gerð á vegum Landsvirkjunar ítarleg úttekt á efnasamsetningu grunnvatns á Norðausturlandi samhliða gerð grunnvatnslíkans á svæðinu frá háhitasvæðunum í suðri í sjó fram frá Húsavík til Kópaskers (Hrefna Kristmannsdóttir og Valur Klemensson, 2007). Rannsóknarverkefnið var jafnframt að hluta til meistaraverkefni unnið við Tækniskólann í Munchen (Valur Klemensson, 2008). Grunnástand grunnvatns var skilgreint og jafnframt gerðar tillögur um framtíðareftirlit með hugsanlegum breytingum á efnasamsetningu grunnvatns á svæðinu í kjölfar vinnslu á háhitasvæðum. Þær tillögur voru síðan verið ræddar og endurskoðaðar og sýnataka og greiningar framkvæmdar samkvæmt þeim á árinu Í þessari skýrslu eru niðurstöður þeirrar vinnu og mat á niðurstöðum. Aðferðir Sýnin voru tekin samkvæmt reglum um sýnatöku til nákvæmra jarðefnafræðilegra greininga (Hrefna Kristmannsdóttir, 2004). Í vatnssýnunum voru greind rokgjörn efni (ph, heildarkarbónat), rafleiðni, öll helstu uppleyst efni, málmar og anjónir; natríum (Na), kalíum (K), kalsíum (Ca), magnesíum (Mg), járn (Fe), mangan (Mn), ál (Al), strontíum (Sr), kísill (SiO 2 ), klóríð (Cl), súlfat/brennisteinn (SO 4 /S), flúoríð (F). Einnig voru greindar stöðugar samsætur vetnis, súrefnis og kolefnis ( 2 H, 18 O, 13 C) og geislakol ( 14 C). Auk þess voru mæld snefilefnin silfur (Ag), arsen (As), gull (Au), bór (B), baríum (Ba), bróm (Br), kadmíum (Cd), kóbalt (Co), króm (Cr), sesíum (Cs), kopar (Cu), gallíum (Ga), germaníum (Ge), kvikasilfur (Hg), joð (I), liþíum (Li), molybden (Mo), nikkel (Ni), fosfór (P), blý (Pb), rúbidíum (Rb), antímon (Sb), selen (Se), tin (Sn), þóríum (Th), títan (Ti), þallíum (Tl), úran (U), vanadíum (V), volfram (W) og sink (Zn). Hitastig og rafleiðni vatnsins var mælt á staðnum. Við Háskólann á Akureyri var mælt ph, heildarkarbónat og rafleiðni og í sumum sýnum var einnig mælt klóríð, kalsíum og magnesíum. Allir málmar, klóríð (Cl), súlfat/brennisteinn (SO 4 /S) og flúoríð (F) voru mæld á rannsóknarstofu í Luleå í Svíþjóð, Analytica AB. Stöðugar samsætur vetnis súrefnis og kolefnis ( 13 C) voru sendar til greiningar á Jarðvísindastofnun Háskólans og sýni til mælinga á geislakoli ( 14 C) til Háskólans í Árósum. Vegna þess að verið var að vinna að innkeyrslu nýs massagreinis á Jarðvísindastofnun Háskóla Íslands drógust samsætumælingar og var beðið með að ganga frá skýrslunni þar til þeim var lokið. Í viðauka I er lýst nákvæmar aðferðum við sýnatöku og greiningar á ólífrænum efnum. Áætluð mælióvissa er gefin upp í töflu 2 í viðauka I. 2

10 Gagnaöflun og sýnataka Tekin voru sýni til heildarefnagreiningar og mælinga á samsætum á þrettán þeirra tuttugu og tveggja staða, sem rannsökuð voru í grunnúttektinni Þessir staðir eru merktir á kortinu á mynd 1 (07 016, , , , , , , , , , , , ). Þeir staðir sem merktir eru með rauðu eru þar sem vatnið í lindunum er volgt, þ.e. yfir meðalhitastigi á svæðinu. Tekin voru hnit af stöðunum í öllum sýnatökum og gekk yfirleitt mjög vel að finna staðina frá lýsingum og skráðum hnitum. Þó virðist sem einhver ruglingur hafi orðið á sýnatökustöðum við Keldunes. Þar hafa greinilega orðið mistök við skráningu hnita á einum staðnum og því verið tekið á aðeins öðrum stað. Jafnframt gæti verið að vegna mismunandi vatnsstöðu við lindirnar við Keldunes hafi e.t.v. ekki verið tekið alltaf á nákvæmlega sömu stöðum. Í fyrstu sýnatökunni fór starfsmaður Landsvirkjunar og starfsmaður Háskólans á Akureyri saman í sýnatöku en í síðari sýnatökunni fékk starfsmaður Landsvirkjunar afhent ílát og búnað til sýnatöku og kom sýnunum til Háskólans á Akureyri þar sem greiningar á efnaþáttum fóru fram. Mynd 1. Sýnatökustaðir á árinu Rauðu punktarnir sýna þær lindir þar sem vatnið er volgt. Í sýnum í fyrstu sýnatöku voru mæld öll þau aðal og snefilefni og samsætur, sem mæld voru í úttektinni Í sýnum til hlutgreiningar á þessum stöðum haustið 2008 var mælt hitastig á staðnum og tekin sýni til mælinga á rafleiðni, sýrustigi, karbónati, klóríði, kalsíum og magnesíum. 3

11 Niðurstöður Mælinga Efnagreiningar vatnssýna Í töflum 1 2 eru sýndar niðurstöður efnagreininga á vatni úr vatnsbólunum. Í töflu 1a,b,c, og d eru öll aðalefni og samsætur, en snefilefni eru sýnd í töflu 2a,b,c, og d. Í skýrslu frá 2007 var gerð ítarleg úttekt á efnaeiginleikum vatnsins og það flokkað í vatnskerfi eftir jarðefnafræðilegum aðferðum (Hrefna Kristmannsdóttir og Valur Klemensson, 2007). Ekki er ástæða til þess að endurtaka þá vinnu og er því að þessu sinni aðallega litið til samanburðar á sýnum frá mismunandi tímum. Mælingum á stöðugum samsætum var ekki lokið þegar sú skýrsla kom út og voru einungis birtar niðurstöður súrefnissamsætumælinga. Nú eru niðurstöður mælinga á stöðugum samsætum birtar fyrir öll sýnin og litið nánar á niðurstöður mælinganna. Í töflunum eru aðskildar mælingar á kalsíum, magnesíum og klóríði eftir því hvort mælingin hefur verið gerð við Háskólann á Akureyri eða hjá Analytica AB í Svíþjóð. Í heildarefnagreiningunum hafa þessi efni í sumum tilvikum verið mæld á báðum stöðum, en í hlutgreiningunum voru þau aðeins mæld við Háskólann á Akureyri. Þar sem notaðar eru aðrar aðferðir má búast við að samsvörun milli mælinga sé ekki eins góð og þar sem notaðar eru sömu aðferðir. Ástæða þess að notaðar eru mismunandi aðferðir er sú að vegna aðstöðu og tækjabúnaðar er unnt að framkvæma ódýrar mælingar á fyrrgreindum þáttum við Háskólann á Akureyri og er það því gert í ásýnatökunni fyrir hlutgreiningar. Jafnframt tekur verulega styttri tíma að fá niðurstöður en þegar senda þarf sýni til útlanda. Þau takmörkuðu gögn sem tiltæk eru benda ekki til að verulega meira flökt sé í niðurstöðum sem fást með mismunandi mæliaðferðum en milli niðurstaðna frá sams konar mælingum. Þetta verður skoðað betur þegar tölfræðilega marktæk gögn hafa fengist. Við samanburð á niðurstöðum hvað aðalefni varðar (Tafla 1 a,b,c,d) sést að gildi frá sama stað eru mjög svipuð og frávik yfirleitt innan þeirra marka sem gefin eru upp fyrir mælióvissu. Undantekning eru sýnin frá Keldunesi og Höfðabrekku, en við athugun kom í ljós að líklega hefur verið tekið sýni úr öðru auga í upphafi á stað 3 í Keldunesi. Breytilegt vatnsborð í Brunnum hefur væntanlega haft áhrif á lindina í Höfðabrekku (staður 5) og þarf að velja þar betri stað sem liggur hærra. Þessi atriði verða lagfærð þannig að slíkt endurtaki sig ekki. Einnig er í nokkrum sýnanna meiri breytileiki í ph en áætluð mælióvissa. Í nokkrum sýnum koma fram gildi í einu sýni sem eru frábrugðinn því sem er í hinum tveimur sýnunum af sama stað, án þess að neitt óeðlilegt komi fram varðandi greininguna. Styrkur karbónats sker sig þannig úr í einu sýni (staður 12 Fjöll, sýni ) og styrkur kalsíums í öðru staður 9, sýni ). Hvað snefilefnasamsetningu varðar (Tafla 2 a,b,c,d) þá er yfirleitt ekki mjög mikill breytileiki í greiningum, allavega ekki umfram það sem við má búast í gildum sem í flestum tilvikum eru mjög nálægt greiningarmörkum. Fyrir þau efni sem nokkrar sveiflur eru á efnasamsetningu er ekki unnt að segja til um hvort um raunverulegar sveiflur er að ræða vegna þess hversu fáar greiningar hafa farið fram. 4

12 Hlutfall stöðugra samsætna Dreifingin í vetnissamsætuhlutfalli er frá δ 2 H um 70 til 81 og δ 18 O um 10,1 til 11,5. Eins og sýnt hefur verið fram á er grunnvatn í Kelduhverfi og Öxarfirði gjarnan blanda af staðbundnu rigningarvatni og lengra aðrunnu vatni frá svæðinu norðan jökla og eru aðalframrásarsvæði þess vatns í sprungusveimur megineldstöðvanna (Kristmannsdóttir et al, 2007). Á mynd 2 kemur fram að öll sýnin falla á regnvatnslínu fyrir norðurhvelið. Volgu sýnin eru léttari en þau köldu og eru sýnin frá Keldunesi Höfðabrekku léttust. Þau eru jafnframt heitustu sýnin og þau sem eru væntanlega lengst aðrunnin miðað við tvívetniskort Braga Árnasonar (Mynd 3). Á mynd 2 er sýnt til samanburðar samsætuhlutfall staðbundinnar rigningar á útnesjum á Öxarfjarðarsvæðinu sem er talsvert hærra (vatnið þyngra) en samsætuhlutfall þessara sýna. Mjög líklegt er að breytingar í afrennsli frá jarðhitasvæðunum í suðri inn í sprunguseimanna mundu sjást fljótlega í hlutfalli stöðugra samsætna í vatninu og er því vöktun á þessum þætti lögð til í framtíðinni. 2 H -50,0-70,0-90,0-110,0-130, O Mynd 2. Hlutfall stöðugra samsætna í sýnunum. Blái hringurinn sýnir samsætuhlutfall staðbundinnar rigningar á útnesjum á Öxarfjarðarsvæðinu. Línan sýnir regnvatnslínu norðurhvelsins (Craig, 1961) 5

13 Mynd 3. Tvívetniskort Braga Árnasonar (1976). Samantekt niðurstaðna Ekki sjást miklar sveiflur í efnasamsetningu vatns úr lindum á svæðinu, en einstaka óskýrð frávik koma fram. Þar sem enn er um lítið gagnamagn að ræða er ekki unnt að skýra þessi frávik með fullri vissu, en líklegt er þó talið að flest þeirra tengist mistökum í greiningu af einhverju tagi. Ljóst er þó að sumir þættir eru breytilegir í sýnum frá sama stað, einkum sýrustig og að hluta til karbónat. Hitastig virðist einnig svolítið breytilegt með árstíðum, sem bendir til að yfirborðsvatn geti haft einhver áhrif á sumar lindirnar. Tillögur um framhald Æskilegt er að fá sem bestan grunn fyrir eftirliti með vatnssamsetningu grunnvatns á svæðinu. Fá þarf traustan grunn sem sýnir náttúrulegar sveiflur til að unnt sé að skilja að raunverulegar breytingar. Lagt er til að á næstu tveimur árum verði tekin sýni tvisvar á ári. Í annað skiptið verði tekin sýni til hlutgreiningar og í hitt skiptið verði jafnframt tekin sýni til mælinga á öllum aðal og snefilefnum, auk stöðugra samsætna. Í lok hvors árs verði tekin saman skýrsla og metið hvernig skuli haga áframhaldandi eftirliti. Talið er líklegt að ef vatnið yrði fyrir áhrifum frá affallsvatni jarðhitasvæða að þau sjáist einna fyrst á hækkaðri seltu, styrk klóríðs og bíkarbónats og hlutfallslegum styrk helstu katjóna. Því er lagt til að fylgjast einna best með þessum þáttum, eða tvisvar á ári. Breytingar á hlutfalli stöðugra samsætna vetnis og súrefnis gætu einnig sýnt breytingar nokkuð fljótt, en ekki er þó lagt til að mæla þá þætti nema einu sinni á ári vegna kostnaðar. Einnig gætu komið fram breytingar í styrk þeirra snefilmálma sem fylgja jarðhitavirkni, einkum As og Hg og því er lagt til að mæla snefilefni í vatninu árlega. 6

14 Tafla 1a. Efnasamsetning vatns aðalefni. Staður nr Staðsetning Kópasker Kópasker Lyngásgjá Lyngásgjá Keldunes Keldunes Keldunes Keldunes austur Keldunes austur Keldunes austur Ár S S S 2008 V S 2008 V Sýni númer HK HK HK HK HK HK Dagsetning HnitN 66 16, , , , HnitW 16 22, , , , Hitastig C 3,9 4,16 6,7 5,48 19,1 21,43 22,4 22,2 22,08 18,8 ph/ C 8,57/22 8,48/25 8,84/22 8,84/25 8,5,2022 8,28/25 8,21/21 8,25/22 8,20/22 8,26/22 SiO 2 mg/l 19,2 18,9 21,8 21,4 37,7 42,6 46,2 46,5 B µg/l <10 7,97 <10 9,1 82,5 98, Na mg/l 9,7 9,95 11,3 11, ,8 87,9 K mg/l 0,57 0,66 1,03 1,05 5,7 7,6 8,0 8,5 Ca mg/l 5,8 6,0 5,2 5,5 14,2 17,3 17,2 18,8 Ca mg/l (HA) 6,1 6,3 17,7 18,7 17,9 14,7 Mg mg/l 1,46 1,52 3,2 3,4 5,0 5,0 4,9 5,3 Mg mg/l (HA) 1,59 3,1 5,1 5,3 5,8 5,1 Fe µg/l 0 2,5 10 8,3 <4 2,4 <4 8 Al µg/l 8,1 11,2 8,6 17,4 9,7 13,9 8,9 19,4 CO 2 mg/l 23,0 23,7 29,2 31,7 53,2 54,1 53,7 52,8 55,7 51,1 Leiðni µs/cm at.25 C SO 4 mg/l 2,3 2,1 3,3 3,3 23, ,6 26 F mg/l 0,06 0,05 0,13 0,10 0,19 0,14 0,19 0,13 P µg/l 31,6 33,9 68,2 78,1 45,6 46,1 40,9 42,5 Cl mg/l 9,9 10 8,6 9, Cl mg/l (HA) 9,9 8, Uppleyst efni. mg/l δ 2 H δ 18 O

15 Tafla 1b. Efnasamsetning vatns aðalefni. Staður nr Staðsetning Höfðabrekka Höfðabrekka Höfðabrekka Árlax Árlax Árlax Árlax Árlax austur Árlax austur Krossdalur Krossdalur vestur vestur vestur austur Ár S 2008 V S 2008 V S 2008 V S Sýni númer HK HK HK HK HK HK HK Dagsetning HnitN 66 04, , , , HnitW 16 41, , , , Hitastig C 14,5 16,77 16,5 11,6 10,98 11,5 13,6 12,52 11,5 4,3 3,99 ph/ C 8,75/22 8,74/25 8,66/21 8,34/22 8,48/26 8,45/22 8,33/22 8,73/26 8,47/22 8,58/22 8,42/26 SiO 2 mg/l 31,7 33,2 32,3 30,9 35,1 29,6 23,1 22,5 B µg/l 57,4 66,5 35,2 33,7 45,2 46,5 <10 6,14 Na mg/l 42,3 50,3 30,6 30,2 37,5 37,4 9,2 9,26 K mg/l 3,7 4,7 3,1 3,0 3,9 3,4 0,81 0,88 Ca mg/l 11,4 12,6 8,4 8,3 9,6 11,0 5,8 5,9 Ca mg/l (HA) 13,0 12,7 9,0 8,1 11,5 11,5 6,6 Mg mg/l 4,7 5,1 3,6 3,5 3,9 4,6 2,8 2,9 Mg mg/l (HA) 5,07 5,75 3,7 4,7 4,7 5,0 2,7 Fe µg/l <4 7,6 <4 8 <4 7,2 <4 8 Al µg/l 8,9 17,5 6,0 5,7 6,4 14,1 6,3 10,3 CO 2 mg/l 47,2 54,5 53,8 36,7 40,1 37,9 39,4 47,3 44,4 25,2 28,8 Leiðni µs/cm at.25 C SO 4 mg/l 21,5 21,0 11,8 12,0 13,8 17,0 3,6 3,5 F mg/l 0,18 0,14 0,16 0,11 0,16 0,12 0,12 0,09 P µg/l 47,6 48,7 46,3 61,2 48,1 51,9 51,2 63,1 Cl mg/l ,5 8,8 Cl mg/l (HA) 59,6 63,0 36,8 40,0 44,7 39,7 8,5 Uppleyst efni mg/l δ 2 H δ 18 O

16 Tafla 1c. Efnasamsetning vatns aðalefni. Staður nr Staðsetning Rifós Rifós Rifós Lón Lón Lón Fjöll vatnsból Fjöll vatnsból Fjöll vatnsból Fjöll Fjöll Fjöll Ár S 2008 V S 2008 V S 2008 V S 2008 V Sýni númer HK HK HK HK HK HK HK HK Dagsetning HnitN 66 06, , , , HnitW , , , , Hitastig C 11,5 10,85 11,5 5,6 4,81 5,5 2,6 2,76 3,4 3,8 2,94 3,4 ph/ C 8,15/22 8,11/21 8,15/22 7,92/22 8,23/22 8,29/22 8,82/22 8,88/22 8,89/22 9,49/22 9,71/22 9,65/22 SiO 2 mg/l 33,6 32, ,6 12,6 12,4 10,5 10,2 B µg/l 12,3 12,2 <10 8,57 <10 7,53 <10 11,1 Na mg/l 16,0 15,5 8,8 9,7 11,0 11,3 16,1 16,2 K mg/l 1,29 1,35 0,86 0,96 0,1 0,12 0,01 0,04 Ca mg/l 6,4 6,6 4,3 4,5 6,7 7,0 2,7 2,8 Ca mg/l (HA) 7,0 13,1 5,3 5,5 7,8 9,0 3,2 3,4 Mg mg/l 3,6 3,7 2,7 2,9 0,457 0,497 0,050 0,045 Mg mg/l (HA) 3,9 2,9 2,9 Fe µg/l < ,3 < ,3 Al µg/l 6,2 8,6 5,8 12,3 4,6 7,5 14,8 19,3 CO 2 mg/l 37,2 34,9 37,0 26,0 28,0 27,5 23,2 27,2 27,6 56,8 26,8 26,3 Leiðni µs/cm at.25 C SO 4 mg/l 9,2 9 3,1 3,3 2,7 2,6 4,2 4,1 F mg/l 0,12 0,089 0,09 0,063 0,04 0,031 0,04 0,033 P µg/l 75,5 77,7 43,6 62,7 18,5 15,7 8,9 9,35 Cl mg/l ,3 9,3 9 9,5 7,7 8,1 Cl mg/l (HA) 11,9 8,6 9,5 7,4 9,3 8,2 7,8 8,3 Uppleyst efni mg/l δ 2 H δ 18 O

17 Tafla 1d. Efnasamsetning vatns aðalefni. Staður nr Staðsetning Þorvalsdsstaðaá Þorvalsdsstaðaá Þorvalsdsstaðaá Ár S 2008 V Sýni númer HK HK Dagsetning HnitN 66 01,408 N N HnitW ,128 W W Hitastig C 2,9 2,68 3,3 ph/ C 8,70/022 8,68/22 8,40/22 SiO 2 mg/l 19,7 19,1 B µg/l <10 5,43 Na mg/l 8,0 8,08 K mg/l 0,85 0,79 Ca mg/l 4,0 4,1 Ca mg/l (HA) 4,8 5,3 Mg mg/l 2,3 2,3 Mg mg/l (HA) 2,1 2,3 Fe µg/l <4 5 Al µg/l 7,24 11,8 CO 2 mg/l 19,7 21,1 20,2 Leiðni µs/cm at.25 C SO 4 mg/l 1,9 1,8 F mg/l 0,06 0,049 P µg/l 41,1 39,9 Cl mg/l 9,4 9,7 Cl mg/l (HA) 9,4 9,1 Uppleyst efni. mg/l δ 2 H, δ 18 O

18 Tafla 2a. Efnasamsetning vatns snefilefni. Staður nr Staðsetning Kópasker Kópasker Lyngásgjá Lyngásgjá Keldunes Keldunes Keldunes austur Keldunes austur Ár S S S S Sýni númer HK HK HK HK Dagsetning Hitastig C 3,9 4,2 6,7 5,5 19,1 21,4 22,2 22,1 Ag µg/l <0,005 0,167 <0,005 0,0584 <0,005 <0,05 <0,005 <0,05 Al µg/l 8,11 11,2 8,57 17,4 9,66 13,9 8,87 19,4 As µg/l <0,05 0,129 <0,05 0,167 0,541 0,197 0,478 0,296 Au µg/l <0,001 0,0029 0,0031 0,0028 0,002 0,0098 0,0017 0,0076 B µg/l <10 7,97 <10 9,1 82,5 98, Ba µg/l 0,0833 0,104 0,0981 0,191 0,594 0,795 0,699 0,85 Br µg/l 3,26 35,3 9,39 28, Cd µg/l <0,002 <0,008 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 Co µg/l <0,005 0,0189 0,0064 0,0271 <0,005 0,0142 <0,005 0,0112 Cr µg/l 0,302 0,348 0,615 0,816 1,33 1,36 1,15 1,35 Cs µg/l <0,03 <0,03 <0,03 <0,03 0,291 0,581 0,555 0,634 Cu µg/l 0,434 0,587 0,443 0,66 0,9 0,858 0,737 0,569 Fe µg/l 0 0, ,0083 <4 0,0024 <4 0,0008 Ga µg/l 0,129 0,0995 0,103 0,104 0,164 0,119 0,13 0,13 Ge µg/l <0,05 0,0091 <0,05 0,0082 0,405 0,329 0,527 0,351 Hg µg/l 0,0027 0,0031 <0,002 0,0059 0,0035 0,0198 0,0057 0,0204 I µg/l <1 <1 <1 <1 4,22 6,33 6,08 7,02 Li µg/l 0,329 0,363 0,927 0,965 34,3 64,7 70,7 74,5 Mn µg/l <0,03 0,0514 0,0441 0,184 <0,03 0,0405 <0,03 0,0765 Mo µg/l 0,116 13,6 0,23 0,291 1,28 1,68 1,28 1,49 Ni µg/l <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 P µg/l 31,6 33,9 68,2 78,1 45,6 46,1 40,9 42,5 Pb µg/l 0,0323 0,0396 0,0172 0,02 0,145 0,0682 0,112 0,04 Rb µg/l 0,613 0,639 0,935 1,08 15, ,4 29,3 Sb µg/l 0,0117 2,42 0,0148 0,0162 0,0203 0,0142 0,0171 0,0104 Se µg/l 0,0959 0,187 0,264 0,367 0,418 0,479 0,373 0,432 Sn µg/l <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 Sr µg/l 5,95 5,63 6,91 6,99 30,5 40,8 43,7 45,9 Th µg/l <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 Ti µg/l 0,0473 0,374 0,151 0,984 0,022 0,341 0,0454 0,0354 Tl µg/l <0,005 <0,01 <0,005 <0,01 <0,005 <0,01 <0,005 <0,01 U µg/l 0,0026 0,0108 <0,0005 0,0129 0,0259 0,0313 <0,0005 0,0329 V µg/l 15,2 15,3 32,6 33,8 44,2 41,8 42,5 43,1 W µg/l 0,057 0,156 0,14 0,248 0,292 0,313 0,278 0,296 Zn µg/l 0,589 4,17 0,828 0,934 1,12 1,33 0,854 0,909 11

19 Tafla 2b. Efnasamsetning vatns snefilefni Staður nr Staðsetning Höfðabrekka Höfðabrekka Árlax vestur Árlax vestur Árlax austur Árlax austur Krossdalur Krossdalur Ár S S S S Sýni númer HK HK HK HK Dagsetning Hitastig C 14,5 16,8 11,6 11,0 13,6 12,5 4,3 3,99 Ag µg/l <0,005 0,0567 <0,005 0,0916 <0,005 0,281 <0, Al µg/l 8,93 17,5 6,04 5,71 6,44 14,1 6, As µg/l 0,505 0,138 0,364 0,548 0,4 0,623 <0, Au µg/l 0,0017 0,0086 0,0017 0,0094 0,0019 0,0064 0, B µg/l 57,4 66,5 35,2 33,7 45,2 46,5 < Ba µg/l 0,242 0,307 0,16 0,166 0,391 0,366 0, Br µg/l , < Cd µg/l <0,002 <0,002 <0,002 0,0029 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 Co µg/l <0,005 0,0143 <0,005 0,0162 <0,005 0,0209 <0, Cr µg/l 1,25 1,46 0,832 0,958 0,913 1,05 0, Cs µg/l 0,164 0,12 <0,03 <0,03 <0,03 0,0646 <0,03 <0,03 Cu µg/l 0,407 0,381 0,358 0,338 0,457 0,424 0, Fe µg/l <4 0,0076 <4 0,0008 <4 0,0072 < Ga µg/l 0,156 0,138 0,0517 0,0446 0,0611 0,089 0, Ge µg/l 0,273 0,118 0,129 0,0579 0,179 0,0813 0, Hg µg/l <0,002 0,019 0,0154 0,0045 0,004 0,0153 <0, I µg/l 4,11 3,34 3,41 2,23 3,67 2,54 1,32 <1 Li µg/l 15,3 15,1 11,1 9,59 14,6 12,1 0, Mn µg/l <0,03 0,196 <0,03 0,0301 <0,03 0,298 0, Mo µg/l 1,02 1,24 0,648 0,859 0,82 1,09 0, Ni µg/l <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 0,0664 <0,05 <0,05 P µg/l 47,6 48,7 46,3 61,2 48,1 51,9 51, Pb µg/l 0,0948 0,0304 0,0636 0,0273 0,0656 0,0295 0,0322 <0,01 Rb µg/l 8,56 8,87 3,66 4,38 6 7,05 0, Sb µg/l 0,0223 0,0187 0,0163 0,0153 0,0173 0,0286 0, Se µg/l 0,352 0,546 0,539 0,584 0,581 0,526 0, Sn µg/l <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 Sr µg/l 21,2 24, ,2 18,2 18,6 7, Th µg/l <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 Ti µg/l 0,0201 1,03 0,0228 0,117 0,0268 0,295 0, Tl µg/l <0,005 <0,01 <0,005 <0,01 <0,005 <0,01 <0,005 <0,01 U µg/l 0,0046 0,0344 0,0068 0,0119 <0,0005 0,0251 <0, V µg/l 42,7 46,5 39,3 38,9 40,1 38,9 28, W µg/l 0,27 0,283 0,194 0,213 0,217 0,234 0, Zn µg/l 0,497 0,414 0,677 0,491 0,533 0,503 0,

20 Tafla 2c. Efnasamsetning vatns snefilefni Staður nr Staðsetning Rifós Rifós Lón Lón Fjöll vatnsból Fjöll vatnsból Fjöll Fjöll Ár S S S S Sýni númer HK HK HK HK Dagsetning Hitastig C 11,5 10,9 5,6 4,8 2,6 2,8 3,8 2,9 Ag µg/l <0,005 <0,05 <0,005 <0,05 <0,005 <0,05 <0,005 <0,05 Al µg/l 6,17 8,63 5,77 12,3 4,56 7,52 14,8 19,3 As µg/l 0,158 0,0585 0,15 0,143 0,0853 0,114 0,225 0,261 Au µg/l <0,001 0,002 0,0013 0,0026 <0,001 0,0025 0,0014 0,0015 B µg/l 12,3 12,2 <10 8,57 <10 7,53 <10 11,1 Ba µg/l 0,0992 0,151 0,092 0,0572 <0,01 <0,01 <0,01 0,0927 Br µg/l 9,52 33,7 <1 29,9 12,1 29,1 <1 25,8 Cd µg/l <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 Co µg/l <0,005 0,0088 <0,005 0,0085 <0,005 0,0139 <0,005 0,0075 Cr µg/l 0,81 0,86 0,392 0,51 0,136 0,216 0,0702 0,114 Cs µg/l <0,03 <0,03 <0,03 <0,03 <0,03 <0,03 <0,03 <0,03 Cu µg/l 0,801 0,495 0,936 0,432 <0,1 0,154 0,177 <0,1 Fe µg/l <4 <0, ,0023 <4 0, ,0013 Ga µg/l 0,0372 0,0166 0,0632 0,071 0,185 0,169 0,656 0,553 Ge µg/l 0,315 0,161 0,0548 0,0192 <0,05 <0,001 <0,05 0,0167 Hg µg/l <0,002 0,0077 <0,002 0,0056 <0,002 0,0062 <0,002 0,0074 I µg/l <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 Li µg/l 1,31 1,36 0,611 0,731 0,109 0,0307 0,0483 0,0229 Mn µg/l <0,03 <0,03 <0,03 0,0498 0,0505 <0,03 <0,03 <0,03 Mo µg/l 0,215 0,253 0,174 0,23 0,1 0,111 0,147 0,186 Ni µg/l <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 P µg/l 75,5 77,7 43,6 62,7 18,5 15,7 8,9 9,35 Pb µg/l 0,0578 <0,01 0,0391 <0,01 <0,01 <0,01 0,0177 <0,01 Rb µg/l 1,99 1,95 1,09 1,18 0,0366 0,0577 <0,03 <0,03 Sb µg/l 0,0153 0,0108 0,0114 <0,01 <0,01 <0,01 0,0103 <0,01 Se µg/l 0,242 0,333 0,155 0,214 0,109 0,184 0,204 0,254 Sn µg/l <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 Sr µg/l 10,1 9,54 5,74 5,76 0,567 0,641 0,587 0,643 Th µg/l <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 Ti µg/l 0,0404 0,0478 0,0268 0,285 0,0328 0,0791 0,0524 0,0982 Tl µg/l <0,005 <0,01 <0,005 <0,01 <0,005 <0,01 <0,005 <0,01 U µg/l 0,0021 0,0089 <0,0005 0,0061 <0,0005 0,0254 <0,0005 0,0055 V µg/l 35,4 35,6 21,5 24,8 7,81 7,79 12,3 13,1 W µg/l 0,204 0,197 0,16 0,168 <0,05 0,0905 <0,05 0,0601 Zn µg/l 1,57 1,1 1,83 0,889 0,227 0,239 0,323 0,657 13

21 Tafla 2d. Efnasamsetning vatns snefilefni Staður nr Staðsetning Þorvalsdsstaðaá Þorvalsdsstaðaá Ár S Sýni númer HK Dagsetning Hitastig C 2,9 2,7 Ag µg/l <0,005 <0,05 Al µg/l 7,24 11,8 As µg/l 0,0608 0,0792 Au µg/l 0,0012 <0,001 B µg/l <10 5,43 Ba µg/l 0,047 0,0583 Br µg/l 1,18 32,4 Cd µg/l <0,002 <0,002 Co µg/l <0,005 0,0093 Cr µg/l 0,225 0,292 Cs µg/l <0,03 <0,03 Cu µg/l 0,203 0,158 Fe µg/l <4 0,0005 Ga µg/l 0,0908 0,0864 Ge µg/l <0,05 0,0193 Hg µg/l 0,0045 0,0025 I µg/l <1 <1 Li µg/l 0,54 0,509 Mn µg/l <0,03 <0,03 Mo µg/l 0,0919 0,0978 Ni µg/l <0,05 0,0717 P µg/l 41,1 39,9 Pb µg/l 0,0223 0,0157 Rb µg/l 0,879 0,886 Sb µg/l <0,01 <0,01 Se µg/l 0,0727 0,143 Sn µg/l <0,05 <0,05 Sr µg/l 4,67 4,47 Th µg/l <0,02 <0,02 Ti µg/l 0,0437 0,0406 Tl µg/l <0,005 <0,01 U µg/l <0,0005 0,0029 V µg/l 17,1 20,8 W µg/l 0,0764 0,0975 Zn µg/l 0,735 0,79 14

22 Heimildaskrá Bragi Árnason Groundwater systems in Iceland traced by deuterium. Reykjavík. Societas Scientiarum Islandica, 236s. Craig, H Isotopic variations in meteoric waters. Science, 133, Hrefna Kristmannsdóttir Sýnataka á heitu og köldu vatni til jarðefnafræðilegar mælinga.. Verklegar leiðbeiningar fyrir námskeiðið Vatnafræði og gæði vatns VAG1103. Háskólinn á Akureyri, Auðlindadeild, Skýrsla HK 04/10, 11 s. Hrefna Kristmannsdóttir og Valur Klemensson, Grunnvatnsrannsóknir á Norðausturlandi. Skilgreining á grunnástandi og tillögur um framtíðareftirlit með hugsanlegum breytingum á grunnvatnsstraumum í kjölfar vinnslu á háhitasvæðum. Landsvirkjun LV 2007/086, Reykjavík, 50s. Kristmannsdóttir H., Sveinbjörnsdóttir, Á. E. and Heinemeier, J., Evolution and origin of geothermal brines in Öxarfjörður NE Iceland. Water Rock Interaction. Bullen &Wang (eds.), Taylor and Francis Group, London, Valur Klemensson, Effects of geothermal utilization on the groundwater systems north of Þeistareykir and Gjástykki. A master of Science thesis from the School of Forest Science and Resource Management, Technische Universität München, 73s. 15

23 Viðauki I: Aðferðir við sýnatöku og greiningar Framkvæmd sýnatöku Sýnum úr lindunum var safnað með því að dæla vatninu upp gegnum silíkonslöngu með Cole Parmer Masterflex sýnatökudælu, þar sem sýnin komast ekki í neina snertingu við annað en silíkonslönguna, sem liggur um hausinn á dælunni. Sýnin voru síuð með 0,2 µm síu í síuhaldara úr tefloni. Sýni úr borholunni á Eyvindarstöðum var dælt upp með sogdælu gegnum víða plastslöngu og síðan var safnað á sama hátt og úr lindunum. Við sýnatöku á sýnum til málm og snefilefnagreininga voru notaðir einnota latexhanskar, svo og við sýringu sýnanna. Sýra til sýringar var sérhreinsuð og háhrein fullmettuð HNO 3 og var skammtað með einnota pípettuoddum. (Hrefna Kristmannsdóttir, 2004). Safnað var eftirfarandi tegundum sýna: 1. Í 300 ml glerflösku ómeðhöndluðu sýni (Ru), til mælinga á ph, karbónati og rafleiðni. 2. Í 200 ml plastflösku síuðu sýni (Fu), til mælinga á anjónum. 3. Í 50 ml brúna glerflösku síuðu sýni (Fu), til vetnis og súrefnissamsætumælinga. 4. Í 1000 ml brúna glerflösku síuðu sýni (Fu), til kolefnissamsætumælinga (5 6 dropar af mettaðri kvikasilfurklóríðlausn settir í sýnið). 5. Í 200 ml sýruþvegna flösku, síuðu sýrðu sýni (Fa), sýrðu með 1 ml af háhreinni, mettaðri saltpétursýru (HNO 3 ) (sérhreinsaðri) frá rannsóknarstofunni í Luleå í Svíþjóð til mælinga á aðalmálmum, brennisteini og snefilefnum. 6. Í 250 ml glerflösku ómeðhöndluðu sýni (Ru), til mælinga á Radoni. Mælingar Rafleiðni var mæld í mörkinni með feltmæli af gerðinni YSI EC 300. Sýni til mælinga á ph, karbónati og rafleiðni með nákvæmari mæli, Cole Parmer, EC en í mörkinni (sýni nr. 1) eru látin standa yfir nótt á rannsóknarstofu og þá er mælt ph, basavirkni (alkalínitet)/karbónat og leiðni. ph er mælt beint í flösku hrært í með segulhræru á meðan. Heildarstyrkur karbónats er mælt með ph títrun (með 0,1 N HCl) niður í ph 3,8 og er baktítrað eftir að búið er að blása köfnunarefni í gegnum sýnið í um 15 mínútur til að losna við CO 2 úr því. Títrað svo tilbaka (með 0,1 N NaOH) upp í ca. 8,3. Basavirkni og heildarkarbónat er einnig mælt með 794 Basic Titrino títrator (Mynd 10). 16

24 Anjónirnar klóríð (Cl) og flúor (F) (sýni nr. 2) eru mæld á jónagreini á rannsóknarstofu í Luleå. Í þeim tilvinum þar sem styrkur flúors var lægri en 0,15 mg/l voru mælingarnar endurteknar með selektróðu við sömu rannsóknarstofu. Stöðugar samsætur, vetni, súrefni og kolefni 13 ( 13 C) (í sýni nr. 3) eru mældar á massagreini Raunvísindastofnunar Háskóla Íslands og kolefni 14 ( 14 C) (í sýni nr. 4) er mælt af samstarfsaðilum þeirra í Danmörku með svokölluðum hraðli til að auðga sýnið. Helstu málmar, natríum (Na), kalíum (K), kalsíum (Ca), magnesium (Mg), járn (Fe), ál (Al), strontium (Sr) svo og efnin kísill (SiO 2 ), bór (B), og brennisteinn (S) voru mæld á ICP AES tæki í Luleå (sýni nr. 5). Snefilefnin silfur (Ag), ál (Al), arsen (As), gull (Au), bór (B), baríum (Ba), bróm (Br), kadmíum (Cd), kóbalt) Co, króm (Cr), sesíum (Cs), kopar (Cu), járn (Fe), gallíum (Ga), germaníum (Ge), kvikasilfur (Hg), joð (I), liþíum (Li), mangan (Mn), molybden (Mo), nikkel (Ni), fosfór (P), blý (Pb), rúbidíum (Rb), antímon (Sb), selen (Se), tin (Sn), strontíum (Sr), þóríum (Th), titan (Ti), þallíum (Tl), úran (U), vanadíum (V), volfram (W) og sínk (Zn) eru mæld (sýni 5) á ICP MS tæki á rannsóknarstofu í Luleå í Svíþjóð. Radon er mælt í ómeðhöndluðu sýni (sýni 6) með geislanema innan viku á Raunvísindastofnun Háskóla Íslands. Sum efni geta verið ýmist aðalefni eða snefilefni eins og t.d. kalíum, flúor og ál og eru því oft mæld með tveimur mismunandi aðferðum. Í þeim sýnum sem kalíum er í lægri styrk en 0,5 mg/l var það þannig endurmælt með atómísogsaðferð til að fá meiri næmni. Mynd 4. Starfsmenn að mælingu með ph mæli og Basic Titrino títrator á rannsóknarstofunni. 17

25 Tafla3. Áætluð mælióvissa fyrir mismunandi efni Mælióvissa ph/ C ±0.1 SiO 2 mg/l ±15% B mg/l ±20% Na mg/l ±13% K mg/l ±13% Ca mg/l ±12% Mg mg/l ±12% Sr mg/l ±13% Fe mg/l ±0,0005 Al mg/l ±18% CO 2 mg/l ±0.2 mg/l H 2 S mg/l ±0.003 mg/l Leiðni. S/cm v.25 C ±10S/cm v.25 C O 2 mg/l ±0.02 mg/l SO 4 mg/l ±7% Cl mg/l ±7% F mg/l ±6% As g/l Ba g/l ±20% Br g/l Cd g/l Co g/l Cr g/l ±20% Cu g/l ±20% Hg g/l ±13% Li g/l Mn g/l Mo g/l Ni g/l P g/l Pb g/l Zn g/l ±25% 18

26 19

27 Viðauki II: Lýsing sýnatökustaða 1. Vatnsból Kópaskers Staður nr. 1 Katastaðalind Hnit: N66 16,067 W 16 22, Lyngásgjá, norðan vegar Staður nr. 2 Hnit: N66 02,748 W16 35,545 20

28 3. Keldunes Staður nr. 3 (Hæll 5) Hnit: N 66 04,579 W16 41, Vestan Kelduness, austast á vatnsbakkanum Staður nr. 4 (Hæll 6) N 66 04,581 W16 41,053 21

29 5. Höfðabrekka Staður 5 Höfðabrekka vestan við syðstu vatnstotuna (Hæll 7) N 66 04,633 W16 41, Árlax vestur Staður nr. 6 (Hæll 8) Hnit: N 66 04,852 W16 42,662 22

30 7. Brunnárósar (Árlax austur) Staður 7 (Hæll 9) N 66 04,871 W16 42, Krossdalur Staður 8 (Hæll 8) N 66 04, 781 W16 43,753 23

31 9. Rifós seiðaeldisstöð Staður 9 (Hæll 3) N 66 06,148 W16 54, Lón ullarþvottalind Staður 10 (Hæll 1) N 66 05,8320 W 16 55,351 24

32 11. Fjöll vatnsból Staður nr. 11 N 66 04,864 W16 57, Fjöll Staður nr. 12 lind sunnan bæjar (Hæll 4) N 66 04,219 W16 57,566 25

33 13. Þorvaldsstaðaá Staður 13 N 66 01,408 W17 19,128 26

34

35 April 2006