KAN MIP ANVENDES SOM VÆRKTØJ TIL VURDERING AF IN SITU SRD AFVÆRGE I MORÆNELER?

Transkript

1 KAN MIP ANVENDES SOM VÆRKTØJ TIL VURDERING AF IN SITU SRD AFVÆRGE I MORÆNELER? Ida Damgaard 1, Dorte Moon Pade 1, Aikaterini Tsitonaki 2, Henriette Kerrn-Jespersen 3, Poul L. Bjerg 1, og Mette M. Broholm 1 1 DTU Miljø, 3 Orbicon; 3 Region Hovedstaden idda@env.dtu.dk

2 In situ afværge med SRD i moræneler Sortebrovej Gl. Kongevej Rugårdsvej

3 Monitering Grundvandsmonitering Detaljeret prøvetagning af intakte kerner

4 Molar fraction 158 Molar fraction Molar fraction Molar fraction Molar fraction Grundvandsmonitering Gl. Kongevej 1,8,6,4,2 1,8,6,8,6 1 1,8 Source - Source - Groundwater - B,6Source - Groundwater - B37 Source - Groundwater - B37 Plume - Groundwater - B39 Time (days),6 TCE cis-dce Time,4 (days) TCE,4 cis-dce VC Time (days),2 TCE cis-dce,2 VC Ethene Ethene VC Time (days) Time (days) cis-dce,4,4,2,2 1,8 Source - Groundwater - B37 Time (days) TCE (Region Hovedstaden, 211) TCE

5 Depth (m b.s.) Injektion af donor og bakterier Depth (m b.s.) Injektion af donor og bakterier Molar fraction Molar fraction Molar fraction Molar fract Molar f,6 Grundvandsmonitering,4,2og intakte kerner,4 Gl. Kongevej,2,2 1,8,6,4,6 Plume - Groundwater - B39 Source - Groundwater - B37 1,8,6,4 Source - Groundwater - B37,2,2 Time (days) Ethene TCE cis-dce VC Ethene VC Plume - Core1 - day Time (days) Time (days) Source - Core2 - day cis-dce,2,4,6,8 1,2,4,6,8 1 TCE 4,52 3,38 4,53 3,41 4,55 3,43 4,57 3,47 4,59 3,52 4,78 4,84 3,62 4,88 6,31 4,9 6,36 4,91 6,39 4,93 6,41 4,95 6,44 4,97 6,46 5,2 6,49 5,9 6,55 5,11 5,13 6,88 5,15 7, 5,22 7,4 5,27 7,7 5,29 5,31 7,9 5,36 7,11 5,38 7,12 7,14,4 Time (days) TCE Time (days) TCE cis-dce Time (days) TCE cis-dce VC

6 Depth (m b.s.) Injektion af donor og bakterier Depth (m b.s.) Injektion af donor og bakterier Molar fraction Molar fraction Molar fraction Molar fract Molar f,6 Grundvandsmonitering,4,2og intakte kerner,4 Gl. Kongevej,2,2 1,8,6,4,6 Plume - Groundwater - B39 Source - Groundwater - B37 1,8,6,4 Source - Groundwater - B37,2,2 Time (days) Ethene TCE cis-dce VC Ethene VC Plume - Core1 - day Time (days) Time (days) Source - Core2 - day cis-dce,2,4,6,8 1,2,4,6,8 1 TCE 4,52 3,38 4,53 3,41 4,55 3,43 4,57 3,47 4,59 3,52 4,78 4,84 3,62 4,88 6,31 4,9 6,36 4,91 6,39 4,93 6,41 4,95 6,44 4,97 6,46 5,2 6,49 5,9 6,55 5,11 Grundvandet repræsenterer ikke hvad 5,13 6,88 5,15 5,22 der sker i systemet kernerne viser 7, 5,27 7,4 7,7 5,29 5,31 det realistiske billede 7,9 5,36 7,11 5,38 7,12 7,14,4 Time (days) TCE Time (days) TCE cis-dce Time (days) TCE cis-dce VC

7 Monitering i lermatrice Detaljeret prøvetagning af intakte kerner??

8 Monitering i lermatrice Detaljeret prøvetagning af intakte kerner In situ undersøgelse MIP kombineret med felt GC??

9 MIP kombineret med felt GC MIP - Detektorer Electron capture detector (ECD): - Halogenerede organiske stoffer (høj sensitivitet) - Chlorerede ethener og ethaner Flame ionization detector (FID): - Aliphatiske kulbrinter, chlorinated ethener og ethaner og methan - Total indhold Felt GC Gas chromatografi (GC): - Flygtige og semi flygtige organiske stoffer på gasform kan blive identificeret - Relative koncentrationer: PCE, TCE, cis-dce, trans-dce, 1,1-DCE, VC - Kontinuerlig måling - Måling for hver 3 cm på gas sidestrøm

10 MIP kombineret med felt GC MIP - Detektorer Electron capture detector (ECD): - Halogenerede organiske stoffer (høj sensitivitet) - Chlorerede ethener og ethaner Flame ionization detector (FID): - Aliphatiske kulbrinter, chlorinated ethener og ethaner og methan -Total indhold Felt GC Gas chromatografi (GC): - Flygtige og semi flygtige organiske stoffer på gasform kan blive identificeret - Relative koncentrationer: PCE, TCE, cis-dce, trans-dce, 1,1-DCE, VC - Kontinuerlig måling - Måling for hver 3 cm på gas sidestrøm

11 Depth (m b.s.) Depth (m b.s.) Depth (m b.s.) 3 MIP og felt GC Der er i nogle tilfælde forskydninger 4 mg/m mellem observationerne af TCE og udslaget på ECD detektoren 3 Lav udslag lav relativ TCE konc 6 2, M11 mg/m M12 mg/m M13 mg/m E+ 2.E+8 4.E 6 EDC (uv) 3, 4, 5, 6, 7 TCE 8 cis-dce.e+ 2.E+8 4.E EDC VC (uv) ECD TCE 7, cis-dce 8,,E+ 2,E+8 4,E+8,E+ 2,E+8 4,E+8,E+ 2,E+8 4,E+8 VC ECD ECD (uv) EDC (uv) ECD (uv)

12 Depth (m b.s.) Depth (m b.s.) Depth (m b.s.) 3 MIP og felt GC 3 6 mg/m3 2 4 Områder hvor nedbrydningsprodukter er 2 dominerende observeres ikke altid 5 med MIP alene 4 2, M11 mg/m M12 mg/m M13 mg/m E+ 2.E+8 4.E 6 EDC (uv) 3, 4, 5, 6, 7 TCE 8 cis-dce.e+ 2.E+8 4.E EDC VC (uv) ECD TCE 7, cis-dce 8,,E+ 2,E+8 4,E+8,E+ 2,E+8 4,E+8,E+ 2,E+8 4,E+8 VC ECD ECD (uv) EDC (uv) ECD (uv)

13 Felt GC vs intakte kerner GC/MS jord prøver Masse spectrometer (MS): - Organiske stoffer der kan fraktioneres til ioner, radicaler eller neutrale molekyler - Høj sensitivitet - Identifikation og kvantification af specifikke stoffer - Anvendelig til estimering af masse

14 Felt GC vs intakte kerner Jord vand - luft Fordeling mellem luft og vand K H 25ºC (Kjeldsen and Christensen, 1996) Fordeling mellem jord og vand (ved linear sorption) K d clay till L/kg (Lu et al., 211) Chlorerede ethener Tetrachlorethen (PCE) Trichlorethen (TCE) ,2-cis-dichloroethen (1,2-cis-DCE) Vinylchlorid (VC) ??

15 Felt GC vs intakte kerner Jord vand - luft Fordeling mellem luft og vand K H 25ºC (Kjeldsen and Christensen, 1996) DOD=33% cisdce DOD=66% VC DOD=1 ethen Fordeling mellem jord og vand (ved linear sorption) K d clay till L/kg (Lu et al., 211) Chlorerede ethener Tetrachlorethen (PCE) Trichlorethen (TCE) ,2-cis-dichloroethen (1,2-cis-DCE) Vinylchlorid (VC) ??

16 Depth (m b.s.) DOD=33% cisdce Felt GC vs intakte kerner DOD=66% VC DOD=1 ethen C1 - M11 C2 - M12 C3 - M13 2. DOD (%) DOD (%) DOD (%) DOD (%) DOD - MIP DOD - Kerner

17 Depth (m b.s.) DOD=33% cisdce Felt GC vs intakte kerner DOD=66% VC DOD=1 ethen C1 - M11 C2 - M12 C3 - M13 2. DOD (%) DOD (%) DOD (%) DOD (%) DOD - MIP DOD - Kerner

18 Vægtet gennemsnit af DOD MIP og kerner C G lt e F - D O D DOD - Kerner Nedbrydning i lermatrix Nedbrydning i zoner omkring sand slirer Nedbrydning i lermatrix Ingen nedbrydning

19 Vægtet gennemsnit af DOD MIP og kerner C G lt e F - D O D DOD - Kerner Nedbrydning i lermatrix Nedbrydning i zoner omkring sand slirer Nedbrydning i lermatrix Ingen nedbrydning

20 Vægtet gennemsnit af DOD MIP og kerner

21 Konklusion ECD detektor alene identificerer ikke dybder hvor nedbrydningsprodukter er dominerende DOD fundet ved felt GC og i intakte kerner er i samme niveau Diskrete udsving fundet ved intakt kerneprøvetagning opnåes ikke ved MIP kombineret med felt GC potentiel overvurdering af nedbrydning ved MIP kombineret med felt GC KAN MIP ANVENDES SOM VÆRKTØJ TIL VURDERING AF IN SITU SRD AFVÆRGE I MORÆNELER? Ja, men der er mulighed for overvurdering Der er behov for et kvantitativt mål til vurdering af udviklingen ved fx masse beregning evt representativ prøvetagning Nødvendigt med resultater fra flere lokaliteter for at se om resultaterne er reproducerbare

22 Tak Region Hovedstaden samt forskningsprojektet Innovative Remediation and Assessment Technologies for Contaminated Soil and Groundwater (REMTEC) Teknikere på DTU Miljø for assistance i felt og laboratorium samt med grafik Probing der har udført MIP med felt GC Referencer: og