Udvikling og afprøvning af FluxSampler. Vingsted Hydrogeolog Jesper Albinus

Størrelse: px

Starte visningen fra side:

Download "Udvikling og afprøvning af FluxSampler. Vingsted Hydrogeolog Jesper Albinus"

Clara Bjerregaard
7 år siden
Visninger:

1 Udvikling og afprøvning af FluxSampler Copyright Copyright Grontmij Grontmij A/S A/S CVR CVR Vingsted Hydrogeolog Jesper Albinus

2 Flux Sampleren er et udviklingsarbejde i Partnerskab mellem Sorbisense A/S, Region Hovedstaden, Hubert de Jonge Mads Terkelsen Grontmij, Jesper Albinus og Steffen Damgaard

3 Indhold 3 Introduktion: Baggrund for udviklingsarbejdet Fordele ved passive fluxmålinger Samplerens opbygning Stof flux: Adsorbant Vand flux: Sporsalt Retningsbestemmelse: 3 kamre Afprøvning og validering Eksperimentelle resultater i laboratorium / Proof of concept Hydrauliske egenskaber Prototype afprøvning i felten Konklusioner

4 Introduktion Baggrund for udviklingsarbejdet Sorbiceller til passiv prøvetagning, tidsvægtet og niveaubestemt Ønske om integrerede målinger af forureningsbevægelse i grundvandet Vandflux stofflux - retningsbestemt Fordele ved passive fluxmålinger: Én arbejdsgang, til erstatning af potentialebillede (mindst 3 boringer) pumpetest eller slugtest (til bestemmelse af k-værdi) pumpning for vandprøveudtagning Niveaubestemt prøve, strømningsbillede forstyrres ikke Ulemper? Eller udfordringer..

PDF Stof flux: Adsorbant, stor kapacitet Kapacitet må ikke overskrides Vand flux:

5 Samplerens opbygning Permeabel cylinder, diameter 50 mm (til Ø63 mm filterboringer) Længde 25 cm FluxR6-3D.PDF Stof flux: Adsorbant, stor kapacitet Kapacitet må ikke overskrides Vand flux: Sporsalt Spredningshastighed Udvaskning proportional med gennemstrømning Fuldstændig udvaskning skal undgås Retningsbestemmelse: 3 kamre

6 Tværsnit af flux sampler i aquifer Permeabilitet (laboratorium) k sampler = 1,5E-4 m/s Ideal situation hvor k sampler = k 0, sediment q sampler = q o, sediment Illustration: Sorbisense

7 Tværsnit af flux sampler i aquifer Flow divergens hvis k sampler < k 0, sediment = q / q o = 2k sampler / (k sampler + k o, sediment ) <1 (Hatfield et al. 2004) Illustration: Sorbisense

8 Tværsnit af flux sampler i aquifer Flow convergence if k sampler > k 0, sediment -> 2 for k sampler >> k 0, sediment (see Hatfield et al. 2004)

10 Afprøvning og validering 10 Eksperimentelle resultater i laboratorium / Proof of concept Hydrauliske egenskaber Prototype afprøvning i felten Periode Feltudfordringer Laboratorieudfordringer Fortolkningsudfordringer

Afprøvning og validering VANDFLUX (laboratorium) Horisontal vandflux i sandfyldt kasse Sporsalt opløsning moniteret ved simple målinger af top af

11 Afprøvning og validering VANDFLUX (laboratorium) Horisontal vandflux i sandfyldt kasse Sporsalt opløsning moniteret ved simple målinger af top af salt Konklusion: Vandflux proportional med saltudvaskning Konklusion: Diffusiv udvaskning lille, få procent af total i felten 11 Illustration: Sorbisense

12 Afprøvning og validering STOF diffusion (laboratorium) TCE-forurenet vand i sandfyldt kasse Måling af TCE indhold i adsorbant efter 1,7 og 28 dage Konklusion: Diffusion/startopsamling meget lille, få procent af total i felten 12 Illustration: Sorbisense

13 Test af uønsket stofopsamling Diffusionsbidrag Diffusionsbidraget vokser med tiden ubetydeligt efter 1 og 7 dage, men kan måles efter 4 uger. Bidraget er lavt i forhold til total. Felt test af monteringsbidrag Monteringsbidraget er ubetydeligt. Koncentrationer under µg/l giver ikke et målbart bidrag ved ned- og optagning. Ved høje koncentrationer opsamles ved ned- og optagning i alt ca. 2-3 % af 10 ugers opsamling

14 Afprøvning i felten Tidligere undersøgte lokaliteter: Sand, kalk, chlorerede Velbelyst strømning/gradient/k-værdi (ofte kun få oplysninger om k i boring) Skuldelev: 4 stk. (cirka 2 uger) Konklusion: Periode skulle forlænges, da flux var lille Design skulle ændres for at reducere montageflux Blokland, Albertslund: 3 stk. (10 uger) Naverland, Glostrup: 3 stk. (10 uger) Skolevej, Tåstrup: 3 stk. (10 uger) Bymosevej, Helsinge: 5 stk. (10 uger) Skuldelev: 2 stk. (27 uger) Genvalgte boringer: 3 stk. (13 uger) Montageflux nu få procent

15 Afprøvning i felten 15 Rotations-stiv metalstang sikrer at orienteringen i dybden er kendt

17 Bestemmelse af Strømningsretning Fluxsampler resultat Potentialebillede

18 Tegning: Rambøll K3

22 ?? Niras

Bestemmelse af Flux (vandflux og stofflux) I Skuldelev, F30N, måles en stof-flux (sum chlorerede) på: 2012: 4 g/år/m2 2011: 24 g/år/m2 Faldet bekræftes af vandprøver og data fra Niras: 2012: 0,7

23 Bestemmelse af Flux (vandflux og stofflux) I Skuldelev, F30N, måles en stof-flux (sum chlorerede) på: 2012: 4 g/år/m2 2011: 24 g/år/m2 Faldet bekræftes af vandprøver og data fra Niras: 2012: 0,7 g/år/m2 2009: 2,4 g/år/m2 Forskel Sampler/Vandprøve 2012: 6 gange (plausibel) Horisontal flux (liter i perioden) ud fra sporsalt henh. gradient og K Niveau 2012: 1335 µg/l NB:Flux sampler i 27 uger var for meget; fuld udvaskning!

24 Bestemmelse af Flux (vandflux og stofflux) I Naverland, er der vandprøver fra K2 og K10 K3 kun Flux Sampler 2012: 1-3 g/år/m2 Niveau ved vandprøver fra Rambøll: 2011: 0,1-2 g/år/m2 Forskel Sampler/vandprøve 0,7-18 gange

25 Konklusion Vandflux (sporsalt) Geografisk variation på lokaliteten synes rimelig Rigtig størrelsesorden i forhold til beregnet Diffusionsbetinget udvaskning af sporsalt er påvist at være ubetydelig Fluxen er 3-dimensionel og en evt. vertikal komponent kan derfor påvirke resultatet Fluxen gælder kun for de 25 cm lagtykkelse

26 Konklusion fluxretning (stofflux v. resin) Total stofflux synes at være plausibel Variation i resultater af 3 kamre er inkonsistent, stofferne imellem. Retning vanskelig at konkludere. Kun beregne på tunge stoffer? ændrer lidt, men ikke nok Forskel ml. de 3 kamre er lille. (For lille?) Gennemslag mellem kamrene synes at være betydelig Analyseusikkerhed er ret høj (måske 10%) Retningen stemmer ikke godt overens med forventet retning. Retningsbestemmelse er nok behæftet med graders usikkerhed

27 Konklusion - teknisk Forbedring af monteringsrutine Evt. click-fatning ved montering sampler optages med snor Orienteringsusikkerhed skal mindskes Orientering vil altid være lidt usikker Usikkerheder Indmåling kompasretning, strømningsretning Montering Tolkning af forskelle i analyseresultater Indtegning på kort Analyseusikkerhed bør søges mindsket Usikkerhed ved homogenisering af prøve, analyse på delprøve Analyse af alt adsorbant i stedet

28 Slutslide 28 grontmij.dk

Relaterede dokumenter

Metode til måling af flux i grundvand: Sorbisense Fluxsampler

Metode til måling af flux i grundvand: Sorbisense Fluxsampler PhD. Hubert de Jonge, Sorbisense A/S, Denmark hubert@sorbisense.com Indhold Introduktion Baggrund for Fluxmålinger ved forureningsundersøgelser