Integration of geological, geophysical and contaminant data for contaminated site investigation at Grindsted stream

Transkript

1 Integration of geological, geophysical and contaminant data for contaminated site investigation at Grindsted stream Nicola Balbarini, Vinni Rønde, Anne Sonne, Ursula McKnight, Philip J. Binning, Poul L. Bjerg, Technical University of Denmark Pradip Kumar Maurya, Gianluca Fiandaca, Anders Vest Christiansen, Esben Auken, Aarhus University Ingelise Møller Balling, Knud Erik S. Klint Geological Survey of Denmark and Greenland and many other co-workers

2 Grundvands- og transportmodeller G Undersøgelser af Nye boringer en forurenet grund Konceptuelle modeller Vandprøver Geologisk tolkning Hydraulisk test

3 Geofysik Grundvands- og transportmodeller G Undersøgelser af Nye boringer en forurenet grund Konceptuelle modeller Vandprøver Geologisk tolkning Hydraulisk test

4 Grindstedværket N Chlorerede opløsningsmidler Medicinprodukter

5 Kote (m DVR90) 1. Øverste fane: Placeret ca 3-8 mut Chlorerede ethener Stærkt reducerede redox-forhold C D C D B Ethylcarbamate (µg/l) A 2. Dyb fane: Sand Under lerlaget (20-40 mut) Medicinprodukter Ler B 10 A 0-10 Sand

6 DCIP måling Direct Current, DC resistivity, ρ Induced Polarization, IP Chargeability, m 0 DC IP

7 Gamma Resistivity Chargeability

8 Geologien Gamma Resistivity Chargeability mut 0 2 Finsand med grus Sandet ler med grus Fin/mellemsand med grus Lersand med grus Mellemsand Ler Brunkul

9 Lerlag identificeret med 3D DCIP setup Høj chargeability lag(>50 mv/v) 10 m

10 Elektrisk resistivitet fra DC [ohm m] Resistivitet og elektrisk ledningsevne Archie s law (Archie, 1942): ρ 0 = F 1 EC y = 4.08x R² = 0.89 F: formation faktor ρ 0 : elektrisk resistivitet [ohm-m] 200 EC: ledningsevne [S/m] /ledningsevne [ohm m]

11 Hvad kan vi bruge ledningsevne til? DC Archie s law Ledningsevne Uorganiske stoffer

12 Hvad kan vi bruge ledningsevne til? DC Archie s law Ledningsevne Indirekte Uorganiske stoffer: Faneindikatorer Bromid Chlorid Organiske stoffer: Samme kilde

13 Dyb fane Hvad kan vi bruge ledningsevne til? DC Archie s law Ledningsevne Indirekte Uorganiske stoffer: Faneindikatorer Bromid Chlorid Organiske stoffer: Samme kilde HCO3- Cl- SO42- NO3- Br-

14 Dyb fane Hvad kan vi bruge ledningsevne til? DC Archie s law Ledningsevne Indirekte Organiske stoffer: Samme kilde Uorganiske stoffer: Faneindikatorer Bromid Chlorid REDOX Jern Sulfat HCO3- Cl- SO42- NO3- Br-

15 Dyb fane Øverste fane Hvad kan vi bruge ledningsevne til? DC Archie s law Ledningsevne Indirekte Organisks: Samme kilde Uorganisks: Faneindikatorer Bromid Chlorid REDOX Jern Sulfat

16 Øverste fane Hvad kan vi bruge ledningsevne til? DC Archie s law Ledningsevne Indirekte Organiske stoffer: Samme kilde BTEX Chl opløsningsmidler Uorganiske stoffer: Faneindikatorer Bromid Chlorid REDOX Jern Sulfat

17 Øverste fane Hvad kan vi bruge ledningsevne til? DC Archie s law Ledningsevne Indirekte Organiske stoffer: Samme kilde BTEX Chl opløsningsmidler Uorganiske stoffer: Faneindikatorer Bromid Chlorid REDOX Jern Sulfat

18 Dyb fane Hvad kan vi bruge ledningsevne til? DC Archie s law Ledningsevne Indirekte Organiske stoffer: Samme kilde BTEX Chl opløsningsmidler Uorganiske stoffer: Faneindikatorer Bromid Chlorid REDOX Jern Sulfat HCO3- Cl- SO42- NO3- Br-

19 Hvordan kan geofysikken bruges i undersøgelser af en forurenet grund? Geofysik kan bruges til at identificere hydrogeologisk kontinuitet mellem boringer Geofysik kan give indirekte informationer om koncentrationer af uorganiske og organiske stoffer hjælpe med at planlægge vandprøvetagning støtte fortolkning af boringsdata Forståelse af kilden og processerne der påvirker EC er nødvendigt for at undgå forkert fortolkning

20 Geofysik Grundvand- og transportmodeller G Undersøgelser af Nye boringer en forurenet grund Konceptuelle modeller Vandprøver Geologisk tolkning Hydraulisk test

21 Acknowledgements GEOlogical, geophysical and CONtaminant monitoring technologies for contaminated site investigation. Research institutions Industry partners Funding:

22

23

24 DCIP måling Direct Current, DC resistivity, ρ Induced Polarization, IP Chargeability, m 0

25 30 m Resistivitet og chargeability udfra 3D DCIP Høj chargeability lag (> 50 mv/v) Legeme med lav resistivitet (<50 ohm m)

26 Depth Depth Resistivitet og ledningsevne Resistivity [ohm m] Resistivity [ohm m] B B1 B5 20 B EC [ms/m] Resistivity B5 Resistivity B1 EC B5 EC B Resistivity calculated from EC [ohm m] Formation factor = 4

27

28 30 m Resistivitet og chargeability udfra 3D DCIP Shallow plume Deep plume

29 30 m Resistivitet og chargeability udfra 3D DCIP Shallow plume Vinylchlorid Deep plume

30 Kote [m DVR90] Geophysics to plan boreholes locations 7 m Afstand [m] 2 m

31 Lav resistivitet område ud at forureningsfanen fra 3D DCIP Resistivitet 20m under terræn A B A B Electrode distance 7 m 2 m