Håndbog for Poreluftundersøgelser. Teknik & Administration Nr

Transkript

1 Håndbog for Poreluftundersøgelser Teknik & Administration Nr

2 2

3 INDHOLDSFORTEGNELSE 1. INDLEDNING Formål Baggrund Håndbogens opbygning Håndbogens gyldighedsområde 8 2. BAGGRUNDSVIDEN Geologi og hydrogeologi Vandindhold i umættet zone Permeabilitets forhold i den umættede zone Jord fysiske parametre Meteorologi Poreluftbevægelser i jord De forurenende stoffer Kemiske konstanter og love Damptryk Vandopløselighed Henrys lov, luft-vand ligevægt Raoults lov Sorption Fasefordeling Forureningsspredning af ikke-vandblandbare væskefaser Nedbrydeligheden af forureningskomponenter Vurdering af stoffers egnethed til poreluftundersøgelser Sammenfatning FORBEREDELSER TIL UNDERSØGELSEN Formål og strategi Fastlæggelse af strategi på baggrund af formålet Kvalitetskriterier for flygtige stoffer Detektionsgrænser og selektivitet for analyser og målinger Krav til dokumentation Baggrundsdata Historik Geologiske og hydrogeologiske oplysninger Meteorologiske data Besigtigelse Udvælgelse af prøvelokaliteter Statistisk sikkerhed for undersøgelsen Placering af prøvetagningssteder Undersøgelser af kildeområder med kendt placering Undersøgelser for ukendte punktkilder Undersøgelser af diffus forurening Valg af prøvetagningsdybder Undersøgelse af kildeområder med kendt placering Undersøgelse for punktkilder med ukendt placering eller diffus forurening Undersøgelser for påvirkning af indeklima Undersøgelse af metan ved vurdering af eksplosionsrisiko 45 3

4 4. PRØVETAGNING Etablering af prøvetagningssteder Sonder Traditionelle filterboringer Poreluftfiltre Anbefalinger Forpumpning Udførelse Fejlkilder ved forpumpning Kontrol Prøveopsamling Udførelse Absorptionsrør og direkte visende rør Udtagning i poser Udtagning i gassprøjter Udtag i evakueret flaske Udtagning i vaskeflasker Betydende faktorer ved prøvetagningen Opbevaringstid Materialernes bestandighed og egenskaber Materialers renhed Meteorologiske årsager til falsk negative resultater Kontrol af prøveopsamlingen Systemkontrol Feltblindprøver Udeluftmåling Standard addition Retablering og miljøsikring Moniteringsprogrammer og tidsseriemålinger Volumenmålinger Samtidig jord-, vand- og luftprøvetagning MÅLEINSTRUMENTER OG ANALYSER Feltmålinger/mobilt laboratorium kontra stationært laboratorium Analysemetoder Feltmålinger/analyser til poreluftundersøgelser PID FID IR-måler som feltinstrument Foto-akustisk måler som feltinstrument Felt-GC til poreluftmålinger Feltanalyser med laboratorie gaschromatograf Laboratorieanalyser med gaschromatofgrafi Analyse af kviksølv i poreluft Analyse af andre uorganiske komponenter Detektionsgrænser og opkoncentrering Absorptionsrør og passive monitorer Absorptionsrør Passive monitorer Sammenfatning, valg af analysemetode KVALITETSSIKRING Generelt om kvalitetssikring Skemaer til planlægning af en poreluftundersøgelse 78 4

5 6.2.1 Planlægning Feltskema for poreluftundersøgelse Kontrolskema for prøvetagning af poreluft Paradigma for poreluftundersøgelser REFERENCER 81 BILAGSFORTEGNELSE 85 Bilag 1 Statistiske beregninger 87 Bilag 2 Bilag 3 Fysisk- kemiske egenskaber og reference værdier for udvalgte stoffer Eksempler på gennemførelse af poreluftundersøgelser med forskellige krav til prøvetagnings- og analysestrategi Bilag 4 Informationskilder til geologiske data 107 Bilag 5 Oversigt over prøvetagningsudstyr 109 Bilag 6 Kemisk bestandighed af plastmaterialer 117 Bilag 7 Analyseudstyr 121 Bilag 8 Skemaer til planlægning, prøvetagning og kontrol af poreluftundersøgelser 135 Bilag 9 Paradigma for poreluftundersøgelser 139 5

6 6

7 1. INDLEDNING Denne håndbog er lavet efter ønske fra en række amter. RAMBØLL og NIRAS har udarbejdet et udkast til håndbogen, som efterfølgende er redigeret af Hedeselskabet og Amternes Videncenter for Jordforurening. Håndbogen er udarbejdet i et samarbejde med følgegruppen, som har været tilknyttet projektet. I følgegruppen har deltaget: Vibeke Meno, Frederiksborg Amt Mariam Wahid, Miljøkontrollen Københavns Kommune Ole F. Pedersen, Københavns Amt Dennis Bruhn, Banestyrelsen Claus Kirkegaard, HOH Vand & Miljø A/S. 1.1 Formål Håndbogen for poreluftundersøgelser skal medvirke til, at alle faser af poreluftundersøgelser fra planlægning, over udførelse til rapportering, gennemføres kvalificeret med brug af den aktuelle viden på området. Håndbogens målgruppe er dem, der planlægger, udfører og behandler sager, hvor poreluftmålinger indgår i undersøgelsen og dennes strategi. Håndbogen omfatter ikke en gennemgang af, hvorledes undersøgelsesresultater skal tolkes. 1.2 Baggrund Målinger af forureningskomponenter i jordens poreluft har vist sig at være et godt supplement til de traditionelle undersøgelsesmetoder. I mange tilfælde er poreluftmetoden teknisk og økonomisk fordelagtig i forhold til andre prøvetagningsmetoder. Flere amter benytter i dag metoden, f.eks. som en del af en registreringsundersøgelse på lokaliteter, hvor der er mistanke om forurening med flygtige komponenter. En række miljøfremmede stoffers fysisk-kemiske egenskaber betinger, at de i særlig høj grad findes i poreluften i jordens umættede zone. Det er derfor ofte hensigtsmæssigt at anvende poreluftmetoden til undersøgelse af disse forureningskomponenter. Der er ingen standard for, hvorledes undersøgelser skal udføres, og amternes sagsbehandlere har derfor udtrykt ønske om, at denne håndbog skulle give læseren baggrundsviden og retningslinier til brug ved poreluftundersøgelser. 7

8 1.3 Håndbogens opbygning Håndbogen rummer dels en række kapitler, hvis indhold kort er beskrevet i det følgende, samt en række bilag, der indeholder supplerende eller særlige oplysninger til tekstdelen. I denne sammenhæng skal bilag 9 fremhæves specielt. Dette bilag rummer en summarisk checkliste for de elementer, der bør indgå i en poreluftundersøgelse, eller som skal overvejes i forbindelse med denne. Afsnit 2 gennemgår den nødvendige baggrundsviden for poreluftundersøgelser. Kapitlet omhandler de væsentligste begreber og teorier, der danner baggrund for forståelsen af forureningsspredning i den umættede zone. Desuden beskrives de faktorer, der kan påvirke kvaliteten og pålideligheden af en poreluftundersøgelse. Afsnit 3 gennemgår detaljeret de forberedelser, der danner grundlaget for en poreluftundersøgelse. Kapitlet omhandler fastlæggelse af undersøgelsesstrategi, kvalitetskriterier for flygtige stoffer, indsamling af nødvendig baggrundsdata, besigtigelse og udvælgelse af prøvelokaliteter samt en vurdering af den statistiske sikkerhed for undersøgelsen. Afsnit 4 beskriver, hvordan den praktiske prøvetagning af poreluft udføres. Afsnit 5 er en oversigt over de mest benyttede måle- og analyseteknikker i relation til poreluftundersøgelser. Der er endvidere givet forslag til fastlæggelse af analysekvalitet. Afsnit 6 er en gennemgang af, hvorledes kvaliteten af poreluftmålinger styres og dokumenteres og eventuelt udbydes. Håndbogen består desuden af en række bilag, der indeholder supplerende eller særlige oplysninger til tekstdelen. Der er flere steder i håndbogen givet praktiske eller illustrerende eksempler. Disse er skrevet med kursiv skrift. 1.4 Håndbogens gyldighedsområde Håndbogen omfatter følgende stofgrupper: Flygtige organiske komponenter - typisk med kogepunkter under 150 o C - f.eks. aromatiske kulbrinter og chlorerede opløsningsmidler. Gasser, der måles på lossepladser: methan, kuldioxid, ilt og kvælstof. Kviksølv, da visse forbindelser kan optræde på dampform. 8

9 Håndbogen rummer en række gode råd og praktiske anvisninger, men er ikke bindende for parterne. 9

10 10

11 2. BAGGRUNDSVIDEN Planlægning, udførelse og tolkning af poreluftundersøgelser omfatter elementer fra mange fagdiscipliner som geologi, hydrogeologi, kemi og statistik. Det er vigtigt, at kende jordens egenskaber, med hensyn til transport af væsker og dampe i jordens porestruktur. En ligeså vigtig baggrundsviden er kendskabet til, hvorledes de kemiske stoffer opfører sig i det aktuelle jordmiljø, f.eks. ligevægtsbetingelser mellem forskellige faser (sorption, afdampning, opløsning osv.). Udbredelse af de miljøfremmede stoffer i jorden påvirkes desuden af ydre faktorer som variation i barometer tryk, nedbør mv. I dette afsnit gives en kort introduktion til en række af disse vigtige baggrundsemner. En grundig gennemgang af emnerne kan bl.a. søges i reference materialet. 2.1 Geologi og hydrogeologi De geologiske forhold i et område er afgørende for om der aktuelt kan gennemføres poreluftmålinger. De væsentligste parametre, nævnt efter betydning, er i denne sammenhæng: Lagdeling, homogenitet, vandindhold, porøsitet, permeabilitet og indhold af organisk kulstof. Alle parametrene har, mere eller mindre, indflydelse på, hvordan forureninger kan spredes fra en forureningskilde og om der dannes dampe, som kan måles i poreluften. Den umættede zone skal helst være sammenhængende i undersøgelsesområdet, så der er pneumatisk forbindelse til væsentlige dele af det forurenede område. Herved vil forureningskomponenter på gasfase kunne spredes fra en kilde i jorden eller en fane i toppen af grundvandszonen. Selv mindre variationer i permeabilitetsforholdene har stor betydning for, hvorledes forureningen kan spredes. Et højt vandindhold resulterer f.eks. i en nedsat permeabilitet for gasfasen, og reducere spredningsmulighederne for poreluftforureningen. Tørve- og gytjeaflejringer, der har et meget højt indhold af organisk stof og vand, vil ofte være lagpermeable. I figurerne er der vist en række eksempler på, hvorledes de geologiske forhold har betydning for anvendeligheden af poreluftmålinger til undersøgelse af en terrænnær forurening med DNAPL (ikke blandbar væske, tungere end vand). 11

12 Figur 2.1 Højpermeabel, umættet zone (f.eks. sand) med få lag med lavere permeabilitet. Poreluftmålinger er velegnede og kan indgå som en del af en miljøundersøgelse af lokaliteten. På figur 2.1 er vist en situation med en højpermeabel, sammenhængende umættet zone, typisk sand. I dette tilfælde vil afdampning fra jord- og grundvandsforurening medføre en poreluftforurening, som udbredes fra hot-spots og fra toppen af grundvandszonen. Poreluftforureningen kan relativt uhindret spredes til større områder af den umættede zone på lokaliteten, hvorfor poreluftundersøgelse - givet en hensigtsmæssig placering af prøvetagningsstederne - vil være velegnet. 12

13 Figur 2.2 Lavpermeabel, umættet zone uden sammenhængende sprækker/sandstriber (f.eks. smeltevandsler). Poreluftmålinger er ikke velegnede som del af en miljøundersøgelse af lokaliteten. Figur 2.2 viser en situation med en lavpermeabel, umættet zone, der kunne bestå af smeltevandsler eller tæt moræneler uden sammenhængende sprækker/sandstriber. Ler har typisk lav permeabilitet i den umættede zone. Poreluftforureningen i den umættede zone vil således altovervejende træffes umiddelbart omkring hot-spots i jorden, over forurenet grundvand, i geologiske vinduer eller kunstigt skabte vinduer. Der vil normalt ikke være mulighed for udtagning af brugbare poreluftprøver på grund af den lave permeabilitet. I denne situation vil poreluftundersøgelser være uegnede. 13

14 Figur 2.3 Lavpermeabel, umættet zone med sammenhængende højpermeable zoner. Poreluftmålinger kan muligvis anvendes som en del af et undersøgelseprogram. Beslutning om aktuel anvendelse afhænger dog af undersøgelsesformålet sammenholdt med metodens aktuelle muligheder/begrænsninger. Figur 2.3 viser en situation med en lavpermeabel, umættet zone med sammenhængende højpermeable zoner, svarende til ler med større sandstriber. En nyere forurening vil i denne situation ofte spredes langs og samles i de højpermeable zoner, hvori der vil kunne ske en spredning af forurening i poreluften. Såfremt de højpermeable lag identificeres (og der specifikt måles i disse zoner), kan poreluftmålinger anvendes som led i forureningsundersøgelser. Hvorvidt denne betragtning også er gælder for ældre forureninger må vurderes konkret. Det er væsentligt at skaffe flest mulige oplysninger om geologiske forhold på lokaliteter af denne type, af hensyn til planlægning og tolkning af poreluftmålinger. Når geologien kan karakteriseres som kompliceret, vil det være formålstjenligt, at fastsættelse af prøvetagningsdybder og -steder sker udfra konkrete oplysninger på stedet, svarende til boringer med borartsbeskrivelse. 14

15 Figur 2.4 Lagdelt høj-/lavpermeabel, umættet zone. Poreluftmålinger kan muligvis anvendes som en del af et undersøgelseprogram. Beslutning om aktuel anvendelse afhænger dog af undersøgelsesformålet sammenholdt med metodens aktuelle muligheder/begrænsninger. Figur 2.4 viser en situation med en lagdelt høj- og lavpermeabel umættet zone, der typisk er bestående af vekslende lag af sand og ler. Med den viste forureningssituation vil lavpermeable lag kunne adskille højpermeable lag med meget forskelligt niveau og udbredelse af poreluftforurening. Ved et tilstrækkeligt kendskab til lokalitetens geologiske opbygning vil en sådan lagdeling være erkendt, og poreluftundersøgelser kan planlægges med prøvetagning fra samtlige relevante lag og vil derved være velegnet. Ved et dårligt kendskab til geologien er der risiko for at overse den væsentligste del af forureningen beliggende ved grundvandsspejlet. Det er ligeledes her afgørende at belyse lerlagenes vandindhold. Såfremt leren har et lavt vandindhold, kan der ske en spredning af poreluftforureningen til de lag, der har pneumatisk kontakt via sprækker og mikroporer. Har leren derimod et højt vandindhold, kan den være forholdsvis tæt, og poreluftforureningen omkring grundvandsspejlet erkendes kun ved udførelse af poreluftprøvetagning tæt på grundvandsspejl. 15

16 Geologiske vinduer og kunstigt skabte vinduer har stor betydning for transporten og udbredelsen af forureningen. Betydningen af disse vinduer på spredningen af poreluftforureningen er forsøgt vist på figur 2.5. Figur 2.5 Eksempler på naturlige geologiske og menneskeskabte kunstige vinduer. De geologiske skabte og de kunstige skabte vinduer er et afgrænset område, hvorigennem den umættede zone udveksler luft med atmosfæren. Stigende og faldende lufttryk medfører henholdsvis indstrømning til eller udstrømning af luft fra den umættede zone. I relation til en poreluftmåling har dette betydning for, hvilket resultat der opnås, f.eks. i en indstrømningsperiode, vil en prøvetagning umiddelbart ved det geologiske vindue, i det værste tilfælde, resultere i værdier svarende til kvaliteten af udeluften. 16

17 Den reelle indflydelse af de geologiske vinduer og de kunstige vinduer på et aktuelt undersøgelsesresultat er usikker, men forholdene bør i alle tilfælde indgå i overvejelserne ved planlægning af en undersøgelse. I afsnit 2.2 vedr. meteorlogi er der supplerende bemærkninger til dette emne Vandindhold i umættet zone Den umættede zone er defineret ved at have et porevandstryk, der er mindre end atmosfæretrykket. Den umættede zone omfatter intervallet fra vandspejlet til terræn og inkluderer derfor også den kapilære zone umiddelbart over grundvandsspejlet. I den umættede zone vil der, over den kapilære zone, være et vandindhold på mindre end 100 % af porevolumenet. Kapillærzonen har et vandindhold, der afhængig af kornstørrelsefordelingen, kan være op til 100 % af porevolumenet. På figur 2.6 er vist en principskitse af vandindholdet i den umættede zone. Residual mætning Umættet zone Højde over vandspejlet Residual luft Kapilar stighøjde Vandspejl Procent mætning Figur 2.6 Hydrostatisk fordeling af vand i den umættede zone, efter /1/. Den maksimale vandmængde, der kan tilbageholdes af jordmatricen under fri dræning, benævnes traditionelt den residuale mætning eller markkapacitet. Det 17

18 residuale vand kan udgøre fra 15 % af porøsiteten i sand og op til 85 % i ler. Det residuale vand vil primært træffes som kapilært bundet vand, film på jordmatricen, vanddamp, kemisk bundet vand på jordpartikler og i organisk materiale. Kapillærkræfterne (hårrørskræfterne) afhænger primært af korndiameterne i jordmatricen. Fastholdelsen er størst i finkornede lag som silt og finsand (foruden lerlag). Disse lag kan - ligesom lerlag - have et højt vandindhold og optræde som laveller impermeable lag i den umættede zone i relation til poreluftens spredningsmuligheder. Jordens aktuelle vandindhold afhænger desuden af en lang række andre forhold, hvoraf især skal fremhæves: årstid, forudgående nedbør, beplantning, dræning, befæstelse. Efter en periode med meget nedbør eller efter tøbrud kan infiltrerende regnvand optræde omtrent som et vandmættet, lavpermeabelt lag, der trænger ned gennem den umættede zone. Det medfører en fortrængning af poreluftforureningen samt en midlertidig lagdeling af den umættede zone - dog af begrænset varighed. Det er vigtig at bemærke lokalitetens belægninger - og områdets karakter i øvrigt - med henblik på at vurdere, om området er en infiltrationszone for regnvand. Det er også væsentlig at få kendskab til regnvandets infiltrationsmønster, f.eks. kan en ledningsgrav eller et dræn medføre en spredning, der arealmæssig er mere omfattende eller anderledes end det var forventet ud fra geologien Permeabilitets forhold i den umættede zone Strømningsforholdene i den umættede zone er afhængig af en række fysiske egenskaber og parametre for jordmatricen. Parametre som korndiameter, porøsitet og absolut permeabilitet er relevant. De konkrete strømningsforhold er desuden bestemt af hvilke og hvor mange faser, der optræder i den umættede zone. I den umættede zone, vil der i porevolumen typisk optræde to eller tre faser, dvs. poreluft, vand og evt. fri produkt af forureningen. 18

19 Den absolutte permeabilitet afhænger kun af egenskaber ved jordens porøse struktur, mens den hydrauliske permeabilitet afhænger af egenskaber ved både den porøse struktur og fluidum (væske/gas). Sammenhængen mellem den absolutte permeabilitet (k a ) og den hydrauliske ledningsevne (K i ) er følgende, i det tilfælde, hvor et fluidum fylder hele porevolumet: K i = (ρ i g k a ) / µ i hvor: µ i er den dynamiske viskositet for fluidum. ρ i er massefylde for fluidum. g er tyngdeaccelerationen. I en situation, hvor der i et porøst medie optræder flere faser samtidigt, f.eks. poreluft og vand, vil permeabiliteten for de enkelte faser afhænge af deres andel af porevolumet (porøsiteten). I dette tilfælde anvendes den relative permeabilitet k r. Den relative permeabilitet k r for en fase kan beskrives som en funktion af mætningen S i, af den pågældende fase af det totale porevolumen. De relative permeabilitetsforhold i den umættede zone er altså bestemt af den absolutte permeabilitet, viskositeten af de enkelte faser og massefylden af de enkelte faser samt af de enkelte fasers andel af porevolumet. Således er den relative permeabilitet for luft i lag med højt vandindhold væsentligt nedsat i forhold til situationen med lavt vandindhold. 19

20 Jordfysiske parametre Jordens egenskaber kan beskrives med en række fysiske parametre. I tabel 2.1 er en række af disse parametre listet for forskellige jordtyper. Tabellen omfatter porøsitet, kornstørrelsesfordeling efter geologernes skala, absolutte permeabiliteter og typiske mættede hydrauliske ledningsevner for vand, /2, 24/. Materiale Kornstørrelses diameter mm, /1/ Porøsitet, (%), /1/ Hydraulisk ledningsevne K (m/d), /1/ Absolut permeabilitet, Darcy (1 Darcy = m 2 ), /2/ Ler, uforvitret, (note 1) < 0, Ler, forvitret, (note 1) < 0,002 0,001 0,2 Fint silt 0,002 < < 0,006 Mellem silt 0,006 < < 0, ,01-0,1 0,01-0,1 Groft silt 0,02 < < 0,06 Finsand 0,06 < < 0, Mellem sand 0,2 < < 0, Groft sand 0,6 < < Fint grus 2 < < 6 Groft grus 6 < < Sandsten, (note 1) ,001-1 Kalksten, (note 1) Klippe, opsprækket og forvitret, (note 1) , Note 1: I opsprækkede bjergarter (såkaldte dobbeltporøse medier), herunder opsprækket ler, er strømnings forholdene forskellige sammenlignet med sedimenter som sand og grus. Tabel 2.1 Hydrauliske ledningsevner og absolutte permeabiliteter for forskellige jordarter. 2.2 Meteorologi Det atmosfæriske lufttryk varierer som et resultat af regionale vejrforhold. Fluktuationer på op til 30 hpa (1 hpa = 1 mbar) omkring det normale atmosfæretryk på 1013 hpa er relativt hyppige. De største fluktuationer optræder især om vinteren i forbindelse med lavtrykspassager. På figur 2.7 er vist et eksempel på fluktuationer i lufttrykket. 20

21 Lufttryk (hpa) Dato Figur 2.7 Eksempel på fluktuationer i lufttrykket. Trykvariationer i atmosfæren medfører ligeledes variationer i trykket i poreluften i den umættede zone - dog med en vis forsinkelse pga. jordens modstand mod luftstrømninger. Trykforskellen, som herved opstår mellem atmosfæren og poreluften, vil foranledige en strømning af luft ud af den umættede zone ved faldende atmosfæretryk og ind i den umættede zone ved stigende atmosfæretryk. En forudsætning for, at der kan foregå en lufttransport er, at der er mulighed for luftudveksling mellem atmosfæren og det betragtede lag i den umættede zone gennem jordlagene. Størrelsen og omfanget af denne luftudveksling er afhængig af en række faktorer og forhold som jordlagenes tykkelser, deres permeabiltet, eventuelle lækager til atmosfæren, tilstedeværelsen af lavpermeable dæklag osv. I leraflejringer med lav permeabilitet vil lufttransporten være meget begrænset i det tidsrum, som en høj-/lavtrykspassage typisk spænder over. Luftfyldte sprækker eller sandstriber i leren vil dog kunne virke som effektive kanaler for luftstrømning. I sandede jordlag og fyldlag af affald, hvor der er fri adgang til atmosfæren, vil luftbevægelserne og dermed trykforplantningen ske forholdsvis hurtigt. I denne situation er der mulighed for en væsentlig udluftning af poreluften i den umættede zone. Spredningen af poreluften som følge af trykændringer kan endvidere ske ad menneskeskabte vinduer som f.eks. ledningstraceer, tankgrave, bygningsfun- 21

22 damenter og boringer (se figur 2.5). Omvendt kan belægninger, bebyggelser, frosne jordoverflader og lignende bevirke, at der ikke er pneumatisk kontakt til atmosfæren, således at gasstrømningen forsinkes eller hindres. Atmosfæretrykkets variation i perioden op til og under prøvetagningen kan derfor være af betydning for resultaterne af poreluftmålingerne og design af undersøgelsesprogrammet. Effekten af variationer i barometertryk er ikke særlig godt belyst. Det eneste der med sikkerhed kan fastslås er, at forholdet bør inddrages i de planlægningsmæssige forberedelser til en poreluftundersøgelse. 2.3 Poreluftbevægelser i jord Som beskrevet tidligere er der en lang række faktorer, der har indflydelse på poreluftbevægelserne og stofspredningen i den umættede zone. Transport af stof og gas i den umættede zone er drevet af hydrauliske forhold (konvektion) temperatur og kemiske gradienter (diffusion). En fuldstændig forståelse af strømning i et så komplekst, multifasestrømningssystem kræver detaljerede studier af jords permeabilitetsforhold og egenskaber med hensyn til alle optrædende faser. Ved diffusion bevæger forureningskomponenterne sig fra områder med højt forureningsniveau til områder med lavere forureningsniveau. Diffusionen i luft er typisk gange hurtiger end i vand. Ved den konvektive transport transporteres poreluften, med indhold af forureningskomponenter, som følge af forskelle i lufttryk. Poreluften bevæger sig fra områder med højt tryk mod områder med lavere tryk. I den umættede zone kan naturlige trykforskelle opstå som følge af f.eks. ændrede lufttryk ved jordoverfladen eller vertikale fluktuationer af grundvandsspejlet. Stigende atmosfærisk lufttryk vil betyde en sammenpresning af poreluften i jorden, og dermed en transport ned i jorden. Ved faldende atmosfærisk lufttryk vil poreluften udvides, og der vil være en transport ud af jorden. 2.4 De forurenende stoffer En grundlæggende forudsætning for at anvende poreluftmålinger er, at de aktuelle forureningskomponenter er flygtige, at de eksisterer i poreluften og er tilgængelige i jordmiljøet efter længere opholdstid. Forureningskomponenterne skal ideelt set have følgende egenskaber: 22

23 Højt damptryk og dermed lavt kogepunkt. Lav vandopløselighed. Lav adsorption til organisk stof Kemiske konstanter og love De kemiske stoffers fordeling mellem fri fase, poreluft, porevand, og jordskelettet beskrives ved en hjælp af en række kemiske love og definitioner Damptryk Damptrykket af en væske (eller fast stof), er det tryk som stoffet på gasfase, i ligevægt med væsken, besidder ved givet tryk og temperatur (stoffets mætningskoncentration i luft). En forureningskomponents evne til at eksistere på gasform kan beskrives af damptrykket P (kpa) eller kogepunktstemperaturen ( o C). Et højt damptryk medfører et stort potentiale for fordampning og dermed en stor tilbøjelighed til at eksistere på gasfase Vandopløselighed Vandopløseligheden for et givet stof er defineret ved den mængde af stof der maksimalt kan opløses i vand ved en given temperatur og tryk. En forureningskomponents evne til at være vandopløst beskrives af vandopløseligheden, S (mg/l). Jo højere vandopløselighed, desto mindre sandsynlighed er der for at træffe stoffet i poreluften Henrys lov - luft-vand ligevægt Fordelingen af stof, mellem den luft- og vandopløste del, beskrives med Henry s lov, der udtrykker, at i ligevægt er et stofs damptryk i en gasfase over en opløsning (p), proportional med stoffets molbrøk i vandfasen (x) gange med en stofspecifik konstant, Henry s konstant H: p = x H, /1/ Dette udtryk gælder for specifikke organiske stoffer i vandige opløsninger, hvor frie organiske faser ikke findes, /1/. Forholdet mellem koncentrationen af en forureningskomponent i poreluft og porevand kan således for en given temperatur også udtrykkes ved den dimensionsløse Henrys konstant. 23

24 C poreluft (mg/l) K H =, /1/ C porevand (mg/l) Forholdet mellem Henry s konstant, H og den dimensionsløse form af Henry s konstant K H er: K H = H / (R T), /1/ Hvis en forureningskomponent er i ligevægt mellem poreluft og porevand, og Henry s konstant ikke er kendt, kan denne bestemmes ved hjælp af følgende ligning: K H = p i M W S R T hvor p i er stoffets damptryk (Pa). M W er stoffets molvægt (g/mol). S er stoffets vandopløselighed (g/m³). R er gaskonstanten (J/mol o K). T er den absolutte temperatur i grader Kelvin ( o K). Under forudsætning af, at der kun er én forureningskomponent til stede, vil et stof kunne karakteriseres som flygtigt, hvis den dimensionsløse K H -værdi er større end 0,01-0,05, og damptrykket er større end 0,07 Pa /11,14,15/. Et spild af toluen anvendt til limproduktion har givet anledning til en vandopløst forurening, der bevæger sig bort fra spildområdet. 50 m nedstrøms fra kilden er der en opløst forurening på 15 mg toluen/l. Den dimensionsløse Henrys lov konstant for toluen er 0,27. De 15 mg/l vand svarer derfor til en poreluftkoncentration på 0,27 l vand/l luft 15 mg/l vand = 4 mg/l luft = 4000 mg /m³ luft lige over grundvandsspejlet Raoults lov Forudsætningen om kun én forureningskomponent er sjældent opfyldt, idet forureninger med olieprodukter og opløsningsmidler ofte består af blandinger af flere komponenter. Herved bidrager samtlige tilstedeværende stoffer til det samlede tryk i poreluften (Raoults lov), hvorfor bidraget fra det enkelte stof i blandingen (partialtrykket for stoffet) reduceres i forhold til situationen med kun én forureningskomponent. 24

25 I det tilfælde hvor en stofblanding opføre sig ideelt, dvs. at stofferne i den organiske fase ikke påvirker hinanden, kan Raoults lov skrives som C w,i = x i C w *,i, /1/ hvor: C w,i er ligevægtskoncentrationen i vand af stof i. x i er molfraktionen af stof i i den organiske fase. * C w,i er opløseligheden i vand af stof i. Ved blandingsforureninger må muligheden for anvendelse af poreluftmålinger således vurderes i hver enkelt forureningssituation. Det viser sig, at toluen ikke var den eneste komponent, der var tilstede i spildet ved limfabrikken. Spildet var et blandingsprodukt, såkaldt cellulosefortynder. Denne fortynder havde en massesammensætning på vægtbasis af 50 % toluen, 20 % acetone og 30 % MIBK (metylisobutylketon). Poreluftkoncentrationen og den vandopløste koncentration af stofferne beregnes ved spildstedet (residual fri fase tilstede). Tabellen viser de fysisk-kemiske parametre for blandingen, samt molbrøkerne af de enkelte komponenter. Stof Vægt Molvægt Molbrøk Opløselighed Damptryk Henrys lov konstant Symbol W i M wi X i S i P i K Hi Enhed % g/mol (-) mg/l Pa (-) Toluen , ,27 Acetone ,29 blandbart * ( )* MIBK , * er estimerede værdier, se bilag 2 for resten af værdierne. Først regnes der på det samlede antal mol. Disse findes ved at beregne Σ C i /M wi. Molbrøken udregnes derpå af X i = ( W i / M wi ) / (Σ W i / M wi ). Sammensætningen af gassen ved spildstedet kan herefter udregnes vha. Raoults lov. Koncentrationen i luften C li = X i P i M wi /(R T). Koncentrationen i vandet, hvor stoffet opløses, kan udregnes parallelt til C vi = X i S i. I tabellen er de beregnede værdier for luft og vandkoncentrationen ved spildstedet vist. Stof Molbrøk Luftkoncentration ved spildsted Vandkoncentration ved spildsted Symbol X i C li C vi Enhed (-) mg/m³ mg/l Toluen 0, Acetone 0, * MIBK 0, Som det ses af de to tabeller gør man ingen stor fejl ved at anvende den relative masseandel i stedet for mølbrøker ved en beregning af koncentrationerne. Dette er ofte en hjælp, da de fleste analyseresultater opgives som vægtenheder. 25

26 Sorption I en blanding af vand og jord vil det eventuelle indhold af organiske stoffer, i væsken eller på jorden, indstille sig i en ligevægt mellem de to faser. Fordelingskoefficienten, også kaldet distributionskoefficienten, K d er forholdet mellem koncentrationen af stoffet sorberet (C s ) og aktiviteten i væskefasen (C w ), /1/: K d = C s / C w Fordelingskoefficienten udtrykker således en ligevægtsfordeling mellem væske og fast stof. Sorption er en samlet betegnelse for flere fysisk-kemisk set forskellige processer, nemlig absorption (binding i en anden fase ) og adsorption (binding til overflade). Bindingen af organiske stoffer kan være mere eller mindre reversible. Når processen forløber ved, at stoffet overføres fra jordpartiklen til porevandet betegnes det desorption, /1/. Sorption kan således medføre, at en forureningskomponent i poreluften, dvs. på gasfase, bliver reduceret som følge af sorption til jordpartiklerne. Det er overvejende jordens indhold af fast organisk stof, der styrer sorptionsprocessen. Adsorption til fast organisk stof kan beskrives af følgende ligning /1/: K d = f oc K oc hvor K d er forholder mellem sorberet stof og vandopløst stof mg / kg = L/ kg. mg / L K oc er fordelingskoefficienten jordens organiske stof og vand. (L/kg). f oc er andelen af organisk stof (%). K oc er, jf. /1/, afhængig af det organiske stofs sammensætning. Når K d øges, har stoffet en øget affinitet for sorption til jorden. Med henblik på at vurdere, om et stof har affinitet for at blive sorberet til jordmatricen, bør K d derfor vurderes eller estimeres. K d og K oc er ikke opgivet i litteraturen, da den er lokalitetsspecifik pga. variationer i jordens organiske indhold. K d estimeres typisk ved et empirisk formeludtryk, med anvendelse af stoffets K oc -værdi, der igen kan estimeres på bag- 26

27 grund af K ow, og jordens indhold af organisk stof. Alternativ må K d bestemmes ved forsøg på jord fra den aktuelle lokalitet /1/. For de fleste stoffer er fordelingskoefficienten mellem oktanol og vand (K ow ) bestemt og kan findes i litterauturen. Fordelingskoefficienten angiver i hvilket forhold et stof vil fordele sig mellem to lige store volumener af oktanol og vand. Det antages, at jo større K ow er, jo større evne har stoffet til at adsorbere til organisk stof /10/. 10-tals-logaritmen til K ow angives ofte i litteraturen, hvorfor denne parameter typisk anvendes til estimering af K d ved anvendelse af empiriske formler tilvejebragt ved forsøg. I /1/ er angivet en række formler, der kan anvendes inden for de angivne afgrænsninger Fasefordeling Jordmatricen består af: Jordpartikler. Porevolumen, dvs. gas (luft) og væske (vand, fri fase). I den umættede zone vil porevolumen omfatte dels en gasfase og dels væske, også kaldet poreluft og porevæske. En forureningskomponent kan i den umættede zone forekomme i fire forskellige fysiske tilstande: Separat fase, gasfase, som opløst forurening i porevandet samt sorberet til jordmatricens faste partikler. En forureningskomponents fordeling mellem disse faser kan, jf. tidligere afsnit, beregnes ud fra kendskabet til forureningskomponentens fysisk-kemiske egenskaber samt kendskab til de fysiske parametre, der karakteriserer jordmatricen. På figur 2.8 er fasefordelingen i jordmatricen illustreret. 27

28 Figur 2.8 Fasefordelingen mellem jordpartikler, porevand, poreluft og fri fase i jordmatricen. Ved tilstedeværelse af blandingsforureninger vil det være produktet mellem molbrøk og opløseligeheden, der styrer om der er fri fase tilstede. En ældre forurening med benzin er sket i en sandblandet ler med f oc på 0,5 %. Det er konstateret ud fra analyser, at det samlede benzinindhold udgør 103 mg/kg TS, heraf udgør benzen 5 mg/kg TS. Jordens vandindhold er 12 %. Sammensætningen af benzinen er udfra kromatogrammer fra en ekstraheret jordprøve fundet som vist i tabellen. Stof mg/kg %-fordeling Pentan 5 5% Hexan 15 15% Benzen 5 5% Toluen 13 13% Heptan 15 15% Xylener 25 24% Oktan 10 10% Naphtalen 15 15% Total % Jorden har en porøsitet på 30 % og en tør massefylde på 1700 kg/m³. Benzen har et damptryk for den rene komponent på Pa (bilag 2). Dette svarer til en maksimal koncentration på mg/m³. Såfremt benzinblandingen eksisterer som fri (residual) fase kan koncentrationen af benzen herefter anslås til 5% g/m³ mg/m³ ud fra Raoults lov og molbrøken approksimeret til massebrøken. Imidlertid kan det beregnes udfra fasefordelingslovene mellem jord/vand/luft /1/, at der maksimalt kan eksistere 230 mg/kg af blandingen sorberet, opløst i porevandet og poreluften før der eksisterer en separat fri fase. Den resulterende benzenkoncentration i luften vil på denne baggrund være væsentlig lavere end beregnet ud fra Raoults lov. Den estimerede benzenkoncentration i poreluften er ca

29 mg/m³ eller ca. 10 gange lavere end ved Raoults lovs beregninger, når der tages hensyn til fasefordelingen Forureningsspredning af ikke-vandblandbare væskefaser Væsker lettere end vand betegnes LNAPL (Light-Non-Aqueous-Phase-Liquid), og væsker tungere end vand betegnes DNAPL (Dense-Non-Aqueous-Phase- Liquid). Selv om stofferne ikke er blandbare med vand, er de dog vandopløselige i større eller mindre grad /1/. Oliekomponenter er typiske eksempler på LNAPL, og chlorerede opløsningsmidler er typiske eksempler på DNAPL. For såvel LNAPL som DNAPL er spredning i den umættede zone primært styret af tyngdekraften, stoffernes viskositet, kornstørrelsesfordelingen og jordens permeabilitet. LNAPL spredes i den umættede zone ved, at LNAPL fortrænger poreluft i delvist vandfyldte eller vandfattige porerum. Da LNAPL er lettere end vand, hindres den vertikale nedtrængning typisk i toppen af grundvandszonen. En eventuel fri fase vil kunne spredes på grundvandsspejlet, og herfra vil en grundvandsforurening med opløste komponenter kunne udbredes med grundvandsstrømmen /1/. På figur 3.2 er princippet i forureningsspredningen vist. DNAPL spredes i den umættede zone ved samme processer som LNAPL, dog har stoffets densitet den betydning, at der lettere skabes et hydrostatisk tryk, som overvinder de kapillære kræfter, der fastholder vand til jordmatricens porer. Det betyder, at DNAPL ved tilstrækkelig store spild af fri fase kan spredes vertikalt under grundvandsspejlet. Ved møde med mere finkornede/lavpermeable lag under nedsynkningen vil DNAPL kunne tilbageholdes i sammenhængende forekomster af fri fase, såkaldte pools. Opløsning i den mættede zone medfører en forureningsfane, som udbredes i grundvandets strømningsretning, eventuelt i dybereliggende lag af grundvandsmagasinet /1/. På figur er princippet i forureningsspredningen vist. For både DNAPL og LNAPL efterlades der under spredning i den umættede zone et spor af residual fri fase i porerummet. Den residuale frie fase vil som følge af afdampning forårsage en poreluftforurening i den umættede zone. Poreluftforureningen (dampene) spredes som følge af konvektiv og diffusiv transport. 29

30 2.4.4 Nedbrydeligheden af forureningskomponenter Nedbrydeligheden af et forureningskomponent har stor indflydelse på om dette er egnet til poreluftundersøgelser, da nedbrydning kan medvirke til at reducere spredningen og dermed udbredelsen af en poreluftforurening. Nedbrydning kan ske ved mikrobiologiske processer eller ved kemisk nedbrydning. Processerne er komplicerede og afhængige af mange faktorer bl.a.: Stoffets kemiske sammensætning. Forekomst af iltningsmidler (ilt, nitrat, mangan, jern m.fl.). Tilstedeværelse af andre kulstofkilder. Hæmning af de mikrobielle processer. Tilgængelighed af stoffet (størst tilgængelighed opnås som vandopløst). Mikrobiel adaptation til stoffet. Temperatur, vandindhold og ph. Et stofs nedbrydelighed bør vurderes i hvert enkelt tilfælde i forhold til det givne miljø, dog kan der i litteraturen søges informationer om forskellige stoffers nedbrydelighed under dokumenterede forhold. I /1, bind 2/, er der for hver stofgruppe omfattet af projektet udarbejdet en vurdering af stoffernes nedbrydelighed og nedbrydningshastigheder baseret på en omfattende litteratursøgning. På baggrund af denne litteratursøgning er der i bilag 2 angivet en kvalitativ vurdering af stoffets evne til nedbrydning under aerobe forhold Vurdering af stoffers egnethed til poreluftundersøgelser Som det fremgår af de tidligere afsnit er der en lang række kemiske faktorer og love, der har indflydelse på om et stof eller en gruppe af stoffer er egnet til undersøgelse ved hjælp af poreluftmålinger. Foruden stoffernes kemiske egenskaber, har undersøgelsesmetoders detektionsgrænse også afgørende indflydelse på, om stofferne er egnet til undersøgelse med poreluftmålinger. Som indledende vurdering af stoffernes egnethed til poreluftundersøgelser skal følgende parametre overvejes: stoffets vandopløselighed, damptryk og Henrys konstant, stoffets adsorptionevne til organisk stof (log K ow ), vurdering af stoffets nedbrydelighed. Der kan supplerende foretages en vurdering af, om der er flere stoffer til stede, samt hvilket redox-miljø, der kan forventes. 30

31 Ønskes der udført poreluftmålinger af komponenter, som kun er begrænset egnet til poreluftmålinger, skal der i planlægningen og udførelsen af undersøgelsen foretages en kompensering herfor ved f.eks. forøget detektionsgrænse. For mere komplekse forureninger, altså blandingsforureninger af flere forskellige kemiske stoffer, er det enten nødvendigt at foretage overslagsberegninger af om stofferne med de aktuelle blandingsforhold, vil kunne optræde i poreluften, og i givet fald med hvilket koncentrationsniveau, eller man må bruge ens erfaring. 2.5 Sammenfatning Som det fremgår af dette kapitel er muligheden for gennemførelse af poreluftmålinger på en lokalitet bestemt ved dels fysiske forhold ved lokaliteten, dels ved de kemiske stoffers egenskaber. Om lokaliteten er egnet er hovedsageligt betinget af de geologiske og strømningsmæssige forhold i den umættede zone på grunden. Om de kemiske stoffer er egnet er primært betinget af damptryk, vandopløselighed, forureningssammensætning og detektionsgrænser. 31

32 32

33 3. FORBEREDELSER TIL UNDERSØGELSEN 3.1 Formål og strategi Som det er beskrevet under afsnit 2, skelnes der ved poreluftundersøgelser mellem de kemiske stoffers egnethed til poreluftundersøgelse og selve lokalitetens egnethed. Er de kemiske stoffer og grunden egnet til poreluftundersøgelser, fastlægges: formål og strategi med undersøgelsen i detaljer, kvalitetskriterier for forureningskomponenter med risiko for mennesker og miljø, hvis en risikovurdering er indeholdt i formålet, detektionsgrænser og selektivitet for analyser og målinger på baggrund af formålet med undersøgelsen, dokumentation på baggrund af formål, statistisk sikkerhed for undersøgelsen Fastlæggelse af strategi på baggrund af formålet Den allerførste og mest grundlæggende beslutning, der skal træffes forud for undersøgelsen er en præcis definition af formålet med undersøgelsen. Formålet med undersøgelsen er meget vigtig at få præciseret, da den danner grundlag for mange af de valg, der skal træffes med hensyn til valg af detaljeringsniveau i undersøgelserne, materialer og analysemetoder. På baggrund af formålet skal der udarbejdes en undersøgelsesstrategi, der tager udgangspunkt i det indsamlede baggrundsmateriale. Det er på denne baggrund formålstjenligt at opdele undersøgelsesmetoderne i forskellige niveauer afhængig af formålet med undersøgelsen. I bilag 3 er der angivet en opsplitning af undersøgelserne på tre kompleksitetsniveauer for at operationalisere og eksemplificere begreberne. Tabellen viser kravene til undersøgelsen som funktion af en stigende kompleksitet. Hvilken detaljerings grad der kan vælges, afhængig af formålet med undersøgelsen, er eksemplificeret i bilag 3. Som det ses af eksemplerne og tabellen vil kravene, både til indsamling af materiale og analysearbejde, variere kraftigt som følge af formålet Kvalitetskriterier for flygtige stoffer Der er ikke p.t. fastsat toksikologiske grænseværdier for forureningskomponenter i luft i forbindelse med vurdering af afdampning fra forurenet jord, dette 33

34 gælder både indeluft og poreluft. Imidlertid er der grænseværdier for en lang række komponenter i udeluft (B-værdier, /20/), fastlagt ud fra maksimal påvirkning fra industrivirksomheder eller lignende. Disse værdier anvendes som retningsgivende ved vurdering af påvirkning af indeklima ved mest følsom arealanvendelse af en grund. B-værdierne er korrigeret for meteorologiske data såsom vindretning, eksponeringstid etc., således at de repræsenterer et maksimumsbidrag og dermed risikoen for en akut påvirkning. Da man for kræftfremkaldende stoffer normalt ikke anvender maksimale påvirkninger, men en tidsvægtet gennemsnitsværdi til vurderingen af effekter, skal der korrigeres for dette ved denne type stoffer. Dette gøres normalt ved at anvende 1/40 del af B-værdien for de kræftfremkaldende stoffer som maksimalt indeklimabidrag, /21/. Ud over B-værdierne kan der søges information i Arbejdstilsynets anvisninger /25/ for værdier gældende i arbejdsmiljøet. Fastlæggelsen af disse værdier er baseret på en daglig belastning af instrueret personale og kan ikke umiddelbart overføres til acceptværdier i indeklima. Toksikologiske grænseværdier i forbindelse med jord og grundvandsforurening er på nuværende stade kun fastlagt for en lille antal komponenter i hhv. jord og vand. For grænseværdierne for jords vedkommende /9/ er det udelukkende risiko i forbindelse med spisning af jord, indånding af støv eller fysisk kontakt med jord, der er behandlet ud fra en risikobetragtning. Således er afdampning fra jorden ikke vurderet i /9/. Jvf. /21/ tages der i risikovurdering af indeklima i forbindelse med forurenet jord udgangspunkt i B-værdierne ved vurderingen. Hvis der ikke haves et detailkendskab til transportmekanismerne mellem indeklimaet og jorden, regnes der normalt med en reduktion på gange mellem poreluftkoncentration umiddelbart under gulv og indeluftkoncentration. Af bilag 2 fremgår henholdsvis eksisterende kvalitetskriterier for udvalgte flygtige stoffer samt relevante referenceværdier. Referenceværdierne revideres løbende, og de i bilag 2 angivne værdier er gældende pr I bilag 2 er følgende udvalgte referenceværdier angivet. Arbejdsmiljøets grænseværdier angiver en tidsvægtet gennemsnitskoncentration for 8 timers arbejdsdag og er gældende i indeklima /25/. Det maksimalt tilladelige bidrag til tilstedeværelsen af forurenende stoffer i udeluft som immissionskoncentrationsbidrag betegnet B-værdien /20/. 34

35 3.1.3 Detektionsgrænser og selektivitet for analyser og målinger Valg af detektionsgrænser er styret af formålet med undersøgelsen. Valget af detektionsgrænser og analytisk selektivitet ved en konkret undersøgelse, bør derfor ses i sammenhæng med de ønskede krav til dokumentation og statistisk sikkerhed for resultatet af den pågældende poreluftundersøgelse. Ved udførelse af eksakte, kemiske analyser stilles der traditionelt krav om en detektionsgrænse på en tiendedel af de grænser man ønsker at forholde sig til, eksempelvis grænseværdien ved drikkevandsundersøgelser. Dette er et udtryk for en sikkerhedsmargin ned til kvalitetskriteriet eller grænseværdierne. Denne praksis har i en vid udstrækning også været anvendt ved eksakte, kemiske analyser af poreluftprøver. I praksis er det ikke altid muligt at opnå den ønskede sammenhæng mellem detektionsgrænse og kvalitetskriterium. Dette gælder f.eks. for benzen, hvor det maksimale indeklimabidrag er fastsat til 0,125 µg/m 3. Ved en reduktion på en faktor over gulvkonstruktionen og et ønske om en analytisk detektionsgrænse på 1/10 af eftervisningskriteret, fås et krav om en detektionsgrænse på 0,1-1 µg/m 3 ved måling af poreluft umiddelbart under gulvkonstruktionen, hvilket i praksis er svært ved en normal analyse. Ud over dette detektionsmæssige problem kommer så vurdering af baggrundsværdier, der typisk er 1-5 µg/m 3 i udeluft. Da poreluftundersøgelser imidlertid ofte anvendes som et redskab til teknisk og økonomisk optimering af traditionelle forureningsundersøgelser, er det i denne sammenhæng ikke nødvendigvis et krav, at detektionsgrænserne svarer til en tiendedel af kvalitetskriteriet. Som udgangspunkt kan det anbefales, at anvende en detektionsgrænse ved den anvendte analyseteknik på 1/10 af den koncentration man ønsker at eftervise i forhold til et givet formål. Der henvises i øvrigt til afsnit 5 vedrørende kvaliteten af måle- og analysemetoder ved poreluftundersøgelser Krav til dokumentation Ved krav til dokumentation forstås i hvor høj grad kvaliteten af undersøgelsen eftervises ved kontrolprocedurer, fejlkildesøgning og kvalitetssikring, jf. i øvrigt afsnit 4, 5 og Baggrundsdata Hvorvidt en lokaliteten er egnet til poreluftundersøgelser, afgøres ud fra lokalitetens geologiske og hydrogeologiske data, samt hvilke komponenter der skal 35

36 undersøges for. Oftest eksisterer der ikke specifikke geologiske og hydrogeologiske data for den enkelte lokalitet. Vurdering af lokalitetens egnethed baseres derfor på det tilgængelige datamateriale fra den regionale geologiske og hydrogeologiske kortlægning, eventuelt suppleret med lokale data fra nærområdet. I det følgende er der givet praktiske anvisninger for dataindsamlingen, der skal ske før planlægningen af aktiviterene i feltundersøgelsen. I det følgende behandles: Historik. Forureningskilder og -typer. Oplysninger om anlæg og arbejder i jorden. Geologi og hydrogeologi. Meteorologiske data Historik Forud for en forureningsundersøgelse er det vigtigt at gennemgå historikken for grunden, med henblik på fastlæggelse af de aktiviteter, der kan have forurenet grunden. Den historiske redegørelse skal som minimum indeholde en beskrivelse af hvilke processer, der har fundet sted på grunden, samt hvis det er muligt, hvor på grunden de enkelte aktiviteter har fundet sted. På baggrund af den historiske redegørelse for lokaliteten vurderes derefter følgende: Hvor er de potentielle forureningskilder (punktkilder, liniekilder eller diffuse forureninger)? Hvilke forureninger og forureningstyper forventes? Hvordan forventes spredningsmønster for disse at være? Hvor er det oplagt at lede efter stofferne? Ved den historiske gennemgang bør der også indhentes informationer om anlægs- og ledningsarbejder i jorden, da de kan være af stor betydning for spredningen af en forurening i poreluften. Der bør som minimum indhentes oplysninger om placering af nye og gamle ledninger og ledningstracéer, f.eks.: Naturgas. Fjernvarme. El (højspænding/lavspænding). Vand. Kloak. 36

37 Telefon. Fællesantenne. Disse oplysninger suppleres efter behov med oplysninger om placeringer af bygninger, tekniske anlæg og tidligere udførte jordarbejder (jordudskiftning og deponering). I planlægningsfasen kan disse oplysninger bidrage til forståelsen af, hvordan en forurening kan være spredt i poreluften (f.eks. som følge af kunstigt skabte vinduer) og dermed på valget af prøvetagningssteder og prøvetagningsteknik Geologiske og hydrogeologiske oplysninger Geologien i området analyseres som udgangspunkt ved anvendelse af alt tilgængeligt overordnet baggrundsmateriale. Hvis et mere specifikt materiale kan fremskaffes, kan det ofte forbedre detailkendskabet. Normalt er det eksisterende overordnede materiale ikke fuldt opdateret og tilstrækkeligt detaljeret, hvorfor der med fordel kan søges oplysninger i lokalområdet i form af geotekniske undersøgelser eller miljøundersøgelser. Typisk kan informationerne erhverves ved kontakt til GEUS, amt, kommune, geotekniske firmaer eller fra andre kortlægningsværktøjer som Water Info. I bilag 4 er vedlagt en oversigt over mulige informationskilder til geologiske data. De indsamlede geologiske data anvendes til opstilling af en geologisk model for undersøgelsesområdet. Den geologiske model anvendes til opstilling af en geologisk model for området og planlægning af poreluftundersøgelsen. Beliggenhed af grundvandspejl og formodet strømningsretning fastlægges om muligt. Disse data anvendes ved fastlæggelse af den maksimale prøvetagningsdybde for poreluftsonderne og til bestemmelse af, hvilken retning en eventuel grundvandsforurening vil transporteres. De indsamlede geologiske oplysninger præsenteres i operationel form, således at datamaterialet er let overskueligt og dermed kan anvendes ved feltarbejdet Meteorologiske data Følgende meteorologiske data kan være relevante for planlægning af måletidspunkt og efterfølgende vurdering af måleresultaterne: Lufttrykforholdene. Nedbør. Udelufttemperatur. 37