Dynamisk udvikling i fordelingen af opløst PCE i sprækket kalkmagasin ved ændrede pumpningsforhold og udvikling af konceptuel model

Relaterede dokumenter
Erfaringer med revurdering af afværgeanlæg med fokus på risikovurdering og opstilling af målsætninger og stopkriterier

Udvikling af konceptuel forståelse af DNAPL udbredelse i ML og kalk

Outline. Baggrund Bekymringer ved arbejde i kildeområde FLUTe system Resultater fra Naverland Foreløbige konklusioner

Forurening i vores kalkmagasiner Hvad er problemet og hvordan handler vi? ATV møde Schæffergården Gentofte den 26. november 2014 Peter Tyge, NIRAS

Innovative undersøgelser i kalk ved brug af FACT-FLUTe

Erfaringer fra et boringstransekt

Akacievej: Data- og modelgrundlag for revurdering af afværgeanlæg

Dykkende faner i dybe sandmagasiner en overset trussel?

HYDROGEOLOGISK KARAKTERISERING OG MODELLERING AF KALKMAGASIN VED HELLESTED

UNDERSØGELSESMETODER I UHÆRDET SKRIVEKRIDT

Modelfortolkning af MTBE-transport i kalk

Nationalt netværk af testgrunde

Risikovurderinger overfor indeklimaet baseret på grundvandskoncentrationer

RISIKOVURDERING AF EN PESTICIDFORURENING VED EN GAMMEL FRUGTPLANTAGE

Hvilke data bør indgå ved revurdering af pump & treat anlæg og hvordan måles effekten af indsatsen

Sammenligning af niveauspecifikke prøvetagningsmetoder for vurdering af koncentrationsfordeling i kalkmagasin Akacievej, Hedehusene

Samtidig oprensning af moræneler og kalkmagasin ved stimuleret reduktiv dechlorering

Sag 1 Pesticider i et dansk opland

Konceptuelle modeller

SPRÆKKER I KALK - LILLE ÅRSAG, STOR VIRKNING

Erfaringer ved brug af CSIA på forureningssager med chlorerede opløsningsmidler (dual CSIA) og pesticider

Ventilation (SVE) på tre lokaliteter observationer og refleksioner

Pesticidsager: Undersøgelser- Risikoafklaring- Perspektiver for afværge ved stimuleret biologisk nedbrydning

Bilag 15. Linere feltanalyser of fotos

In situ SRD af TCE i moræneler

ATV VINTERMØDE 2012 SAMMENLIGNING AF MIMS OG KULRØRSANALYSER - FEJLFINDING OG TOLKNING MIMS 2012/03/07

SRD DOKUMENTATION AF AFVÆRGEEFFEKT ERFARINGER OG UDFORDRINGER CHARLOTTE RIIS, NIRAS

Low Level MIP/MiHPT. Et nyt dynamisk værktøj til kortlægning af forureningsfaner

ttem - undersøgelse og risikovurdering af pesticidpunktkilder

Optimering af FACT FLUTe metoden til undersøgelse af forurening i kalk

Erfaringer med anvendelse af multi level filtre (CMT) i forureningssager

Hvis du vil teste en idé

Udtagning af Porevandprøver i den Umættede Zone Vurdering af nedsivning til grundvandet

Poul L. Bjerg Julie Chambon, Gitte Lemming, Mads Troldborg, Mette Broholm, Ida Vedel Lange og Philip Binning

Erfaringsopsamling på udbredelsen af forureningsfaner i grundvand på villatanksager

Vurdering af indeklimarisiko ved fremtidig følsom arealanvendelse på baggrund af grundvandskoncentrationer. Overestimerer vi risikoen?

Direct Push State of The Art. Ekspertisechefer Charlotte Riis og Anders G. Christensen, NIRAS A/S

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

GrundRisk Screeningsværktøj til grundvandstruende forureninger

Konceptuel forståelse af fordeling af residual og mobil DNAPL. Mette M. Broholm, Ida V. Lange og Poul L. Bjerg

Pesticidforurening ved Skelstoftegaard

GrundRisk beregningseksempel ATV møde om GrundRisk 29. november 2016

Naturlig nedbrydning som afværgemetode: Hvordan kan avancerede kemiske og mikrobiologiske analyser anvendes til dokumentation?

Transportprocesser i umættet zone

Region Hovedstaden. Region Hovedstadens erfaring med volumenpumpning på poreluft Minakshi Dhanda 1

Status, erfaring og udviklingsmuligheder

JORD- OG GRUNDVANDSFORURENING VED KNULLEN 8, HØJBY, ODENSE

Hvordan fastlægger vi oprensningskriterier for grundvandstruende forureninger?

Dansk Historik 1998: JAGG : JAGG 1.5. Hvad kan JAGG ikke? 2010: JAGG 2.0

ATV JORD OG GRUNDVAND VINTERMØDE OM JORD- OG GRUNDVANDSFORURENING

DNAPL-udviklingsprojekt på Naverland 26. Henriette Kerrn-Jespersen

Strømningsfordeling i mættet zone

Vadsbyvej 16A Historisk perspektiv og feltmetoder. Thomas Hauerberg Larsen

Anvendelse af GrundRisk til lokal risikovurdering. Gennemgang af værktøjet med fokus på betydning af parameterværdier. Professor Philip J.

Undersøgelser af fri fase praktiske erfaringer

Overblik over lokaliteter i værkstedsområderne - konceptuelle modeller og forslag om lokaliteter til fremtidige undersøgelser

Handlingsplaner ved større jordvarmeanlæg

Udfordringer med nedbrydningsprodukter ved SRD som afværgeteknik

ANVENDELSE AF GRUNDVANDSMODEL TIL KILDESPORING, RISIKOVURDERING OG DESIGN AF AFVÆRGETILTAG

GrundRisk screeningsværktøj til identifikation af grundvandstruende forureninger

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

GrundRisk Screeningsværktøj til grundvandstruende forureninger

Slutdokumentation og oprensningskriterier på et aktivt system Jernbanegade 29, Ringe

Oprensning af megasite med PCE-forurening ved brug af reduktiv dechlorering og biocelle

på 3 danske lokaliteter

Risikovurdering uden brug af Miljøstyrelsens screeningsværktøj

Sammenfatning af undersøgelserne på Grindsted Gl. Losseplads. Peter Kjeldsen og Poul L. Bjerg

Konceptuel forståelse. af fordeling. Mette M. Broholm, Ida V. Jørgensen og Poul L. Bjerg

Sprækker og bioporer, hydraulisk sammenhæng. Peter R. Jørgensen, PJ-Bluetech

SorbiCell - en passiv vandprøvetager. Henriette Kerrn-Jespersen, Region Hovedstaden

Poul L. Bjerg Gregory Lemaire Ursula McKnight og mange flere. Sandra Roost (Orbicon) Sanne Nielsen (tidl. Orbicon, nu Region Syd)

Utætte boringer. Hvordan påviser vi utætheder, og hvad har vi set indtil nu? Geolog Peter Tyge, NIRAS

FORURENINGSFLUX FRA EN TCE-FORURENET LOKALITET: SAMMENLIGNING AF METODER

KOMBINATION AF BIOTISK OG ABIOTISK NEDBRYDNING AF CHLOREREDE ETHENER (PCE) I GRUNDVAND

3 Beregning af kritiske forureningsniveauer ift. dyrkning af. 4 Vurdering af risiko ved spisning af hjemmedyrkede

INTRODUKTION TIL SOIL MIXING (ISS/ISCO) PÅ SØLLERØD GASVÆRK.

OPTIMALT VALG AF AFVÆRGEMETODER FOR FANER - OVERVEJELSER OM STRATEGI OG METODER

Case: RUGVÆNGET, TAASTRUP

Anvendelse af Soil mixing

VURDERING AF NATURLIG NEDBRYDNING AF PCE I GRUNDVANDSMAGASIN VED ISOTOPFRAKTIONERING

Nanna I. Thomsen 1, Mads Troldborg 2, Ursula S. McKnight 1, Philip J. Binning 1 og Poul L. Bjerg 1

15 års udvikling af grundvandsforurening med ukrudtsmidler i moræneler

Ny risikovurdering i forbindelse med revurdering af moniteringer. Morten Birch Larsen, COWI

RISIKO FOR GRUNDVAND OG EFFEKT AF AFVÆRGE VED PCE FORURENING AF OPSPRÆKKET MORÆNEDÆKLAG VURDERET VED HJÆLP AF FRAC3Dvs

NITRATTRANPORT I UMÆTTET OG MÆTTET KALK

Geologisk, geofysisk og hydrologisk karakterisering på Naverland 26; Opstilling af hydrogeologisk konceptuel model.

Hydrogeologiske forhold. Jan Stæhr Svend Erik Lauritzen

Bilag 1. Teknisk beskrivelse af forurening, risiko, afværgescenarier, proportionalitet og økonomi

VENTILERING I UMÆTTET ZONE

HVORDAN STILLES PRÆCISE MÅLSÆTNINGER FOR AFVÆRGEFORANSTALTNINGER - OG HVAD KAN MAN EGENTLIG OPNÅ?

Høvelte, Sjælsmark og Sandholm kaserner

Nedbrydning af 1,1,1-TCA ved stimuleret reduktiv dechlorering

Salt og andre forekommende stoffer

Naverland 26 Hvad er problemet for vandforsyningerne? Og hvordan har forsyningerne håndteret forureningen

AFPRØVNING AF GRUNDRISK RISIKOVURDERING PESTICID-PUNKTKILDER

Carbonatsystemet og geokemi

Afværge overfor fri fase (DNAPL)

Regionernes hovedpine - undersøgelse og afværge i moræneler. Henriette Kerrn-Jespersen

AFPRØVNING AF LASER INDUCED FLUORESCENS (LIF) TIL KARAKTERISERING AF OLIEFORURENING I HØJ OPLØSELIGHED

Et praktisk værktøj til design af afværge med SRD i moræneler

Transkript:

Dynamisk udvikling i fordelingen af opløst PCE i sprækket kalkmagasin ved ændrede pumpningsforhold og udvikling af konceptuel model ATV Vintermøde 7. marts 2017 Annika S. Fjordbøge (asfj@env.dtu.dk) Klaus Mosthaf, Poul L. Bjerg, Theodora Tsitseli, Bentje Brauns, Philip J. Binning & Mette M. Broholm Region H: Henriette Kerrn-Jespersen & Anna Toft

Baggrund/formål Forurening med chlorerede opløsningsmidler træffes typisk i de øvre knuste og sprækkede kalklag Niveauspecifik prøvetagning af dynamisk udvikling i koncentrationer Strømningsforhold er komplekse og restforurening er vanskellig at bedømme 3D transportmodel med sprækker under forskellige strømningsforhold Opsporing af restforurening Kendskab hertil er essentielt for opstilling af en lokalitetsspecifik konceptuel model til vurdering af risiko og (re)design af afværge Download fra wiki: https://limestone.env.dtu.dk Password fra: KLMOS@env.dtu.dk

Forureningsudbredelse 2005 (før afværge)?

Koncentrationsniveauer i kildeområde (PCE) Koncentrationerne er et resultat af tilbage-diffusion fra matrix i områder med restforurening og efterfølgende transport med grundvandet Afværgepumpning vil tage lang tid PCE koncentrationerne i kildeområdet er dynamiske og varierer kraftigt afhængigt af strømningsforholdene på lokaliteten PCE koncentrationer i µg/l (2014-2016) Min Maks PB (afværge) 3.3 139 GEO5 <1 258 GEO18S 4.5 86 GEO19S 87 330 GEO19D <1 29 B5 3.8 84 B22 <1 44

Dynamisk udvikling (knust kalk) Afværge tændt Afværge slukket Pumpetest

Dynamisk udvikling (sprækket kalk) Afværge tændt Afværge slukket Pumpetest

3D modellering med sprækketransport Bedre forståelse af den dynamiske udvikling i PCE vha. 3D modellering Kalibreret ved pumpe- og sporstofforsøget Scenarier med prøvetagning af PCE i felten og efterfølgende 3D modellering af PCE: Naturlige strømningsforhold (fx periodiske pumpe stop) Afværgepumpning (2,5 m 3 /t i knust) med reinfiltration Pumpeforsøg (20 m 3 /t i sprækket) B5 Knust PB Geo5 B22 Sprækket Geo19 7 sprækker: Apertur 2 mm (K sprækker =2,4 m/s) K knust = 1e-4 m/s (matrix) K sprækket = 1e-7 m/s (matrix) n mat = 0,2 K d,mat = 0,5 L/kg Geo17 Geo18 Infiltration (well + area) D eff = 2,5x10-7 m 2 /s

Strømning i sprækker Naturlig (periodiske stop) Afværgepumpning (2,5 m 3 /t) Pumpeforsøg (20 m 3 /t)

PCE forureningens ophavszoner Viser den zone hvor PCE i boringen kan have sit ophav Generelt 10 dages simuleringer Grundvandet kan komme fra et større område (D eff, K d ) Knust Sprækket

Ophavszoner: Effekt af tid (B5) Længere ophavszoner: Men strækker sig hurtigt udenfor lokaliteten (Akacievej: 10-30 dage tilstrækkeligt) Forurening tæt på sprækkerne ved kort tid, strækker sig længere ind i matrix ved længere simuleringer 10 dage 30 dage 60 dage Knust Sprækket Knust Sprækket Knust Sprækket

Ophavszoner: Pumpeeffekt (GEO19) 0 m 3 /t: Sydvestlig retning med sammenlignelig størrelse/form 2,5 m 3 /t i knust: Påvirker især knust kalk (især mht. retning) 20 m 3 /t i sprækket: Påvirker især sprækket kalk, men også i knust kalk relativt tæt på pumpeboringen 0 m 3 /t (naturligt flow) 2,5 m 3 /t (afværge i PB) 20 m 3 /t (pumpetest i GEO17) Knust Sprækket Knust Sprækket Knust Sprækket

Filtersat på tværs af kalklag (GEO5) Filtersætning over både knust og sprækket zone Stor betydning for strømningen, hvis der pumpes i det ene kalklag Vertikale strømninger er en udfordring Stor betydning for hvilken forurening der ses (hvor den kommer fra) 0 m 3 /t (naturligt flow) 2,5 m 3 /t (afværge i PB) 20 m 3 /t (pumpetest i GEO17) Knust Sprækket Knust Sprækket Knust Sprækket Høj forurening Ingen forurening Højere forurening

Opsporing af restforurening (eksempel) Før afværge 2005-2007 Afværge 2011-2015 Afværge 2014-2015 Afværge slukket 2015-2016 Pumpetest 2016 >100 µg/l 10-100 µg/l <10 µg/l

Restforurening Tilbageværende forurening hovedsageligt i ler og knust kalk (matrix) Relativ høj forurening under den sydlige del af bygningen (>300 µg/l nedstrøms) Noget forurening under den nordlige del af bygningen (<100 µg/l nedstrøms) Tilbageværende forurening i ler der ikke blev afgravet (6-8 m ut.) (<100 µg/l nedstrøms) God overensstemmelse med poreluft

Forureningen før afværge (PCE i kilde)

Afværge (ca. 2,5 m 3 /t i knust kalk)

Naturligt flow (afværge stoppet 5 måneder)

Effekt af afværgepumpning 3D transportmodel med sprækker (200x200 m) Sprækkemodel nødvendig for at få effekten af matrix Fanen skubbes af infiltration af rent vand fra afværgeanlægget 2007 2011 2009 2015

Forureningsudbredelse 2015 0.6 0 5.7 2.9 0.02 45 0.02 0.02 7.1 33 0.3 80 29 0.5 36

Konceptuel model og risikovurdering Restforurening i ler og øvre kalk 18 kg PCE fjernet (P&T) Tilbage-diffusion og efterfølgende transport med grundvandet er dominerende Afværgepumpning langvarig proces Langsom spredning i knust kalk, hurtigere i sprækket Nedbrydningen er meget begrænset Afværge indfanger kun sydlig forurening, forureningsfanen skubbes men udbredelse er under kontrol 2005 2015

Spørgsmål?

Ekstra slides

Akacievej. Karakterisering af kalk Udfordringer Udfordringer Overgangszone fra glaciale aflejringer til kalk - ustabil Varierende hårdhed Tab af blød kalk i kerner Borehuls kollaps Konsekvenser Ringe karakterisering af type af overgangszone og permeabilitet Manglende viden om sprækker Ringere niveauspecifik karakterisering af forurening

Betydning for konceptuel forståelse Indledende forklaring (GEO5): Kerneprøver viste lave PCE koncentrationer (<1 µg/l i Kbh.kalk, <DT (ca. 0.05 µg/l) i bryozokalk) Lavere grundvandskoncentrationer med afværge kørende (<1 µg/l) Forbindelse mellem afværgeboring (PB) og infiltrationsboring (B23) PCE plume K knust = 1e-3 m/s K sprækket = 5e-4 m/s Infiltration Pumping K knust = 2e-4 m/s K sprækket = 1e-4 m/s Hydraulic head (m) Flush af GEO5 matrix med rent infiltrationsvand, forurening opstrøms fra under naturlige strømningsforhold

Betydning for konceptuel forståelse Ny forklaring (GEO5): Efter 3D model kalibrering: Hydrauliske ledningsevner er af en størrelse hvor der ikke er forbindelse mellem afværgeboring (PB) og infiltrationsboring (B23) En vertikalt opadrettet strømning i GEO5 bringer relativt rent vand fra sprækket kalk op igennem filteret PCE forureningen når afværgen er slukket opstrøms fra eller er de få kerneprøver fra knust zone repræsentative (mistet materiale)?

Pumpeforsøg (ca. 20 m 3 /t i sprækket kalk)

Naturligt flow (efter pumpeforsøg)

Elevation [m] Elevation [m] Redoxforhold og nedbrydning Redoxforhold: Aerob til nitratreducerende, jernreducerende i dybere lag og i fronten af fanen Nedbrydning: Nedbrydning ude i fane i større dybde (god overensstemmelse med redox) VC under detektionsgrænsen PCE dominerer 20,0 15,0 10,0 0 20 40 60 0 2 4 6 20,0 [mg/l] 15,0 10,0 0 20 40 60 0 2 4 6 [mg/l] 20,0 0 20 40 60 0,0 1,0 2,0 3,0 0,0 0,5 1,0 20,0 20,0 Knust 5,0 5,0 15,0 15,0 15,0 Sprækket 10,0 5,0 0,0-5,0 PCE [µg/l] GEO5 GEO4 GEO3 GEO2 GEO9 10,0 5,0 0,0-5,0 TCE [µg/l] 10,0 5,0 0,0-5,0 Kbh Sprækket Bryozo cis-dce [µg/l] 0,0-5,0 O2 NO3 Mn Fe SO4 GEO5 (kilde) 0,0-5,0 GEO9 (400 m)

Strømningsforhold uden pumpning i området ved Akacievej 2015 Pejlerunde i maj 2015 Fløng vandværk Østlig-nordøstlig strømning Fløng vandværk er ikke påvirket Større vandværker påvirker strømningsbiiledet Akacievej 2

Konceptuel model Forurening fra spild/brand i forbindelse med renseriet for 40 år siden Stadig i moræneler og kalkmatrix (over 300 µg/l i grundvand) Hovedparten i moræneler under bygningen (især sydlig), i den nederste ikke afgravede moræneler (6-8 m.u.t.) og i den underliggende knuste kalk Begrænset forurening i den sprækkede kalk (ned til 25 m.u.t.) Tilbage-diffusion fra matricen og efterfølgende transport med grundvandet er den dominerende proces Der forventes ikke at være residual DNAPL Langsom spredning i den knuste zone Ingen hurtig udvaskning Mindre hydraulisk ledningsevne end i den sprækkede kalk (nedstrøms transport især i den sprækkede zone) Nedbrydningen er meget begrænset ikke særlig reducerede forhold Afværgepumpningen indfanger kun forureningen fra den sydlige del af lokaliteten, men forureningsfanens udbredelse er under kontrol

Konklusion Der er fjernet en betydelig mængde PCE forurening (18 kg PCE), men stadig betydelige koncentrationer (tilbage-diffusion fra matrix) ved afværge stop Afværgepumpning vil være en langvarig proces Koncentrationerne varierer kraftigt med pumpeforhold (op til 250 µg/l) Udformning af afværge har stor betydning for udviklingen af fanen Hvor meget indfanges Reinfiltration kan skubbe fanen Udvaskning af forurening fra den knuste zone er ikke nødvendigvis hurtig Hvor er den hydraulisk ledningsevne størst Spredning kan ske i dybden Niveauspecifik prøvetagning (lange filtre) bidrage til konceptuel forståelse Vertikal strømning i boringer kan være betydelig, især vigtigt ved boringer der er filtersat over flere kalklag (fx knust og sprækket kalk) Flere kortere filtre giver bedre data (og begrænser spredning) 3D modellering er et godt supplement til niveauspecifik prøvetagning Visualisering (3D), tolkning og udvikling af konceptuel forståelse Ophavszoner til de enkelte boringer kan bruges til at uddrage viden om, i hvilke områder der træffes restforurening