Erfaringer ved brug af CSIA på forureningssager med chlorerede opløsningsmidler (dual CSIA) og pesticider Vintermøde 2017, civilingeniør, ph.d. Katerina Tsitonaki kats@orbicon.dk og virkelige mange andre Tutorvista.com
Kan det nu virkelig bruges hvis man ikke er forsker? Case 1: Region Hovedstaden: Ravnsbjergvej Case 2: Region Hovedstaden: EK-Bio Case 3: Region Sjælland: Stengården Case 4: Region Sjælland: Slimmingevej Case 5: Region Syd: RødeKro Og der kommer flere
Case 1: Ravnsbjergvej Anvendelse af 2D-CSIA Formål At vurdere om der sker en nedbrydning af chlorerede opløsningsmidler i forureningsfanerne, kan vi måske lade være med afværge fanen?
B39.1 21,5-23.5 m u. t. TCE: 1600 µg/l cdce: 59 µg/l B39.2 16-18 m u. t. TCE: 9200 µg/l cdce: 120 µg/l OB2A: 61-66 m u. t. TCE: 75µg/l cdce: 5 µg/l Transekt ca. 80 m nedstrøms
Koncentrationaf TCE og cis DCE i transektet TCE Cis DCE
Udvalgte prøver til isotopanalyser Filter Filterdybde Begrundelse B39-1* 21,5-23,5 Tættest på kildeområdet. B39-2 16-18 Fordeling over dybden OB2A-1 61-66 Fordeling over dybden OB2A-4 36-41 OB23B-1* -30- -32 Højt OB24A-2* 22-26 OB25-2 29,8-34,4 indhold af forureningskomponenter. Fordeling i dybden. Højt indhold af TCE i forhold til dybden af forureningen andre steder. Fordeling over dybden. 9. marts 2017 6
Isotopes Lettere 9. marts 2017 7
Et par tommelfingerregler for klorerede opløsningsmidler Primære værdier δ 13 C for moderprodukter er oftest < -22 Værdier > -20 kan indikere nedbrydning > 2 Stærk indikation > 1 indikation > 0,5 Svag indikation Metodens usikkerhed er ca. +- 0,5 9. marts 2017 8
Resultater for δ 13 C Filter Filterdybde Resultater OB2A-1 61-66 Mindst nedbrudt produkt OB25-2 29,8-34,4 Mindst nedbrudt produkt 9. marts 2017 9
Resultater for δ 13 C Filter Filterdybde Resultater B39-2 16-18 Nedbrydning af TCE og cis, formentligt aerob OB23B-1* 56-58 Nedbrydning af TCE og cis DCE 10
Resultater for δ 13 C Filter Filterdybde Resultater B39-1* 21,5-23,5 Nedbrydning (?) tæt på kildeområdet formentligt aerob OB2A-4 36-41 Nedbrydning af TCE og cis DCE OB24A-2* 22-26 Nedbrydning(?) af TCE og cis, formentligt aerob 9. marts 2017 11
Hvad så hvis vi kigger på klor? Generelt: Mere positive værdier af δ 37 Cl i ΤCE end i cisdce Reduktiv deklorering 9. marts 2017 12
Hvad så hvis vi kigger på klor? Generelt: Mere positive værdier af δ 37 Cl i cis DCE end i TCE Aerob nedbrydning af cisdce 9. marts 2017 13
Hvad fik vi ud af at bruge isotoperne? Forurening i de dybere lag er nået der hurtigt, uden at den er påvirket af nedbrydning i de øverste lag Direkte præferentiel strømningsvej Der sker nedbrydning af TCE og cis DCE på lokaliteten men den er meget beskeden 9. marts 2017 14
Stengården Losseplads Tidligere losseplads Formålet har været at afgøre, om Moniteret Naturlig Nedbrydning (MNA) er en attraktiv afværgeteknologi. Afværgeboring 15
Koncentration i transektet Dichlorprop og nedbrydningsprodukter MCPP og nedbrydningsprodukter 12 marts 2014 16
Indikation af naturlig nedbrydning Mulige indicier Koncentrationsfald langs strømlinje Koncentrationsfald over tid Udvikling i forholdet mellem moderstoffer og nedbrydningsprodukter Nedbrydning af Dichlorprop MCPP 4-CPP Hverken be- eller afkræftet Mulighed for kontraherende forureningsfane Ja I mindre grad Hverken be- eller afkræftet Udvikling i enantiomerer 17
Fordeling mellem R- og S-enantiomerer Enantiomerer er molekyler med de samme kemiske bindinger men med forskellig rummelig opbygning De er hinandens spejlbilleder De to enantiomerer kan have forskellige toksikologiske og nedbrydningsmæssige egenskaber Kun R-enantiomeren er aktivt pesticidstof En ændring i enantiomerfraktionen indikerer nedbrydning Enantiomerfraktionen (EF) = [R] R + [S] 18
Indikation af naturlig nedbrydning Mulige indicier Koncentrationsfald langs strømlinje Koncentrationsfald over tid Udvikling i forholdet mellem moderstoffer og nedbrydningsprodukter Udvikling i enantiomerer Nedbrydning af Dichlorprop MCPP 4-CPP Hverken be- eller afkræftet Mulighed for kontraherende forureningsfane Ja I mindre grad Hverken be- eller afkræftet Hverken be- eller afkræftet Ja Hverken be- eller afkræftet Enantioselektiv isotop analyse 19
R-MCPP S-MCPP R-DCPP S-DCPP R-4-CPP S-4-CPP R-MCPP S-MCPP R-DCPP S-DCPP R-4-CPP S-4-CPP R-MCPP S-MCPP R-DCPP S-DCPP R-4-CPP S-4-CPP Udvikling i enantiomerspecifike isotoper Kildeområde ca. 200 m nedstrøms ca. 450 m nedstrøms -24-26 -28-30 -32 Moderstofferne R-MCPP, S-MCPP og R-DCPP er relativt tunge (mindre negative). Kan tyde på nedbrydning af stofferne før de når denne boring Kræver data om de opstrøms forhold at verificere dette 20
R-MCPP S-MCPP R-DCPP S-DCPP R-4-CPP S-4-CPP R-MCPP S-MCPP R-DCPP S-DCPP R-4-CPP S-4-CPP R-MCPP S-MCPP R-DCPP S-DCPP R-4-CPP S-4-CPP Udvikling i enantiomerspecifike isotoper Tungere Kildeområde ca. 200 m nedstrøms ca. 450 m nedstrøms -24-26 -28-30 Lettere -32 R-4-CPP er betydeligt lettere (mere negativ) end moderstoffet R-DCPP (Δδ 13 C = 4,7 ) Indikationer at dichlorprop bliver nedbrudt Det vurderes at 4-CPP er det direkte nedbrydningsprodukt 12 marts 2014 21
R-MCPP S-MCPP R-DCPP S-DCPP R-4-CPP S-4-CPP R-MCPP S-MCPP R-DCPP S-DCPP R-4-CPP S-4-CPP R-MCPP S-MCPP R-DCPP S-DCPP R-4-CPP S-4-CPP Udvikling i enantiomerspecifike isotoper Tungere Kildeområde ca. 200 m nedstrøms ca. 450 m nedstrøms -24-26 -28-30 Lettere -32 Forskellen mellem isotopforholdet for S-4-CPP i kildeområdet og ca. 450 m nedstrøms er betydeligt (Δδ 13 C = 2,2 ) 4-CPP er på et senere stadie af den biologiske nedbrydning i den nedstrøms boring end i kildeområdet 22
Indikation af naturlig nedbrydning Mulige indicier Koncentrationsfald langs strømlinje Koncentrationsfald over tid Udvikling i forholdet mellem moderstoffer og nedbrydningsprodukter Udvikling i enantiomerer Nedbrydning af Dichlorprop MCPP 4-CPP Hverken be- eller afkræftet Mulighed for kontraherende forureningsfane Ja I mindre grad Hverken be- eller afkræftet Hverken be- eller afkræftet Ja Hverken be- eller afkræftet Enantioselektiv isotop analyse Ja Hverken be- eller afkræftet Ja
Ok. Det er nemt nok Er det dyrt? Og hvem kan disse analyser? ca. 1500-2000 Euro per prøve for 2D-CSIA
Tak for opmærksomheden Kan det bruges? Tutorvista.com