9. Udvekslingskoefficienter mellem makroporer og jordmatrix

Relaterede dokumenter
Bilag 5. Hydrauliske parametre - Repræsentativitet DJF: Ole Hørbye Jacobsen, Bo Vangsø Iversen, Christen Børgesen

Modellering af stoftransport med GMS MT3DMS

Vurdering af hygiejniseringseffekten af nedsivning af viral hæmorrhagisk septikæmi virus (VHSV) under eksperimentelle forhold.

Ny simuleringsmodel for udvaskning af pesticider på drænet jord

Jordens egne nanopartikler og fosformobilitet

Bestemmelse af hydraulisk ledningsevne

Geologi. Sammenhæng mellem geologi og beskyttelse i forhold til forskellige forureningstyper GRUNDVANDSSEMINAR, 29. AUGUST 2018

Veje til beskyttelse mod pesticider i det nye grundvand

Kortlægning af dræn med georadar og karakterisering af drænstrømning via tracerforsøg

Mobilisering og Transport af Jordkolloider og Fosfor

Afmærkning af vejarbejde

Øvre rand ilt. Den målte variation, er antaget at være gældende på randen i en given periode før og efter målingerne er foretaget.

VTUF-projekt. Agenda. Monitering af Overfladeafstrømning fra Grønne Områder. v. Lene Bassø Duus, Aarhus Vand

NOTAT. Byggemodning ved Golfparken. Vurdering af opstuvningsforholdene. Frederikshavn Kommune. Golfparken A/S. Henrik Brødsgaard, COWI A059835

Bestemmelse af stofdispersion

Vurdering af klima ændringens konsekvenser for udvaskning af pesticider i lerområder ved brug af en oplandsskala hydrologisk model

Perspektiv i udnyttelsen af jordens makroporer til byens nedsivning. Hvilken jordstruktur er hensigtsmæssig? ssig? Eksempler påp

Testrapport for lukket formalin system Udviklet af Hounisen Laboratorieudstyr A/S

0 Indhold. Titel: Klorofyl a koncentration. Dokumenttype: Teknisk anvisning. Version: 1

Måling af turbulent strømning

Bestillingsskema - skolemad

Jordpakning Pløjefri dyrkning

Jordbundsundersøgelse i Bolderslev Skov

Partikelspredningsmodel

Undersøgelse af flow- og trykvariation

Brug og misbrug af grundvandsdatering i hydrologisk modellering

Opsætning af MIKE 3 model

Makroporetransport på Drænet Jord. Carsten Petersen Institut for Grundvidenskab og Miljø KU-Life

Teknisk redegørelse for nedbøren august 2010

Frederikssund Kommune Torvet Frederikssund. Tilladelse efter Vandløbslovens 18, 38 og 49 til permanent vandstandsregulering i Andekær, Kulhuse

Hvorfor er nedbrydning så vigtig

3. Fremgangsmåde ved fortolkning af data

HYDROGEOLOGISK KARAKTERISERING OG MODELLERING AF KALKMAGASIN VED HELLESTED

Metodebeskrivelse Jordbundsundersøgelser

Kemiøvelse 2 1. Puffere

2015/2016 Mandag Tirsdag Tirsdag Tirsdag Onsdag Onsdag Onsdag Torsdag Lørdag Søndag Søndag Uge nr. DAG Dato Step Bootcamp Mix 18.

Dokumentationsmetoder

SPRÆKKER I KALK - LILLE ÅRSAG, STOR VIRKNING

Mod en forbedret modellering af drænstrømning i oplandsmodeller

Puffere. Øvelsens pædagogiske rammer. Sammenhæng. Formål. Arbejdsform: Evaluering

Gødningsåret. Claus Jerram Christensen, DJ Lars Bo Pedersen, S&L

Fig. 1 Billede af de 60 terninger på mit skrivebord

KARAKTERISERING AF MORÆNELER

Forsøg med Sorbicell på Østerbro Brandstation

Lockout-skema for uge 15 ( april 2013)

Kan lokal håndtering af regnvand mindske presset på grundvandsressourcen?

Modellering af vand og stoftransport i mættet zone i landovervågningsoplandet Odderbæk (LOOP2) Delrapport 1 Beskrivelse af modelopsætning.

M10 rumlestriber Hastighed og adfærd

10. Naturlig dræning og grundvandsdannelse

På nedenstående billede skal du finde den figur som optræder nøjagtig 3 gange.

Risikovurdering uden brug af Miljøstyrelsens screeningsværktøj

Tæl og skriv hvor mange af hver figur som findes i billederne herunder. A = = = B = = =

Notat. Baggrund. Internt notat om AEM beregninger Nord og Initialer Syd modellen

Supplerende PCB-målinger efter iværksættelse

Nedsivningsløsninger og filterjord - helt generelt

Opgave 1. Vand og vandforsyning (fase 1) Hvilke ting indeholder vand? Til dette forsøg skal du bruge:

Faskiner. Figur 1. Opbygning af en faskine med plastkassette.

0A mandag tirsdag onsdag torsdag fredag 1. lektion HJ LN 2. lektion HJ LN 3. lektion HJ LN 4. lektion HJ LN 5. lektion HJ LN

Blodtryk. Materiale Computer (PC) Data acquisition unit (DAS) (IX/228) USB-kabel Puls-plethysmograf (PT-104) Blodtryksmåler (BP-600)

Kvit knæsmerterne ÅRSAG TIL KNÆSMERTER TILBAGEVENDEN TIL SPORT

Hydrologisk modellering af landovervågningsoplandet Lillebæk

A5: Driftsmæssige reguleringer

CFD beregninger som input til Mike Urban. CFD til design af bygværker samt detaljering af Mike Urban model for Kalvebod Brygge Skybrudstunnel

Indeklimaundersøgelse i 100 danske folkeskoler

Opsætning af vandtransportmodel

Dataopsamling øvelser

Erfaringer fra et boringstransekt

Analyse af nitrat indhold i jordvand

Håndtering af regnvand i Nye

Jonas Duus Stevens Lekfeldt, Phd-studerende Institut for Plante- og Miljøvidenskab

1. semester. Hold C. Modul 2a: Per Aagaard (2.kvarter) Modul 2b: Annemari Svendsen (2.kvarter)

Konditionering af sandfilter. Technology Outlook

Skolebestyrelsesmøde Mandag den 20. august 2018, kl I mødelokalet ved kontoret

Afprøvning af undersøgelsesmetoder med henblik på etablering af et zoneringskoncept for danske lerjorde: Statusrapport

Strømningsfordeling i mættet zone

MIKE 12 modellering af Hjarbæk Fjord

Makroporeforbindelser og pesticidudvaskning

D1 1 Partikelformede bjergarter

Bilag 4. Geokemiske og fysiske parametre - repræsentativitet GEUS: Vibeke Ernstsen

En klage der kommer uden om Klageportalen skal Miljø- og Fødevareklagenævnet som udgangspunkt afvise, hvis der ikke er særlige grunde.

Effektiv bekæmpelse af H 2 S i ledningsnettet Jørgensen Simonsen, Faglig Koordinator Spildevand, VandCenter Syd,

Analyse af benzoxazinoider i brød

Forsøgsprotokol til larveforsøg: Tilsætning af 3 dage gamle larver til gødning inficeret med patogene bakterier

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

Aktivitet i Akutafdelingen skadestuer og sengeafsnit

Coulombs lov. Esben Pape Selsing, Martin Sparre og Kristoffer Stensbo-Smidt Niels Bohr Institutet F = 1 4πε 0

Særligt pesticidfølsomme sandområder: Forudsætninger og metoder for zonering

UNDERSØGELSE AF JORDRESPIRATION

Montørvejledning for DTC2100 Temperaturtyring - Version 1. Generel beskrivelse

Måling for vinylchlorid i indeklima

A4: Driftsmæssige reguleringer Foto: Jens Petersen, DJF

Udvaskning af pesticider fra danske golfbaner

Skabelon til tastemenu niveau 1

Bestem en jordprøves surhedsgrad, ph-værdien, med en Rapitest.

Optimeret jord til rensning af vejvand - hvor godt virker det?

Indhold Problemstilling... 2 Solceller... 2 Lysets brydning... 3 Forsøg... 3 Påvirker vandet solcellernes ydelse?... 3 Gør det en forskel, hvor meget

Kronologisk hændelsesforløb hos Fredericia Spildevand og Energi A/S i forbindelse med ulykke på Dan Gødning den :

Teknisk anvisning for marin overvågning

Lyngby-Taarbæk Forsyning

Transkript:

9. Udvekslingskoefficienter mellem makroporer og jordmatrix Hubert de Jonge (DJF), Ole Hørbye Jacobsen (DJF) og Bo Vangsø Iversen (DJF) 9.1 Metode I tabel 9.1 findes en oversigt over de kolonner der blev anvendt til tracer forsøg. I alt er der udført 1 kolonne-eksperimenter, hvoraf kolonner er udtaget i pløjelaget og kolonner i underjorden. Tabel 9.1. Oversigt over kolonner anvendt i forsøgene. Lokalitet Dybde (cm) Kolonne nummer Gjorslev 5-5, 17, 7 Gjorslev 5-5 11, 11 Grundfør 5-5 5 Grundfør 35-37 151, 3 Højstrup 5-5, 159, 195 Mammen 5-5 1,1, 5 Efter konklusionen i dette bilag findes en beskrivelse af forsøgsprotokollen. I korte træk er der tilført tre tracerpulse til kolonnerne, den første ved en vandingsintensitet på mm/time og sug i bunden af kolonnen på ca. 1 cm (i alt 3 mm), den anden ved en vandingsintensitet på 5 mm/time og et sug på 15 cm (15 mm), og til sidst en tredje puls ved en vandingsintensitet på 1 mm/time og et sug på 5 cm (i alt 17 mm). Desuden har der været to stop-flow perioder af 1 timer hver. Hvert forsøg har strakt sig over i alt 11 dage, og der er gennemført eksperimenter med tre parallelle kolonneopstillinger. Den tekniske opstilling med pulspumper, tracer puls tilsætning, og automatisk opsamling af prøverne har fungeret tilfredsstillende. Som baggrundselektrolyt er der anvendt enten.1 M CaCl eller,1 M CaSO. Det har været nødvendigt eftersom jordstrukturen skulle bevares gennem hele eksperimentet, fordi der efter eksperimentet var planlagt hydrauliske målinger på kolonnerne. Som tracere er der anvendt difluorobenzosyre (,-DFBA), Pentafluorobenzosyre (PFBA), og bromid (Ca- Br). Tracerne er analyseret med henholdsvis ionkromatograf (Br) og HPLC (,-DFBA og PFBA). Analysen af Br er ikke forløbet tilfredsstillende, da den blev påvirket af kloridbaggrundskoncentrationerne i effluentvand. Der er p.t. analyseret tracerkoncentrationer fra kolonner, men det ikke har været muligt at måle bromid i de fleste af kolonnerne. G E U S 1

9. Resultater fra kolonneeksperimenter I figurerne 9.1, 9. og 9.3 er der givet en oversigt over resultaterne fra kolonneeksperimenterne. Figur 9.1 viser effluent-afstrømningshastigheder fra kolonnerne. Vanding af kolonnerne fra Grundfør, Højstrup og Mammen blev gennemført som planlagt som beskrevet i protokollen. Der var hurtig respons på vanding og ændringer i vandingsintensitet, figur 9.1. Infiltrationskapaciteten for Gjorslev kolonnerne var ikke tilstrækkeligt til at eksperimenterne kunne gennemføres i følge protokollen. Der opstod ponding på overfladen i starten af vandingen og eksperimenterne er udført ved konstant overfladeponding. Derfor svarer afstrømningshastigheden til den maksimale infiltrationskapacitet af kolonnerne. Denne afvigelse i forhold til andre jordtyper kan ikke forklares ud fra hverken tekstur eller vegetation på det tidspunk hvor prøverne blev udtaget. Både Gjorslev og Højstrup er udviklet på Østdanske moræneaflejringer, og der var stubmarker på begge lokaliteter på prøveudtagningstidspunktet. Lerindholdet i Højstrup Ap jord er lidt højere (1.7%) end i Gjorslev Ap jord (1.9%). Gjorslev profilen er blevet klassificeret som veldrænet jord. Ledningsevnen i effluenten fra Grundfør, Højstrup og Mammen kolonnerne viser en meget kortvarig nedgang, hvorefter den hurtigt stiger til et konstant niveau, figur 9.. Dette afspejler transport igennem gennemgående makroporer i kolonnerne. Det samme dyk i ledningsevne ses ikke i effluenten fra Gjorslev kolonnerne. Figur 9.3 viser gennembrudskurverne for tracerne (i alt kolonner). Koncentrationsniveauer og formen af gennembrudskurver for de forskellige tracere afspejler vandets bevægelse gennem jordsøjlerne. Gennembrudskurven for Højstrup kolonner nr. 195 viser et meget hurtigt gennembrud for både tracer 1 og, hvilket afspejler hurtig transport gennem makroporer både ved vandingsintensiteter på 5 og mm/time. Koncentrationerne af tracer 3 er lavere som følge af øget kontakt mellem makroporer og jordmatrice. Lignende gennembrudskurver for tracer 1 og ses for prøven fra pløjelaget ved Mammen og underjorden fra Grundfør. Gjorslev gennembrudskurver afviger fra de andre jordtypers, hvilket må forventes som følge af den lave infiltrationshastighed og mangel på hydraulisk ligevægt. De højeste effluent koncentrationer ses fra ca. 3 timer op til 7 timer, hvilket afspejler længere opholdstid af vandet i disse kolonner. Der ses også bimodale gennembrudskurver, som formodes at være forårsaget af vandtransport både i makroporer og i jordmatricen. Disse oplysninger giver høj informationsværdi i forhold til udvekslingskoefficienter af vandet mellem makroporer og jordmatricen. G E U S

P lø je la g U n d e rjo rd G jo rsle v 5-5 c m 1 1 7 7 G jo rsle v 5-5 c m 1 1 1 1 3 T id [tim G r uen r d] fø r 5-5 c m 5 T G id r [tim u n d fø e r r ] 3 5-3 7 c m 1 5 1 3 T id [tim H ø jstr e r ] u p 5-5 c m 1 5 9 1 9 5 T id [tim e r ] T id [tim M a me r m] e n 5-5 c m 1 1 1 5 T id [tim e r ] Figur 9.1. Flowhastighed i kolonneforsøgene. G E U S 3

P l ø je l a g U n d e rjo rd Ledningsevne [ms/cm].5. G jo rs le v 5-5 c m 17 7.5. Gjorslev 5-5 cm 11 11 Ledningsevne [ms/cm].5. Grundfør 5-5 cm T id [ t im e r ] 5 Grundfør 35-37 cm.5. 151 3.5. Højstrup 5-5 Tid cm [timer] 159 195.5. Mammen 5-5 Tid cm [timer] 1 1 5 Figur 9.. Flowhastighed og ledningsevne i kolonneforsøgene. G E U S

P lø je la g U n d e rjo rd Tracer koncentration [c/c o ] G jo rsle v 5-5 c m tracer 1 tracer. Gjorslev 5-5 cm 11 tracer 1 11 tracer 7 9 1 1 19 1 7 9 1 1 19 1 Tracer koncentration [c/c o ] T id [ tim e r] Gjorslev 5-5 cm 17 tracer 1 17 tracer. Gjorslev 5-5 cm 11-tracer 1 11-tracer Højstrup 5-5 cm 195 tracer 1 195 tracer 195 tracer 3. 3 Grundfør 35-37 cm 151-tracer 1 151-tracer. Tid Mammen [timer] 5-5 cm 1-tracer 1 1-tracer 7 9 1 1 19 1 Tid Grundfør [timer] 35-37 cm 3-tracer 1 3-tracer 7 9 1 1 19 1 Figur 9.3. Flowhastighed og tracerkoncentration i kolonneforsøgene. G E U S 5

9.3 Modellering med MACRO Formålet med denne del af projekt var at identificere udvekslingskoefficienter mellem makroporer og jordmatricen for forskellige typer lerjorde ved invers modellering. Idéen var at anvende den informationsværdi som ligger i gennemførelse af multipel-tracer forsøg. Hver tracer bliver tilført til kolonnen ved forskellige randbetingelser og ser derfor forskellige dele af jordstrukturen. I MACRO modellen er der imidlertid ingen muligheder for at simulere mere end ét stof per simuleringshændelse. Medio 3 var det heller ikke muligt at opsætte modellen med dynamiske nedre randbetingelser, en begrænsning som der i slutningen af 3 blev rettet op på. På grund af ovenstående begrænsninger blev MACRO modellen opstillet til at simulere kolonne eksperimenter med tre efterfølgende tracer puls input af det sammen stof. Men fordi der stadig er tracer tilbage i jorden ved den efterfølgende tracerpuls, kunne det ikke lade sig gøre at foretage invers modellering af udvekslingskoefficienter af de multiple tracerforsøg. Når MACRO eventuelt kan tilpasses til simulering af flere stoffer samtidigt, forventes modellen, som er koblet med SUFI modulen til invers modellering, at være et brugbart simuleringsværktøj til bestemmelse af udvekslingskoefficienter. 9. Konklusion De beskrevne kolonneforsøg med multiple tracere og skiftende hydrauliske betingelser er velegnede til at give information om dynamikken af stoftransporten i makroporøs lerjord. Desværre findes der ikke for nærværende en velegnet model til at beregne udvekslingskoefficienterne. G E U S

Forsøgsprotokol Bestemmelse af udvekslingskoefficient mellem matrix og makroporer x cm kolonne opfugtes langsomt og afdrænes til cm i midten af prøven Generelt bruges der.1 M CaSO som vandingsvand for at bevare jordstrukturen. 1. runde Forsøget startes mandag morgen klokken. Prøven placeres på den porøse plade som er sat til et undertryk på 1 cm vandsøjle (eller det der er nødvendig for lige at få vand til at afdræne) Pumpen sættes på mm i timen Prøvekarusellen sættes til at opsamle 15 ml (ca. en prøve pr halve time) Efter 1 time tilsættes 5 ml M, difluorobenzosyre (.31 g,-dfba i ml demineraliseret vand) Ved klokken 15 slukkes for pumpen Næste morgen tirsdag klokken genoptages med mm i timen Den første prøve opsamles i separat glas Derefter opsamles for hver ml.runde Næste dag onsdag klokken skiftes til 5 mm i timen og der sættes 15 cm sug på Prøvekarusellen sættes til at opsamle 15 ml (ca. en prøve pr time) Efter 1 time tilsættes 5 ml M PentaFluoroBenzosyre (. g PFBAi ml demineraliseret vand) Ved aftenstid klokken slukkes for pumpen Næste dag torsdag klokken 1 genoptages med 5 mm i timen Den første prøve opsamles i separat glas Derefter opsamles for hver ml 3.runde Næste dag fredag om morgenen skiftes til 1 mm i timen og der sættes 5 cm sug på Prøvekarusellen sættes til at opsamle ml for de første prøver og herefter ml. Efter timer tilsættes 5 ml.1 M bromidtracer (.9995 g CaBr i 5 ml demineraliseret vand). Den køres en uge til næste fredag klokken. Generelt måles der EC og tracers på prøverne. G E U S 7

G E U S