Hvad med nedbrydning i JAGG 2.0?

Dias nr. 1JAGG med ”face lift” og større motor, ATV 2010

Hvad med nedbrydning i JAGG 2.0?

Per Loll - Dansk Miljørådgivning A/S

Anders G. Christensen og Nanna Muchitsch - NIRAS


Baggrund

• Med JAGG 2.0 er der mulighed for at medtage nedbrydning under trans-port fra kilde i umættet zone til førstkommende grundvandsmagasin.

• Dvs. der er mulighed for kildestyrkereduktion fra C0 til Cu


Baggrund

• For at imødegå behovet for at medtage nedbrydningen har Miljøstyrelsen igangsat et Teknologiprojekt for at belyse feltstrategier til at dokumentere nedbrydningen i umættet zone.

• Der er foretaget en afgrænsning til nedbrydning af oliestoffer i en homogen/ikke-sprækket geologi.

• Projektet er gennemført i samarbejde mellem NIRAS og DMR.


Formål

• På baggrund af et litteraturstudium beskrives hvilke strategier der findes (eller næsten findes) til at dokumentere og/eller kvantificere naturlig nedbrydning af oliestoffer i den umættede zone.

• Der foretages også en opdatering af nedbrydningsrater for benzen i den umættede zone (litteraturdata).

• Endelig gives anbefalinger til at foretage en afprøvning og implementering af lovende måleprogrammer/-strategier i en dansk risikovurderingskontekst.


Dokumentationsstrategier

• Indirekte metoder (VOC, ilt og kuldioxid).• Fanemodellering i umættet zone (1D, 2D og 3D).• Isotopteknikker i gasfasen.• Gas fase push-pull test.• Diffusiv emitter test.• Kildestyrkekarakterisering og –dokumentation.• For hver metode beskrives/vurderes:

– Strategiens hovedelementer.

– Fordele og ulemper.

– Usikkerheder.

– Relativ økonomisk byrde.


Indirekte metoder (VOC, O2 og CO2)

• Ved aerob nedbrydning af oliestoffer forbruges ilt og der dannes CO2.

• Tolkning af VOC/O2/CO2-data kan give en kvali-tativ indikation på at der foregår nedbrydning.

• Kan anvendes for TVOC.


Indirekte metoder (VOC, O2 og CO2)

• Ved en respirationstest med injektion af sporgas og luft, samt måling af sporgas, ilt og CO2, kan der bestemmes nedbryd-ningsrater.

• Kan anvendes for TVOC.


Fanemodellering i umættet zone

• Ved anvendelse af en model, indsamling af fysisk-kemiske parametre og tilpasning til et målt datasæt, kan nedbryd-ningsrater estimeres ved invers modellering.

• 1D modellering er ”lige til”, mens 2D og 3D er meget omfattende.

• Kan anvendes for enkelt-stoffer/stofgrupper.


Isotopteknikker i gasfasen

• Analyse af isotopratio (13C/12C og 2H/1H) på poreluftprøver.

• Kan anvendes på flygtige enkeltstoffer (op til C10), ikke TVOC.

• H-analyser er under ud-vikling og udføres pt. kun af speciallaboratorier i udlandet.

• Kan anvendes for enkelt-stoffer.


Gas fase push-pull test

• Ned- og oppumpning af tracer og forureningsstof.

• Direkte tolkning eller modellering kan give hhv. kvalitativ eller kvantitativ tolkning.

• Ikke afprøvet for olie.• Eksperimentelt arbejde

stadig påkrævet (str. ca. Ph.D.-studium).

• Kan anvendes for enkelt-stoffer.

Push

Reaktanter Tracer

Pull

Måle- udstyr

Miljøteknisk boring

Undersøgelses-område


Diffusiv emitter test (DTU)

• Diffusiv udledning af tracer og forureningsstof + monitering af vertikal udbredelse over tid.

• Direkte tolkning eller modellering kan give kva-litativ/kvantitativ tolkning.

• Ikke afprøvet for olie.• Eksperimentelt arbejde

påkrævet (ca. Ph.D.).• Kan anvendes for enkelt-

stoffer.

Tracerudbredelse til givent tidspunkt

Udbredelse af forureningsstof

DTE og kilde med forureningsstof

Moniteringspunkt


Kildestyrkekarakterisering og –dokumentation

Miljøteknisk boring

Jordprøve

Kontrolboks

Fkilde

Skråboring

Prøvetagningscluster

• Jordkonc. i kilden og mobile koncentrationer under kilden (AMETIS).

• Anvendes sammen med øvrige teknikker.

• Fkilde sammenholdes med nedbrydningspotentialet/-raten i transportzonen.

• Balance er afgørende for risikovurderingen.

• Kan anvendes for enkelt-stoffer/stofgrupper.


Sammenstilling af strategierStrategi Forurenings-

komponent Teknologistadium Økonomi Anvendelighed

Indirekte metoder TVOC Velkendt teknologi. Målemetoder kan belyses nærmere

Fase 2, 25-75.000,- Fase 3, 75-750.000,-

Simpel metode og udbredte prøvetagningsmetoder

Fanemodellering i umættet zone

Enkeltstoffer stofgrupper

1D er afprøvet på mange lokaliteter. 2D og 3D er primært brugt ifbm. forskningsprojekter

1D: 25-100.000,- 2D: 75-250.000,- 3D: 250.000-???,-

1D: Relativ simpel 2D og 3D: Komplicerede

Isotopteknikker Enkeltstoffer (op til C10)

Ikke udbredt teknologi under umættede forhold. Isotopfraktionering af H er under udvikling

1.000-2.000,- pr. poreluftprøve

Simpel prøvetagningsmetode Teknologien udføres kun af få kommercielle lab. i udlandet

Gas fase push-pull tests

Enkeltstoffer Ikke afprøvet på olie- og benzinkomponenter. Kræver udvikling og afprøvning

75-350.000,- (estimat)

Udførelse relativ simpel, men kræver dyrt/kompliceret udstyr

Diffusiv emitter test

Enkeltstoffer Ikke afprøvet på olie-/ benzinkomponenter. Kræver udvikling og afprøvning

75-350.000,- (estimat)

Udførelse relativ simpel, men kræver dyrt/kompliceret udstyr

Kildestyrkekarakterisering (porevand og poreluft)


Afprøvet i felten for olie- og benzinkomponenter samt andre organiske stoffer (AMETIS-systemet)

400-800.000,- (estimat)

Installation ved standard boremetoder. Prøvetagning fra installation relativ simpel

Kildestyrkekarakterisering (jordprøver)


Velkendt teknologi Afhænger af områdets størrelse og homogenitet

Simpel metode. Begrænset af forureningens heterogenitet Destruktiv prøvetagning


Dokumentation af nedbrydning over tid• Balancen imellem kilde-

styrke og nedbrydning til et givent tidspunkt kan dokumenteres ved at foretage en kildestyrke-karakterisering og fastlægge nedbrydningen.

• Tilbage står at dokumen-tere/sandsynliggøre, at risikovurderingen holder fremadrettet i tiden.


Dokumentation af nedbrydning over tid

• Dokumentationen bør inkludere følgende elementer:– Forståelsesramme og konceptuel model.

– Kildens henfaldsdynamik og forventede levetid.

– Tidslig udvikling i balancen mellem kildestyrke og nedbrydning.

– Overordnede massebalancer for ilt, N og P.

– Dokumentation/monitering.

• Der er i rapporten givet overordnede retningslinjer for en vurdering af disse forhold.


Anbefalinger

• I rapporten anbefales det bl.a., at der arbejdes videre med følgende:– Erfaringstal for ilt, N & P i dybe danske umættede zoner.

– Arbejde hen mod afprøvning af stabile isotoper C og H.

– Afprøvning af AMETIS-systemet på en iøvrigt veldoku-menteret sag.

– Konkretisere vejledende strategier/måleprogrammer for dokumentation af nedbrydning i den umættede zone ifht. en dansk risikovurderingskontekst. Dette gøres ved eksempler fra to til tre danske sager.

Tak for opmærksomheden

Hvad med nedbrydning i JAGG 2.0?

Documents

Transcript of Hvad med nedbrydning i JAGG 2.0?