ISOTOPFRAKTIONERING ATV Vintermøde om Jord- og grundvandsforurening

Præsentationer af emnet: "ISOTOPFRAKTIONERING ATV Vintermøde om Jord- og grundvandsforurening"— Præsentationens transcript:

1 ISOTOPFRAKTIONERING ATV Vintermøde om Jord- og grundvandsforurening
Workshop 3: Alternative feltmetoder 11. Marts 2009 Charlotte Riis, NIRAS I:\inf\pr-toolbox\overheads\Firmapresentation_nov2005.ppt

2 Isotopfraktionering - metoden
Specifikt f.eks. 13C/12C -forhold i forureningsstof Ændring pga. biologisk nedbrydning, men ikke pga. fysiske processer (sorption, fordampning) Fraktionering: Præferentiel bakteriel nedbrydning af 12C - Opkoncentrering af 13C i det tilbageværende stof Stofspecifikke analyser af 13C-isotoper I:\inf\pr-toolbox\overheads\Firmapresentation_nov2005.ppt

3 Isotopfraktionering - anvendelse
Dokumentation af naturlig nedbrydning Direkte bevis for bakteriel nedbrydning: uafhængig af kvantificering af fortynding og sorption Skelnen mellem forskellige forureningskilder (forskellig isotop signatur) Skelnen mellem nedbrydningsveje Stofgrupper: Chlorerede ethener, -methaner, -ethaner, BTEX, TMB, MTBE, TBA (2H, 13C, 18O, 37Cl). Ikke PAH o.lign. Kombination af isotopanalyser 13C - 2H: Olie 13C – 37Cl: Chlorerede ethener Anvendt i DK over for: Jetfuel Benzin Chlorerede ethener I:\inf\pr-toolbox\overheads\Firmapresentation_nov2005.ppt

4 Guldager: Jetfuel-spild
Total kulbrinter BTEX Isotopfraktionering Afstand fra kilde, m I:\inf\pr-toolbox\overheads\Firmapresentation_nov2005.ppt

5 Guldager: Dokumentation af naturlig nedbrydning af olie
Konvergerende bevisførelse Redoxforhold Forureningsudbredelse Isotopfraktionering Alternativer ved rateberegning Fjernelsesrater TMB (trimethylbenzener) som tracer Alkalinitet som tracer (svært ved kalkfattige sedimenter) I:\inf\pr-toolbox\overheads\Firmapresentation_nov2005.ppt

6 Guldager: Nedbrydningsrater og risikovurdering
Stabil fane Toluen Ethylbenzen Muligt ekspanderende fane Benzen Total kulbrinter I:\inf\pr-toolbox\overheads\Firmapresentation_nov2005.ppt

7 Guldager: Har isotopfraktionering forbedret dokumentationsniveau?
Direkte måling af nedbrydningen Fortynding Fjernelsesrater 2-5 gange højere end isotop-rater Reduceret spænd i beregnede rater Tydeligere forskel mellem BTEX-stoffer TMB verificeret som tracer Stor forskel mellem TMB og alkalinitet I:\inf\pr-toolbox\overheads\Firmapresentation_nov2005.ppt

8 Økonomisk gevinst ved isotopfraktionering?
Tekniske fordele Direkte måling: Undgår fortyndingsdiskussion Mere præcis rateberegning Nedbrydning eller ej? Tilstrækkelig? Indirekte dokumentation (forureningsudbredelse, forureningsudvikling over tid, redoxforhold etc.) kræver langvarig monitering Direkte dokumentation ved isotopfraktionering ved 1 monitering Hurtigere beslutning om MNA er tilstrækkelig Suppler med måling af forurening og redoxforhold Skelnen mellem kilder: Afklaring af ansvar for forurening og evt. datering af spild Detaljeret belysning af forureningssituation I:\inf\pr-toolbox\overheads\Firmapresentation_nov2005.ppt

9 Større DK-sager: Université de Neuchâtel
Anvendelse i praksis Tilgængelighed Større DK-sager: Université de Neuchâtel Kommercielle laboratorier (USA, Holland): analyser, biotraps Ikke alle isotop-analyser Udviklingsniveau 2H, 37Cl: Kun på Uni. of Waterloo Aerob/anaerob oxidation af DCE og VC Specielt egnet til Forurening uden mulighed for massebalance med nedbrydningsprodukter Olie/benzin (nb kun stofspecifikke analyser, ikke THC) MTBE Mindre nødvendig Chlorerede ethener – stærk dokumentation ved nedbrydningsprodukter, ethen/ethan og Dehalococcoides I:\inf\pr-toolbox\overheads\Firmapresentation_nov2005.ppt