Oprensning af PCE ved kemisk oxidation med kaliumpermanganat8 Monitering af afværgeforanstaltninger8.1 Prøvetagning8.2 Udvikling i grundvandspotentiale 8.3 Horisontal udbredelse af kaliumpermanganat 8.3.1 Bromidtracer 8.3.2 Farvetjek 8.3.3 Ledningsevnemålinger 8.4 Vertikal udbredelse af kaliumpermanganat Injektionen med kaliumpermanganat blev afsluttet den 4. maj 2002. Til vurdering af oprensningseffekten og til undersøgelse af udbredelsen af kaliumpermanganaten blev der iværksat et moniteringsprogram med opstart den 7. maj 2002, dvs. umiddelbart efter stop af injektionen. 8.1 PrøvetagningUdtagning af vandprøver til farvetjek er udført med gennemsigtig bailer, som er nedsænket i boringen. Udtagning af vandprøver til felt- og/eller laboratorieanalyser er udtaget med almindelige whale-dykpumper. I forbindelse hermed blev farven på det oppumpede grundvand ligeledes noteret. Oppumpet grundvand som var rødfarvet blev opsamlet i kemikalieresistente tønder og efterfølgende sendt til Kommunekemi til destruktion.
Rødfarvede vandprøver, som skulle analyseres for chlorerede opløsningsmidler ved akkrediteret laboratorieanalyse, blev (bortset fra prøver fra 1. prøvetagningsrunde) konserveret i felten ved tilsætning af natriumthiosulfat indtil rødfarvningen forsvandt. Til en 100 ml grundvandsprøve blev der ca. tilsat 10-20 ml natriumthiosulfat. Formålet var at sikre, at der ikke skete en fortsat nedbrydning af de chlorerede opløsningsmidler under transporten til laboratoriet, da natriumthiosulfat neutraliserer og udfælder resterende indhold af oxidationsmiddel. 8.2 Udvikling i grundvandspotentialeGrundvandspotentialet før og umiddelbart efter injektionen er vist på figur 6.1 og 6.2. Før injektionen ses en syd-sydøstlig strømning med en gradient, der varierer mellem 5 og 25 promille. 2 dage efter injektion af 60 m3 kaliumpermanganatopløsning blev der observeret en markant ændring af potentialebilledet med en stigning på ca. 20 cm i injektionsområdet. I boring OBS1, der lå ca. 15 m nedstrøms injektionsområdet, sås en stigning på ca. 12 cm. I boring F4, der lå ca. 20 m sidestrøms injektionsområdet, sås en stigning i vandspejlet på ca. 6 cm.
Udviklingen i potentialet i udvalgte boringer er vist på figur 6.3. Det fremgår at potentialet er tilbage på udgangsniveauet før injektionen efter ca. 1 måned.
Figur 6.3 8.3 Horisontal udbredelse af kaliumpermanganatUndersøgelse af den horisontale udbredelse af kaliumpermanganat er baseret på farvetjek med bailer, feltmålinger af ledningsevnen og analyse af bromidtracer. 8.3.1 BromidtracerDet højeste indhold af bromid er målt i OBS1 med et indhold på 2500 µ g/l, svarende til en faktor 25 større end baggrundsniveauet og en faktor 8 under injektionskoncentrationen. Den skønne udbredelse af bromidtraceren samt de højst målte indhold af bromid i de enkelte boringer er vist på figur 6.4. Figuren giver et fingerpeg om den horisontale udbredelse af den injicerede kaliumpermanganat.
Den tidsmæssige udvikling i bromidindholdet i boring OBS1 er vist på figur 6.5. Der ses en påvirkning med bromid efter ca. 14 dage, og bromidindholdet topper 2 måneder efter injektionen. Til sammenligning er ledningsevnen ligeledes vist på figuren. Der ses god overensstemmelse mellem bromid og ledningsevnen. Der findes dog ikke sammenhørende data for alle prøvetagningstidspunkter.
Figur 6.5 8.3.2 FarvetjekTil vurdering af farvestyrke blev der udført en fortyndingsrække med kendte koncentrationer. Herudfra kunne koncentrationen af kaliumpermanganat i grundvandsprøverne vurderes. Fortyndingsrækken fremgår af nedenstående foto.
Fortyndingsrække med kaliumpermanganat Farveobservationer i de enkelte målerunder fremgår af bilag 2.2. Den maksimale horisontale rødfarvning af grundvandet er vist på figur 6.6. Det fremgår at den kraftigste rødfarvning er sket inden for en afstand på ca. 25 m fra injektionsområdet. Herudover vurderes der at være sket en svagere rødfarvning op til ca. 40 m fra injektionsområdet. Farvetjek i boring F101, F102 og F103 viser, at der kun er sket en rødfarvning få meter opstrøms injektionsområdet. Den påviste rødfarvning i F102 skyldes primært, at der ved en fejl blev hældt en mindre mængde kaliumpermanganat ned i denne boring under injektionen. Forklaringen på den forholdsvis lille farveudbredelse i opstrøms retning skyldes sandsynligvis den gennemførte grundvandsoppumpning og evt. det forhold, at dyserne i injektionsboringerne var rettet i nedstrøms retning.
Den sidestrøms udbredelse er også begrænset. Der er således ikke fundet nogen rødfarvning i B1 og F1. Den horisontale udbredelse af kaliumpermanganaten skete noget hurtigere end forventet. Allerede efter få dages injektion blev der påvist rødfarvet grundvand i boring DB1, AV1, AV2 og OBS1, dvs. en udbredelse på over 15 m. Den kraftigste rødfarvning er konstateret frem til 11. juni 2002, dvs. efter knap 1½ måned efter injektionen. De efterfølgende farvemålinger viser, at der herefter sker en lagdeling af farveudbredelsen med en markant lysere farve i toppen af filteret. Det tyder således på, at kaliumpermanganten synker til bunds i magasinet, sandsynligvis pga. densitetsforskelle. Ved farvemålingerne i oktober måned, 5½ måneder efter injektionen, blev der under oppumpningen til vandprøvetagningen konstateret en svag rødfarvning (pink farve) i AV1 og OBS1. Ved den sidste prøvetagning i marts 2003 blev der under forpumpningen konstateret en svag rødfarvning i det oppumpede vand. Farven aftog hurtigt. I de øvrige boringer blev der ikke konstateret nogen rødfarvning. I flere boringer (OBS1, F102, GP2, GP3) er der ved prøvetagningen observeret bruntfarvede kolloider, hvilket sandsynligvis er udfældning af manganoxid. 8.3.3 LedningsevnemålingerPåvirkningen med kaliumpermanganat er indirekte undersøgt ved måling af ledningsevnen i grundvandet. På forhånd var der lavet en fortyndingsrække med sammenhørende målinger af kaliumpermanganat og ledningsevnen jf. bilag 2.6. Ved fortyndingsrækken blev der anvendt alm. vandværksvand. Resultaterne viser fin overensstemmelse mellem målingerne. Det ses, at den anvendte injektionskoncentration med kaliumpermanganat på 5% (50.000 mg/l) giver en ledningsevne på ca. 3200 mS/m. Figur 6.7 viser udviklingen i ledningsevnen i 3 boringer, som ligger 10-15 m umiddelbart nedstrøms injektionsområdet. Efter 1 måned efter injektionen ses en kraftigt forhøjet ledningsevne på 1000 mS/m i boring AV1 og OBS1. Dette svarer ifølge figur 6.7 til en koncentration af kaliumpermanganat på 1,5%. 3 måneder efter injektionen er ledningsevnen under 300 mS/m, svarende til en koncentration af kaliumpermanganat på under ½%. Efter 10½ måneder er ledningsevnen stadig lidt forhøjet. I den nedstrøms liggende boring F7 ses ingen klar stigning i ledningsevnen, hvilket indikerer, at den kraftigste fane med kaliumpermanganat strømmer uden om denne boring. Derimod blev der i GP3 fundet markant forhøjet ledningsevne, hvilket indikerer, at fanen med kaliumpermanganat er udbredt i dette område. Gennemgående ses en god overensstemmelse mellem farvemålinger af grundvandet og de udførte ledningsevnemålinger i kildeområdet. Ved rødfarvning ses en markant højere ledningsevne. Forhøjet ledninsgevne er dog ikke ensbetydende med rødfarvning. I den nedstrøms boring GP3 var der en markant forhøjet ledningsevne men ingen rødfarvning: Dette tyder på, at permanganationen er opbrugt, men at ledningsevnen er forhøjet pga. indholdet af kaliumioner.
Den skønnede udbredelse af området med forhøjet ledningsevne samt de højeste målte ledningsevneindhold i de enkelte boringer, er vist på figur 6.8. I forhold til udbredelsen af bromidtraceren (figur 6.4) ses en rimelig overensstemmelse. Udbredelsen af forhøjet ledningsevne ved boring F7 og F8, er dog usikker idet den forhøjede ledningsevne i dette område, primært skyldes forhøjet baggrundsniveau (evt. fra vejsaltning eller utætte kloakker). 8.4 Vertikal udbredelse af kaliumpermanganatDen vertikale udbredelse af kaliumpermanganat er vurderet ud fra 3 Geoprobeboringer som blev etableret 5½ måned efter injektionen med kaliumpermanganat (23. – 24. oktober 2002). Geoprobeboringerne er placeret i injektionsområdet (GP1), 15 m nedstrøms (GP2) og 30 m nedstrøms (GP3). Der blev indledningsvist udført 3 stk. ellog-sonderinger med Wenner-Probe sonde til undersøgelse af ledningsevnen i jorden. Formålet med ledningsevneloggene var at undersøge den vertikale udbredelse af kaliumpermanganaten, idet det antages, at der er sammenhæng mellem koncentrationen af kaliumpermanganat og ledningsevnen i den mættede zone. Resultaterne af ellog-sonderingerne er vist i bilag 4. Herudover blev der udtaget 13 niveauspecifikke vandprøver fra 3 sonderinger. Alle vandprøverne blev målt i felten for farve, temperatur, ledningsevne og pH samt laboratorieanalyser for chlorerede opløsningsmidler og bromid. Resultaterne fremgår af bilag 2.7. I tabellen er ledningsevnen ved ellog sonderinger ligeledes vist for det samme prøvetagningsniveau som for vandprøverne. Resultaterne af de niveauspecifikke vandprøver for ledningsevne, bromid og PCE er indtegnet på geologisk tværsnit på figur 6.10 og bilag 5 (større målestok). Resultaterne for ellog-sonderinger i den mættede zone viser en meget varierende ledningsevne over dybden. På figur 6.9 er ledningsevnen for både ellog-sonderinger og niveauspecifikke vandprøver i GP2 sammenholdt med de geologiske forhold. Det ses, at den højeste ledningsevne findes i de mere permeable aflejringer - i de samme lag, hvor kaliumpermanganaten forventes at udbrede sig.
Figur 6.9 Resultaterne viser en god sammenhæng mellem ledningsevnen udført ved ellog-sonderinger og på vandprøver. Herudover ses der en rimelig sammenhæng mellem bromidanalyser og ledningsevnen. Jo højere ledningsevne, jo højere bromidindhold. I det følgende ses der nærmere på resultaterne fra Geoprobeboringerne (GP1-GP3). Boring GP1 er placeret centralt i injektionsområdet. Der er ikke så stor variation i analyseresultaterne. Ledningsevnen er nogenlunde i samme størrelsesorden. Bromidindholdet varierer inden for en faktor 1-5 i forhold til baggrundsniveauet. Det bemærkes, at bromidindholdet ikke er aftagende i dybden, hvilket indikerer, at permanganaten har været udbredt i hele magasinet. Resultaterne er i overensstemmelse med ellog-sonderingerne. Der blev ikke fundet nogen rødfarvning af grundvandet. Det viser, at permanganaten er opbrugt og/eller transporteret med grundvandet nedstrøms i dette område. Boring GP2 står ca. 15 m nedstrøms injektionsområdet, tæt på OBS1, hvor der er observeret en kraftig rødfarvning efter injektionen. Resultaterne viser en stor vertikal variation i analyseresultaterne. De højest målte indhold af bromid og ledningsevne er målt i de sandede aflejringer i top og bund af magasinet. I midten af magasinet er jordlagene mere siltede, og her ses et mindre indhold af bromid og ledningsevne. Det tyder således på - som forventet, at kaliumpermanganaten hovedsageligt udbredes i de mest permeable aflejringer. GP3 ligger ca. 30 m nedstrøms injektionsområdet, dvs. uden for det område, hvor der er konstateret kraftig rødfarvning. Analyseresultaterne viser ligeledes en relativt stor variation. Den højeste ledningsevne og bromidindhold er fundet i filter 2, svarende til det dybdeniveau i magasinet med de mest permeable aflejringer (vurderet som mellem-groft sand ud fra boreoplysninger i den nærliggende boring F7). Dette stemmer fint overens med, at det også er i dette niveau, der blev fundet den højeste ledningsevne i jorden ved ellog-sonderingerne. Der blev ikke fundet nogen rødfarvning i nogen af prøverne i denne boring, hvorfor det vurderes at permanganationen er opbrugt i denne afstand. Det forhøjede indhold af bromid og ledningsevne viser dog at grundvandet er påvirket af injektionen med kaliumpermanganat. De udtagne vandprøver var brunlige, hvilket indikerer, at der er sket udfældning af brunsten, dvs. der er forbrugt kaliumpermanganat til nedbrydning af PCE og naturligt organisk stof.
|
