| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |
Undersøgelse af kulbrintenedbrydning ved naturlige processer
Denne rapport omhandler naturlig nedbrydning af en benzinforurening fra et tidligere
detailsalgsanlæg beliggende Nykøbingvej 295, Radsted (Lolland). Der er observeret en
forurening, primært benzin, i umættet zone omkring en tankgrav på ejendommen. Denne
forurening har spredt sig til det underliggende grundvandsmagasin.
Formålet med projektet har været at sammenholde forureningens maksimale udbredelse
med den teoretiske udbredelse. Ydermere at undersøge udviklingen i koncentrationer i
BTEX´er over tid/afstand, undersøge udviklingen i redoxfølsomme parametre i og udenfor
forureningsfanen samt at undersøge muligheden for beregning af nedbrydningsrater for
benzen, toluen, ethylbenzen og xylener. Endelig har det været formålet at vurdere valg
af analyseparametre og moniteringsfrekvens til vurdering af naturlig nedbrydning.
Datagrundlaget for nærværende rapport er de tidligere undersøgelser foretaget på
ejendommen, primært i OM regi, det supplerende moniteringsprogram under Miljøstyrelsens
Teknologiudviklingsprogram for jord- og grundvandsforurening, samt diverse
studenterprojekter under Danmarks Tekniske Universitet.
På baggrund af den teoretiske gennemgang og de observerede data kan der drages
følgende konklusion om undersøgelse og monitering af naturlig nedbrydning af kulbrinter:
 | Dokumentation af naturlig nedbrydning og efterfølgende monitering er vanskelig i
stærkt heterogene grundvandsmagasiner. En heterogen geologi kan medføre store
variationer i de hydrauliske parametre hen over året hvor nedbøren veksler. |
 | Der kræves et stort antal boringer for at kunne udarbejde et detaljeret
grundvandspotentialekort når geologien er stærkt heterogen. Det er for usikkert at
basere en overordnet grundvandsstrømningsretning på grundvandets trykniveau i kun 3
boringer. Forureningsudbredelsen er styret af den resulterende vektor for
grundvandsstrømningen i magasinet over tid. Dette betyder at forureningsfanen
"reagerer trægt" i forhold til pludselige ændringer i
grundvandsstrømningsretningen. Ændringer i redoxforholdene sker endnu langsommere, da
der er en betydelig bufferkapacitet i redoxmiljøet (eksempelvis stor pulje af jern(III)
og sulfat). |
 | Der er observeret fluktuationer i grundvandsspejlets trykniveau på ca. 1,5 meter i
løbet af en årscyklus. |
 | Den horisontale forureningsudbredelse er svingende afhængig af årstiden, men vurderes
at ligge i størrelsesordenen 30-40 meter nedstrøms kildeområdet. Til sammenligning har
den samlede partikelbevægelse i grundvandet været ca. 1.400 meter på de 26 år
forureningen (som minimum) vurderes at have været i grundvandsmagasinet. |
 | På den konkrete lokalitet vurderes det at forureningen med kulbrinter i grundvandet
nedbrydes naturligt under aerobe, nitratreducerende og jernreducerende forhold. Denne
vurdering er primært baseret på ændringer i redoxkemien, der er sammenfaldende med
forureningsfanens udbredelse. I den nedre del af forureningsfanen er det dog vanskeligt at
se dette sammenfald, da det vurderes at der overordnet sker et skift til mere reducerede
forhold i overgangen fra semi-artesiske til artesiske magasinforhold. |
 | Det har været vanskeligt at kvantificere et massetab som funktion af naturlige
nedbrydningsprocesser. Dette skyldes primært at det ikke har været muligt at estimere
effekten af fortynding. Isomererne af trimethylbenzen har ikke kunnet anvendes som
konservative tracere, da de tydeligvis undergår større reduktion end f.eks. benzen, hvis
det antages at sorption er uden betydning pga. forureningens alder. En præcis
fluxberegning i flere tværsnit i forskellig afstand fra kilden har heller ikke været
mulig for at vise et massetab. Dog har indledende fluxbetragtninger sandsynliggjort at
hele reduktionen i koncentrationen af forureningskomponenter ikke alene kan skyldes
effekten af fortynding. |
 | Ved at sammenholde den konkrete viden om forureningens udbredelse i grundvandsmagasinet
med to beregninger via. Miljøstyrelsens risikovurderingsmodel JAGG er det tydeligt, at
modellen er udmærket til at foretage en indledende vurdering af forureningsspredningen og
nedbrydningsforholdene. Modellen har derimod svært ved at håndtere komplekse
informationer, så som varierende redoxforhold og multiple nedbrydningskonstanter.
Modellens formål er da også primært at angive om der er en risiko i forhold til
grundvandsressourcen ud fra en række antagelser om bl.a. nedbrydningsforholdene. Såfremt
man ved anvendelse af modellen vurderer at naturlige nedbrydningsprocesser kan eliminere
en risiko i forhold til grundvandsressourcen, skal dette efterfølgende dokumenteres ved
mere omfattende undersøgelser i form af bestemmelse af den lokalitetsspecifikke
nedbrydningskonstant. |
Essensen af resultaterne af dette projekt er, at det er vanskeligt at dokumentere
naturlig nedbrydning af kulbrinter i stærkt heterogene grundvandsmagasiner på et niveau
svarende til det der beskrevet i teorien (kapitel 2).
Det er tydeligt vist, at der sker en kraftig reduktion i koncentrationen af kulbrinter
som funktion af afstanden til forureningskilden og forureningsfanen vurderes at være
30-40 meter lang. Ud fra det nuværende reguleringspraksis er forureningsfanen beliggende
indenfor den initiale behandlingszone (afstanden svarende til et års grundvandstransport
eller maksimalt 100 m) /18/.
Der er på det seneste dukket en række metoder op, som kan være med til yderligere at
styrke dokumentationen for de naturlige nedbrydningsprocesser. Nogle teknikker er
kvalitative, så som isolering af specifikke nedbrydere (mikroorganismer) i
forureningsfanen og sammenligne dette med sammensætningen af mikroorganismer uden for
forureningsfanen. Andre metoder er mere kvantitative, så som isotop-fraktionering, hvor
ændringer i rationen mellem isotoper af forskellige molekyler direkte kan relateres til
præferentiel nedbrydning.
At lade de naturlige nedbrydningsprocesser af kulbrinter i grundvandet indgå som et
led i undersøgelses- og afværgekonceptet, er efterhånden praksis i en række lande,
herunder USA. Metoderne til dokumentation er i udlandet afprøvet gennem snart et årti og
det er tydeligt, at der stadig kan tilføjes en række betragtninger, der kan gøre
dokumentationen mere robust og troværdig, hvilket dette projekt viser. Sagen viser
tillige, at der er et behov for nogle retningslinier for "brugen" af naturlig
nedbrydning i forbindelse med kulbrinteforureninger i Danmark
| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top
| |
|