Kerozinnal szennyezett terület hidraulikai, vízminőségi és mikrobiológiai szempontú vizsgálata

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Kerozinnal szennyezett terület hidraulikai, vízminőségi és mikrobiológiai szempontú vizsgálata"

Győző Fodor
5 évvel ezelőtt
Látták:

1 Kerozinnal szennyezett terület hidraulikai, vízminőségi és mikrobiológiai szempontú vizsgálata Máthé Ágnes Réka Eötvös Loránd Tudományegyetem Környezettudomány MSc 2015 Témavezetők: Kovács József és Kőhler Artúr

2 Probléma háttere Üzemanyag tartályok - kiemelés Felszín alatti környezeti kár Tényfeltárás lehatárolás - monitoring Kiegészítő vizsgálatok hidraulika vízkémia mikrobiológia Kiemelt tartályok helye

3 Tényfeltárás Szennyező anyag kerozin Földtani közeg homokos kavics Felszín alatti víz alacsony gradiens, nyugatias áramlás

4 Monitoring I. Vízáramlási viszonyok változása Gradiens: 3x10-4 Irány: nyugatias Gradiens: 1 x 10-2 Irány: északias Gradiens: 1 x 10-3 Irány: északias Szennyezett terület vízszinttérképei

5 koncentrációk (ug/l) koncentrációk (ug/l) koncentrációk (ug/l) Monitoring II. Stagnáló/csökkenő koncentrációk DRF-1 kút szennyezettség változások DRF-8 kút szennyezettség változások Összes PAH naftalinok nélkül Naftalinok TPH (C5-C40) Egyéb alkil benzolok összesen Xilolok összesen Etil-benzol 120 Dátum DRF-8 kút szennyezettség változások - benzol Dátum Toluol Benzol Dátum

Szennyezett felszín alatti víztest számított felszíni vetülete (m 2 ) Szennyezett felszín alatti víztest számított felszíni vetülete (m 2 ) Monitoring III.

6 Szennyezett felszín alatti víztest számított felszíni vetülete (m 2 ) Szennyezett felszín alatti víztest számított felszíni vetülete (m 2 ) Monitoring III Szennyezett terület változásai Etilbenzol, xilolok, TPH, naftalin csökken Benzol és alkilbenzol ingadozik, nincs szignifikáns csökkenés Csóva (szennyezett térrész) életciklus szakaszai jan máj okt febr.. Dátum Szennyezett terület változásai jan máj okt febr.. Dátum Benzol alkilbenzol Etilbenzol xilolok TPH naftalin (NÉMETH, 2003)

Saját vizsgálatok - célkitűzések Korábban

meghatározása Vízkémiai vizsgálatok (nitrát,

7 Saját vizsgálatok - célkitűzések Korábban áttételes (vízkémia alapján mikrobiológiai aktivitás) becsült (szivárgási tényező) Kiegészítő vizsgálatok Szivattyútesztek k-tényező meghatározása Vízkémiai vizsgálatok (nitrát, oldott vas, szulfát) Mikrobiológiai vizsgálatok (szénhidrogén biodegradációja)

8 Szivárgási tényező [m/s] Hidraulikai vizsgálatok Gradiens: 10-3 m/m Áramlás iránya ÉNy (2014.dec.) Szivárgási tényező kútteszt Egy kutas, visszatöltődéses teszt 1,00E+00 1,00E-01 Szivárgási tényezők összehasonlítása Theis nem egyensúlyi egyenlete alapján Cooper-Jacob szerint módosítva 1,00E-02 1,00E-03 1,00E-04

9 Kerozin, vízkémia és mikrobiológia kapcsolata Koncentráció csökkenés: pl. mikrobiológiai aktvitás miatt legjelentősebb hatás Elektron-transzfer: mikroorganizmusok + elektron donor (szubsztrát) + elektron akceptor anyagcseretermékek + energia + mikroorganizmusok Aerob (O 2 ) leggyorsabb, leghatékonyabb Anaerob (NO 3, Mn(IV), Fe(III), SO 4 ) Csökkenő hatékonyság Fermentáció metanogenezis Alacsony hatékonyság (TAMÁS és KOVÁCS, 2008)

10 Vízkémia - tényfeltárás Csökkenő NO 3 Növekvő Mn(II) Növekvő Fe(II) Csökkenő SO 4 Metanogenezis? Szennyezettség biodegradációjának indikátorai koncentráció térképek

11 Koncentráció [mg/l] Vízkémia saját vizsgálat Nitrát redukció Vas redukció Szulfát redukció? DRF-1 szulfát koncentráció változása január július december szeptember

12 Mikrobiológiai vizsgálatok I. Általános csíraszám (petri, nitrátleves) (eredmény nem konklúzív) Nitrátredukáló csíraszám CO 2 termelés Kerozinbontó csíraszám Metántermelés

termelés (23 nap) DRF-6 DRF-4 40 DRF-1 10000 Nitrát redukáló csíraszám 20 0 9.

13 Csíraszám [db/ml] CO2 mennyisége [ml] Mikrobiológiai vizsgálatok II. CO 2 termelés Mikrobiális nitrát redukció kimutatása CO 2 termelés (23 nap) DRF-6 DRF-4 40 DRF Nitrát redukáló csíraszám Idő DRF Július Szeptember 1 DRF-4 DRF-6 DRF-1 DRF-8 Minta

14 Mikrobiológiai vizsgálatok III. Kerozinbontó Csíraszám [db/ml] Kerozinbontó csíraszám Július Szeptember 1 DRF-6 DRF-4 DRF-1 DRF-8 Minták Metántermelő

15 Szennyezettségi állapot prognózisa Szennyezőanyag csökkenése: biodegradáció? 1. mennyiségcsökkenés kimutathatósága 2. geokémiai indikátorok területi eloszlása 3. mikrobiális aktivitás: labor Mikrobiológiai aktivitás számszerűsítése Szennyezőanyag csökkenése számítható Természetes rehabilitáció prognózis Asszimilációs kapacitás (SUTHERSAN, 1996)

16 Szennyezettségi állapot prognózisa asszimilációs kapacitás utánpótlódó víz mennyisége alapján (a mért k-tényező felhasználásával) oldott szennyezőanyag mennyiség (benzol egyenérték) talajszemcsékhez kötött fázis hatásának figyelembevétele Értékelése időpontra: ha a napi asszimilációs kapacitás elegendő az oldott szennyezőanyag mennyiség bontásához Eredmény: minimum időpont: 2031 Koncentrációcsökkenés prognózis

Összefoglalás Kiegészítő vizsgálatok eredménye: mikrobiális nitrát redukció bizonyítva mért k-tényező a becsültnél két nagyságrenddel nagyobb Levont következtetés

17 Összefoglalás Kiegészítő vizsgálatok eredménye: mikrobiális nitrát redukció bizonyítva mért k-tényező a becsültnél két nagyságrenddel nagyobb Levont következtetés Szennyezettség életciklus állapotának pontosítása elmélettel egyező Reális prognózis Felszín alatti környezeti károk: Probléma: évtizedekkel később (pl. Illatos út) -> Megismerésük fontos

18 Háttérképek: FTR 2000 Kft Köszönöm a figyelmet! Köszönöm a segítséget témavezetőimnek, Kovács Józsefnek és Kőhler Artúrnak.

19 Kérdések a diplomamunkához Mádlné Szőnyi Judit 1. A hidraulikus gradiensek időbeli változékonysága (16. ábra) és a K-tényező becslés (két nagyságrendi eltérése) milyen nagyságrendű hibával terheli az asszimilációs kapacitásra vonatkozó becslést? 2. A tényfeltárás idején a szennyezett területen szulfátredukciót feltételeztek, saját vizsgálataival nitrát és vasredukciós fázist talált. Ezt hogyan magyarázza? Vajna Balázs 1. A CO 2 termelést miért 4 C-on végezték? 2. A 46. oldalon írja, hogy A petri csészékben végzett összcsíraszám meghatározásnál kapott eredmények alapján feltételezhetően nem tudtam steril munkát végezni. Miből gondolja, hogy nem tudott steril munkát végezni?

20 Kérdések a diplomamunkához Mádlné Szőnyi Judit 1. A hidraulikus gradiensek időbeli változékonysága (16. ábra) és a K-tényező becslés (két nagyságrendi eltérése) milyen nagyságrendű hibával terheli az asszimilációs kapacitásra vonatkozó becslést? Gradiens: a számítás az ötéves átlag alapján történt K-tényező [m/s] Gradiens Porozitás Fluxus [m/s] Felület [m2] Átáramló víz [l/s] Átáramló víz [l/nap] Össz. egységnyi AK Napi AK Prognózis Mért K 1E-01 1E-04 0,3 3,3E , , Becsült K 7E-04 1E-04 0,3 2,3E , ,

feltételeztek, saját vizsgálataival nitrát és vasredukciós fázist talált.

21 Kérdések a diplomamunkához Mádlné Szőnyi Judit 2. A tényfeltárás idején a szennyezett területen szulfátredukciót feltételeztek, saját vizsgálataival nitrát és vasredukciós fázist talált. Ezt hogyan magyarázza? Tényfeltárás idején a szulfátredukció méréssel megalapozott Nem csak térbeli, időbeli változás is

22 Kérdések a diplomamunkához

23 Kérdések a diplomamunkához Vajna Balázs 1. A CO 2 termelést miért 4 C-on végezték? Felszín alatti víz: 13 C körül Technikai akadályok: laborhőmérséklet vagy 4 C? Konzervatív módon

24 Kérdések a diplomamunkához Vajna Balázs 2. A 46. oldalon írja, hogy A petri csészékben végzett összcsíraszám meghatározásnál kapott eredmények alapján feltételezhetően nem tudtam steril munkát végezni. Miből gondolja, hogy nem tudott steril munkát végezni? meleg (28 C) 10^-2 10^-3 10^-4 10^-5 10^-6 10^-7 DRF DRF DRF DRF

Hasonló dokumentumok

XXXIII. ORSZÁGOS VÁNDORGYŰLÉS Szombathely július 1-3. FELSZÍN ALATTI VIZEK SZENNYEZÉSI CSÓVÁIRÓL. Zöldi Irma OVF

XXXIII. ORSZÁGOS VÁNDORGYŰLÉS Szombathely július 1-3. FELSZÍN ALATTI VIZEK SZENNYEZÉSI CSÓVÁIRÓL. Zöldi Irma OVF XXXIII. Szombathely 2015. július 1-3. FELSZÍN ALATTI VIZEK SZENNYEZÉSI CSÓVÁIRÓL Zöldi Irma OVF JOGSZABÁLYI HÁTTÉR a felszín alatti vizek védelméről szóló 219/2004. (VII. 21.) Korm. rendelet a földtani