László Tamás, Lonsták László (Golder Associates (Magyarország) Zrt.) Bizonytalanságok a szennyezett területek felmérésében KSZGYSZ, Környezetvédelmi mérés és mintavétel - 2014. május 27.
Tematika Mintavétel időhorizontja Koncepciómodell - megismerés Tervezés (Best practice vs. anyagi lehetőségek) Mintavétel mintaszállítás (helyszíni adottságok, rossz beidegződés ) Értékelés Analitikai eredmények Adatok számossága Interpoláció Kimenet Költségbecslés Kármentesítés June 3, 2014 2
Koncepciómodell Fontos a vizsgálandó mátrix és a vizsgálandó komponensek ismerete Inhomogenitások feltárása (sekély földtanban, szennyezettségben), földtani és vízföldtani viszonyok és összefüggések megismerése Szennyeződés tulajdonságai (fizikai-kémia-biológiai) Korábbi mintavételi pontok műszaki tulajdonságai Hatásviselők, tervezett területhasználat Antropogén hatások (beépítettség, vízhasználat) A földtani kutatásban alkalmazott fokozatosság elvét kellene követni! June 3, 2014 3
Tervezés / pénzügyi lehetőség / időkorlát Mintavétel reprezentativitása (indirekt/direkt feltárási technikák) 1 pontból lehatárolom a szennyezést Figyelembe veszem a földtani inhomogenitást? (földtani modell, geofizika, távérzékelés) Megfelelő fúrási/mintavételi technikát alkalmazok (pl. spirálfúrás?), megfelelő kutakat építek ki (pl. szűrő helye/hossza)? Megfelelő réteget/közeget mintázok? Megfelelő időintervallumban végzem a mintavételt (pl. hidrológiai ciklus?) dinamikusan változó rendszert vizsgálok! Mintavételi metodika Átlagminta / pontminta / folyamatos magminta (minta helyének beazonosítása) Bailer / szivattyún keresztül Hagyományos kutakból / low flow Alkalmazott laboratórium Minőségbiztosítás (duplikátum, párhuzamos, vakminta stb.) June 3, 2014 4
Kutak típusa vs. eredmények CMT1 (2014.03.06) CMT3 (2014.03.06) 0 micrg/l 0 5000 10000 0 micrg/l 0 5000 10000 1 1 2 2 3 3 4 4 5 6 DCE (micg/l) TCE (micg/l) PCE (micg/l) 5 6 DCE (micg/l) TCE (micg/l) PCE (micg/l) 7 8 VOCl (micg/l) VC (micg/l) 7 8 VOCl (micg/l) VC (micg/l) June 3, 2014 5
Kutak vs. eredmények (2) Üzemelő benzinkút Sekély földtan 0-4,3m iszapos homok, finomhomok 4,3-7,1m iszapos agyag TPH szennyeződés 7,1-8,3m homok 8,3-9,0 homokos agyag Tv. Szint: 4,5m, szűrőzött szakasz 5,0-8,5m Honnan jön a víz? Hol tártak fel talajvíz szennyeződést?
Kutak vs. eredmények (3) Új monitoring kút létesítése (szűrőzés 1,0-5,0m) Az eredmények teljesen eltérőek! Célszerűség, vagy tudatlanság? Mi a cél? Kármentesítési célérték elérése, vagy a terület kármentesítése?
Talajminta-vétel sűrűsége/típusa
Indirekt eljárások (geofizika)
Mintavétel módja Felszín alatti víz Szivattyún keresztül (Szennyezett víz?) Bailerből (aljáról/tetejéről) Hagyományos kútból / Rétegszelektív kútból Low-flow hagyományos kútból? June 3, 2014 10 Földtani közeg Illékonyak?Homogenizálás? Mintavételi üveg töltése? Head-space / porüveg Mintaegyedet honnan és laboratóriumban mi a sorsa? (=2. mintavétel a laborban) Talajgáz határérték?
Mintázott réteg számítás (1) Földtan és szennyezettség (tv szint: 3,0 m): 0-4,0m iszap (k=10-6 m/s, TPH: 10000 µg/l) 4,0-5,0m homok (k=10-5 m/s, TPH: 1000 µg/l) 5,0-6,0m iszapos agyag (k=10-7 m/s, TPH: 2000 µg/l) 6,0- agyag (k=10-9 m/s, TPH<50 µg/l)
Mintázott réteg számítás (2) Hozam: 10l/min (10 perc folyamatos termelés) Számított koncentráció: Szűrőzött szakasz 2,0-6,0m Flow-weighted average sample (FWA), vízhozammal súlyozott átlagminta konc.: 1810µg/l A szivattyú telepítési mélysége nem befolyásolja a mért koncentrációt Rétegszelektív kút telepítése A mért koncentráció a szűrőzött szakasztól függ (10.000-1.000 2.000µg/l)
Melyik eredmény a reprezentatív? Laboratóriumi eredmények különbözősége. Mélység szerinti eltérés. (példa lásd korábban talaj és tv) Mintavétel típusa szerinti különbség. 2008. május (MBZ leadás) St-15 St-25 P1 P2 128 123 55,4 676 2008. augusztus 165 96 38 1220 2008. október 235 Nd Nd Nd 2009. május 1380 158 1230 4770 2009. augusztus 1830 615 541 6100 2009. október 839 430 42 623 2010. január 124 40000 56500 472 2010. április 1710 70900 2290 1490 June 3, 2014 13
Melyik eredmény a reprezentatív? Komponens Mértékegység Szivattyúzott Merített Szivattyúzott Merített Párhuzamos 1 Párhuzamos 2 1,1-Diklóretén 1 mg/dm 3 1,5 <1 <1 <1 1,3 1,3 cisz-diklóretén 1 mg/dm 3 822 159 <1 <1 1190 1080 transz-diklóretén 1 mg/dm 3 80,7 62,9 <1 <1 8 8,1 Diklórmetán 1 mg/dm 3 <1 <1 <1 <1 <1 <1 1,1,2-Trifluortriklóretán mg/dm 3 <1 <1 <1 <1 <1 <1 1,1-Diklóretán 1 mg/dm 3 4,1 7,1 <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 1,2-Diklóretán 1 mg/dm 3 <0,3 <0,3 <0,3 <0,3 2,7 2,6 Kloroform 1 mg/dm 3 <1 <1 <1 <1 <1 <1 2-Klóretanol 1 mg/dm 3 <1 <1 <1 <1 <1 <1 Szén-tetraklorid 1 mg/dm 3 <1 <1 <1 <1 <1 <1 1,2-Diklórpropán 1 mg/dm 3 <1 <1 <1 <1 <1 <1 2,3-Diklórpropén 1 mg/dm 3 <1 <1 <1 <1 <1 <1 Brómdiklórmetán 1 mg/dm 3 <1 <1 <1 <1 <1 <1 Triklóretén 1 mg/dm 3 249 19,6 <1 <1 508 498 Epiklórhidrin 1 mg/dm 3 <1 <1 <1 <1 <1 <1 2-Klóretil-vinil-éter 1 mg/dm 3 <1 <1 <1 <1 <1 <1 cisz-1,3-diklórpropén 1 mg/dm 3 <1 <1 <1 <1 <1 <1 transz-1,3-diklórpropén 1 mg/dm 3 <1 <1 <1 <1 <1 <1 1,1,2-Triklóretán 1 mg/dm 3 1,2 1 <1 <1 3,1 3 Dibrómklórmetán 1 mg/dm 3 <1 <1 <1 <1 <1 <1 1,2-Dibrómetán 1 mg/dm 3 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 Tetraklóretén 1 mg/dm 3 63,3 1,3 3,1 1,2 2570 2740 1,1,2,2-Tetraklóretán 1 mg/dm 3 <1 <1 <1 <1 <1 <1 Összes illékony halogénezett alifás szénhidrogén (23) (a) 1 mg/dm 3 1221,8 250,9 3,1 1,2 4283,1 4333 Vinil-klorid 1 mg/dm 3 8910 8710 0,2 0,2 14 14,7 June 3, 2014 Hexaklórbutadién 1 mg/dm 3 <0,1 <0,1 14 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1
A bizonytalanságok számszerűsítése - példa Szennyezett területen a talajvízben oldott TPH koncentráció meghatározása June 3, 2014 15
A bizonytalanságok számszerűsítése példa (2) Geostatisztika vs. Kézi lehatárolás June 3, 2014 16
Aktuális munkagödör kontúrok (1) 17
Aktuális munkagödör kontúrok (2) 18
A szennyezett földtömeg mennyiségének változása Mélységszint Mozgatandó föld térfogata [m3] Az adott mélységközben D határérték felett szennyezett föld [m3] Az adott mélységközben D határérték felett szennyezett földtömeg (1,75 t/m3 sűrűséggel) [t] 2012. márc. 2012. okt. 2012. márc. 2012. okt. 2012. márc. 2012. okt. 0 1 m 52 200 35 000 32 800 20 500 57 400 35 875 1 2 m 38 600 27 000 17 700 17 000 30 975 29 750 2 3 m 22 500 20 000 12 700 13 000 22 225 22 750 3 4 m 17 800 16 500 7 200 7 500 12 600 13 125 4 5 m 10 400 13 000 4 900 7 000 8 575 12 250 5 6 m 5 600 10 000 3 600 8 500 6 300 14 875 összesen: 147 100 121 500 78 900 73 500 138 075 128 625 Talajcsere becsült költsége közti különbség: 480mFt (18%) a pontosító felmérés költsége 30mFt June 3, 2014 19
A földtömeg számítás bizonytalansága A bizonytalanságot csökkentő tényezők: A bizonytalan eredetű archív adatok elhagyása. Egyenletes adatsűrűség (20*20m háló). Azonos adatminőség (labor, mintavételi metodika, azonos mélységtartományok). Jelentősen megnövekedett adatsűrűség. A bizonytalanságot növelő tényezők: Nagyfokú inhomogenitás tapasztalható, az adatok változékonysága nagyobb, mint az adatsűrűség. (földtani inhomogenitás, archív deponálás nem ismert, fel nem tárt közművek, védendő épületek) Diszkrét pontok adatait terjesztjük ki a pontok közötti térrészre. Az egyes algoritmusok eltérő eredményt adnak. A megadott pontosság (±20 %) az egyes algoritmusok által kapott max. eltérések mértéke. 20
Konklúzió (?) A felmérési folyamat minden eleme hordoz több-kevesebb bizonytalanságot. Ezek közül a bizonytalanságok közül mindösszesen csak a laboratóriumi pontatlanság (max. ± 20%) ismert. A jogszabályok nem kezelik a bizonytalanság fogalmát. Analitikai pontosság vs. Kárfelmérési pontosság, azaz Ágyúval verébre, pontosabban ágyúval mire is? June 3, 2014 21
Köszönjük a figyelmet! June 3, 2014 22