Magyar B. Stickel J.
FFD-SZONDA FEJLESZTÉSE ÉS
ELSŐ TEREPI TAPASZTALATOK ELGOSCAR-2000 Környezettechnológiai és vízgazdálkodási Kft.
H-1134 Budapest, Klapka u. 1-3
[email protected]
Gyöngyösoroszi, 2014. 06.19.
ELGOSCAR-2000 Kft.
MÉRNÖKGEOFIZIKAI SZONDÁZÁS MÉRÉSKOMPLEXUM CPT-paraméterek: Qc - Csúcsellenállás Rf% - Palástsúrlódás U2 - Pórusvíz nyomás INKL - Inklinométer
Litológiai-statikai alapmarker Litológiai segédmarker Kőzetfeszültség indikátor Technikai paraméter
Nukleáris paraméterek: GAM - természetes gamma DEN - halmazsűrűség, NPHI - neutron-porozitás (víztartalom)
Litológiai-mineralógiai alapmarker kőzetosztályozó paraméter kőzetosztályozó paraméter
Villamos paraméterek: RES - fajlagos ellenállás GP - indukált polarizálhatóság SP - természetes potenciál
Litológiai-szennyezettségi indikátor Litológiai-szennyezettségi indikátor Litológiai-szennyezettségi indikátor
UV-fotometriai paraméterek: FFD - 2 csatornás szerves fluoreszcencia
Szerves szennyezettségi indikátor
SZÁRMAZTATOTT paraméterek: 4 fázisú kőzetmodell és ebből számítható további 5 paraméter Rugalmassági modulus Konzisztencia Permeabilitás LITO-tényező Rétegsor és rétegparaméterek
→ Kutatási feladathoz választható paraméter kombinációk
KÉTCSATORNÁS FLUORESZCENS SPEKTROMÉTER
Múködési elv: az UV és látható tartománybeli elnyelési hatáskeresztmetszet szerves anyagok jelenlétében Gerjesztés:
257 nm hhsz-ú Xenon UV-lámpa
Észlelés:
270-600 nm hhsz. tartományban transzmisszibilitás mérés
Csatornák száma:
2 db
Teljesítményfelvétel:
LFFD: 270-380 nm HFFD. 380-600 nm max. 1.5 W
Mérési idő:
20 msec
Digitális interface:
24 bit
Kommunikáció:
RS485 / 115 kbps
LABORTESZTEK 1
Szennyezőanyag
mátrix
koncentráció
Gázolaj + egyéb TPH
kvarchomok
Vak, 5000, 10000, 20000
Toluol
kvarchomok
Vak, 5000, 10000, 20000
naftalin
kvarchomok
Vak, 5000, 10000, 20000
pirén
kvarchomok
Vak, 5000, 10000, 20000
triklóretilén
kvarchomok
Vak, 5000, 10000, 20000
tetraklóretán
kvarchomok
Vak, 5000, 10000, 20000
klórbenzol
kvarchomok
Vak, 5000, 10000, 20000
anilin
kvarchomok
Vak, 5000, 10000, 20000
LABORTESZTEK 2 REGISZTRÁTUMOK
LABORTESZTEK 3 ÁTVITELI FÜGGVÉNYEK Calibration function with gasoline
Calibration function with naphtalene
1200
2250
1100
2000 1750
900
probe output, mV
probe output, mV
1000
800 700 600 500
1500 1250 1000
400
750
300
500
200 0
5000
10000
15000
250
20000
0
Concentration mg/kg LFFD-mV
5000
10000
15000
20000
Concentration mg/kg
HFFD-mV
LFFD-mV Calibrat ion f unct ion wit h TetHFFD-mV rachloroet hane
Calibration function with pyrene
450
2250
400 2000
350
probe output, mV
probe output, mV
1750 1500 1250 1000
300 250 200 150 100
750
50
500
0 0
250 0
5000
10000
15000
Concentration mg/kg LFFD-mV
HFFD-mV
20000
15000
30000 45000 Concentration mg/kg LFFD-mV
60000
HFFD-mV
75000
LABORTESZTEK 4 REAKCIÓFAKTOROK
Sensibility of probe FFD-1 353
100
85
microV/ppm
80 60 49
47
46
40
0
17
16
20 -2
-2
1 -3
2 -3
1 -2
-4
1 -2
-20 Gasoline
Dodecane Kerosene
Chlorobenz ene Tetrachloroethane Pyrene Toulene Aniline Naphthalene LFFD
HFFD
TEREPI MÉRÉSEK 1.
Lehaladási sebesség 103 10
cm/sec
8 6 4 2 0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
7
8
9
10
11
12
FFD-mérésszelvény 103 380
mV
330
280
230
180 0
1
2
3
4
5
6
mélység (m)
9
10
11
12
TEREPI MÉRÉSEK 2. BECSÜLT KONCENTRÁCIÓK TPH-szelvény 103 16000
14000
12000
mg/kg
10000
8000
6000
4000
2000
0 0
1
2
3
4
5
6
mélység (m)
7
8
9
10
11
12
TEREPI MÉRÉSEK 3. SZENNYEZETTSÉG ÉS LITOLÓGIA becsült TPH és csúcsellenállás szelvény SZT T 6 10000
30
9000 25 8000
7000 20
mg/kg
6000
5000
15
4000 10 3000
2000 5 1000
0
0 4
5
6
Szennyezett zónák mélység (m)
7
TEREPI MÉRÉSEK 4. SZENNYEZETT TALAJZÓNÁK ÉS GEOFIZIKAI PARAMÉTEREK SZELVÉNYBEN
TEREPI MÉRÉSEK 5.
TEREPI MÉRÉSEK 6. FFD-szonda ÉRZÉKENYSÉGE A KŐZETFIZIKAI ÁLLAPOTRA HFFD-NPHI Cross-plot 5500
5000
f(x) = - 36.85x + 16014.86 R² = 0.90
4000
3500
3000
HFFD-NPHI Átlag szelvények
2500 6000
2000 280
290
300
310
320
330
HFFD, mV
340
350
360
NPHI, cpm és HFFD, mV
NPHI, cpm
4500
380 360
370 5000
340 4000
320 300
3000 280 2000
260 240
1000 220 0
200 4 1
10 7
16 13
22 19
28 34 40 46 52 58 64 70 76 82 88 94 100 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 97 103
TEREPI MÉRÉSEK 9.
Lehaladási sebesség D115
TPH-FFD korreláció
10
50 cm /sec
8 6
45 4
f(x) = 0.0581x + 9.8553
2
40 0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
10
11
12
35
FFD-mérésszelvény 30
FFD mV
D115
380
20
330 mV
25
15 280
10 230
5 180 0
1
2
3
4
5
6
mélység (m)
7
8
9
0 0
100
200
300
TPH mg/kg
400
500
600
700
TEREPI MÉRÉSEK 7.
TEREPI MÉRÉSEK 8.
Szennyezettségi zónák
ELLENŐRZŐ MINTAVÉTEL RÉSZBEN VOLT SIKERES
TEREPI MÉRÉSEK 10. Lehaladási sebesség VMC1 FFD-mérésszelvény 10
VMC1
cm/sec
8 780 6 4 2 680 0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
580
mV
Szennyezés TVSz alatt? TVSz: 6.32m
480
380
280
180 0
1
2
3
4
5
mélység (m)
6
7
8
9
10
TEREPI MÉRÉSEK 11.
KONKLÚZIÓK
Gyors és érzékeny indikátor elsősorban TPH és PAH szennyező anyagokra
A szennyező anyagok és a befogadó közeg földtani-hidrogeológiai körülményei együtt vizsgálhatók A mintavételi helyek optimális kijelölésével a hagyományosnál jobb szennyezettségi kép felvételét teszi lehetővé Laborvizsgálatok száma csökkenthető Az egyéb mérnökgeofizikai adatokkal együtt jól megérthető a kármentesítési beavatkozás minden lényeges körülménye, hatékony tervezések válnak lehetővé ! Szigorú követelményeket támaszt a mintavételi eljárásokkal szemben !
