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] KSZGYSZ 'Sikeres és tanulságos kármentesítési esetek' konferencia 2015.03.24.
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 KSZGYSZ 'Sikeres és tanulságos kármentesítési esetek' konferencia 2015.03.24.
KÉTCSATORNÁS FLUORESZCENS SPEKTROMÉTER Működési 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: 270-400 nm HFFD. 400-600 nm max. 1.5 W
Mérési idő:
20 msec
Digitális interface:
24 bit
Kommunikáció:
RS485 / 115 kbps
KSZGYSZ 'Sikeres és tanulságos kármentesítési esetek' konferencia 2015.03.24.
ARCHÍV UV SPEKTROMETRIA
LFFD
HFFD
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
KSZGYSZ 'Sikeres és tanulságos kármentesítési esetek' konferencia 2015.03.24.
LABORTESZTEK 2 REGISZTRÁTUMOK
KSZGYSZ 'Sikeres és tanulságos kármentesítési esetek' konferencia 2015.03.24.
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
750
100
500
50 0
250 0
5000
10000
15000
20000
0
15000
30000 45000 Concentration mg/kg
60000
Concentration mg/kg LFFD-mV
HFFD-mV
LFFD-mV
HFFD-mV
KSZGYSZ 'Sikeres és tanulságos kármentesítési esetek' konferencia 2015.03.24.
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
KSZGYSZ 'Sikeres és tanulságos kármentesítési esetek' konferencia 2015.03.24.
TEREPI MÉRÉSEK 1.
Lehaladási sebesség 103 10
cm/sec
8 6 4 2 0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
FFD-mérésszelvény 103 380
mV
330
HFFD zajos
280
LFFD nyugodt
230
180 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
mélység (m)
KSZGYSZ 'Sikeres és tanulságos kármentesítési esetek' konferencia 2015.03.24.
12
TEREPI MÉRÉSEK 2. 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
KSZGYSZ 'Sikeres és tanulságos kármentesítési esetek' konferencia 2015.03.24.
SZINTETIKUS FFD JEL GENERÁLÁS TPH-koncentráció
LFFD mért-számított
10000
1000
8000 6000
900
4000
800
2000 0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
700
10
Szonda-járás
600
250 230
500
210 190
400
170 150 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
300
10
Litológiai hatás
200
200 150
100
100
0
50
0
0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
10
HFFD mért-számított
Zaj 3
1000
2 1
900
0 -1
800
-2 -3 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Számított adat
700 600
650 600
500
550
400
500 450
300
400 350
200
300 250
100
200 150 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 0
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
TEREPI MÉRÉSEK 3. BECSÜLT KONCENTRÁCIÓK 103
TPH-szelvény 500
103 16000
450
14000
12000
TVSz felett 400
HFFD (mV)
mg/kg
10000
8000
350
Szennyezés
6000
4000
300
2000
TVSz alatt
250
0 0
1
2
3
4
5
6
mélység (m)
7
8
150 9
200
250
10
300
11 LFFD (mV)
KSZGYSZ 'Sikeres és tanulságos kármentesítési esetek' konferencia 2015.03.24.
350 12
400
450
500
TEREPI MÉRÉSEK 4. 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
400
TPH mg/kg
KSZGYSZ 'Sikeres és tanulságos kármentesítési esetek' konferencia 2015.03.24.
500
600
700
TEREPI MÉRÉSEK 5. 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)
KSZGYSZ 'Sikeres és tanulságos kármentesítési esetek' konferencia 2015.03.24.
7
TEREPI MÉRÉSEK 6. SZENNYEZETT TALAJZÓNÁK ÉS GEOFIZIKAI PARAMÉTEREK SZELVÉNYBEN KVALITATÍV KÉP
KSZGYSZ 'Sikeres és tanulságos kármentesítési esetek' konferencia 2015.03.24.
TEREPI MÉRÉSEK 7. KÖZELÍTŐ SZENNYEZETTSÉGI KÉP STATISZTIKÁK: Intervallum átlag Maximum Szűrés utáni zónaátlag …
KSZGYSZ 'Sikeres és tanulságos kármentesítési esetek' konferencia 2015.03.24.
TEREPI MÉRÉSEK 8.
KSZGYSZ 'Sikeres és tanulságos kármentesítési esetek' konferencia 2015.03.24.
TEREPI MÉRÉSEK 9.
Szennyezettségi zónák
KSZGYSZ 'Sikeres és tanulságos kármentesítési esetek' konferencia 2015.03.24.
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
6
7
8
mélység (m)
KSZGYSZ 'Sikeres és tanulságos kármentesítési esetek' konferencia 2015.03.24.
9
10
TEREPI MÉRÉSEK 11.
KSZGYSZ 'Sikeres és tanulságos kármentesítési esetek' konferencia 2015.03.24.
TEREPI MÉRÉSEK 12. BONYOLULT SZENNYEZETTSÉGI ÁLLAPOT
Z25
FFD-mérésszelvény 1200
Z25 1180
1100
SZ3
SZ1 SZ2
1080 1000
980 900
SZ3
880 800 HFFD (mV)
mV
780
680
580
SZ2
SZ1 700
600
480 500
380 400
280
300
180 0
1
2
3
4
5
mélység (m)
6
7
8
9
0
20010
400
600
800
1000
LFFD (mV)
KSZGYSZ 'Sikeres és tanulságos kármentesítési esetek' konferencia 2015.03.24.
1200
1400
1600
1800
FFD MÉRÉS 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 ! Továbbfejlesztés: LIF (Laser Induced Fluorescence)
KSZGYSZ 'Sikeres és tanulságos kármentesítési esetek' konferencia 2015.03.24.
Köszönöm a figyelmet!
ELGOSCAR-2000 Környezettechnológiai és vízgazdálkodási Kft.
Központ: 1134 Budapest, Klapka u. 1-3. Tel: +36 1 3637231; Fax: +36 1 4670188; E-mail:
[email protected]
www.elgoscar.eu
