Metoda integrálních čerpacích testů - IPT Přednášející: Mgr. Pavel Gaňa
[email protected]
http://www.aquatest.cz
Metoda integrálních čerpacích testů - IPT • využita a rozvíjena v rámci mezinárodního projektu MAGIC, • MAGIC - MAnagement of Groundwater at Industrially Contaminated Areas (Vodoprávní řízení znečištění podzemní vody v průmyslových oblastech) realizovaného v rámci programu INTERREG IIIB CADSES, financovaného EU, • www.magic-cadses.com • vyvinut volně dostupný software Magic http://www.aquatest.cz
Integrovaný průzkum znečištění podzemní vody • • • • • • • • • •
sběr dat a jejich vyhodnocení, mapování a visualizice dat, hydrogeologický model území, IPT – integrální čerpací zkoušky, vymezení kontaminačního mraku, matematický model, stopovací zkouška, vyhodnocení rizik a jejich pořadí, popsání atenuačních procesů, sanační plán http://www.aquatest.cz
Převzato a upraveno: Handbook for Integral Groundwater Investigation, (1. edition, T. Ertel , U. Schollenberger, 2008)
Terénní provedení metody IPT • v rámci přípravy prací bylo naplánováno provedení a ověření IPT na dvou kontrolních profilech na zájmové lokalitě Spolchemie Ústí nad Labem, • naplánováno i provedeno na vrtech, které slouží k sanačnímu čerpání, • využití technologie sanačního systému pro přečištění kontaminované podzemní vody před vypuštěním do horninového prostředí, • vlastní sanační práce mají přednost před vlastním provedením a ověřením IPT. http://www.aquatest.cz
Primární kontaminanty: • tetrachlormethan PCM • tetrachlorethylen
PCE • trichlorethylen TCE S
• chloridy http://www.aquatest.cz
Plánovací program Magic
Rozsah použitelnosti IPT
Hydraulické parametry kolektoru na zájmové lokalitě: • koeficient filtrace 1.10-4 m/s • mocnost kolektoru 8 m
• efektivní pórovitosti ne = 0,2 • hydraulického gradientu 0,024 • čerpané množství: 4; 3; 1,5 L/s
Převzato: Handbook for Integral Groundwater Investigation, (1. edition, T. Ertel , U. Schollenberger, 2008)
http://www.aquatest.cz
Plánovací program Magic
Bear & Jacobs vztah r = Q / 2π * kf * I * m Vysvětlivky ke vzorečku: r - poloměr dosahu čerpání při IPT (m),
Q - vydatnost čerpání (l/s) kf - koeficient filtrace (m/s), I - hydraulický gradient (bezrozměrné číslo), m - mocnost kolektoru Převzato: Handbook for Integral Groundwater Investigation, (1. edition, T. Ertel , U. Schollenberger, 2008)
http://www.aquatest.cz
Výsledky první IPT Vzorek
jednotka
t0
t1
t2
t3
t4
t5
Datum odběru
(den)
22.10.2009
22.10.2009
22.10.2009
22.10.2009
22.10.2009
22.10.2009
Čas odběru
(h:m)
8:09
8:29
10:09
11:39
13:09
15:02
Čas od startu
(h:m)
0:00
0:20
2:00
3:30
5:00
7:00
Hladina od OB
(m)
3,22
7,07
7,61
7,80
7,96
3,82
(m n. m.)
138,56
134,71
134,17
133,98
133,82
137,96
(cm)
988
603
549
530
514
928
Hladina Sloupec vody nad diverem
Ukazatel
Jednotka
RW5-43 t1
RW5-43 t2
RW5-43 t3
RW5-43 t4
RW5-43 t5
Hloubka odběru
(m)
14,2
14,2
14,2
14,2
14,2
Chloridy
mg/l
3 810
4 150
4 230
4 250
4 280
Chloromethan
µg/l
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
Vinylchlorid
µg/l
381
145
90,9
60,5
24,1
Dichloromethan
µg/l
<5
<5
<5
<5
10,7
Chloroform
µg/l
37,6
71,5
91
81,3
81,6
Tetrachloromethan
µg/l
<0,5
<0,5
<0,5
2,2
1,5
1,1-Dichloroethylen
µg/l
76,4
28,4
18,2
13,4
5,5
1,2-cis-Dichloroethylen
µg/l
6 370
2 220
1 690
1 140
931
1,2-trans-Dichloroethylen
µg/l
31,2
12,2
9,8
7,1
5,1
Trichloroethylen
µg/l
26 000
8 140
6 060
4 040
2 860
Tetrachloroethylen
µg/l
476
564
693
611
428
Suma ClU
µg/l
33 372,2
11 181,1
8 652,9
5 955,5
4 347,5
http://www.aquatest.cz
Výsledky druhé IPT Vzorek
jednotka
t0
t1
t2
t3
t4
Datum odběru
(den)
3.11.2009
3.11.2009
3.11.2009
3.11.2009
3.11.2009
Čas odběru
(h:m)
8:10
8:30
9:10
10:50
13:10
Čas od startu
(h:m)
0:00
0:20
1:00
2:40
5:00
Hladina od OB
(m)
3,18
6,88
7,19
7,21
7,49
(m n, m,)
138,60
134,90
134,59
134,57
134,29
(cm)
992
622
591
589
561
Hladina Sloupec vody nad diverem
Ukazatel
Jednotka
RW5-43 t1
RW5-43 t2
RW5-43 t3
RW5-43 t4
Hloubka odběru
(m)
14,2
14,2
14,2
14,2
Chloridy
mg/l
3 580
3 800
3 890
3 860
Chloromethan
µg/l
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
Vinylchlorid
µg/l
535
236
123
77,8
Dichloromethan
µg/l
<5
<5
<5
<5
Chloroform
µg/l
39,2
66,7
76,5
80,5
Tetrachloromethan
µg/l
<0,5
<0,5
<0,5
<0,5
1,1-Dichloroethylen
µg/l
103
46,9
28,2
17,0
1,2-cis-Dichloroethylen
µg/l
7 960
4 100
2 250
1 460
1,2-trans-Dichloroethylen
µg/l
43,0
20,7
13,5
8,9
Trichloroethylen
µg/l
29 400
15 100
8 240
5 220
Tetrachloroethylen
µg/l
454
481
559
614
Suma ClU
µg/l
38 452
19 917
11 172
7 294
http://www.aquatest.cz
Koncentrace ClU při první a druhé IPT První IPT
Druhá IPT
30000
35000
26000
Trichloroethylen
25000
30000
Trichloroethylen
29400
1.2-cis-Dichloroethylen
koncetrace v ug/L
koncetrace v ug/L
1,2-cis-Dichloroethylen 25000
Vinylchlorid
20000
15000
10000
Vinylchlorid 20000
15100
15000
8140 6370
10000
6060
145
1140 60,5
90,9
t2
t3
t4
2250
931 24,1
535
236
t5
t1
1460 77,8
123
0 t2
čas odběru
t3
t4
čas odběru
Druhá IPT
První IPT 800
700
693
700
614
600
559
611
600
500
500
476 400
Tetrachloroethylen
300
Chloroform
428
koncetrace v ug/L
564
koncetrace v ug/L
5220
2860
1690
0 t1
4100
5000
2220 381
8240
7960
4040
5000
481
Tetrachloroethylen
454 400
Chloroform 300
200
200
100
91
71,5
81,3
81,6
76,5
66,7
100
80,5
39,2
37,6 0
0 t1
t2
t3
čas odběru
t4
t5
t1
t2
t3
čas odběru
t4
Výsledky třetí IPT Vzorek
jednotka
t0
t1
t2
t3
t4
t5
t6
t7
Datum odběru
(den)
5.11.2009
5.11.2009
6.11.2009
7.11.2009
8.11.2009
9.11.2009
10.11.2009
11.11.2009
Čas odběru
(h:m)
5.11.09 13:16
5.11.09 13:44
6.11.09 7:49
7.11.09 10:15
8.11.09 9:30
9.11.09 8:40
10.11.09 8:40
11.11.09 8:30
Čas od startu
(h:m))
0:00
0:28
18:33
44:59
68:14
91:24
115:24
139:14
Hladina od OB
(m)
3,28
5,75
6,17
6,20
6,24
6,30
6,33
6,32
(m n.m.)
138,50
136,03
135,61
135,58
135,54
135,48
135,45
135,46
(cm)
982
735
693
690
686
680
677
678
Hladina
Sloupec vody nad diverem
Označení vzorku Hloubka
(m)
Chloridy
mg/l
RW5-43 t1
RW5-43 t2
RW5-43 t3
RW5-43 t4
RW5-43 t5
RW5-43 t6
RW5-43 t7
14,2
14,2
14,2
14,2
14,2
14,2
14,2
3420
3580
4170
4140
4140
3970
3970
http://www.aquatest.cz
Koncentrace chloridů První IPT 4400
3950
4400
4200
4150
3860
4250
3800
4170 Chloridy
4000 3810
3600
3500
Chloridy
3750 3700
3970
3650
3970
3580 3600 3550
3800
3500 3450
3580 3600 t1
t2
chloridy První IPT
3400 t1
t3
t4
t2
chloridy Druhá IPT
4400
3400
4170
4140
4200
4140 3970
3000 t1
3970
chloridy Třetí IPT
4000
3200
t4
čas odběru
Třetí IPT
3580
3420
t3
t5
čas odběru
koncentrace v mg/L
3700
3860
3810
4140
3800 4140
4000
3900
3900 3850
4200
4100
koncentrace v mg/L
koncetrace v mg/L
4250
4230
3890
4280
koncetrace v mg/L
4300
3800
Druhá IPT
Přehled první, druhé a třetí IPT pro chloridy
3800
Chloridy 3600
3580
t2
3400
t3
t4
3420
t5
t6
t7
čas odběru
3200
3000 t1
t2
t3
t4
t5
t6
t7
http://www.aquatest.cz
Výstup v programu Magic
Ukázka exportu dat z programu Magic do Excelu
http://www.aquatest.cz
Diskuze nad výsledky • při odběrech vzorků v čase též provádět měření fyz.-chem. parametrů = změny chemismu v čase, • zda nárůst hodnot koncentrací u PCE a chloridů v čase je dostatečně věrohodný, jelikož hodnoty nejsou nijak koncentračně významné jako u TCE? • pokud bychom je považovali za věrohodné, pak ukazují směrem k předpokládaným ohniskům. Pro PCE je to bývalý provoz Ledonů, pro chloridy provoz Solanek, • ještě je tu otázka ovlivnění IPT zpětně zasakovanou a vyčištěnou vodu do horninového prostředí, efekt naředění kontaminace? • na vrtu RW5-43 jsem volil plánovaný dosah s předpokladem, že k efektu naředění nedojde, • u třetí IPT, kde je její dosah 17 m dle naplánování, předpokládám vliv ředicího efektu, • v letošním roce pokračujeme v provedení IPT na vhodných kontrolních profilech a vyhodnocování získaných výsledků. http://www.aquatest.cz
Závěry a doporučení • metodu IPT předem dobře rozvážit a naplánovat s ohledem na případné nežádoucí roztažení kontaminace, • dobře odhadnout finanční náklady na provedení IPT a i časovou náročnost, • provádět IPT ve větším týmu spolupracovníků a získané výsledky konzultovat, http://www.aquatest.cz
Závěry a doporučení • metoda IPT se dá využít na zjištění případného zdroje či ohniska znečištění na vhodných lokalitách i v místech, kde již probíhá sanace, • pomocí sanačního systému je možné přečistit velké množství čerpané kontaminované podzemní vody, • údaje z IPT jsou základním podkladem pro návrh a výstavbu sanačních systémů. http://www.aquatest.cz
Použitá literatura: 1.
2.
3. 4. 5. 6. 7. 8.
Grzegorz Gzyl, Hermann Josef Kirschholtes, Petr Kohout, Radim Ptáček, Thomas Ertel, Tomáš Ocelka (2007): Aplikace strategie MAGIC při integrovaném průzkumu znečištění podzemní vody a uplatnění metody integrovaných čerpacích testů, sborník Zpracování a interpretace dat z průzkumných a sanačních prací IV, Vodní zdroje Ekomonitor spol. s r.o., Chrudim Ertel T., Schollenberger U. (Editors) (2008): Handbook for Integral Groundwater Investigation, (1.edition). Project Manager: Grzegorz Gzyl. Published by Polish Geological Institut, Warsaw. Part-financed by the European Union, INTEREG III B CADSES. Print Miller Druk Sp. z o.o., Warsaw Kvapil P., et al (2008): Souhrnná etapová zpráva za rok 2008 - odstranění starých ekologických zátěží společnosti Spolek pro chemickou a hutní výrobu a.s., Ústí nad Labem. AQUATEST a.s., Praha Kvapil P., Gaňa P. (2009): Technicko-ekonomická studie (studie proveditelnosti) mraku 5 - odstranění starých ekologických zátěží společnosti Spolek pro chemickou a hutní výrobu a.s. AQUATEST a.s., Praha Kvapil P., Gaňa P. (2009): Poloprovozní zkoušky na mraku 5 - odstranění starých ekologických zátěží společnosti Spolek pro chemickou a hutní výrobu a.s. AQUATEST a.s., Praha Pitrák M. (2004): Karotážní měření pro zjištění proudění podzemní vody a pro upřesnění litologické situace. Odstranění starých ekologických zátěží společnosti Spolek pro chemickou a hutní výrobu a.s, Ústí nad Labem. AQUATEST a.s., Praha Gaňa P. (2009): Metoda Integrálních čerpacích testů – IPT. AQUATEST a.s., Praha www.magic-cadses.com
http://www.aquatest.cz
Děkuji za pozornost Mgr. Pavel Gaňa
divize Ekologické služby pracoviště (workplace): Husitská 133/49, Liberec 7, 460 07, CZ GSM: (+420) 603 490 828, Tel, fax: (+420) 485 152 611, 485 152 652 Email:
[email protected] , http://www.aquatest.cz Sídlo firmy (company headquarters): Geologická 4, 152 00 Praha 5, CZ Poděkování: Práce vznikla za podpory MŠMT v rámci grantu 1M0554 „Výzkumné centrum pokročilé sanační technologie a procesy“. http://www.aquatest.cz
Charakteristické průběhy koncentračních křivek v závislosti na poloze čerpaného vrtu
Převzato: Handbook for Integral Groundwater Investigation, (1. edition, T. Ertel , U. Schollenberger, 2008)
