VERTIKAL TRANSPORT MODUL OG
NEDBRYDNING I JAGG 2.0 – ET
BIDRAG TIL FORSTÅELSE AF DEN
KONCEPTUELLE MODEL
Jacqueline Anne Falkenberg
NIRAS A/S
JAGG 2 - Vertikal Transport og Olie
JAGG 2.0 – MST´s risikovurderingsværktøj kan beregne/
modellere følgende:
– Vertikal stoftransport igennem et homogent jordlag fra en
vedvarende kontinuert forureningskilde.
for de 192 enkeltstoffer i stofdatabasen
efter brugeren har indtastet egne stofdata
efter beregning af fasefordeling for olie i en jordprøve
10/02/2015
Vertikal transport modul og nedbrydning i JAGG 2.0
2
Konceptuelle modeller for vertikal transport i
mættet og umættet homogen jord.
10/02/2015
Vertikal transport modul og nedbrydning i JAGG 2.0
3
Parametre som anvendes i beregning
Kildestyrke (Cv)
Henrys konstant
Koc
Diffusionskoefficient i luft
Diffusionskoefficient i vand “
~9x10-6
~9x10-10
Nedbrydningskonstant i “vertikal zone”
Nettonedbør
Areal
Dybde til grundvandsmagasin
Jordtype
VS
Porøsitet Vv og VL og kornrumvægt
Foc % organisk kulstof
Modulen medtager advektion og dispersion i vandfasen,
diffusion i gasfasen, bionedbrydning og sorption
10/02/2015
Vertikal transport modul og nedbrydning i JAGG 2.0
4
JAGG 2 – Indtastning og valg af stoffer
Modul: Start
Lokalitetsnavn, -adresse, -nr. m.fl. indtastes
Modul: Enkeltstoffer
Stoffer vælges (nedbrydningskonstanter indtastes i
stofdatabase)
Koncentrationer i porevand eller jorden indtastes
Modul: Vertikal transport
Længden og bredden af det forurenede areal indtastes
Nedbør vælges fra standard liste eller indtastes
Dybden til førstkommende betydende grundvandsmagasin
indtastes
10/02/2015
Vertikal transport modul og nedbrydning i JAGG 2.0
5
Baseres på Miljørapport om Vertikal
Transport (ikke udkommet endnu)
De mange
ligninger er
programmeret i
Excel af DTU
10/02/2015
Vertikal transport modul og nedbrydning i JAGG 2.0
6
JAGG 2 – Stationær koncentration
Ved en vedvarende kontinuert forureningskilde vil der med
tiden opnå stationære forhold (ligevægt).
JAGG angiver den stationære porevandskoncentration lige
over grundvandsmagasin
Ingen nedbrydning
Den stationære koncentration = Kildekoncentration
Nedbrydning
Den stationære koncentration << Kildekoncentration
For enkeltstoffer vil det stationære koncentration overføres til
grundvandsmodul, hvor der sker fortynding i magasinet.
10/02/2015
Vertikal transport modul og nedbrydning i JAGG 2.0
7
JAGG 2 – Transient koncentration
Ved en vedvarende kontinuert forureningskilde vil der med
tiden opnå stationære forhold (ligevægt).
Men det kan tage langt tid at opnå stationære forhold
Porevandshastighed er typisk 0,5 – 2 m/år og kan aflæses
JAGG kan angive den transient porevandskoncentration lige
over grundvandsmagasin efter en givne tid
10/02/2015
Vertikal transport modul og nedbrydning i JAGG 2.0
8
JAGG 2 – Transient koncentration
M-xylen
Nedbør 300 mm/år
10 m Sand
Ingen nedbrydning
Nedbrydningskonstant = 0,001
(halveringstid = 690 dage eller 1,9 år)
10/02/2015
Vertikal transport modul og nedbrydning i JAGG 2.0
9
JAGG 2 – Stationære og transiente
koncentrationer
4 bud på halveringstider for m-xylen (nedbrydning)
ingen
10/02/2015
19 år
Vertikal transport modul og nedbrydning i JAGG 2.0
1,9 år
0,19 år
10
JAGG 2 – Indtastning i oliemodul
Modul: Start
Lokalitetsnavn, -adresse, -nr. m.fl. indtastes
Modul: Olie & benzin
Oliekoncentration i jordprøven indtastes
Jordart vælges
Porevand- og poreluftkoncentrationer beregnes
(fasefordeling)
Modul: Vertikal transport - oliestoffer
Længden og bredden af det forurenede areal indtastes
Nedbør vælges fra standard liste eller indtastes
Dybden til førstkommende betydende grundvandsmagasin
indtastes
Nedbrydningskonstant indtastes – gælder for alle oliestoffer
10/02/2015
Vertikal transport modul og nedbrydning i JAGG 2.0
11
JAGG 2 – Oliemodul og vertikal transport
Som udgangspunkt antages ingen nedbrydning
Ingen nedbrydning
Den stationære koncentration = Kildekoncentration
Derfor er vertikal transport i oliemodul kun interessant såfremt I vil:
– Vurdere konsekvens ved evt. nedbrydning
(angive et gæt på en nedbrydningskonstant)
– Vurdere hvor hurtigt de forskellige stofgrupper er om at nå frem til
grundvandet
10/02/2015
Vertikal transport modul og nedbrydning i JAGG 2.0
12
JAGG 2 – Oliemodul og vertikal transport
Oliemodul er relevant såfremt I kun har jordanalyser og vil gerne
beregne
Beregne forventet porevandskoncentration
Foretag en vurdering om konsekvens ifm transport ned til
grundvandsmagasin
Resultater i den vertikal transportmodul overføres ikke til
grundvandsmodul
HUSK at grundvandsmodel er en fortyndingsmodul for trin 1 og
2 og er dermed uafhængig af stofferne
Oliemodul kan ikke beregnes baglæns fra en grundvands- eller en
porelufts analyse
Hvis I har målt BTEXN i porevand ved kilden kan I bare beregne vertikal
transport og konsekvens af nedbrydning for disse i enkeltstof modul
10/02/2015
Vertikal transport modul og nedbrydning i JAGG 2.0
13
JAGG 2 – Oliemodul
Grundlag – DHI/Cowi – arbejdsrapport fra 2007 udkommer
2015
Men også baseret på Miljøprojekt 1220, 2008
“Sammensætning af olie og benzin. Kemiske profiler til brug
for risikovurdering”
Olieprofilen defineres enten som
Olie/ benzinblanding
eller
Tung olie
10/02/2015
Vertikal transport modul og nedbrydning i JAGG 2.0
14
JAGG 2 – Oliemodul
Opdeling i en olieprofil med ca. 50 repræsentativ
oliestoffer
herefter fasefordeling af alle repræsentativ stoffer i jorden
Summeres efterfølgende til porevand og poreluft
10/02/2015
Vertikal transport modul og nedbrydning i JAGG 2.0
16
JAGG 2 – Oliemodul
Total kulbrinter
10/02/2015
Vertikal transport modul og nedbrydning i JAGG 2.0
17
Data input
jordprøven
Olieprofil
Fasefordeling i
jord
K
U
L
B
R
I
N
T
E
R
10/02/2015
C6 - C10
C6 - C10
BTEX
BTEX
C10 C15
C15 C20
PAH
C20 C35
Beregnet
konc. i
grundvand
Beregnet
konc. i
poreluft
C5
C5
T
O
T
A
L
Beregnet
konc. i jord
F
U
G
A
C
I
T
E
T
C9 - C10
C10 C15
C15 C20
PAH
C20 C35
>C35
>C35
NSOforbind.
NSOforbind.
Vertikal transport modul og nedbrydning i JAGG 2.0
T
O
T
A
L
K
U
L
B
R
I
N
T
E
R
C6 - C10
C6 - C10
BTEX
BTEX
C9 - C10
C9 - C10
C10 C15
C10 C15
C15 C20
C15 C20
PAH
PAH
C20 C35
C20 C35
NSOforbind.
NSOforbind.
18
JAGG 2 – Oliemodul
Indtast olieindhold
Vælg jordtype
Vælg enten Olie/benzin blanding eller tung olietotalkulbrinter
10/02/2015
Vertikal transport modul og nedbrydning i JAGG 2.0
19
Oliemodul – Eksempel
10/02/2015
Vertikal transport modul og nedbrydning i JAGG 2.0
20
Oliemodul – Eksempel – Vertikal
transport
10/02/2015
Vertikal transport modul og nedbrydning i JAGG 2.0
21
Oliemodul – Eksempel – Vertikal
transport
10/02/2015
Vertikal transport modul og nedbrydning i JAGG 2.0
22
Oliemodul – Eksempel – Vertikal
transport
10/02/2015
Vertikal transport modul og nedbrydning i JAGG 2.0
23
Konklusion
For oliestoffer og vertikal transport vil der typisk mangle
konkrete data om porevandskoncentrationer og
dokumentation for nedbrydning
Tykkelse af jordlag over grundvandsmagasin og den
langsomme nedsivende porevandshastighed betyder at
der er væsentlig længere tid for at opnå en vis nedbrydning
sammenlignet med nedbrydning efter 1 års transport i
grundvandszone
JAGG 2.0 bidrager til forståelse af den konceptuelle model
Flere scenarioer kan simuleres og konsekvensen for
risikovurdering vurderes
10/02/2015
Vertikal transport modul og nedbrydning i JAGG 2.0
24
Tak for opmærksomheden
10/02/2015
Vertikal transport modul og nedbrydning i JAGG 2.0
25