Advanced

Utvärdering av metoderna DCIP och CSIA för identifiering av nedbrytningszoner för klorerade lösningsmedel : en studie av Färgaren 3 i Kristianstad

Karlsson, Michelle LU (2016) In Examensarbeten i Geologi vid Lunds universitet GEOR02 20161
Department of Geology
Abstract (Swedish)
I Sverige finns många förorenade områden med klorerade lösningsmedel och Färgaren 3 i Kris-tianstad är ett av dem. Där har tidigare legat en kemtvätt som använt sig av PCE (Tetrakloreten), där spill och läck-age har förorenat stora delar av fastigheten. PCE och dess metaboliter har en tendens att förorena stora volymer, vilket gör dessa ämnen svåra att sanera. Detta mastersarbete inriktar sig på att försöka lokalisera föroreningenen och dess nedbrytningszoner med hjälp av DCIP (Direct current induced polarization) och CSIA (Compound speci-fic isotope analysis) på Färgaren 3. Förhoppningen är att kombinationen av de två metoderna kan hjälpa till att övervaka och följa naturlig eller stimulerad nedbrytning i marken vid sanering av klorerade... (More)
I Sverige finns många förorenade områden med klorerade lösningsmedel och Färgaren 3 i Kris-tianstad är ett av dem. Där har tidigare legat en kemtvätt som använt sig av PCE (Tetrakloreten), där spill och läck-age har förorenat stora delar av fastigheten. PCE och dess metaboliter har en tendens att förorena stora volymer, vilket gör dessa ämnen svåra att sanera. Detta mastersarbete inriktar sig på att försöka lokalisera föroreningenen och dess nedbrytningszoner med hjälp av DCIP (Direct current induced polarization) och CSIA (Compound speci-fic isotope analysis) på Färgaren 3. Förhoppningen är att kombinationen av de två metoderna kan hjälpa till att övervaka och följa naturlig eller stimulerad nedbrytning i marken vid sanering av klorerade kolväten. DCIP mäter markens elektriska egenskaper och dess uppladdningsförmåga. CSIA mäter isotopförhållandet mellan kolisotoperna 12C och 13C och kan därmed visa på nedbrytningsgraden för PCE i olika delar av marken. Resultaten från IP-mätningarna gav en bra bild av PCE-utbredningen i marken och en PCE-källterm kunde urskiljas. CSIA visade sig vara en bra kompletterande metod till DCIP för att se att nedbrytning pågår och hur stor nedbrytningsgraden är. Koncentrationsanalys av grundvattenprover från respektive brunn där CSIA-analys utförts hjälpte också till att för-stå nedbrytningsgraden ytterligare, genom att studera halterna av de olika PCE-metaboliterna. Dessa metoder till-sammans gav en bra bild över föroreningssituationen i marken där det till stor del gick att avgöra om man befann sig i centrum av källtermen, i utkanten av den eller utanför. Utifrån tidigare DCIP-mätningar på fastigheten utfördes också tidsseriemätningar för att följa förändringar i marken som kunde vara kopplade till pågående nedbrytning. Resultaten indikerar att förändringarna i marken var relaterade till föroreningen, men kanske inte direkt till nedbryt-ningen. Denna studie visar på att metoderna tillsammans är ett bra verktyg för framtida undersökningar för att kart-lägga föroreningssituationen och att övervaka förändringar i föroreningssituation, bl.a. i saneringshänseende. (Less)
Abstract
In Sweden there are many contaminated sites with chlorinated solvents and Färgaren 3 in Kristianstad is one of them. Previously there has been a dry cleaner at the estate, where PCE (Tetrachloroethylene) was used. Through spills and leakages of PCE, the business has contaminated large parts of the property. PCE and its metabo-lites have a tendency to contaminate large volumes, making these substances difficult to remediate. This master thesis focuses on trying to locate the contaminants and their degradation zones using DCIP (Direct current induced polarization) and CSIA (Compound specific isotope analysis) at Färgaren 3. These two methods may be helpful as monitoring tools to follow the natural attenuation or an engineered stimulated... (More)
In Sweden there are many contaminated sites with chlorinated solvents and Färgaren 3 in Kristianstad is one of them. Previously there has been a dry cleaner at the estate, where PCE (Tetrachloroethylene) was used. Through spills and leakages of PCE, the business has contaminated large parts of the property. PCE and its metabo-lites have a tendency to contaminate large volumes, making these substances difficult to remediate. This master thesis focuses on trying to locate the contaminants and their degradation zones using DCIP (Direct current induced polarization) and CSIA (Compound specific isotope analysis) at Färgaren 3. These two methods may be helpful as monitoring tools to follow the natural attenuation or an engineered stimulated bioremediation action. DCIP measures the electrical properties of the soil and its ability to polarize. CSIA measures the changes in the carbon isotopic ratio between 12C and 13C and may thus indicate the degradation status of PCE in different parts of the ground. The results of the IP measurements gave a good picture of the PCE spread and the PCE source could be distinguished. CSIA proved to be a good complementary method to DCIP to see that degradation occurs and how far it has progressed. Concentration analyses of groundwater samples from each well where CSIA-analysis were performed also helped to understand the degradation rate further, by studying the levels of the various PCE metabo-lites. These methods together gave a good overview of the contaminated area, and could determine the location of the source term, degradation zones and clean area. Time-lapse DCIP measurements were also made on the property to see changes in the soil that were related to degradation. The time-lapse results did not appear to be related direct-ly to degradation but to other changes of the contaminant. This study shows that these methods together works as a good tool for future studies, to map the contaminated area and in remediation purpose monitor the changes of PCE. (Less)
Popular Abstract (Swedish)
I Sverige finns många förorenade områden med klorerade lösningsmedel och Färgaren 3 i Kristianstad är ett av dem. Klorerade lösningsmedel tillhör gruppen alifatiska kolväten, vilket innebär att det sitter kloratorer runt kolet istället för väteatomer. På Färgaren 3 har tidigare legat en kemtvätt som använt sig av PCE (Tetrakloreten) som tvättvätska och har förorenat fastigheten genom spill och läckage. PCE och dess nedbrytningsprodukter har en tendens att förorena stora volymer, både i horisontalled och vertikalled, vilket gör dessa ämnen svåra att sanera. Detta mastersarbete inriktar sig på att försöka lokalisera föroreningen och dess nedbrytningszoner med hjälp av de två redan existerande metoderna resistivitet och inducerad polarisation... (More)
I Sverige finns många förorenade områden med klorerade lösningsmedel och Färgaren 3 i Kristianstad är ett av dem. Klorerade lösningsmedel tillhör gruppen alifatiska kolväten, vilket innebär att det sitter kloratorer runt kolet istället för väteatomer. På Färgaren 3 har tidigare legat en kemtvätt som använt sig av PCE (Tetrakloreten) som tvättvätska och har förorenat fastigheten genom spill och läckage. PCE och dess nedbrytningsprodukter har en tendens att förorena stora volymer, både i horisontalled och vertikalled, vilket gör dessa ämnen svåra att sanera. Detta mastersarbete inriktar sig på att försöka lokalisera föroreningen och dess nedbrytningszoner med hjälp av de två redan existerande metoderna resistivitet och inducerad polarisation (Direct current induced polarization, DCIP) och ämnesspecifik isotopanalys (Compound specific isotope analysis, CSIA) på Färgaren 3. Förhoppningen är att kombinationen av de två metoderna kan hjälpa till att övervaka och följa den naturliga eller stimulerade nedbrytningen i marken vid sanering av klorerade kolväten. Med DCIP mäter man markens elektriska egenskaper med resistivitet, dvs. dess förmåga att inte leda ström. Vid inducerad polarisation mäter man marken uppladdningsförmåga, dvs. hur elektriska laddningar omfördelas när en spänning i marken uppstår. CSIA mäter isotopförhållandet mellan de två stabila kolisotoperna 12C och 13C. Varje naturligt ämne har ett specifikt isotopförhållande och som ändras vid nedbrytningen, vilket gör att man kan följa nedbryningen av PCE i marken. Resultaten från IP-mätningarna gav en bra bild av PCE-utbredningen i marken och en PCE-källterm kunde urskiljas, dvs. där föroreningen förekommer i fri fas och inte är upplöst i vattnet. CSIA visade sig vara en bra kompletterande metod till DCIP. CSIA visade på att nedbrytning av PCE var pågående och hur stor nedbrytningsgraden var i de olika delarna av marken. Genom att studera koncentrationsanalys av PCE och nedbrytningsprodukterna i grundvattenproverna från respektive brunn där CSIA utförts, hjälpte dessa också till att förstå nedbrytningsgraden ytterligare. Dessa metoder tillsammans gav en bra bild över föroreningssituationen i marken där det till stor del gick att avgöra var i marken man befann sig. Utifrån tidigare DCIP-mätningar som gjorts på fastigheten utfördes också tidsseriemätningar vilket innebar att man följde förändringar som skett i marken över tid. Dessa förändringar kunde vara kopplade till pågående nedbrytning men resultaten indikerade på att förändringarna i marken var relaterade till föroreningen och inte direkt till nedbrytningen. Denna studie visar på att metoderna tillsammans är ett bra underlag för framtida undersökningar för att kartlägga föroreningssituationen och att övervaka förändringar i marken kopplade till föroreningssituation. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Karlsson, Michelle LU
supervisor
organization
course
GEOR02 20161
year
type
H2 - Master's Degree (Two Years)
subject
keywords
DCIP, CSIA, resistivitet, inducerad polarisation, klorerade lösningsmedel
publication/series
Examensarbeten i Geologi vid Lunds universitet
report number
490
language
Swedish
id
8881599
date added to LUP
2016-06-21 16:55:05
date last changed
2017-06-01 04:09:55
@misc{8881599,
  abstract     = {In Sweden there are many contaminated sites with chlorinated solvents and Färgaren 3 in Kristianstad is one of them. Previously there has been a dry cleaner at the estate, where PCE (Tetrachloroethylene) was used. Through spills and leakages of PCE, the business has contaminated large parts of the property. PCE and its metabo-lites have a tendency to contaminate large volumes, making these substances difficult to remediate. This master thesis focuses on trying to locate the contaminants and their degradation zones using DCIP (Direct current induced polarization) and CSIA (Compound specific isotope analysis) at Färgaren 3. These two methods may be helpful as monitoring tools to follow the natural attenuation or an engineered stimulated bioremediation action. DCIP measures the electrical properties of the soil and its ability to polarize. CSIA measures the changes in the carbon isotopic ratio between 12C and 13C and may thus indicate the degradation status of PCE in different parts of the ground. The results of the IP measurements gave a good picture of the PCE spread and the PCE source could be distinguished. CSIA proved to be a good complementary method to DCIP to see that degradation occurs and how far it has progressed. Concentration analyses of groundwater samples from each well where CSIA-analysis were performed also helped to understand the degradation rate further, by studying the levels of the various PCE metabo-lites. These methods together gave a good overview of the contaminated area, and could determine the location of the source term, degradation zones and clean area. Time-lapse DCIP measurements were also made on the property to see changes in the soil that were related to degradation. The time-lapse results did not appear to be related direct-ly to degradation but to other changes of the contaminant. This study shows that these methods together works as a good tool for future studies, to map the contaminated area and in remediation purpose monitor the changes of PCE.},
  author       = {Karlsson, Michelle},
  keyword      = {DCIP,CSIA,resistivitet,inducerad polarisation,klorerade lösningsmedel},
  language     = {swe},
  note         = {Student Paper},
  series       = {Examensarbeten i Geologi vid Lunds universitet},
  title        = {Utvärdering av metoderna DCIP och CSIA för identifiering av nedbrytningszoner för klorerade lösningsmedel : en studie av Färgaren 3 i Kristianstad},
  year         = {2016},
}