Biologisch capaciteit ondergrond. Utrecht. Subtitel. Shakti Lieten, Utrecht, 6 december 2012

Transcriptie

1 Biologisch capaciteit ondergrond Subtitel Utrecht Shakti Lieten, Utrecht, 6 december 2012

2 Rol biologie in gebiedsgerichte aanpak

3 Afbraak of geen afbraak: that s the question t=0 t=10 jaar t=30 jaar Geen afbraak Afbraak K=0,0014/day Afbraak K=0,0005/day

4 afbraaksnelheid per liter grondwater of per kg grond per dag - oeveel flux (massa per tijdseenheid) kan de bodem aan? Tot hoever (tot welke concentratie) moet bronzone gesaneerd worden, afname flux? oeveel mag er uitlogen zonder problemen?

5 Opzet binnen itychlor 1. Flux 2. Biologische capaciteit 3. Grondwatermoddelering 4. Vertaling en integratie resultaten naar binnenstad Utrecht

6 Afbraakprocessen gechloreerde ethenen Reductieve dechlorering l l l l l l l l l trans-de is-de l PE TE V ethene Methanogene condities l l Aerobe afbraak l l DE O O2 O V l O O2 O hoge zuurstof concentratie of lage zuurstof concentratie (micro-aerofiele oxidatie)

7 Bepaling biologische afbraakcapaciteit 1. Afbraaktesten 2. Moleculaire analyses 3. In-situ afbraaksnelheden 4. Integreren en vertaling naar gehele locatie en andere onderdelen

8 Afbraaktesten Grond en water verschillende locaties Utrecht Abiotische testen Ingezet in anaerobe kast Vers grondwater Gelabelde verontreiniging Periodiek afname in DE en/of V

9 Afbraaktest: indicatie voor afbraak DE

10 Afbraaktest: indicatie voor afbraak V Ja, afname vindt plaats Welk proces?

11 Moleculaire detectie Reductieve dechlorering D (Dehalococcoides spp) vcra (V-reductase) Micro-aerofiele oxidatie etne (Epoxyalkane coenzyme M transferase) etn (Alkene monooxygenase) & Polaromonas

12 Afbraaktest DE: welk afbraakproces? Batch (sample used) batchtest (pb67-26) Sampling date Sampling time grondwater 6 mnd 9 mnd Flask 9 8 etn (V oxidate) etne (V oxidatie) ells/ml 16 2,7E+05 < ells/ml < 1,0E+05 < Polaromonas (DE oxidatie) ells/ml < 8,9E+04 < D (red dechl) ells/ml < 8,4E+03 <

13 Afbraaktest V: welk afbraakproces? DNA etn (oxidatie) etne (oxidatie) Totaal bacterien B5 Water fase (cells/ml) grond fase (cells/gr) 2,9 x10 3 < 3 x10 4 < 1,9 x10 6 (micro-aerofiele) oxidatie V Reductieve dechlorering DE Afhankelijk van condities ook reductieve dechlorering

14 onclusie afbraaktesten Ja, afbraakpotentie in Utrecht aanwezig! Nu nog in het veld meten!

15 Bemonsteringsmethoden Standaard methode Kunstnier Bactrap (isodetect ) In-situ microcosm

16

17 Peilbuis Pb61-A Pb53 Pb67 Pb86 Pb86 PbU14 Pbgra306 Pb106 Pb 106 Diepte 26 m-mv 38 m-mv 26 m-mv 14 m-mv 24 m-mv 26 m-mv 6 m-mv 20 m-mv 35 m-mv D cellen/ml < < < < < < < Level 1 Level 2 Level 3 3,8E+03 8,2E+04 Etn cellen/ml < < < < < - - EtnE cellen/ml < 970 < < < < < - - Polaromonas cellen/ml < < < < < < < - - PER µg/l < < < 3,6 8 < 2,4 < < TRI µg/l < 0,1 0,2 4,4 0,14 < 6 < < cis-de µg/l 1, ,8 0, ,2 0,69 trans-de µg/l < 2 5,9 < < V µg/l , p - 7,2 7,2 7,4 6,7 7,2 7,0 6,6 7,4 7,5 Redox mv Zuurstof mg/l 0,04 0,15 0,08 0,41 0,11 0,21 0,49 0,29 0,29 Geleidbaarhd µs/cm

18 Metingen in het veld Pb61-A Pb53 Pb86 Peilbuis Diepte m-mv bemonstering Standard Bactrap Kunstnier Standaard Bactrap Standaard Bactrap D cellen/ ml < < < < < < < Etn cellen/ ml < 8 E+04 < 7 E+03 1 E+06 < 1 E+05 EtnE cellen/ ml < 1 E+04 < 1 E+03 5 E+05 < 3 E+04 Polaromo cellen/ nas ml < < 15 < < < < PER µg/l < < 3,6 TRI µg/l < 0,1 4,4 cis-de µg/l 1, trans- DE µg/l < 2 5,9 V µg/l

19 Resultaten uit het veld D (red dechlor) weinig aangetoond Etn en EtnE (V oxidatie) aangetoond, niet overal Polaromonas (DE oxidatie) 1X aangetoond (kunstnier) Indicaties voor zowel oxidatieve afbraak als reductieve afbraak Afbraak heterogeen aanwezig Afbraaksnelheid relateren aan aantal bacterien.

20 Voor reductieve dechlorering orrelatie aantallen D en afbraaksnelheid per m 3 per dag Voor (micro-aerofiele) oxidatie nog geen correlatie Afbraaksnelheid op basis van literatuur: Red. dechlorering : V 0,003 dag -1 (230 dagen) Micro-aerofiele afbraak : 0,01 dag -1 (69 dagen)

21 En dan de integratie 0 0,01 0,003? Reactorvat : m3 Afbraaksnelheid: 0,002 Gemiddelde concentratie V 1 mg/l dus flux max 0,3 kg V / dag

22 Aandachtspunten Vaststellen in-situ afbraaksnelheid oe tackelen we heterogene afbraakpotentie Reactorvat verschilt per individuele bronzone Onbekende bronnen (marge inbouwen) Integreren van flux, afbraak, verdunning als input in model

23 Dank vragen????