atv – vintermøde 2012atv-jord-grundvand.dk/afholdte_moeder/vintermoede2012/spor 3... · og juli...

2012/03/07

MIMS

Title slide

ATV – VINTERMØDE 2012 SAMMENLIGNING AF MIMS OG KULRØRSANALYSER - FEJLFINDING OG TOLKNING

2012/03/07

MIMS

SAMMENLIGNING AF MIMS OG KULRØRSANALYSER - FEJLFINDING OG TOLKNING Arbejdet er udført for Region Syddanmark hvor

Kristian Dragsbæk Raun og Klaus Bundgaard Poulsen har været

projektledere hos regionen

I samarbejde med Teknologisk Institut hvor Paul Lyck Hansen har

været projektleder

Content slide

2012/03/07

MIMS

DISPOSITION

• Indledning

• Baggrund for undersøgelsen

• Resultater

• Vurdering af resultater

• Konklusion Content slide

2012/03/07

MIMS

BAGGRUND FOR UNDERSØGELSEN

• Videregående

forureningsundersøgelse på

tidligere renseri på Ærø

• Renseri fra 1968/69 og frem til

ca. 1979

• Tidligere udført undersøgelser i

1998, 2001 og 2002

• Ved de tidligere undersøgelser

blev der udført ialt 17

poreluftpunkter

Content slide, two columns with image

2012/03/07

MIMS


• Geologien viser generelt øverst

et lag af sand/sandfyld med en

tykkelse på ca. 0,8 m.

Herunder kommer et lag af

ler/moræneler til ca. 1,8 m u.t.

og herunder silt/sand.

• Koncentration af PCE på op til

200.000 µg/m3 og

koncentration af DCE på op til

310.000 µg/m3


2012/03/07

MIMS


• Ønske om verificering af de tidligere resultater med en dynamisk

metode

• Anvendelse af MIMS metoden til udtagning af poreluft

• Metoden betyder at der kan udtages 30-40 poreluftprøver på en

dag

• Teknologisk Institut leverede bil med laboratorieudstyr til analyse

af prøverne og Rambøll leverede prøvetagere

• Prøverne skulle analyseres for indhold af PCE, TCE og DCE

• Pga. de geologiske forhold blev der udført både korte og dybe

poreluftmålinger, hhv. over og under lerlaget

Content slide

2012/03/07

MIMS

BESKRIVELSE AF MIMS METODEN - GENERELT

• MIMS står for Membran Inlet MasseSpektrometri

• Metoden er baseret på en polymermembran der er den eneste adskillelse mellem prøve og massespektrometret

• Gasser/organiske stoffer opløses i membranen - mens vand, salte og polære stoffer forbliver udenfor

• De opløste stoffer diffunderer igennem membranen og ind i massespektrometret , hvor de ioniseres og analyseres efter deres masse-/ledningsforhold

Content slide

2012/03/07

MIMS

BESKRIVELSE AF MIMS METODEN - I FELTEN

• Metoden tager udgangspunkt i

en traditionel poreluftprøve:

• Pumpestationen tilkobles og udstyr og koblingspunkter testes for falsk luft.

• Modtryk kontrolleres. Ved for højt modtryk tilbagetrækkes poreluftspyd til acceptabel modtryk registreres, dog minimum til 0,5 m u.t.

• Forpumpning af punkterne (2 l/min i 2½ min, 5 l i alt)


2012/03/07

MIMS


• Vakuumboks med rilsanpose klargøres til prøveudtagning. Rilsanposen monteres i boksen og tætnes med strip omkring slangen.

• Vakumboksen tilkobles pumpestationen og poreluftspyddet

• Vakuumboksen lukkes til, og når der er opnået undertryk i boksen åbnes for ventilkoblingen på poreluftspyddet, og posen fyldes med luft


2012/03/07

MIMS


• Når posen er fyldt med luft – lukkes for ventilkoblingen. Herefter åbnes vakuumboksen og posen trækkes af slangen.

• Rilsanposen indeholdende luftprøve fra poreluftpunktet afleveres i mobillaboratoriet straks efter prøvetagningen.

• I mobillaboratoriet monteres genlukkelig strip, hvorefter målesonden stikkes ind i posen og målingen udføres


2012/03/07

MIMS

UNDERSØGELSE - MIMS

• På feltdagen blev der udført 44

MIMS analyser

• Der blev konstatere høje

indhold af både PCE, TCE og

DCE

• Til verificering af MIMS

målingerne blev der udført 3

kulrørsanalyser i P128, P123

og P104


2012/03/07

MIMS

UNDERSØGELSEN

• De 3 kontrolmålinger blev

udført hhv. i selve

kildeområdet, nordøst for

kildeområdet og sydvest for

kildeområdet


2012/03/07

MIMS

RESULTATER - KULRØRSANALYSER

• Indholdet af PCE var af samme

størrelsesorden i 2 ud af de 3

analyser (faktor 2-3 afvigelse)

men i P104 var der en faktor

ca. 50 til forskel

• Der blev ikke konstateret

væsentligt indhold af TCE og

DCE i kulrørsanalyserne

• Hvorfor var der disse afvigelser


Punkt dato PCE TCE DCE Metode

µg/m3 µg/m3 µg/m3

P-104 18.05.2011 320000 22000 100000

MIMS

P-104 18.05.2011 6800 3.4 <0,4

Kulrør

P-123 18.05.2011 440000 15000 230000

MIMS

P-123 18.05.2011 230000 16 <0,4

Kulrør

P-128 18.05.2011 8200 310 3800

MIMS

P-128 18.05.2011 1400 <1 <0,4

Kulrør

Detektionsgrænser MIMS 2 5 10

Detektionsgrænser Kulrør 0.01 0.01 -

Afdampningskriterie 6 1 -

2012/03/07

MIMS

SAMMENLIGNING AF MIMS OG KULRØRSANALYSER

• Systematisk gennemgang af prøvetagningsprocedure herunder:

• Gennemgang af Rambølls prøvetagningsprocedure i forhold til poreluftmanualen

• Analyselaboratoriet der havde udført analysen af kulrøren blev kontaktet og blev bedt om at redegøre for håndteringen af prøverne – og vurdere evt. fejlkilder

• Test af om der kan ske kontaminering fra en prøve til den efterfølgende prøve (test ved den efterfølgende prøvetagning)

Content slide

2012/03/07

MIMS


• Henvendelse til Teknologisk Institut for forklaring på hvorfor der i deres målinger konstateres indhold af TCE og DCE – samt hvorfor der i P104 er en faktor ca. 50 til forskel mellem resultatet af MIMS målingen og resultatet af kulrørsmålingen

• Metoden ikke kan bestemme indhold af de øvrige klorerede opløsningsmidler hvis de hver især udgør mindre end 10 % af hovedkomponentens (PCE) indhold

• Hvorfor der er en faktor ca. 50 til forskel i P104 kunne ikke umiddelbart forklares Content slide

2012/03/07

MIMS

VERIFICERING AF MIMS OG KULRØRSANALYSER

• På baggrund af disse afvigelser besluttede Rambøll og Teknologisk

Institut at udføre en omfattende dobbeltbestemmelse/verificering

af MIMS målingerne. Tilbage på lokaliteten blev der på samme

poreluftspyd udført både en poreluftmåling med kulrør samt en ny

MIMS måling. Der blev udført i alt 26 målinger – ca. 8 af

målingerne blev udført på de samme spyd som var blevet sat ned

ved den indledende undersøgelse

• Teknologisk Institut udførte desuden deres egen kulrørsanalyser

på 6 af prøverne – dvs. der foreligger trippelbestemmels på 6

prøver.

Content slide

2012/03/07

MIMS


Dobbeltbestemmelsen på i alt 26 prøver viste:

• I 17 af prøverne er indholdet af PCE højere ved MIMS end ved

kulrørsanalyse – indtil en faktor 4,4

• I 7 af prøverne er indholdet af PCE lavere ved MIMS end ved

kulrørsanalyse – indtil en faktor 2,3

• 2 af prøverne skiller sig markant ud:

• P114dyb viser MIMS resultatet et PCE indhold på 750.000 µg/m3 og kulrørsanalysen viser et indhold på 11.000 µg/m3 svarende til en faktor ca. 70.

• I P117 viser MIMS resultatet et PCE indhold på 2.700 µg/m3 og kulrørsanalysen viser et indhold på 37.000 µg/m3 svarende til en faktor ca. 14.

Content slide

2012/03/07

MIMS


• Der er påvist en logaritmisk

sammenhæng i data for prøver

udført samme dato

• Der er en logaritmisk lineær

sammenhæng mellem

analyseresultater for PCE ved

MIMS og ved kulrørsanalyse

udført samme dato.


y = 1,4795x0,9154

R² = 0,8489

1

10

100

1000

10000

100000

1000000

1 10 100 1000 10000 1000001000000

Ku

lrø

r -

PC

E [

µg

/m

3]

MIMS - PCE [µg/m3]

MIMS vs. Kulrør (samme dato)

2012/03/07

MIMS

SAMMENLIGNING AF MIMS OG MIMSANALYSER

• Prøverne er udtaget hhv. i maj

og juli

• Prøverne udtaget i både maj

og juli er udtaget i en periode

med moderat nedbør og

forholdsvis stabile trykforhold –

dvs. sammenlignelige

metereologiske forhold

• Der ses en lineær

sammenhæng for høje indhold

af PCE (over 10.000 µg/m3),

men ikke for lave indhold.


1

10

100

1000

10000

100000

1000000

1 10 100 1000 10000 1000001000000M

IM

S -

PC

E [

µg

/m

3]

MIMS - PCE [µg/m3]

MIMS vs. MIMS (forskellige datoer)

2012/03/07

MIMS

SAMMENLIGNING AF KULRØR OG KULRØRSANALYSER

• Der er påvist sammenhæng

mellem kulrørsanalyserne

udført at Teknologisk Institut

og analyselaboratoriet.


y = 9,2639x0,6998

R² = 0,9641

1

10

100

1000

10000

100000

1000000

1 10 100 1000 10000 1000001000000

Eu

ro

fin

s

Ku

lrø

r -

PC

E [

µg

/m

3]

TI Kulrør- PCE [µg/m3]

Kulrør vs. kulrør (samme datoer)

2012/03/07

MIMS

KONKLUSION

• Gennemgangen af prøvetagningsproceduren viste ikke tegn på

fejl, der kan have væsentlig indflydelse på de opnåede resultater

med MIMS

• Sammenligning mellem MIMS-resultater og kulrørsresultater viser

en pæn sammenhæng. To ud af 26 analyseresultater falder dog

udenfor – uden at det kan forklares.

• Det vurderes at undersøgelse med MIMS-analyser er velegnede til

forureninger hvor der er en dominerende forureningsparameter –

man skal kende sin forurening inden opstart af undersøgelsen

• Metoden er ikke så egnet hvor der er tale om

blandingsforurening, hvor bestemmelse af de enkelte

forureningsparametre har væsentlig betydning

Content slide

2012/03/07

MIMS

KONKLUSION

• Metoden kan ikke bestemme indhold af de øvrige chlorerede

opløsningsmidler – eller nedbrydningsprodukter heraf , hvis de

hver især udgør mindre end 10 % af PCE indholdet.

• Det vurderes således, at MIMS-analysen kan anvendes til

kortlægning af forureningers udbredelse, styrke og risiko – MIMS

analyserne skal dog suppleres med akkrediterede analyser på

kulrør især i kanten af forureningsfanen.

• Når data tolkes skal man forholde sig kritisk til resultaterne –

ligesom ved alle andre data - hvis der er data der skiller sig ud

uden at der er en forklaring, bør disse data ikke tillægges samme

værdi som resten af data

Content slide

2012/03/07

MIMS

Endslide.

atv – vintermøde 2012atv-jord-grundvand.dk/afholdte_moeder/vintermoede2012/spor 3... · og juli...

Documents