VEB MODULE II - Home | VEB vz risicobeoordeling... · 2017-03-16 · 4 5 PaP int C n Complex proces...

Titel: VEB Module II

Datum: 16 maart 2017 1

VEB MODULE II

RISICOBEOORDELING VAN BTEX EN VOCL

16 maart 2017

© Arcadis 2017

1. Conceptueel sitemodel –vluchtige verbindingen

• Stofeigenschappen in relatie met blootstellings- en verspreidingsroutes

• Conceptueel verontreinigingsbeeld VOCl

• Conceptueel verontreinigingsbeeld BTEX

2. Humane blootstelling � uitdamping

• Transportprocessen van vluchtige stoffen

• Effect van site-specifieke parameters op transportprocessen

• Software modellen – poging tot eenvoudige modellering van complexe bodemprocessen

• Metingen versus modelvoorspellingen

• Toetsing

• (Gebruik van S risk - zie sessie 18/10)

Inhoud

© Arcadis 2017

3. Verspreiding/verspreidingsrisico

• Verspreiding in opgeloste fase

• Geologie/hydrogeologie

• Afbraak

• Specifiek verspreidingspatroon VOCls

• DNAPL

• Verspreidingsrisico

• (LNAPL – sessie 11/10)

Inhoud



1. CONCEPTUEEL SITEMODEL -VLUCHTIGE VERBINDINGEN

© Arcadis 2017

modellen

Metingen vsmodellering

Meet strategieën

Beleidsrichtlijnen/interpretatie

Kennis stof-eigenschappenConceptueel

Verontreinigings-beeld

Bron Pad Receptor

Conceptueel Site Model

Site specifieke risicobeoordeling

Stofeigenschappen in relatie met blootstelling- en verspreiding voor VOCs

Referenties:- genormeerde parameters: OVAM-basisinformatie + aanvulling- Verschueren- EPA (oa: Vapor Intrusion Screening Level Calculator, 2013)- ITRC



© Arcadis 2017

Chlorinated solvents

Petroleum-based fuels

Paints

Alcohols

Ketones

Some PCB oils

Zie bundeltje

Case: Industriële solvent recyclage

© Arcadis 2017

Q 1: Welke component gaat zich het snelst met grondwater verspreiden? Of kan je dit niet afleiden en heb je meer data nodig?

Methanol, acetone and 2-propanol (isopropanol)

• Laagste Koc waarde en dus minste sorptie aan de bodem

� Meest mobiel

Maar gaat de pluim ook verst verspreiden?

� Check degradatiesnelheden

� Sorptie versus grondwaterstroming vs degradatiepotentieel

� Iets meer info zou nuttig zijn!

Vraag 1 en antwoord

© Arcadis 2017

Q2: Welke component gaat meest kans (≠ risico) geven op uitdamping?

Vinyl chloride

� Hoogste Henry-constante (gaat zich dus snel in dampfase bevinden)

� Dampspanning: bijv sommige zwaardere TPH fracties lijken zeer vluchtig uitgaande van H-constante maar hebben zulke lage dampspanning dat ze amper vervluchtigen

Vraag 2 en antwoord



© Arcadis 2017

BTEX

© Arcadis 2017

gechloreerde solventen

Gechloreerde ethenen

Gechloreerde ethanen

Tetrachlooretheen

(PCE)Trichlooretheen

(TCE)

Trichloorethaan Dichloorethaan

© Arcadis 2017

Henry coëfficiënt (Pa m³/mol) (neiging van een stof tot verdampen vanuit waterfase)

• Literatuurgegevens

• Omrekening vanuit dampdruk en oplosbaarheid (bij zelfde T �bodem/omgevingsT)

HT= PT / ST

• H > 0,1 Pa m³/mol

Dampdruk (Pa)

• P > 67 Pa (0,5 mm Hg)

Molmassa

• MM < 200 g/mol

Interessante tool: “Vapor Intrusion Screening Level Calculator version 3.1 (VISL) (EPA june 2013)”

blootstellingsroute via uitdamping is relevant �meetstrategie/CSM!

Vluchtige organische componenten (VOCs)



© Arcadis 2017

molmassa oplosbaarheid dampdruk Henry

[g/mol] [mg/L] [Pa] [Pa.m3/mol]

Benzeen 78,1 1780 10100 443 (1)

Tolueen 92,0 515 2940 531

Ethylbenzeen 106,0 152 933 651 (1)

Xyleen(m) 106,2 180 800 472 (1)

Tetrachlooretheen 165,8 150 2483 733

Trichlooretheen 131,5 1400 8000 419

cis-1,2-dichlooretheen 97,0 800 20990 226

Vinylchloride 62,5 1100 354500 1480

(1) Berekende waarde (Ref: OVAM 2015)

� Belangrijkste blootstellingsroute: via uitdamping � inhalatie

VOCs: BTEX en VOCl

Belangrijkste blootstellingsroute: via uitdamping �inhalatie

© Arcadis 2017

Oplosbaarheid VOCs

Puur product

�Kennis stofeigenschappen essentieel voor RE

�Klassieke blootstellingsmodellen gebaseerd op oplosbaarheid

0,00

1000,00

2000,00

3000,00

4000,00

5000,00

6000,00

7000,00

8000,00

9000,00

10000,00

oplosbaarheid (mg/l)

© Arcadis 2017

blootstellingsroute via permeatie: theoretische eerder conservatieve inschatting

Diffusiecoëfficiënten VOCs door leidingen• Geen duidelijk onderbouwde

literatuurwaarden

• Voor de meeste organische

stoffen

wordt bij modellering van deze

blootstellingsroute rekening

gehouden met een

range van 5E-6 tot 1E-7 m/dag.

• Conservatieve aannames �

overschatting van permeatie

doorheen waterleidingen via

diffusie.

• !Leidingen in puur product!

1,00E-10

1,00E-09

1,00E-08

1,00E-07

1,00E-06

1,00E-05

1,00E-04

1,00E-03

1,00E-02

1,00E-01

1,00E+00

0 20 40 60 80 100 120 140

pe

rme

ati

on

co

eff

icie

nt

(m/d

ay

)

overview permeation coefficients of 130 organic compounds



© Arcadis 2017

� Blootstellingsroute via verspreiding in opgeloste fase is relevant

� Beperkte retardatie (VC, B,..)

Sorptie VOCs aan bodem

Kow en Koc

• maat voor sorptie aan organisch materiaal

• inschatting van opname door planten (enkel de fractie in de

bodemwaterfase is beschikbaar voor opname in de planten)

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

PCE TCE cis

DCE

VC N T

LogKow [-]

© Arcadis 2017

Densiteit VOCs

0

0,5

1

1,5

2

PCE TCE cis DCE VC N T

Densiteit tov water

Invloed op verspreidingspatroon in de bodem

LNAPL

DNAPL

Conceptueel verontreinigingsmodel BTEX



© Arcadis 2017

–

Conceptueel sitemodel BTEX

© Arcadis 2017

Belangrijkste blootstellings- en verspreidingsroutes

• Inhalatie via binnenlucht (en buitenlucht)

• Verspreiding via grondwater in opgeloste fase

• Puur product- lichter dan water ==> drijflaagvorming

Voor risicobeoordeling:

• Inzicht van verontreiniging ter hoogte van de receptoren (gebouwen), ook in onverzadigde zone

• Kennis van al dan niet aanwezigheid puur product

• Afbraakpotentieel

Benzeen: gidsstof voor BTEX

• Meest toxisch, minste retardatie, hoogste oplosbaarheid, meest vluchtig

Aandachtspunten bij CSM BTEX

Conceptueel verontreinigingsmodel VOCl



© Arcadis 2017

Conceptueel sitemodel VOCls

Source:EPA

© Arcadis 2017

Belangrijkste blootstellings- en verspreidingsroutes

• Inhalatie via binnenlucht (en buitenlucht)

• Verspreiding via grondwater in opgeloste fase

• Puur product- zwaarder dan water ==> zaklaagvorming

Voor risicobeoordeling:

• Inzicht van verontreiniging ter hoogte van de receptoren (gebouwen), ook in onverzadigde zone

• Kennis van al dan niet aanwezigheid puur product

• Specifiek verspreidingspatroon in de bodem – verspreiding verticaal profiel (“grillig”)

• Afbraakpotentieel

Geen echte gidsstoffen voor VOCl, alle parameters relevant

• Moederproduct PCE en TCE: vorming zaklagen

• VC meest toxisch: humane blootstelling

Aandachtspunten bij CSM VOCls

© Arcadis 2017

Onzekerheid van kernzones in onverzadigde zone:

• Vaak te weinig analyses

• Vaak kleine kernzones in onverzadigde zone, moeilijk te karteren

Grotere densiteit dan water:

• Vaak op diepte hogere concentraties dan ondiep

- Vorming van “pool” van puur product in minder doorlatende zones afhankelijk van geologie

- Verticaal profiel van de verontreiniging:

• MIP sonderingen

• PID metingen

Moeilijkheid bij VOCls



© Arcadis 2017

‘Conceptueel verontreinigingsbeeld’ is basis van de risicobeoordeling

� Verontreiniging onvoldoende gekend: risico-evaluatie niet betrouwbaar

• Kennis

- Kritische interpretatie data

- Specifiek gedrag en voorkomen in de bodem (biol. omzetting)

- Combinatie van “klassieke” methoden en meer kwalitatieve methoden: beter zicht op

ruimtelijke verspreiding en dus verontreinigingssituatie

- Al dan niet voorkomen van puur product

- Verticale profielen

• Bewust zijn van variabiliteit

- Ruimtelijke variatie: “punt” gegevens

- Variaties in de tijd (binnenlucht/bodemlucht)

- Variabiliteit bij verschillende bemonsteringstechnieken

- Variabiliteit in analyses

Algemene aandachtspunten CSM voor vluchtige stoffen

De belangrijkste route � uitdamping

Transportprocessen

Effecten van sitespecifieke parameters op transportprocessen

Basisprincipes softwaremodellen

Modellen vs metingen

2. Humane blootstelling

© Arcadis 2017 Contaminated Groundwater PlumeContaminated Groundwater Plume

Vadose Zone SoilsVadose Zone Soils

PAINT

Work BenchWork Bench

BasementBasement

Sewer line or other UtilitiesSewer line or other Utilities

Potentially exposed individualPotentially exposed individual

CracksCracks

CracksCracks

HVACHVACSystemSystem

11

22

33

44

55

Paint CanPaint Can

Complex proces� inhalatie van binnen – en buitenlucht

1. Bronnen (GW & bodem)

2. Vervluchtiging- verdeling over bodemfasen

3. Transport doorheen de bodem tgv diffusie en convectie Effecten van sorptie en biodegradatie

4. Binnendringen in gebouw

5. Andere (dan bodem) bronnen in binnenlucht



Transportprocessen

© Arcadis 2017

Verdeling over bodemfasen -vervluchtiging

Water

Puur

product

LuchtVast

HKd

S

P

• De max concentratie in poriewater worden beperkt door de maximale

oplosbaarheid

• Sorptiecoëfficiënt: de verhouding tussen de concentraties op beide fasen

onder evenwichtsomstandigheden (organische stoffen adsorberen (vrij) goed

op de bodem).

© Arcadis 2017

In bovenstaande figuur ziet u minerale bodemdeeltjes met ertussen half met

water gevulde capillairen.De rode pijlen geven diffusie tussen bodemvocht en

bodemlucht weer.

Mineraal

deeltjeBodemvocht

Capillaire

Capillair

Bodemvocht

Capillair

Humus

deeltje

Mineraal

deeltje

Diffusie

Capillary Fringe

Pore spaces partially filled with water

Groundwater

Soil moisture

Ground surface

Water Table

Sat

ura

ted

Zo

ne

Transport naar de onverzadigde zone



© Arcadis 2017

Diffusie:

• Op basis van concentratieverschillen

• Zowel in bodemwater als bodemlucht

• Diffusie : zowel horizontaal als verticaal (↔ modellen)

Convectie:

• Op basis van drukverschil tussen bodem en gebouw waardoor bodemlucht wordt aangezogen

• Drukverschil wordt veroorzaakt door

- windeffecten,

- gebouwenverwarming,

- ventilatie

Instroom van bodemlucht

�via doorvoeren doorheen vloer , leidingen, energiebochten, scheuren/barsten in vloer

Transportprocessen

© Arcadis 2017

Transportprocessen: diffusieTransport tgv

concentratiegradiënten

� Dominante proces

dicht bij de bron

Bron in de verzadigde

zone:

bodemlucht migreert

verticaal en lateraal

Bron in de onverzadigde

zone:

bodemlucht migreert

radiaal in alle richtingen

Aannames figuren: -homogene

bodem (EPA, 2012)

Bodemlucht profielen – genormaliseerd tov

bron concentratie

© Arcadis 2017

Diffusie: proces zowel in bodemlucht als poriewater:

Diffusie in bodemlucht meer dan 10 000 keer groter dan diffusie in poriewater

� belangrijkste verspreiding via de luchtgevulde poriën van de bodemmatrix in de onverzadigde zone

� uitz. hoge vochtgehaltes en lage H coëfficiënt

� voor dezelfde concentratiegradiënten geldt: als vochtgehalte toeneemt, neemt diffusie doorheen bodemlucht af

Transportprocessen: diffusie



© Arcadis 2017

Transportprocessen: convectieTransport tgv druk

gradiënten tussen

gebouw en bodem

� drukgradiënt meer

significant dicht bij

gebouw

Bodemlucht migreert

‘loodrecht ‘op

drukcontouren

Qs (berekende

luchtstroom naar

gebouw) is hoger als

Gw dieper staat


zandbodem

drukprofielen – genormaliseerd tov binnenlucht

© Arcadis 2017

Biodegradatie in onverzadigde zoneProces tgv microbiële

afbraak

� Kan belangrijk effect

hebben op

transportproces

� Zuurstof verdeling in

de onverzadigde

zone bepalend

� Aërobe

biodegradatie van

BTEX


zandbodem

Effect van sitespecifiekeparameters op

transportprocessen



© Arcadis 2017

Effect van verontreinigingsdiepte en type gebouw

� Hoe dieper bron, hoe

lager binnenlucht-

concentratie

� Afstand bron tot de kelder

of tot fundering is

bepalend voor

binnenlucht

� Diffusielengte bron tot

gebouw

� Kelderlucht vs

binnenlucht


zandbodem/steady state

© Arcadis 2017

Effect van laterale afstand tot gebouw bij ondiepe bron

� Afstand van 20

meter 5 grootte-

ordes lagere α� Vooral opwaartse

migratie

Aannames figuren: -

homogene zandbodem en

geen biodegradatie

© Arcadis 2017

Effect van laterale afstand tot gebouw bij diepe bron� Afstand van 20 meter

2 grootte-ordes lagere

α� Effect van laterale

migratie is groter

� Opletten met locatie

van bodemluchtstalen

en dus interpretatie/

berekening van

binnenlucht-

concentraties


zandbodem en geen biodegradatie



© Arcadis 2017

Complexiteit van bodemlucht-transport�staalnames!� Sitespecifieke

parameters:

� Type gebouw

� Locatie bron tovgebouw

� Verharding naast

gebouw


zandbodem en geen biodegradatie

© Arcadis 2017

Effect van bodemtype� Kleiige en lemige bodems

(lagen met hoger

vochtgehalte) kunnen als

diffusieve barrière voor

uitdamping dienen

� Laag met hoger vochtgehalte

tussen bron en gebouw:

barrière: daling in

bodemluchttransport

� Laag met hoger vochtgehaltes

aan de oppervlakte: barrière

maar verhoogde laterale

migratie (gereduceerde

migratie naar buitenlucht)

�conc thv gebouw hoger!

Aannames figuren: geen biodegradatie

© Arcadis 2017

Effect van heterogeniteit op transportprocessen



© Arcadis 2017

• Concentratie van de bron- aanwezigheid DNAPl/LNAPL

• Diepte

• Laterale afstand tot gebouwen

• Bodemtype (vochtgehalte)

• Heterogeniteit

• Constructie van gebouw

• Aanwezigheid van verharding

• Aërobe afbraak

OPBOUW en ITERATIEF HERTOETSEN VAN CONCEPTUEEL SITEMODEL

Aandachtspunten bij transportprocessen van bodemlucht naar binnenlucht

© Arcadis 2017

Effect van zaklagen (DNAPL VOCls) op uitdamping

© Arcadis 2017 45KLEI 17m

3m

TANKSBASEMENT

site street streetParking

BASEMENT

� Uitdamping zaklaag gelimiteerd door trage diffusie- barrière van proper

grondwater



© Arcadis 2017

Welke concentraties zijn relevant voor humane risicobeoordeling?

• Concentratie aan freatische grondwatertafel is bepalend voor risicobeoordeling

• Grondwaterconcentraties eerste 10 cm van grondwater

• Invoeren van zaklaagconcentraties op diepte is niet relevant voor uitdamping

• Als er een propere bufferlaag in grondwater is in de pluim: geen uitdamping verwacht

• Opletten met gemiddelde te berekenen in geval van puur product

DNAPL- humane risicobeoordeling

Software modellen-

uitdamping

“poging tot eenvoudige modellering van complexe

bodemprocessen”

- basisprincipes transportroutes� concentratie

- blootstellingsberekening

© Arcadis 2017Contaminated Groundwater PlumeContaminated Groundwater Plume

Vadose Zone SoilsVadose Zone Soils

PAINT

Work BenchWork Bench

BasementBasement

Sewer line or other UtilitiesSewer line or other Utilities

Potentially exposed individualPotentially exposed individual

CracksCracks

CracksCracks

HVACHVACSystemSystem

11

22

33

44

55

Paint CanPaint Can

Complex proces� inhalatie van binnen –en buitenlucht

1. Bronnen (GW & bodem)

2. Vervluchtiging- verdeling over bodemfasen

3. Transport doorheen de bodem tgv diffusie en convectie Effecten van sorptie en biodegradatie

4. Binnendringen in gebouw

5. Andere (dan bodem) bronnen in binnenlucht



© Arcadis 2017

Johnson & Ettinger belangrijkste processen/aannames2 belangrijke transferprocessen• diffusie en

convectie vanuit grond en grondwater

• gelaagdheid van de bodem

Beschikbaar via EPA website

© Arcadis 2017

S-risk: types gebouwen - belangrijkste processenuitdampingsmodule gebaseerd op Volasoil, Bakker et al. (2008)

Referentie: Technical Guidance Document, VITO, 2013

2 belangrijke transferprocessendiffusie en convectie• vanuit grond en

grondwater• gelaagdheid van

de bodem

Volledige “menging” in gebouw (gebouw + kelder: 1 geheel)

© Arcadis 2017

S-risk: diffusie en convectie �binnenlucht

Referentie: Technical Guidance Document, VITO, 2013

Cgw,dgw

Csi,dsi

groundwater

unsaturated zone

capillary zone

L1, Dsa,1eff

L2, Dsa,2eff

Lcf, Dsa,cfeff

L2’, Dsa,2’eff

L1, Dsa,1eff

DIFFUSIE

Diffusiecoëfficiënt fctlengte bodemlaag (per bodemlaag)Max Diff coëff. weerhouden voor berekening

CONVECTIE

Drukverschillen- enkele meters onder gebouwInvloed afh van bodemtype

PREFERENTIËLE PADEN

Via scheuren en kieren



© Arcadis 2017

uitgaande van evenwicht en behoud van massa

geen biodegradatie

geen DNAPL/LNAPL modelleren -maximale oplosbaarheid

S risk – randvoorwaarden

Metingen versus modellen

• verschillen tussen modelberekeningen met verschillende modellen

• verschillen tussen metingen versus voorspellingen• evaluatie noodzaak uitvoeren aanvullende metingen

(bodemlucht/binnenlucht)- meetstrategieën

© Arcadis 2017

ActualRISC

RBCARisc-

HumanVlier-

Humaan

Benzene

Toluene0

50

100

150

200

250

Een gekend voorbeeld: binnenlucht

Uit: European Risk Model Comparison Study, NICOLE, ARCADIS G&M, 2004

Berekende binnenluchtconcentraties tov gemeten waarden (µg/m³)

Csoil



© Arcadis 2017

Verklaring voor verschillen tussen verschillende modellen? Convectie / diffusiemodellen

Drukverschil bodem -(kruip)kelderruimte

Diffusielengtes: bv. Vlier humaan 2.0 (vaste grondwaterstand)

Enkele belangrijke bodemparameters:

Total porositeit: n (-)Luchtgevulde porositeit: σa (cm³/cm³)Watergevulde porositeit: σw (cm³/cm³)Bodemluchtpermeabiliteit: Kv (cm²)

Enkele belangrijke stofparameters:Diffusie in lucht: Da (m²/h)Diffusie in water: Dw (m²/h)Dampdruk: D (Pa)Henry constante: H (Pa.m³/mol)Oplosbaarheid: S (mg/l)

Modelgerelateerdeparameters Diepte verontreinigingVolumefractie water en

lucht in de bodem VentilatiesnelheidGebouwspecificaties

© Arcadis 2017VITO, Uitdamping

modellen

Onverzadigde zone

Capilla

ire z

one

Vol

capil

lair

e z

one

Onverz

adig

de z

one

Evaporatie /verdamping

Infiltratie /percolatie

Open c

apil

lair

e z

one

Verz

adig

de z

one c

.q. g

rondw

ate

r

Mineraaldeeltje

Bodemvocht

Capillaire

Capillair

Bodemvocht

Capillair

Humusdeeltje

Mineraaldeeltje

Diffusie

Binnenluchtmetingen

Bodemluchtmetingen

Bodemspecifieke parametersTotal porositeit: n (-)Luchtgevulde porositeit: σa (cm³/cm³)Watergevulde porositeit: σw (cm³/cm³)Bodemluchtpermeabiliteit: Kv (cm²)

Welke metingen ?

Cgw,dgw

Csi,dsi

groundwater

unsaturated zone

capillary zone

L1, Dsa,1eff

L2, Dsa,2eff

Lcf, Dsa,cfeff

L2’, Dsa,2’eff

L1, Dsa,1eff

© Arcadis 2017 VITO, 21 november 2006

Vergelijking binnenluchtmetingen vsberekening

0,01

0,1

1

10

100

1000

10000

100000

1000000

0,010,1110100100010000

Gemeten binnenlucht conc. µg/lm³

Vo

ors

peld

e b

inn

en

luch

t co

nc. µg

/m³

Gemeten conc >> modelberekening

Mogelijke oorzaken?

Gemeten conc << modelberekening

Mogelijke oorzaken?



© Arcadis 2017

Gemeten conc binnenlucht >> modelberekening(onderschatting van de werkelijke situatie)

Belangrijkste oorzaken?

- Conceptueel beeld van de verontreiniging is onvolledig/niet OK- NAPL-druppels in poriewater� sterke invloed op bodemlucht

concentraties� dus ook op binnenlucht

- Model niet/te weinig afgestemd op de sitespecifieke situatie

(bodemparameters niet standaard)

- Modelberekeningen uitgevoerd met “verkeerde” dataset (cfr

transportprocessen)

- Andere bronnen in kelder (bijv. aanwezigheid van whitespirit,

verven, schoenpoets,X)

- Geen “ideale” kelder (moeilijk voorspelbaar met modellen!)

- Weinig verlucht huis

Vergelijking binnenluchtmetingen vsberekening

© Arcadis 2017

Vergelijking binnenluchtmetingen vsberekening Gemeten conc << modelberekening (overschatting van de werkelijke situatie)

Belangrijkste oorzaak?

• Model niet/te weinig afgestemd op de sitespecifieke situatie

(bodemparameters niet standaard)

• Conceptueel beeld van de verontreiniging is onvolledig/niet OK• Niet op de juiste plaats metingen uitgevoerd? Zie

transportprocessen!

• Biodegradatie van BTEX niet mee in rekening gebracht- kan

belangrijk proces zijn

© Arcadis 2017

Nooit stellen dat modellen ALTIJD een overschatting geven-steeds onderbouwen/nakijken waarom dat zou zijn?

• Bepaalde conservatieve aannames die niet van toepassing zijn op de site (bijv diepte verontreiniging, bodemtype,X)

OF

• Is het conceptueel beeld onvoldoende duidelijk?

BELANGRIJKSTE AANDACHTSPUNT: EERST GOEDE KENNIS CSM EN

MODELMATIGE AANNAMES DAN PAS MODEL GEBRUIKEN

Praktijk: effectieve metingen of modelberekeningen?



© Arcadis 2017

• Klachten: altijd binnenluchtmetingen

• Bepaling actuele situatie

- Grond/grondwateranalyses

- Al dan niet aangevuld met

• Bodemluchtmetingen in en rond gebouw

• Binnenluchtmetingen

• Bepaling potentiële situatie

- Grond/grondwateranalyses

- Bodemluchtmeting bij kern verontreiniging

Meetstrategieën voor evaluatie van uitdamping van VOCs (opbouw CSM VOCs)

© Arcadis 2017

Grondwater:

• + stabieler

• + niet al te sterk afhankelijk van de bodemopbouw (ook in slecht doorlatende gronden mogelijk)

• + essentieel om uitdampingseffecten op langere termijn te kunnen voorspellen (voornamelijk bij recentere verontreinigingen)

Bodemluchtmeting:

• + een betere inschatting van de actuele uitdamping

• + een totale indicatie van de uitdamping van zowel verzadigde zone als onverzadigde zone

• + meer accurate risico-inschatting, geen modelmatige omrekening (inschatting) van grondwater of grond naar bodemlucht

• - Variabiliteit in functie van grondwaterstand, temperatuur,X

• - Concentratieprofiel is anders bij verhard dan onverhard

Meetstrategie: bodemlucht vs grondwater-staalname bij VOCs

© Arcadis 2017

Voordeel :

• Onzekerheden van model worden uitgeschakeld

• Totale concentratie waaraan iemand blootgesteld wordt

• Psychologisch aspect voor bewoners (geruststellender)

Nadeel :

• enkel actueel

• ook andere bronnen worden mee gedetecteerd

• Afhankelijk van omgevingsfactoren zoals verluchting, vochtgehalte, temperatuur, X

Aandachtspunten• Steeds buitenluchtmeting + referentiemeting uitvoeren

• Haalbare detectielimieten

Meetstrategieën: binnenluchtmetingen



Blootstellings-beoordeling

© Arcadis 2017

Input OutputModel

grondwaterconcentratiebodemluchtzaklaag/drijflaag

onzekerhedeninterpretatie

modelbeperkingen

Conceptueel sitemodel

© Arcadis 2017

Dosis = VA . fainh. t . C

W

- ademvolume

- tijd op locatie (= blootstellingsduur)

- fractie geabsorbeerd

- concentratie in de lucht

Inhalatie van vluchtige stoffen

mg/kg lw.dmg/m³



© Arcadis 2017

Totale berekende blootstelling (mg/kg lw/dag)

Berekende concentraties in contactmedia (lucht, mg/m³)

Toxicologische data

TCL “Toelaatbare Concentratie in de Lucht’

TDI “Toelaatbare Dagelijkse Inname”

Risicokarakterisatie

3. VERSPREIDINGSRISICO

VOCS (BTEX- VOCLS)

Verspreidingsrisico evalueren

� Opbouw/kennis van Conceptueel sitemodel

Verspreiding in opgeloste fase



© Arcadis 2017

Dwarsdoorsnedes!!

Geologie

© Arcadis 2017

Afwisseling meer en minder doorlatende lagen

Bijvoorbeeld: belang van geologie in CSM

© Arcadis 2017

Snelheid grondwater

Gemiddelde snelheden zijn een sterke onderschatting van de werkelijke snelheid



© Arcadis 2017

Wisselende grondwaterstromingsrichtingen

- Stedelijke omgevingen (bemalingen!)

Hydrogeologie

Sept 2007 Okt 2008 Juli 2009 Jan 2010Feb 2009

© Arcadis 2017

Bij 1% OS

Tetrachlooretheen 8

Trichlooretheen 3,3

Cis-dichlooretheen 2,2

vinylchloride 1,3

Benzeen 3,1

Tolueen 4,4

Ethylbenzeen 6

Xyleen 5

Retardatiefactoren

Chloorethanen- analoog aan chloorethenen tss 1,7 en 4

© Arcadis 2017

Waarom belangrijk?

• Toxiciteit dochterproducten

• Invloed op verspreidingssnelheden

Literatuur waarden (halfwaarde tijd – exponentiële functie)

• AIs geen site specifieke data

• Site specifieke data halen:

- Redoxparameters

- Tijdsreeksen

- Verschillende meetpunten langsheen stroombaan, indien grondwatersnelheden goed gekend

Transport mechanismen: biodegradatie



© Arcadis 2017

Biodegradatie BTEX/ VOClseerste orde afbraak- indicatie

Conc0 = concentratie bron

Conc t = concentratie op tijdstip t

t1/2 = halfwaarde tijd

• Afstand en tijd waarop verontreinigingspluim een

triggerconcentratie (bijv. BSN) bereikt

• Concentratie en tijd waarop de verontreiniging een receptor (vb.

drinkwaterwinning, oppervlaktewater) bereikt

© Arcadis 2017

Mogelijke omzetting naar andere componenten mee in rekening brengen bij inschatting risico

Secundair humaan risico specifiek voor VOCLs

Cl

ClC=C

Cl

Cl

PCE

H

ClC=C

Cl

Cl

TCE

PCE afbraak tot VC

DCE VC

CHCl= CHCl CH2= CHCl

Gevolg van biodegradatie

Toxiciteit Vluchtigheid Mobiliteit

© Arcadis 2017

Analytische berekeningen (Darcy, retardatie)

Analytische modelletjes (zoals Biochlor, bioscreen)

Numerieke grondwatermodelleringen

De meeste processen kunnen gesimuleerd worden, dus ook voorspellingen mogelijk, MAAR

• Kwaliteit/kwantiteit inputdata is dikwijls te laag (gebrek aan site specifieke data over tijd!)

• Geen van deze methoden houdt rekening met puur product, en de verspreiding + nalevering hiervan!

Elke voorspelling, onafhankelijk van de methode, moet gebaseerd zijn op een grondig uitgewerkt CSM

Voorspellingen van verspreidings-gedrag



Verspreidings-gedrag van VOCls

© Arcadis 2017

DNAPL

Verontreiniging zakt uit tot

op minder doorlatende laag

(contrasten in K)

Zolang gravitaire druk >

capilaire druk, verdere

uitzakking; tot alles

geadsorbeerd is aan bodem

en er niet genoeg vrij

product meer over is om uit

te zakken

Verspreiding kan tegen

grondwaterstroming in

© Arcadis 2017

DNAPL VOCls

Moeilijk voorspelbare migratieroute

Verspreiding functie van bodemheterogeniteit

Lokalisatie puur product vaak moeilijk (vaak onrechtstreeks afleiden

uit gronden grondwaterconcentraties



© Arcadis 2017

Indicatoren voor aanwezigheid puur product

• Visuele observatie

• Testen met hydrofobe kleurstoffen (sudan rood) (bvb. VOCl)

• Grondconcentraties boven saturatiewaarde

• Grootte-orde van de concentraties in het grondwater (1%-10%oplosbaarheid)

• Historiek gebruikte componenten (hoeveelheid, duurtijd,X)

• Trends/morfologie van de pluim in grondwater of gasfase

• Membrane interface probe testing (MIP)

Opbouw van het DNAPL VOCl-conceptueel model (CSM)

© Arcadis 2017

DELCD PID FIDWrijvings-

weerstand

Punt-

weerstand

Karakterisatie DNAPL -methodes

Membrane Interface Probe (MIP)

Verspreidings-risico



© Arcadis 2017

Aanwezigheid/indicaties van puur product

• DNAPL

• LNAPL – zie aparte sessie

Bedreiging van receptor:

• Directe “bedreiging”:

• Grondwaterwinning of rivier

• Oppervlaktewater

• Woningen

• Secundaire humaantoxicologische risico’s:

• Humane risico’s ten gevolge van verspreiding van de verontreiniging bv. via uitdamping met mogelijk risico voor inhalatie

• Ten gevolge van (biologische) omzetting van VOCs naar (meer toxische) afbraakprodukten

Verspreidingsrisico

VEB MODULE II - Home | VEB vz risicobeoordeling... · 2017-03-16 · 4 5 PaP int C n Complex proces...

Documents

Transcript of VEB MODULE II - Home | VEB vz risicobeoordeling... · 2017-03-16 · 4 5 PaP int C n Complex proces...