Klorerade lösningsmedel

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Klorerade lösningsmedel"

Margareta Martinsson
för 8 år sedan
Visningar:

1 Klorerade lösningsmedel Fredric Engelke

2 45 minuter om klorerade lösningsmedel mm Bakgrund och egenskaper Uppträdande i mark Något att tänka på t ex vid provtagningsplaner Kort om riskbedömning Kort om åtgärder Det vinnande receptet TCE-tunnor, talet, USA.

vid provtagningsplaner Kort om riskbedömning Kort om

3 Vanliga klorerade alifater i vårt samhälle Benämning Annat namn Användning Tetrakloreten Trikloreten Vinylklorid 1,1,1-Trikloretan Diklormetan Triklormetan Cis-1,2 Dikloreten Trans -1,2 Dikloreten PCE, perkloretylen TCE, trikloretylen VC Kemtvätt, avfettning mm Tillverkning PVC mm 1,1,1 metylkloroform Avfettning, limmer mm DCM, Metylenklorid CF, Kloroform Cis-DCE Trans-DCE Färgindustr, lab mm Fd bedövningsmedel. Bildas även vid klorering av dricksvatten. Ofta nedbrytningsprodukt från PCE, TCE Alla är giftiga och flera är klassade som cancerogena.

Tillverkning PVC mm 1,1,1 metylkloroform Avfettning, limmer mm DCM, Metylenklorid CF, Kloroform Cis-DCE Trans-DCE Färgindustr, lab mm Fd

4 Användning Mitten av 1900-talet och framåt. Skoghall tillverkade det mesta av PCE och TCE. 1 kg PCE kan teoretiskt förorena upp till liter grundvatten

5 9000 Branscher, fördelning CFC 113 DCM 1,1,1-TCA PCE TCE ton Verkstadsindustri Verkstäder (kallavfettning) Elektronikindustri Kem.tekn. produkter Kemtvätt Extraktion Inventeringar av t ex kemtvättar har genomförts i många län. Generellt bra inventeringar med massa matnyttig information om hur kemtvättar fungerar.

tekn. produkter Kemtvätt Extraktion Inventeringar av t ex kemtvättar har genomförts i

6 Egenskaper hos klorerade lösningsmedel Chemical Density (g/cm 3 ) Unitless Henry`s Law Constant Water Solubility (mg/l) Vapor Pressure (mm Hg, 20 C) Kokpunkt ( C) Viskositet (cp) Tetrachloroethylene 1,62 0, , ,84 Trichloroethane, 1,1,1-1,34 0, ,53 Trichloroethylene 1,46 0, ,86 Vinyl Chloride 0, ,01 Vatten Vad betyder de olika parametrarna? Se databas RAIS

Trichloroethane, 1,1,1-1,34 0,7 1 290 124 74 0,53 Trichloroethylene 1,46 0,4 1 280 69 87 0,86 Vinyl Chloride 0,9 1.

7 Henrys konstant H = konstant som beskriver koncentrationen i porgas dividerat med koncentration i vatten. Gäller vid jämvikt och i halter lägre än mättnadsgraden. H = 1 innebär att halten i porgas är lika med halten i vattnet. H > 1 innebär att halten i porgas är högre än motsvarande halt i vatten. H < 1 innebär att halten i porgas är lägre än motsvarande halt i vatten 70 µg/l Förorening 100 µg/l Henrys konstant Konc i porgas µg/l vid jämvikt PCE 100 µg/l PCE 0,7 70 Vinylklorid 1,1 110 Bensen 0,2 20 Alifater >C10-C

H > 1 innebär att halten i porgas är högre än motsvarande halt i vatten.

8 Ångtryck och viskositet Ångtryck: Det tryck som råder när en förorenings avdunstning är i jämvikt mellan ånga och vätska. Anges vid en given temperatur (tabeller ca 20 C). Höga ångtryck: föroreningen är flyktig och trycket behöver vara stort för att den inte skall förångas Normalt lufttryck 760 mm Hg. Vatten 24 mm Hg, Vinylklorid 2980 mm Hg, dvs gas vid normala temperaturer. Viskositet: beskriver hur trögflytande en vätska är (inre friktion). Sirap/honung har hög viskositet.

Höga ångtryck: föroreningen är flyktig och trycket behöver vara stort för att den inte skall förångas Normalt lufttryck

9 Löslighet effektiv löslighet I tabeller anges enskilda föroreningars löslighet (vid 20 C) I förorenade områden är snarare den effektiva lösligheten intressant eftersom en förorening är en blandning av olika ämnen Effektiva löslighet en för en blandning kan beräknas genom att summera respektive molfraktion med ämnets löslighet Den effektiv löslighet är alltid lägre för en blandning jämfört med de enskilda föroreningarna Dessutom är temperaturen i ett grundvatten vanligen 4-8 C.

en för en blandning kan beräknas genom att summera respektive molfraktion med ämnets löslighet Den effektiv löslighet är

10 Egenskaper igen Chemical Density (g/cm 3 ) Unitless Henry`s Law Constant Water Solubility (mg/l) Vapor Pressure (mm Hg, 20 C) Kokpunkt ( C) Viskositet (cp) Tetrachloroethylene 1,62 0, , ,84 Trichloroethane, 1,1,1-1,34 0, ,53 Trichloroethylene 1,46 0, ,86 Vinyl Chloride 0, ,01 Vatten Klorerade lösningsmedel är tyngre än vatten, rinner lätt genom jordlagren (låg viskositet), sköljs inte bort ur marken (låg löslighet) och många är flyktiga

Trichloroethylene 1,46 0,4 1 280 69 87 0,86 Vinyl Chloride 0,9 1.

11 Fasfördelning i marken Hållbar Sanering rapport 5663: Kursmaterial - Klorerade alifaters uppträdande och spridning i jord och grundvatten, Englöv m fl 2007 Mest i vatten och porgas, minst andel bundet till jorden. Organiskt material har stor betydelse för hur mycket som binds.

Englöv m fl 2007 Mest i vatten och porgas, minst andel bundet till

12 Olika faser i marken Hållbar Sanering rapport 5663: Kursmaterial - Klorerade alifaters uppträdande och spridning i jord och grundvatten, Englöv m fl 2007 Luft Vatten Fri fas Jordpartikel

13 Vad händer vid ett spill av klorerade lösningsmedel till mark? En fri fas vätska rör sig snabbt (veckor-månader) En löst förorening styrs av gv-hastigheten (månader - år) Diffusion i källområde och plymoråde (år- tiotals år)

14 Källområde - plymområde Källområde Plymområde mg/kg i jord (> 100 mg = ev. ff) mg/l i gv (> 1 10 mg/l = ev. ff) mg/kbm i porgas 0-1 mg/kg i jord 0-1 mg/l i gv mg/kbm i porgas Varför från 0?

15 Nya rön finkorniga jordars betydelse för risker och åtgärder Lee Ann Doner, MS Thesis, Colorado State University

16 Diffusion Sand/silt/lera indränkt med klorerade alifater under 23 dagar Lee Ann Doner, MS Thesis, Colorado State University Källtermen borttagen under 8 dagar Diffusion är en långsam process (år) som drivs av koncentrationsskillnader

University Källtermen borttagen under 8 dagar Diffusion är

17 Från FAQs and Decision Guide for Chlorinated Solvents ESTPC Advancing solvent plume Low permeability silts Transmissive sand Expanding diffusion halo in stagnant zone Simultaneous inward and outward diffusion in stagnant zones

Transmissive sand Expanding diffusion halo in stagnant

Provtagningsmedier Hållbar Sanering rapport 5663: Kursmaterial - Klorerade alifaters uppträdande och spridning i jord och grundvatten, Englöv m

18 Provtagningsmedier Hållbar Sanering rapport 5663: Kursmaterial - Klorerade alifaters uppträdande och spridning i jord och grundvatten, Englöv m fl 2007 Förorenat medium DNAPL (fri fas) Porgas Jord Grundvatten Tänk påträdkärnor, befintliga brunnar, ledningsgravar osv. Historik och hypotes!

Englöv m fl 2007 Förorenat medium DNAPL (fri fas) Porgas Jord

19 Lätt att missa en klorerad förorening, speciellt med jordprover Vad händer om vi borrar här? Finns många exempel på provtagningar som förvärrat en föroreningssituation!

20 Räckvidd provtagningsmedier Räckvidd Jordprov, 0 m Räckvidd Grundvattenprov, noll till hundratals meter Räckvidd Porgasprov, enstaka meter

21 Spridning i berg Inträngning i matrix Hållbar Sanering rapport 5663: Plymtransport Gv-transport i sprickor mycket snabbare än i jord, 10- tals meter/dag. Förorening i berggrundvatten kan påträffas pålånga avstånd från ett källområde.

22 Att tänka på vid provtagning Formulera alltid ett tydligt syfte med undersökningen Hypotes provtagning utvärdering Det är svårt (omöjligt) att helt avgränsa ett källområde Fokusera inte så mycket på jordprover i tidiga skeden. Grundvatten, porgas, inomhusluft, trädkärnor är ofta bättre inledningsvis Improvisation i fält kreativ provtagning Använd flera olika metoder och medier.

23 Använd flera olika metoder! Flera provtagningar i samma punkt: -Jordprov, 3 meter: inga spår av CHC - Trädkärna: ej detekterat CHC -MIP: endast spår, 7 till 9 m -GV: höga halter 5,5 till 9 m u my

24 Riskbedömning Hälsorisker är oftast styrande Viktigast: intag av dricksvatten samt inandning av ångor

25 Risker - dricksvatten Drickvatten (µg/l) Kloretener Sverige Danmark USA PCE TCE 1 5 1,1-DCE 1 7 c-dce 1 70 t-dce VC 0,5 0,3 2 Kloretaner 1,1,1-TCA ,1,2-TCA 5 1,1-DCA 1,2-DCA 3 5 CA Klormetaner CF (kloroform) 50 1 Det räcker med mycket småmängder klorerade lösningsmedel för att riktvärdena skall överskridas Tänk på: Diffusion till finkorniga jordar

26 Ånginträngning Vapor Intrusion (VI). Har större betydelse för risker än man tidigare antagit.

27 Exempel Hållbar Sanering rapport 5663: Kursmaterial - Klorerade alifaters uppträdande och spridning i jord och grundvatten, Englöv m fl 2007

28 Grundläggning på berg NV modellen tar inte hänsyn till detta UF:100 NV: ca Från utkast till vägledning angående byggande i områden med klorerade lösningsmedel i berggrundvatten, Varberg. Structor Miljö Göteborg, 2010.

29 Porgas inomhusluft Variation i halter 300 1, ,0 PC E i p o r el u ft ( m g / m 3) ,8 0,6 0,4 PC E i i nd el u ft ( m g / m 3) S01_PCE (poreluft) S12_PCE_under_gulv I01_PCE_indeluft 50 0,2 0 0, Tid Hållbar Sanering rapport 5663: Kursmaterial - Klorerade alifaters uppträdande och spridning i jord och grundvatten, Englöv m fl 2007 Representativa prover i inomhusluft ventilation mm

30 Inomhusluftmätning -Passiv provtagare för t ex klorerade lösningsmedel -Finns nya diffusionsprovtagare (Radiello) som även med kortare exponeringstid kommer ner till låga nivåer, 4-8 timmar -Fördel: kan styras efter ventilation mm

31 Inomhusluftmätningar Emissions of 1,2-Dichloroethane from Holiday Decorations as a Source of Indoor Air Contamination by W.J. Doucette, A.J. Hall, and K.A. Gorder Det finns många källor till klorerade lösningsmedel i inomhusluft Kräver ofta en hel del utredningsarbete att lista ut vilka källor som kan ge ett tillskott (mätning av porgas, inomhusluft, gv mm).

32 Åtgärdstekniker Summary of Source Mass Removal Sorted by Technology (NAVFAC, 2007; based on data from GeoSyntec, 2004)

33 Åtgärdstekniker forts Tumregel: i ett bästa fall kan upp till 90% av mängden förorening tas om hand i ett källområde Ur risksynpunkt kan resterande 10% ha stor betydelse. En betydligt mindre mängdreduktion kan i många fall vara tillräckligt Riskbedömning! Det är svårt att uppnå svenska och generella riktvärden för jord och vatten Det är ofta en fördel att kombinera olika tekniker beroende på t ex om det är en källzon eller plymområde Tänk på detta med täta jordar och diffusion!

34 Och nu blir det reklam

35 Receptet 1. En lagom klick kunskap 2. Ungefär lika mycket ödmjukhet 3. En rejäl klick mod Krydda med lite pengar, lagstiftning, resurser, teknikutveckling osv. Tack!

Relevanta dokument

Klorerade lösningsmedel en svår utmaning. vanligt förekommande klorerade lösningsmedel

Klorerade lösningsmedel en svår utmaning David Engdahl, Envipro Miljöteknik, HIFAB AB vanligt förekommande klorerade lösningsmedel CCl 2 =CHCl Trikloreten, trikloretylen (TCE) avfettningsmedel, lösningsmedel.