Intrinsic biodegradation potentials in groundwater contaminated with tri- and tetrachloroethene in the vicinity of Nowa Deba waterworks

• Autorzy: Kiecak A. , Kret E. , Malina G.

Warianty tytułu

PL

Ocena możliwości samoistnej biodegradacji trii tetrachloroetenu w wodach podziemnych w rejonie ujęcia Nowa Dęba

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Natural Attenuation (NA) in the case of groundwater contaminated with organic compounds relies mainly on intrinsic biodegradation processes. The aim of reliance on natural processes is to achieve site-specific cleanup objectives within reasonable time frames and costs. Such approach may be considered as a risk reduction/remedial option for groundwater contaminated with trichloroethene (TCE) and tetrachloroethene (PCE) in the vicinity of Nowa Deba waterworks. This case study presents implementation of the USEPA’s guideline „Technical protocol for evaluating natural attenuation of chlorinated solvents in ground water” to asses intrinsic biodegradation potentials in contaminated groundwater in the case of Nowa Deba. Literature and field data collected from wells and piezometers were used to develop a conceptual model of contaminants’ fate and transport from a source to a receptor. The intrinsic biodegradation was investigated basing on available analytical parameters (eg concentrations of oxygen, nitrates, chlorides, and pH, TOC and temperature) that are considered as indicators of TCE and PCE transformation. Preliminary screening was done by giving certain points for these parameters, and interpreted in order to asses intrinsic biodegradation potentials. The results indicate inadequate evidence for intrinsic biodegradation (reductive dehalogenation) of TCE and PCE, thus a limited potential for NA as a remedial/risk reduction option in the studied case, unless some measures for enhancement of TCE and PCE intrinsic biodegradation are applied.

PL

Samooczyszczenie (ang. natural attenuation - NA) w przypadku wód podziemnych zanieczyszczonych substancjami organicznymi polega głównie na samoistnej biodegradacji zanieczyszczeń. Oparcie remediacji na naturalnych procesach zakłada osiągnięcie wymaganych efektów oczyszczania specyficznych dla danego terenu przy zachowaniu rozsądnych ram czasowych i kosztów. Takie podejście może być zastosowane jako jedna z opcji likwidacji zagrożenia/remediacji wody podziemnej zanieczyszczonej trichloroetenem (TCE) i tetrachloroetenem (PCE) w rejonie ujęcia Nowa Dęba (południowo-wschodnia Polska). Do oceny możliwości samoistnej biodegradacji TCE i PCE w rejonie Nowej Dęby wykorzystano procedurę opisaną w dokumencie US EPA „Technical protocol for evaluating natural attenuation of chlorinated solvents in ground water”. Dane archiwalne oraz wyniki badań terenowych zostały użyte do opracowania modelu koncepcyjnego transportu zanieczyszczeń od ogniska do receptora. Samoistna biodegradacja była oceniana na podstawie dostępnych parametrów analitycznych (np. stężenia tlenu, azotanów, chlorków oraz pH, TOC i temperatury wody), które uważane są jako wskaźniki rozkładu TCE i PCE. Ocena polegała na przypisaniu odpowiedniej liczby punktów i wag dla poszczególnych parametrów oraz interpretacji uzyskanych wyników w celu sprawdzenia możliwości samoistnej biodegradacji badanych zanieczyszczeń. Stwierdzono brak jednoznacznych dowodów na samoistną biodegradację (dehalogenację redukcyjną) TCE i PCE w wodach podziemnych w rejonie ujęcia Nowa Dęba. Wynika z tego, że w opisywanym przypadku oparcie remediacji wód podziemnych (i likwidacji zagrożenia dla ujęcia wody) na NA jest możliwe pod warunkiem zastosowania metod wspomagających biodegradację TCE i PCE.

Słowa kluczowe

EN

intrinsic biodegradation; TCE; PCE; risk reduction; remediation

PL

samoistna biodegradacja; TCE; PCE; likwidacja zagrożenia; remediacja

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 7, No. 1
• Strony: 109--115
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kiecak A.

• Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

autor

Kret E.

• Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

autor

Malina G.

• Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

Bibliografia

• [1] Stroo HF, Herb WC, editors. In situ Remediation of Chlorinated Solvent Plumes. New York, USA: Springer; 2010.
• [2] Malina G. Risk evaluation and reduction of groundwater contamination from petrol stations. In: Lens P, Grotenhuis T, Malina G, Tabak H, editors. Soil and Sediment Remediation: Mechanisms, Technologies, Applications. London: IWA Publishing; 2005:437-457.
• [3] Kiecak A, Kret E, Malina G. Contamination of useful aquifers with tri- and tetrachloroethene: characteristics, hazards, fate and transport, and remediation. In: Malina G, editor. Reclamation and Revitalization of Demoted Areas. Poznań: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych Oddział Wielkopolski; 2011:53-70.
• [4] Wiedemeier TH, Swanson MA, Moutoux A, Gordon K, Wilson JT, Wilson BH, Kampbell DH, Haas PE, Miller RN, Hansen JE, Chapelle FH. Technical Protocol for Evaluating Natural Attenuation of Chlorinated Solvents in Ground Water. Cincinnati, Ohio, USA: USEPA National Risk Management Research Laboratory, Office of Research and Development; 1998.
• [5] Witt ME, Klecka GM, Lutz EJ, Ei TA, Grosso NR, Chapelle FH. Natural attenuation of chlorinated solvents at Area 6, Dover Air Force Base: groundwater biogeochemistry. J Contam Hydrol. 2002;57(1-2):61-80. DOI: 10.1016/S0169-7722(01)00218-2.
• [6] Clement TP, Truex MJ, Lee P. A case study for demonstrating the application of U.S. EPA’s monitored natural attenuation screening protocol at a hazardous waste site. J Contam Hydrol. 2002;59(1-2):133-62. DOI: 10.1016/S0169-7722(02)00079-7.
• [7] Szklarczyk T, Kret E, Grajales Mesa SJ, Kiecak A, Malina G. Multilayer numerical groundwater flow model in the area of Nowa Dęba waterworks. In: Dymaczewski Z, Jeż-Walkowiak J, editors. Water supply and water quality. Poznań: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych Oddział Wielkopolski; 2012:411-431.
• [8] Kret E, Kiecak A, Malina G, Szklarczyk T. Evaluation of Quaternary groundwater chemical status exploited by waterworks in Nowa Dęba. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego. 2011;445:329-336.
• [9] Dz.U.2007.61.417. Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 29 marca 2007 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi.
• [10] Dz.U.2008.143.896. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 23 lipca 2008 r. w sprawie kryteriów i sposobu oceny stanu wód podziemnych.