Wpływ uziarnienia gruntu oraz cech paliwa na różnicę między miąższością pozorną i rzeczywistą LNAPL na zwierciadle wody podziemnej

• Autorzy: Deska I. , Malina G. , Radło A.

Warianty tytułu

EN

The influence of soil and fuel properties on the difference between apparent and actual inapl thickness on the groundwater table

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wycieki powierzchniowe oraz przeciekanie podziemnych zbiorników magazynujących stanowią główne źródła zanieczyszczenia gruntów i wód podziemnych substancjami ropopochodnymi. W celu oszacowania objętości wycieku oraz zaprojektowania operacji sczerpywania w określonych punktach zanieczyszczonego obszaru instalowane są studnie obserwacyjne, w których mierzona jest miąższość LNAPL (lekkiej cieczy organicznej jako odrębnej fazy). Oszacowanie rzeczywistej miąższości LNAPL (miąższości produktu na zwierciadle wody podziemnej) na podstawie miąższości pozornej (miąższości produktu w studni) napotyka na wiele trudności. Rzeczywista miąższość LNAPL jest zwykle mniejsza niż miąższość pozorna. Istnieje wiele metod wyznaczania miąższości LNAPL, ale rezultaty otrzymywane za pomocą różnych równań są rozbieżne. Niektóre z tych metod zostały opisane w niniejszym artykule. W artykule zamieszczono wyniki badań mających na celu ustalenie wpływu cech gruntu oraz właściwości i ilości LNAPL na różnicę między miąższością pozorną i rzeczywistą. Przeprowadzono trzy rodzaje eksperymentów na różnych stanowiskach badawczych. Eksperyment I przeprowadzono w kolumnach. Jego celem było porównanie różnic między miąższością pozorną i rzeczywistą dla różnych gruntów i LNAPL. Uzyskane wyniki dowodzą, że ze wzrostem rozmiarów uziarnienia gruntu maleje różnica między miąższością pozorną i rzeczywistą. Z kolei, ze wzrostem gęstości i lepkości LNAPL różnica między miąższościami wzrasta. Eksperyment II przeprowadzono w zbiorniku. Wyniki badań wskazują, że oprócz właściwości gruntu i LNAPL także ilość paliwa ma wpływ na różnicę między miąższością pozorną i rzeczywistą. Eksperyment III został przeprowadzony w celu ustalenia wpływu wahań zwierciadła wody podziemnej na wartość miąższości pozornej. Stwierdzono, że podczas wzniosu zwierciadła wody miąższość pozorna maleje. Podczas opadania zwierciadła wody poprzedzonego wzniosem miąższość pozorna wzrasta, gdyż zostają uwalniane krople LNAPL złapane uprzednio pod zwierciadłem wody.

EN

Surface spills and leakages from underground storage tanks are main sources of soil and groundwater contamination with oil hydrocarbons. To assess a volume of the spill and to design recovery operations, observation wells are installed in specified points of the contaminated area to measure the LNAPL (light non-aqueous phase liquid) thickness. Estimation of the actual LNAPL thickness (product thickness on the groundwater table) from the apparent thickness (product thickness in a well) presents a number of difficulties. The actual LNAPL thickness is usually lower than the apparent LNAPL thickness. There are methods developed for estimating of actual LNAPL thickness, but the results obtained with different formulas are inconsistent. Some of these methods are described in this paper. This paper presents results of laboratory investigations aimed to find out an influence of soil and fuel properties and quantities on a difference between apparent and actual LNAPL thickness. Experiment I was conducted in columns. A goal was to compare the apparent and actual thickness for various soils and LNAPLs. Results indicate that when the grain size diameters and the pore sizes decrease, the difference between apparent and actual LNAPL thickness increases. Moreover, if the density and viscosity of LNAPL increase, the difference between apparent and actual thickness increases, too. Experiment II was conducted in a tank. Results show that the amounts of LNAPL present in soil (besides fuel and soil properties), influence the difference between apparent and actual thickness. The goal of the experiment III was to find out the influence of a fluctuating water table on the apparent LNAPL thickness. During increase of the water table level the apparent LNAPL thickness decreases and during a fall of the water table the thickness increases. This is because LNAPL which was previously trapped below the water table was released.

Słowa kluczowe

PL

LNAPL; miąższość rzeczywista; miąższość pozorna; badania laboratoryjne

EN

LNAPL; actual thickness; apparent thickness; laboratory tests

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2003
• Tom: T. 6, nr 2
• Strony: 203--220
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz.

Twórcy

autor

Deska I.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii Środowiska, ul. Brzeźnicka 60a, 42-200 Częstochowa

autor

Malina G.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii Środowiska, ul. Brzeźnicka 60a, 42-200 Częstochowa

autor

Radło A.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii Środowiska, ul. Brzeźnicka 60a, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• [1] Malina G., Wielofazowa migracja zanieczyszczeń ropopochodnych w strefie aeracji i saturacji, Inżynieria i Ochrona Środowiska 1998,1, 1, 85-105.
• [2] Malina G., Migracja plamy zanieczyszczeń ropopochodnych w ośrodku porowym, Współczesne Problemy Hydrogeologii, Wrocław 1997, VIII, 291-295.
• [3] Malina G., Zagrożenie ujęć wody zanieczyszczeniami ropopochodnymi, Współczesne Problemy Hydrogeologii, Wrocław 1997, VIII, 297-300.
• [4] Cooper G.S., Peralta R.C., Kaluarachchi J.J., Optimizing separate phase light hydrocarbon recovery from contaminated unconfined aquifers, Advances in Water Resources 1998, 21, 339-350.
• [5] Zhou D., Blunt M., Effect of spreading coefficient on the distribution of light non-aqueous phase liquid in the subsurface, Journal of Contaminant Hydrology 1997, 25, 1-19.
• [6] Adamek M., Koślacz R., Zieliński W., Wskazówki metodyczne wykonywania rekultywacji gruntów i wód podziemnych zanieczyszczonych produktami naftowymi, Wrocław 1995.
• [7] Deska I., Malina G., Radło A., Laboratory experiments for estimation of the actual LNAPL thickness on the groundwater table, 3rd International Conference „Oil Pollution”, Gdańsk 2002, 197-204.
• [8] U.S. EPA: How to effectively recover free product at leaking underground storage tank sites: A guide for state regulators (EPA 510-R-96-001), 1996.
• [9] de Pastrovich T.L., Baradat Y., Barthel Y., Chiarelli A., Fussell D.R., Protection of groundwater from oil pollution, CONCAWE, Report 3/79, Den Haag, Netherlands 1979.
• [10] Kemblowski M.W., Chiang C.Y., Hydrocarbon thickness fluctuations in monitoring wells, Ground Water 1990, 2(28), 244-252.
• [11] Lenhard R.J., Parker J.C., Estimation of free hydrocarbon volume from fluid levels in monitoring wells, Ground Water 1990, 1(28), 57-67.
• [12] Waddil D.W., Recovery of light, non-aqueous phase liquid from porous media: laboratory experiments and model validation, Journal of Contaminant Hydrology 1997, 27, 127-155.
• [13] Vogler M, Arslan P., Katzenbach R., The influence of capillarity on multiphase flow within porous media: a new model for interpreting fluid levels in groundwater monitoring wells in dynamic aquifers, Engineering Geology 2001, 60, 149-158.
• [14] Farr A.M., Houghtalen R.J., McWhorter D.B., Volume estimation of Light Nonaqueous Phase Liquids in Porous Media, Ground Water 1990, 1(28), 48-56.
• [15] Testa S.M., Paczkowski M.T., Volume Determination and Recoverability of Free Hydrocarbon, Ground Water Monitoring Review 1989, 120-128.
• [16] Palmer C.D., Johnson R.L., Physical processes controlling the transport of non-aqueous phase liquids in the subsurface, Transport and Fate of Contaminants in the Subsurface, Seminar Publication, EPA/625/4-89/019, Cincinnati/Ada, Centre for Environmental Research Information, oraz Robert S. Kerr Environmental Research Laboratory U.S. Environmental Protection Agency, 1989.
• [17] Błażejewski M., Grocholski К., Zachowanie się substancji ropopochodnych w warstwie wodonośnej. Materiały Ogólnopolskiego Sympozjum Naukowego Związki ropopochodne - kryteria i metodyka oceny skażenia, Karwice, 13-15 kwietnia 1994.