Module 6

• Gechloreerde solventen of vluchtige chloorkoolwaterstoffen (VOCl) worden voornamelijk gebruikt in de droogkuissector, in drukkerijen en bij metaalbewerking als ontvettingsmiddel. Niet enkel als reinigingsmiddel in chemische wasserijen (PER en TRI) maar ook in kantoor en huishouden (printerinkt, lijmen...)
• Het gedrag en de verspreiding van polluenten (vervuilende stoffen) is afhankelijk van de eigenschappen van deze polluenten. In het geval van VOCL:

  • Lage oplosbaarheid in water --> nog altijd zeer hoog in vergelijking tot bodemsaneringsnormen
  • Relatieve dichtheid is groter dan die van water
  • Hechten relatief weinig aan organische stof
  • Relatief mobiel in opgeloste vorm --> lage adsorptie coëfficiënt (Koc)
  • Relatief vluchtig met relatief lage dampspanning
  • Breken langzaam af in bodem onder natuurlijke omstandigheden
  • Apolaire stoffen (lossen op in vet)
• DNAPL = Dense Non aqueous Phase Liquid
• DNAPL is zwaarder dan water dus kan een zaklaag vormen:

  • zaklaag = laag van mobiel puur product met een hoger soortelijk gewicht dan water die op een minder doorlatende laag onder de grondwaterspiegel aanwezig is = dichtheidsstroming onder invloed van de zwaartekracht
• In verzadigde zone: DNAPL vormen zaklagen bovenop minder doorlatende bodemlagen. Daarbij kan ook laterale verplaatsing optreden onder invloed van zwaartekracht als er sprake is van scheefgestelde, minder doorlatende bodemlagen => secundaire bronzones op een grote afstand van oorspronkelijke bron
• In onverzadigde zone kan vanuit de DNAPL ook verontreiniging in dampvorm overgaan. Resultaat = sterk verhoogde concentraties in de bodemlucht, met risico van uitdamping naar kelders

  • Ook verdamping vanuit bodemvocht waarin VOCl zijn opgelost
• Naast verdamping in onverzadigde zone kan ook diffusie optreden. Gevolg? Verdere verspreiding in de bodemlucht, vaak over een relatief groot oppervlak.

  • In minder doorlatende lagen kan absorptie van DNAPL optreden. O nder invloed van capillaire krachten zuigen de lagen DNAPL's op en veroorzaken zo laterale verspreiding
• Puur product indien de verontreiniging voorkomt in de bodem als afzonderlijke fase = retentiezone
• Een retentiezone kan zich uitstrekken in de onverzadigde én de waterverzadigde zone
• Bepaalde stoffen die in hoge concentraties voorkomen gaan we ook beschouwen als puur product. Voorbeelden hiervan zijn Hg-druppels, teerdruppels.
• Deel van de verontreiniging kan adsorberen een de bodemdeeltjes.

  • Tijdens de verspreiding hecht een deel van de opgeloste fractie zich aan het sorptiecomplex, met name aan organisch stof
  • Door dit proces verspreiden stoffen zich altijd trager dan het grondwater = retardatie
• Stof met een retardatiefactor van 2 wil dus zeggen dat de verspreiding twee keer trager is dan de grondwaterstroming zelf.
• De distributiecoëfficiënt Kd = de verdeling van de stof over de vloeibare en vaste fase (of over de vloeibare fase en de gasfase). Dus dit is de relatie tussen de hoeveelheid opgeloste en geadsorbeerde stof
• Retentiecapaciteit = het volume puur product per volume grond dat door de bodem kan worden vastgehouden
• Retentiecapaciteit is sterk afhankelijk van bodemtype en soort polluent

  • Algemene regel = hoe grover het bodemtype hoe lager de retentiecapaciteit
  • Residueel puur product = hetgeen achterblijft in de poriën als gevolg van capillaire krachten
  • Puur product is mobiel bij overschrijding van de retentiecapaciteit van de bodem
• LNAPL = Light Non Aqueous Phase Liquid
• Retardatiezone = de waterverzadigde zone met enkel in water opgelost product (geen puur product)
• LNAPL is een vloeistof die lichter is dan water en deze kan daardoor een drijflaag vormen
• Drijflaag = puur product met een lager soortelijk gewicht dan water.
• Door stroming van grondwater door de ondergrondse bronzone kan de verontreiniging in oplossing gaan vanuit het pure product (bv. DNAPL) = transport van opgeloste stof mee met de grondwaterstroming = pluimvorming

  • Retentiezones met DNAPL kunnen dan langzaam oplossen in het langsstromende grondwater en kunnen honderden jaren fungeren als verontreinigingsbron voor het grondwater
  • Pluim vanuit een bronzone kan daarom vele honderden meters tot zelfs kilometers lang worden
• Dispersie = proces waarbij een verontreinigingspluim zal ‘uitwaaieren’ in verschillende richtingen (3-D) naarmate grotere afstand tot de bron
• Dispersie kan ... lopen:

  • longitudinaal ( = stromingsrichting van grondwater, vooruitlopend)
  • transversaal (dwars op stromingsrichting van het grondwater)
  • verticaal

  Door de heterogeniteit in poriëngrootte, waarin verschillende stromingssnelheden heersen.

  En doordat een verontreinigingsdeeltje telkens via de ene of de andere kant om de bodemdeeltjes kan stromen.