TECHNIEKSHEET

Onderzoekstechniek: Elektrische weerstandsmetingen - ERT

Versie: November 2016

[Naar zoekapplicatie]

Samenvattende omschrijving techniek (gebaseerd op praktijkervaring van onafhankelijk techniekexpert)

Elektrische weerstandsmetingen zijn geo-elektrische metingen tussen in de bodem aangebrachte verticale meetelektroden. Met behulp van een accu en twee stroomelektroden wordt stroom in de grond gebracht en de elektrische weerstand over de meetelektroden gemeten. De metingen geven inzicht in de elektrische bodemweerstand (het omgekeerde van geleidbaarheid) in het vlak tussen de meetelektroden in de bodem. Deze weerstand is van veel elementen afhankelijk. De toepassing van Elektrische weerstandsmetingen richt zich op de aanwezigheid van verontreinigingen die een afwijking van de elektrische bodemweerstand kunnen geven ten opzichte van de bodem.

Algemene informatie (gebaseerd op informatie van techniekaanbieder)

Naam

Elektrische weerstandsmetingen - ERT (Electric Resistivity Tomography).

Meeteenheid en parameter

Schijnbare elektrische weerstand van bodemlagen in Ohm-meter.

Er wordt gesproken over “schijnbaar”, omdat de bodem weerstand wordt gemeten over een groter bodemvolume en niet een specifieke laag of pakket.

Bodemfase

Aard techniek

Plaats van toepassing

Detectiewijze

Toepasbaar in afzonderlijke lagen

Minimale dikte laag:

5-10 cm

Bodemtypen waarvoor techniek geschikt is

Landbodem/waterbodem

Stap in keten van dataverzamelen

Moment van beschikbaarheid resultaten

Ontwikkelingsfase techniek

Wijze van inkopen

Algemene omschrijving uitvoeringswijze

Elektrische weerstandsmetingen is een meetmethodiek die het onder andere mogelijk maakt verontreinigingen ruimtelijk te detecteren en te monitoren tijdens een sanering in de ondergrond. Elektrische weerstandsmetingen zijn geo-elektrische metingen tussen in de grond aangebrachte verticale meetelektroden.

Door metingen met op minimaal drie plaatsen een verticale set van 3 meetelektrodes te combineren kan een semi-3D beeld van de ondergrond worden gemaakt met daarin verdachte zones met verontreinigingen. De techniek kan ook worden ingezet om de voortgang van een sanering te monitoren.

De meetwaarden worden op kantoor nabewerkt. Hiervoor zijn verschillende technieken (software) beschikbaar. De bespreking hiervan valt buiten de scope van dit technieksheet. De betrouwbaarheid van deze interpretatieslag wordt verhoogd als er referentiemetingen zijn (bijvoorbeeld analyse van grondwatermonsters uit peilbuizen). Het resultaat van Elektrische weerstandsmetingen wordt weergegeven in vlakken tussen de meetelektroden. Op deze manier ontstaat een semi-3D beeld van de ondergrond met daarin de weergave van verdachte zones voor verontreinigingen.

Werkingsprincipe

Elektrische weerstandsmetingen is gebaseerd op de verschillen in elektrische weerstand tussen natuurlijke grondlagen en chemische verontreinigingen. Als in de bodem sprake is van verontreinigingen zoals chloorhoudende oplosmiddelen en PAK, ontstaan grote elektrische weerstandverschillen.

Elektrische weerstandsmetingen maakt deze verschillen zichtbaar. Het basisprincipe is dat verontreinigingen een afwijkende elektrische weerstand hebben ten opzichte van het “natuurlijke” bodemprofiel. Verdachte zones met verontreinigingen zijn de gebieden waar een elektrische weerstand is gemeten die afwijkend is van de natuurlijke achtergrondwaarde van de bodem.

Punt / lijnmeting / volumemeting

Technische specificaties

(w.o. nauwkeurigheid)

Met Elektrische weerstandsmetingen worden zones waargenomen waar verontreinigingen in voldoende hoge concentraties aanwezig zijn. Dit kunnen goed gedefinieerde lagen zijn van enkele centimeters dikte (afhankelijk van de meetopstelling), maar ook zones waar sprake is van poriën die deels verzadigd zijn meer onopgeloste verontreinigingen. In vergelijking met laboratoriumanalyses blijkt dat Elektrische weerstandsmetingen duidelijke weerstandsverschillen meet bij gehalten chloorhoudende oplosmiddelen vanaf 35-40% porievolume verzadiging. De ondergrens van waarneming wordt sterk bepaald door het type bodem.

Typisch dieptebereik

Tot circa 60 m-mv

Tijdeigenschappen

Als de elektroden vast in de ondergrond worden aangebracht kunnen de metingen over langere periode (enkele jaren) worden herhaald.

Meetsnelheid

De metingen op 1 meetvlak worden binnen twee uur uitgevoerd.

Presentatie resultaten

De resultaten worden gepresenteerd in vlakken tussen de meetpunten. In de vlakken zijn de voor verontreiniging verdachte gebieden omlijnd met contouren. Door het koppelen van de verschillende meetvlakken ontstaat een semi-3D beeld van de bodem met daarin weergegeven het voorkomen van verontreinigingen. De verbreiding van de verdachte gebieden wordt ook op een kaart weergegeven.

Kosten

Sterk afhankelijk of alleen sprake is van een meting of van een meting inclusief installatie. Tevens is van belang hoeveel meetelektroden moeten worden geïnstalleerd en of op de locatie gesondeerd kan worden. Bij 10 meetelektroden (17 meetvlakken):

Alleen meting inclusief de uitwerking van de resultaten € 8.000 tot € 10.000.

Productie en installatie van 10 (tijdelijke) meetelektroden: € 10.000 tot €15.000 .

Trends en ontwikkelingen

-

Illustratie

[Figuur]

Gebruikersinformatie (gebaseerd op praktijkervaring van onafhankelijk techniekexpert)

Beschikbaarheid

Wordt techniek vaak toegepast?

Onderzoeksfase waarin techniek toepasbaar is

Verificatiemetingen / ijkmetingen

Veel gebruikte toepassing in praktijk

Elektrische weerstandsmetingen wordt ingezet bij projecten waarvan de bodemsanering aanstaande is (binnen enkele maanden) en wordt gebruikt voor de fijn-afstelling van saneringsmaatregelen. Voor een in-situ sanering kunnen onttrekkingssystemen met behulp van de Elektrische weerstandsmetingen metingen beter worden geplaatst ten opzichte van eventuele puur product voorkomens.

Geschiktheid

De techniek is geschikt voor het kwalitatief in beeld brengen van eventuele verontreinigingen binnen het brongebied van een bodemverontreiniging.

Praktijkervaringen in Nederland

De techniek is op drie locaties ingezet in Nederland. Al deze toepassingen vonden plaats binnen het kader van SKB programma techniekontwikkeling. De resultaten van deze onderzoeken zijn zodanig dat een bredere toepassing van deze techniek wordt verwacht.

“Do's“

De nodige verificatiemetingen (met ‘conventionele’ onderzoekstechnieken) moeten worden uitgevoerd om de resultaten van de metingen te kunnen toetsen.

Het is aan te bevelen niet alle meetelektroden in één keer plaatsen, maar een deel van de elektroden aan de hand van de resultaten van de eerste meting later bij te plaatsen. Hiermee heb je een grotere kans de bronzone van de grootste verontreiniging helemaal te kunnen uitkarteren.

Als de techniek wordt gebruikt om bijvoorbeeld verontreinigingscontouren van grondwaterpluimen of een drijf- of zaklaag in kaart te brengen: verifieer de resultaten met conventioneel onderzoek.

“Don'ts“

Gebruiken als één van de eerste onderzoeksstappen bij mogelijke bodemverontreinigingen.

Ook geschikt voor

Monitoren infiltratiewater, monitoren van verzilting grondwater.

Achtergrondinformatie / Links

Bodemstandaard

NEN 5773: Bodem - Bepaling van de soortelijke weerstand met behulp van geo-elektrische metingen (ICS-code 13.080.20)

Literatuur

Goes, B.J.M., J.A.C. Meekes en P.A.A. Verhaagen (2003). Elektrische weerstandstomografie spoort zaklagen op. Bodem 13, no. 3, p. 109-111.

An effective Electrode Configuration for the Detection of DNAPLs with Electrical Resistivity Tomography. B.J.M. Goes, J.A.C. Meekes. Journal of Environmental and Engineering Geophysics. September 2004.

SKB Project SV-416. Elektrische weerstandstomografie voor het opsporen van DNAPL's.

Hyperlinks (internet)

SKBodem: SV-416 Elektrische weerstandstomografie voor het opsporen van DNAPL

COB: Geofysische methoden