TECHNIEKSHEET

Onderzoekstechniek: Waterstofmeting in het veld

Versie: November 2016

[Naar zoekapplicatie]

Samenvattende omschrijving techniek (gebaseerd op praktijkervaring van onafhankelijk techniekexpert)

Door in het veld een doorstroomcel en een [Mobiele GC] in te zetten kan de waterstofconcentratie in het grondwater worden gemeten. De gemeten waterstofconcentraties worden gebruikt voor de karakterisering van de redoxsituatie, het natuurlijke afbraakpotentieel voor chloorhoudende oplosmiddelen, BTEX, of olie en PAK's en daarmee het voorspellen van natuurlijke afbraak en het bijsturen van een in situ sanering.

Algemene informatie (gebaseerd op informatie van techniekaanbieder)

Naam

Waterstofmeting in het veld.

Meeteenheid en parameter

Waterstofconcentraties in nanomolair (nM).

Bodemfase

Aard techniek

Plaats van toepassing

Detectiewijze

Toepasbaar in afzonderlijke lagen

Minimale dikte laag: 2 meter

Bodemtypen waarvoor techniek geschikt is

Landbodem/waterbodem

Stap in keten van dataverzamelen

Moment van beschikbaarheid resultaten

Ontwikkelingsfase techniek

Wijze van inkopen

Algemene omschrijving uitvoeringswijze

In het veld wordt met behulp van een glazen doorstroombuis met grondwater en een mobiele GC van de gemeten GC-waarde de kwantitatieve aanwezigheid voor waterstof afgeleid.

Voor de bemonstering is een afzonderlijke techniek nodig.

Werkingsprincipe

Waterstof speelt een sleutelrol bij anaerobe omzettingsprocessen in de bodem. De energiewinst die de micro-organismen kunnen halen uit de oxidatie van waterstof is afhankelijk van deze gebruikte elektronenacceptor. Als gevolg van de competitie om waterstof spelen bepaalde redoxprocessen zich af bij vaste ranges van waterstofconcentraties. Uit de gemeten waterstofconcentraties kan worden afgeleid welk(e) redoxproces(sen) kunnen optreden op een locatie, bijvoorbeeld methaamvorming, sulfaat-reductie, ijzer-reductie of denitrificatie. De beschikbaarheid van electronenacceptoren is van belang voor de afbraak van BTEX, olie en PAK's.

Tevens kan de meting worden gebruikt als maat voor de beschikbare hoeveelheid elektronendonor voor reductieve dechloreringsprocessen en daarmee als sturingsparameter voor natuurlijke en gestimuleerde anaerobe afbraak van chloorhoudende oplosmiddelen. Waterstof moet in het veld in het grondwater worden gemeten vanwege de hoge reactiviteit van waterstof. Meting in het laboratorium zou daarom tot onnauwkeurige waarden leiden.

Punt / lijnmeting / volumemeting

Technische specificaties

(w.o. nauwkeurigheid)

Voor de interpretatie van de gegevens zijn concentratieverschillen in ruimte en tijd van belang, hetgeen doorgaans een consistent beeld oplevert.

Mits peilbuizen met filters op verschillende diepten aanwezig zijn, is de methode in afzonderlijke lagen toe te passen.

Typisch dieptebereik

n.v.t.

Tijdeigenschappen

De meting is éénmalig en geeft een momentopname. Wel kan de meting steeds worden herhaald om veranderingen in het omzettingsproces te signaleren.

Meetsnelheid

Met één meetopstelling kunnen circa 16 peilbuizen per dag worden gemeten.

Presentatie resultaten

De gemeten waarden worden vergeleken met de gegevens uit standaardtabellen van de waterstofranges en bijbehorende redoxprocessen. Dit geeft direct aan in welke mate de omstandigheden gunstig zijn voor natuurlijke afbraak. Daarnaast kunnen de meetwaarden ruimtelijk en in de tijd in onderlinge samenhang worden geïnterpreteerd.

Kosten

€ 2.500 tot € 3.000 per voor circa 16 peilbuizen (exacte prijs afhankelijk van ligging / inrichting locatie, aantal en configuratie peilbuizen).

Bij dit bedrag zijn inbegrepen: veldmetingen zuurstof, redox, pH en EC, grondwaterstandmetingen en monsterneming voor laboratoriumanalyses.

Trends en ontwikkelingen

Door recente aanpassingen van de techniek (bijvoorbeeld een batterij van 8 parallelle doorstroomcellen) is deze in de praktijk handzamer en sneller geworden.

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

Aantonen van anaerobe afbraak van chloorhoudende oplosmiddelen. Hiermee kan een in situ sanering worden bijgestuurd.

Geschiktheid

Waterstofmetingen zijn nuttig bij twijfels over de voortgang van de afbraak en kunnen worden gebruikt als andere parameters geen uitsluitsel geven. Hiermee geldt het als complementaire meting in de actieve saneringsfase.

De techniek heeft vooral zijn nut bewezen bij het sturen van saneringen gebaseerd op reductieve dechlorering van chloorkoolwaterstoffen.

Praktijkervaringen in Nederland

Deze techniek is bij enkele tientallen projecten toegepast.

“Do's“

Inzetten als complementaire meting in de actieve saneringsfase.

In verband met de benodigde lange calibratietijd is deze meting efficiënt te combineren met andere veldmetingen.

“Don'ts “

Kies een anaerobe monsternametechniek voor het grondwater.

Ook geschikt voor

Vaststellen van omstandigheden voor natuurlijke afbraak van chloorkoolwaterstoffen, BTEX, olie en PAK's.

Achtergrondinformatie / Links

Bodemstandaard

-

Literatuur

SKBodem

Bodembreed

Hyperlinks (internet)

SKBodem