Sturing bij in situ saneringen, beheerprogramma, beheercyclus stap 1, meten en monitoren
Meten en monitoring is een stap uit de beheercyclus van in situ saneringen.
Bij langdurige, extensieve saneringen zijn monitoring en ijkmomenten nodig om de voortgang te controleren. Monitoring is het periodiek bemonsteren en analyseren van de kwaliteit van het grondwater. Er zijn twee soorten monitoring die in de praktijk door/naast elkaar worden gebruikt:
- Pluimgerichte of verifiërende monitoring in de pluim, gericht op het toetsen van de pluimontwikkeling aan de voorspellingen
- Omgevingsgerichten of signalerende monitoring buiten de verontreiniging, bedoeld om eventuele bedreigingen voor omgeving en kwetsbare objecten vroegtijdig te signaleren.
Bij in situ saneringen is sprake van pluimgerichte of verifiërende monitoring. Deze monitoring is vooral gericht op de verandering van concentraties en processen binnen de verontreinigingscontouren. Bij IBC-situaties is sprake van omgevingsgerichte of signalerende monitoring, waarbij met name wordt gelet op verspreiding en het verschuiven van contouren. In de praktijk worden pluimgerichte en omgevingsgerichte monitoring vaak gecombineerd.
Doel en inhoud
Monitoring moet inzicht geven in:
- het effect van bronverwijderingsmaatregelen op de verspreidingsrichting pluim;
- het saneringsverloop gericht op het bereiken van het saneringsdoel (bijvoorbeeld herstel of het bereiken van een stabiele eindsituatie);
- de verschuiving van verontreinigingscontouren ofwel het verspreidingsgedrag van de pluim;
- processen en macrochemie, ofwel is een verandering van saneringseffect te verwachten;
- de effecten, zoals emissies en grondwaterstandverlagingen;
- de inspanning, zoals milieugebruik en kosten.
De werkwijze en het werkveld
De wijze van monitoren is afhankelijk van het gekozen saneringsconcept en de betrouwbaarheid en representativiteit van de monitoringstechniek.
Veelal wordt de saneringsvoortgang gevolgd door metingen in peilbuizen (grondwatersaneringen, persluchtinjectie, natuurlijke afbraak, enzovoort). Het meten in grondmonsters wordt meestal beperkt, omdat grondmonsters een grote spreiding in resultaten kunnen laten zien, én bij herhaling kunnen leiden tot een ongewenste verstoring van het bodemprofiel (voorkeurskanalen). Metingen in peilbuizen en grond zijn toestandsmetingen. On line monitoring met sensoren, bijvoorbeeld zuurstof of debieten, biedt de mogelijkheid voor procesmonitoring en geven een instant en constant inzicht in het verloop en fluctuaties van het saneringsproces.
De frequentie van meten wordt doorgaans gekozen in het licht van het saneringsproces of het controleren van emissies. De mate en snelheid waarmee het saneringsproces kan fluctueren is maatgevend voor de frequentie. Voor de controle van de emissies speelt daarnaast het mogelijke risico van een te hoge lozing een rol. Bij een extensieve sanering zal het meten van concentraties in peilbuizen bijvoorbeeld een- tot tweemaal per jaar voldoende zijn, terwijl de concentraties in het geloosde grondwater bijvoorbeeld elke maand (is afhankelijk van vergunningsvoorschrift) moeten worden gecontroleerd.
Bij intensievere saneringen speelt de procesmonitoring een grotere rol en kunnen on line metingen nodig zijn voor een goede sturing. Op de lange termijn kan continue monitoring goedkoper zijn dan metingen die ter plaatse worden uitgevoerd.
De plaats van meten wordt voornamelijk bepaald door het aspect waarin inzicht wordt verlangd. Moet inzicht worden geboden in het behalen van een stationaire pluim in verband met het realiseren van stabiele eindsituatie na (gedeeltelijke) bronverwijdering, dan zal bij voorkeur worden gemonitord nabij het front van de verontreiniging teneinde het gedrag van het front van de pluim vast te stellen. Gaat het om een beeld van het saneringsverloop, dan is inzicht gewenst in het gemiddelde gedrag van concentraties in een daarvoor maatgevend gebied van de pluim. Dit is doorgaans het gebied met de hogere concentraties gerekend vanaf de bron. Het effect van brongerichte maatregelen (nalevingsgedrag van restverontreiniging) daarentegen kan het beste worden vastgesteld in de nabijheid van de (oorspronkelijke) bron.
In de praktijk wordt er de voorkeur aan gegeven om in de beginperiode frequent grondwaterkwaliteitsmetingen met uitgebreidere analysepakketten uit te voeren (ook in verband met het inzicht in afbraakproducten). Soms wordt er ook toe overgegaan om eenmalig meer water te onttrekken over een iets langere periode (ten behoeve van het verkrijgen van een gemiddeld beeld over een groter gebied). Voor het vastleggen van de nulsituatie is dit nuttig, maar de tijdschaal van de in de bodem voorkomende processen is vaak zodanig traag bij extensieve saneringen, dat niet op korte termijn een trendmatige beïnvloeding van de grondwaterkwaliteit kan worden vastgesteld. Uiteindelijk moet de monitoringsfrequentie worden afgestemd op het te realiseren doel en de termijn waarbinnen het doel naar verwachting wordt bereikt.
In onderstaande tabel wordt ingegaan op het wat, waarom en wanneer van een aantal soorten metingen.
|
Wat? |
Waarom en wanneer? |
Voorbeeld |
|
1.concentraties verontreinigende stoffen, a.in onttrekkingen b.in peilbuizen/meetpunten in het veld |
bepaling voortgang a.frequent, tijdens inregelfase wekelijks, daarna x*/ cyclus; b.minder frequent, begint maandelijks, daarna 1*/cyclus |
wekelijks maandelijks kwartaal |
|
2.debieten lucht en water |
controle bedrijfsvoering, continu |
continue |
|
3.stijghoogten en luchtdrukken |
effecten én bedrijfsvoering, continu of frequent x*/cyclus |
wekelijks maandelijks kwartaal |
|
4.concentraties effluent lucht of water |
vergunningsvoorschrift |
maandelijks kwartaal |
|
5.zuurgraad en temperatuur |
conform 1 |
|
|
6. energie- en grondstofverbruik |
handvat optimalisatie continu resp. 1*/cyclus |
|
|
7. redoxparameters en organische-stofgehalte: DOC, Eh, zuurstof, nitraat, ijzer, sulfaat, methaan en eventueel waterstof |
continuïteit procescondities, 1*/cyclus |
kwartaal halfjaarlijks |
De intensiteit van monitoringspunten is afhankelijk van bodem- en verontreinigingsheterogeniteit, én het gewenste detailniveau. Het streven is naar een goede afspiegeling van de werkelijkheid, die echter met puntmetingen in een heterogeen systeem alleen met een grote hoeveelheid meetpunten en dus hoge kosten kan worden behaald.
De frequente metingen aan de systeemdebieten en de daarin gemeten concentraties (effluent en dergelijke) geven vaak al voldoende informatie over de effectiviteit van het systeem. Voor het bepalen van de voortgang van de sanering in relatie tot het te realiseren doel, moet minimaal eenmaal per beheercyclus een bepaling van concentraties aan verontreinigende stoffen over de locatie plaatsvinden, gevolgd door een interpretatie daarvan ten behoeve van het vaststellen van het gemiddelde gedrag van het front van de pluim, van de afbraak en/of van de naleving van restverontreinigingen uit de (oorspronkelijke) bron.
In het ROSA- rapport worden eveneens voorstellen voor invulling van de monitoring gedaan (zie literatuurverwijzing A15).
Kwaliteitsborging
Periodieke monitoring vindt meestal plaats in peilbuizen of aan monsternamepunten, gevolgd door analyse on site of in het laboratorium en wordt uitgevoerd conform NEN-normen en STERLAB-analyses. De on line metingen worden uitgevoerd conform de bijbehorende handleidingen van de apparatuur. Regelmatig moet de on line apparatuur worden gekalibreerd en gecontroleerd door analyses in het laboratorium of handmetingen in het veld.
De rollen
De initiatiefnemer of vergunninghouder is verantwoordelijk voor de installatie en het functioneren van de monitoringsinfrastructuur, maar heeft deze werkzaamheden doorgaans uitbesteed aan een aannemer, waarbij een adviesbureau zorgdraagt voor de bemonstering van peilbuizen, drains en onttrekkingen.