Onderzoeksdoelen
Er zijn twee hoofddoelen te onderscheiden van onderzoek naar de aanwezigheid van
minerale olie in de bodem:
- Het primaire doel van een bodemonderzoek is het vaststellen of verontreiniging aanwezig is en het in kaart brengen van de aard en omvang daarvan. Aan de hand hiervan kunnen de risico’s van de verontreiniging worden bepaald en kan de noodzaak van een bodemsanering worden vastgesteld.
- Het secundaire doel is het karakteriseren van de verontreiniging met het oog op de eventuele sanering ervan. Door in een vroegtijdig stadium aandacht te besteden aan de karakterisering wordt, tegen relatief geringe meerkosten, informatie verkregen die van belang is voor afweging en ontwerp van saneringsmaatregelen. Het komt er in feite op neer dat de onderzoeker zo vroeg mogelijk in het onderzoekstraject nadenkt over de uitvoering.
Om deze vroegtijdige gerichtheid op de uitvoering te realiseren moeten de volgende vragen in de onderzoeksfase worden meegenomen:
- Is de verontreiniging goed bereikbaar of is deze aanwezig in slecht doorlatende lagen?
- Is de verontreinigingskern goed in beeld gebracht?
- Is er een drijflaag aanwezig en waar kunnen we die verwachten?
- Welk type olie is aanwezig en wat zijn de eigenschappen van deze olie (Oliekarakterisatie)?
- Zijn de milieucondities gunstig voor biologische afbraak of kunnen deze gunstige milieucondities worden gecreëerd?
- Kunnen we een inschatting maken van de vracht die zich in kern en pluim bevindt? Deze is van belang in verband met saneringsduur en de kosten voor behandeling van bij de sanering vrijkomend water en lucht.
Inzicht in het gedrag van de olie en de mogelijke verspreidingsroutes is essentieel voor het opzetten van de strategie van het bodemonderzoek.
Conventionele onderzoeksmethoden
Onder conventionele onderzoeksmethoden vallen het historische onderzoek, terreininspectie en regulier veldonderzoek.
Dossieronderzoek naar historische informatie is van groot belang. Met informatie over het oorspronkelijke uitgangsproduct, de aard van eventuele incidenten en de wijze van gebruik/toepassing, wordt de trefkans in het veld vergroot.
Zie verder historisch onderzoek
Tijdens de terreininspectie vindt controle van het dossieronderzoek en de verkregen historische informatie plaats. De huidige en voormalige verdachte deellocaties worden geïnventariseerd en geprojecteerd waarna de toegankelijkheid van de locatie wordt beoordeeld voor de uitvoerbaarheid van het veldwerk.
Het reguliere veldonderzoek naar de aanwezigheid van minerale olie in de bodem omvat het uitvoeren van boringen, het plaatsen van peilbuizen, het nemen van grond- en grondwatermonsters en het uitvoeren van chemische analyses van de monsters in een laboratorium. Door het bekijken van grondmonsters in een oliepan, waarbij verontreinigde grond in een laagje water wordt gebracht, kan visueel een oliefilm worden waargenomen bij aanwezigheid van een olieverontreiniging. Met behulp van een PID meter (Photo Ionisatie Detector) kan de aanwezigheid van vluchtige verontreinigingen bepaald worden.
Zie verder terrein inspectie en regulier veldonderzoek of onderzoeksaspecten drijflaagverwijdering
Vervolgonderzoek naar bronzone en pluim
Voor verdere afperking/karakterisering van de bronzone kunnen, afhankelijk van vorm en diepte van verontreiniging, bodemopbouw en doelstelling van het onderzoek, andere dan de reguliere onderzoekstechnieken worden ingezet. De conventionele technieken voor vervolgonderzoek zijn laboratorium analysen, PID meting en ROST/MIP. Nieuwe technieken zijn de Diffusie/Sorbisamples en geofysische technieken.
Zie verder technieken voor vervolgonderzoek naar olie
Ouderdom en herkomst van olieverontreinigingen
Het bepalen van de ouderdom van een olieverontreiniging is al sinds het begin van de aanpak van bodemverontreiniging een belangrijk thema. Er zijn echter vrijwel geen mogelijkheden om de ouderdom exact vast te stellen. De biologische afbraak olie varieert sterk in de diverse bodemmilieus en vormt geen betrouwbaar uitgangspunt voor het schatten van de ouderdom. Door verwering in de bodem kan de samenstelling van het olieproduct wijzigen. Het chromatogram geeft een indicatie van de samenstelling en kan aangeven in hoeverre verwering is opgetreden. Bij dieselolie zullen bij verwering door biologische afbraak de scherpe pieken verdwijnen, terwijl bij lichtere producten zoals benzine het aandeel vluchtige verbindingen kan afnemen en de aromatensamenstelling kan wijzigen (relatief minder benzeen). Het is echter niet mogelijk om conclusies ten aanzien van de ouderdom te verbinden aan de chromatogrammen, omdat de samenstelling van het olieproduct op een bepaald tijdstip in de bodem sterk afhankelijk is van lokale omstandigheden. Een verontreiniging kan onder de juiste omstandigheden in de bodem (bijvoorbeeld een drijflaag in de verzadigde zone, geen infiltratie van hemelwater, geen afbraak, lage grondwaterstroming) in de bodem tientallen jaren niet van samenstelling veranderen, terwijl in een andere situatie (bijvoorbeeld een oppervlakkige olieverontreiniging in de onverzadigde zone met een open maaiveld) zeer snel van samenstelling kan veranderen. In de praktijk wordt het onderzoek naar de ouderdom van een verontreiniging gericht op aard en gebruik van de olieproducten en op verspreiding van de verontreiniging:
De aard van de olieproducten kan worden afgeleid aan de hand van de samenstelling van het olieproduct. Het is zelfs mogelijk om een met een fingerprint de verdeling van de koolwaterstoffen gedetailleerd vast te stellen. Over het algemeen wordt deze methode vrijwel niet ingezet voor de standaard olieproducten, zoals benzines, dieselolie en huisbrandolie, omdat met het olie GC-chromatogram al duidelijk is welk product het betreft. Wel kan de methode in potentie gebruikt worden om verschillende olieproducten te onderscheiden.
Aan brandstoffen worden vaak toeslagstoffen toegediend om de prestaties van de brandstof te verbeteren. Bekende voorbeelden zijn lood-houdende verbindingen en MTBE (vanaf 1987). Deze stoffen zijn in specifieke periodes aan brandstoffen toegevoegd en daarmee kan ook de ouderdom van een bodemverontreiniging worden geraamd. Ook het benzeengehalte in benzines is in de loop der jaren geleidelijk afgenomen. Daarnaast worden kleurstoffen in brandstoffen gebruikt die het in bepaalde gevallen mogelijk maken onderscheid te maken tussen olieproducten van verschillende leveranciers.
Isotopen komen in verschillende verhoudingen voor in olieproducten. De isotopensamenstelling kan een onderscheidend kenmerk zijn van olieproducten en als zodanig worden gebruikt voor het identificeren van olieproducten. In combinatie met historische informatie over het gebruik van het product kan de ouderdom van de verontreiniging worden ingeschat.
Oliecomponenten kunnen oplossen in water en met de grondwaterstroming meegevoerd worden. Afhankelijk van de eigenschappen van de oliecomponenten (oplosbaarheid, afbraaksnelheid en adsorptie) en de kwaliteit van de geohydrologische gegevens kan een inschatting worden gemaakt van de ouderdom van een grondwaterverontreiniging. Daartoe wordt een geohydrologische en stoftransport modellering uitgevoerd in de retardatiezone. Meestal spitst het onderzoek zich toe op de vluchtige aromatische koolwaterstoffen of toeslagstoffen zoals MTBE, omdat de zwaardere oliecomponenten een lage mobiliteit in het grondwater hebben. De kwaliteit van de uitkomst van deze berekeningen is sterk afhankelijk van de kwaliteit van de hydrologische meetgegevens die ter beschikking staan.
Zie verder gedrag en verspreiding van olie
Aanvullende informatie