DNAPL i kildeområder - Danmarks Tekniske Universitet

3.6 ”Down-hole” UV Fluorescens – Laser Induced Fluorescence
(LIF)
3.6.1 Beskrivelse af metoden
Denne metode er baseret på en direct push sonde (f.eks. CPT eller Geoprobe®) som
har påsat en energikilde, der kan få fluorescerende materialer til at fluorescere, og
herved påvise disse materialer i undergrunden. Der har været eksempler på anvendelse
af flere forskellige energikilder som f.eks. lasere og kviksølvslamper. Generelt virker
det dog som om, at metoder baseret på laser, såkaldte Laser Induced Fluorescence
(LIF), metoder, er mest anvendt, og der er derfor her fokuseret på disse. Metoden er
generelt kvalitativ, men hvis der udtages og analyseres på jordkerner samme steder kan
der laves en grov korrelation til LIF-respons, og derved opnås ”semi-kvantificering” i
resten af området. Ved stigende koncentrationer kan sammenhængen dog være ikkelineær.
LIF respons er også følsom over for variationer i jorden som kornstørrelse,
mineralogi, vandindhold og overfladeareal. LIF sonder kan, når de sænkes kontinuert
gennem jorden med CPT, give en måling for hver 6 cm (US EPA, 2004, Kram et al.,
2001).
De fleste DNAPL’s er ikke i sig selv fluorescerende ved standard
eksiteringsbølgelængder (undtagelsen er tjære). Nogle referencer, bl.a. Pankow og
Cherry (1996), angiver i modsætning til dette, at PCE og TCE fluorescerer, men det er
i så fald åbenbart for lidt til, at det kan påvises ved LIF. For kommercielt tilgængeligt
udstyr, er det mest sandsynligt at finde stoffer med to eller flere aromatiske ringe.
DNAPL som er blandet med fluorescerende materiale (f.eks. olie eller fedtstof), kan
dog findes med LIF. Tilstedeværelse under grundvandsspejlet af fluorescerende
LNAPL, kan derfor indikere DNAPL. Før LIF benyttes, bør der tages en prøve af
DNAPL i området, og undersøges om den indeholder fluorescerende komponenter
(US EPA, 2004; US EPA, 2003; Kram et al., 2001; AVJ, 2001; TOOL, 2006; ITRC,
2000).
Eksempler på metoden
ROST TM, SCAPS LIF og TarGOST er eksempler på værktøjer som benytter LIFteknik
(i USA). TarGOST (Tar-specific Green Optical Screening Tool) er specielt
designet til at påvise tjære og creosot (Kram et al., 2001; US EPA, 2004; Kueper og
Davies, 2009). TarGOST omtales derfor ikke yderligere her.
SCAPS (Site Characterization and Analysis Penetrometer Sytem) anvender fiber-optikbaseret
LIF kemisk påvisningssystem (Kram et al., 2001).
ROST TM (Rapid Optical Screening Tool) drives af Fugro Geosciences, Inc. Gennem
et safirvindue på en CPT spids, tilføres energi fra en UV laser til formationen. En
sensor måler herefter fluorescens der opstår fra aromatiske kulbrinter. Gennem fiber
optisk kabel sendes signalet til detektionssystemet ved overfladen. LIF udslag angives
som en procentdel af total fluorescens intensitet, som måles ved, at en
kalibreringsstandard før og efter hver test placeres direkte på safirvinduet. ROST TM
reagerer ikke på opløste kulbrinter, og regnes for en direkte metode til påvisning af
fluorescerende NAPL (dette er måske specifikt for ROST TM, for ifølge US EPA
(2004) kræver LIF korrelation til det generelle interval for fluorescens målinger, som
svarer til tilstedeværelse af DNAPL). Metoden reagerer dog på alle stoffer som
fluorescerer ved UV-energi, så der kan opstå forstyrrelser fra nedbrudt organisk
materiale og karbonatmineraler. Derfor kan det være en idé at undersøge for disse
stoffer i områder med uklare ROST TM-signaler (Lee et al., 2006). Ifølge Powell og
47