Vzorkování plavenin v menších tocích. Eva Franců &Milan Geršl

Transkript

1 Vzorkování plavenin v menších tocích Eva Franců &Milan Geršl Praha,

2 Důvody pro vývoj nové metodiky 1. Pro projekt MŽP Model transportu sedimentů a organických polutantů vázaných na suspendovanou hmotu v povodí Dyje 2. Dostatečné množství vzorku (více jak 10 g) 3. Reprezentativní vzorek (integrální) 4. Paralelní vzorkování na několika profilech 4.1 Časově shodné vzorky 4.2 Stejná technika vzorkování u všech odběrů 5. Snadná obsluha, minimální poruchovost 6. Nízké náklady na pořízení i provoz

3 Dyje Podhradí nad Dyjí Morava Spytihněv Časový harmonogram testování metodiky Hevlín 2007 Bulhary - rešerše a konzultace - testování prototypu Drnholec v řekách Ladná Lanžhot počítačový model proudění optimalizace Oslava a Oslavany instalace v řekách Svratka Nedvědice Bílina Bílina Modřice Vranovice Labe Malé Žernoseky Dunaj Bratislava Most instalace v řekách - počítačový model proudění - laboratorní model sedimentace

4 Suspendovaná hmota - plaveniny Plaveniny kohezivně spojené částice, < 63 μm (prach a jíl). <0,5 μm (příp. 1 μm) koloidní roztok Plaveniny jeden z nejdůležitějších transportních prvků anorganických i organických, především lipofilních polutantů v akvatickém prostředí. Flokulovaná forma, Biofilmy (mikroorganizmy (bakterie, řasy, sinice) Minerální detrit, jíly, hydrooxidy Fe/Mn, black carbon Soudržnost extracelulární polymerickou substancí (EPS) (Buffle et al. 1998, Characklis a Marshall 1990, Galle et al. 2004, Gustavson a Gschwend 1997, Liss et al. 1996, Mitra et al. 2002, Perret et al. 1994, Tulve and Young 2001, Vignati et al. 2005)

5 Metodiky používané pro vzorkování plavenin A. Vzorek okamžitý B. Vzorek integrální

6 Technické údaje o vzorkovači Rozměry mm (d š v) Nerezový plech o síle 1,5 mm Umístění v toku - čelní strana kolmo na směr proudu Vnitřní prostor rozdělen dvěmi přepážkami

7 Instalace - vzorkovače Dvě ocelová lana průměru 4 mm v plastovém pouzdře Expanzní kotvy průměru 10 mm

8 Odběr vzorku ze vzorkovače - 1 Doba expozice vzorkovače = 2-4 týdny Obsah je manuálně zhomogenizován Vzorek je odebrán do skleněné, hermeticky uzavíratelné vzorkovnice Uložen do chladničky k dalšímu zpracování Jednotlivé díly vzorkovače jsou vymyty vodou, odrhnuty kartáčem a očištěny roztokem HNO 3 (1:3)

9 Odběr vzorku ze vzorkovače - 2 Číslo protokolu: OZNAČENÍ VZORKU: Název akce: Zadavatel: Lokalita PROTOKOL O ODBĚRU VZORKŮ SUSPENDOVANÉ HMOTY (SPM) Evidenční číslo vzorku (laboratoř): Litologický popis, vzhled vzorku: Bez zápachu Ropné látky Fekálie Hnilobný rozklad Bahenní plyny Datum odběru: Čas odběru: Předběžná úprava vzorku: Výsledky stanovení provedených na místě: Souřadnice N E Z Říční tok: T vody: Říční tok: ph / T: Říční tok: Eh: Říční tok: KONDUKTIVITA / T: GPS Z mapy. WGS-84 JTSK. Sampler: T vody Sampler: ph / T Sampler: Eh: Sampler: KONDUKTIVITA / T: Charakteristika bodu odběru: Další informace k bodu odběru: Požadovaná laboratorní stanovení: Popis vzorkovacího zařízení: Integrální komorový sampler Osoba odpovědná za vyplnění protokolu: Vzorkovnice: 385 ml 720 ml 1000 ml. Sklo PE PTFE Vzorkovnic celkem ks: Potvrzení o převzetí vzorků laboratoří: Konzervace: Chlad. NE. Převzal: Datum, čas: Teplota vzduchu: C Evidoval: Datum, čas: Počasí: Významné hydrologické jevy: Přezkoumal: Vedoucí ZL:

10 Výpočtové modelování pohybu částic ve vzorkovači Měření rychlosti proudění Modelový tvar proudnice kapaliny rychlost 0,25 m/s v = 0,19 až 0,27 m/s Dopsat citaci Rudolfa rychlost 0,50 m/s

11 Vícefázové proudění pomocí laminárního modelu - 1 Nestacionární s časovým krokem 0,5 s velikost částic 5 μm velikost částic 5 μm čas 0,5 s čas 32 s Dopsat citaci Zouhara

12 Vícefázové proudění pomocí laminárního modelu - 2 Nestacionární s časovým krokem 0,5 s velikost částic 50 μm čas 0,5 s čas 0,5 s čas 32 s Dopsat citaci Zouhara velikost částic 50 μm

13 Laboratorní model sedimentace

14 EG045_2 EG045_10 EG045_11 EG045_12 EG050_5 EG050_10 EG050_11 EG050_12 EG054_4 EG054_10 EG054_11 EG054_12 EG055_4 EG055_10 EG055_11 EG055_12 EG057_4 EG057_10 EG057_11 EG057_12 EG067_10 EG067_11 EG067_12 EG068_10 EG068_11 EG068_12 EG070_10 EG070_11 EG070_12 EG087_12 EJ016_12 ph EG045_2 EG045_10 EG045_11 EG045_12 EG050_5 EG050_10 EG050_11 EG050_12 EG054_4 EG054_10 EG054_11 EG054_12 EG055_4 EG055_10 EG055_11 EG055_12 EG057_4 EG057_10 EG057_11 EG057_12 EG067_10 EG067_11 EG067_12 EG068_10 EG068_11 EG068_12 EG070_10 EG070_11 EG070_12 EG087_12 EJ016_12 EH [mv] a b c d ph Eh vzorkovač/řeka plavenina - zrnitostní křivky Analytické parametry

15 Analytické parametry An/An+P mixed source wood combustion Modrice Nedvedice Ladna Bulhary Drnholec Hevlin Podhradi combustion Pri/n-C Podhradí2 Hevlín Drnholec Bulhary Ladna Modřice Nedvědice Oxidační pros tředí Biodegradovaná organická hmota březen duben 0 petroleum Redukční prostředí ,7/1,7+2,6-DMP Phy/n-C 18

16 Závěr 1. Získání integrálního vzorku popisujícího sledované časové období (2 týdny až jeden měsíc) v několika bodech sledovaného říčního toku. 2. Získání dostatečného množství plaveniny pro širokou škálu analytických metod. 3. Zachytit povodňovou nebo havarijní vlnu na několika místech současně a vyhodnotit tak její dosah. 4. Možnost flexibilně instalovat do říčního toku podle požadavků aktuálních, před a po předpokládaném zdroji atp. 5. Nízká pořizovací cena (6,5 tis. Kč vč. DPH) 6. Nerezové boxy nezpůsobují žádnou měřitelnou kontaminaci ve vzorcích v obsahu těžkých kovů. Nebyly vysledovány žádné jevy a procesy ovlivňující chování organických polutantů. 7. Jednoduchost konstrukce usnadňuje a zlevňuje výrobu a minimalizuje riziko poruchy

17 Poděkování

18 Praktické užití

19 Praktické užití