측정 탄소 기반의 오염 물질 무기화 결합 된 CO를 사용하여 ₂ 플럭스 및 방사성 탄소 분석

이 결합된 이산화탄소 플럭스 방사성 탄소 함량과 영향권 모델링 방법의 전반적인 목표는 최종 분해 산물인 이산화탄소에서 고갈된 방사성 탄소 신호를 사용하여 현장에서 석유에서 파생된 오염 물질의 분해를 추적하는 것입니다. 이 방법은 생물 정화 및 환경 평가 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어, 현장에서 얼마나 많은 봉쇄가 저하되고 있습니까?

자연 감쇠를 통해 또는 엔지니어링된 복원 접근 방식과 함께 사용할 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 증거로 여러 번의 간접 측정을 수행하는 대신 실제 격납 백본에서 파생된 탄소를 측정하는 데 의존한다는 것입니다. 이 방법을 사용하면 실제 현장 생분해 속도를 계산할 수 있습니다.

현장 주입을 위해 다음과 같이 공기 펌프를 준비하십시오. 먼저 펌프 하우징에 구멍을 뚫어 1/16인치 직경의 짧은 플라스틱 가스 불침투성 튜브를 만듭니다. 구멍에 5-6인치 길이의 튜브를 삽입합니다.

그런 다음 펌프의 모든 외부 부품을 해양 밀봉제로 밀봉하십시오. 그 다음에는 실리콘 실란트를 코팅합니다. 다음으로, 밀봉된 펌프의 압력 테스트를 수행합니다.

유출을 막으면서 튜브를 부드럽게 불어냅니다. 다음으로, 각 수집 웰에 대한 이산화탄소 트랩과 대조군을 준비합니다. 100ml 혈청 병에 25g의 수산화나트륨을 넣으십시오.

세럼 병에 격막으로 뚜껑을 덮고 단단히 압착합니다. 이제 전기 리드를 연결하십시오. 현장에서 각 유정에 전력을 공급하려면 각 펌프에 긴 라인이 필요합니다.

현장 유정 내부에서는 가스 라인용 1/16인치 구멍 2개가 있는 수정된 캡을 사용하여 출력을 제한합니다. 우물에서 낮아진 가스 라인은 지하수보다 약간 위에 설정되고 회수 라인은 캡 바로 아래에 설정됩니다. 그런 다음 호스와 캡 개스킷을 진공 그리스로 밀봉하여 모든 표면이 가스 밀폐를 제공하도록 합니다.

우물에서 아래쪽 튜브를 펌프 입구로 배선하고 펌프에서 이산화탄소 트랩으로 가스 라인을 배선합니다. 16게이지 바늘을 사용하여 중격을 뚫습니다. 그런 다음 다른 바늘을 사용하여 트랩에서 가스 라인으로, 캡 바로 아래에 리턴 라인을 배선합니다.

이제 설정을 작동하여 30개의 웰 볼륨으로 구성된 초기 컬렉션을 만듭니다. 나중에 초기 트랩을 버리십시오. 중격에서 바늘을 뽑아 새 병에 넣으십시오.

그런 다음 컬렉션의 시작 시간을 기록합니다. 수집된 가스를 분석하기 위해 전기량계를 사용하여 물 샘플에 갇힌 이산화탄소를 측정합니다. 먼저, 1ml 서브 샘플을 격막으로 덮인 40ml 혈청 바이알로 3회 이동합니다.

그런 다음 각 하위 샘플을 1 밀리리터의 50 % 부피 인산으로 산성화합니다. 라인을 과염소산 마그네슘 트랩에 공급합니다. 그런 다음 60 옹스트롬 메쉬가 있는 실리카겔 트랩을 사용합니다.

그런 다음 가스 흐름을 전기량 셀에 거품을 일으키고 측정된 쿨롱을 사용하여 이산화탄소 수준을 정량화합니다. 채취를 시작한 지 2주에서 2개월 후에 덫을 채취합니다. 펌프의 전원을 차단하고 바늘을 제거하십시오.

필요한 경우 장기 보관을 위해 트랩을 밀봉하십시오. 트랩을 분석하려면 남아 있는 사용하지 않은 고체 수산화나트륨을 물에 녹입니다. 이산화탄소를 제거한 헬륨 가스로 물을 살포하여 용해된 이산화탄소를 제거합니다.

다음, 완전히 액화된 덫 내용을 결합하고 총 양을 측정하십시오. 다음으로, 5-10 밀리리터의 서브 샘플을 격막을 사용하여 40 밀리리터 바이알로 옮깁니다. 그런 다음 하위 샘플을 50% 부피 인산으로 산성화합니다.

이제 앞서 설명한 대로 전기량계로 생성된 가스 흐름을 살포하고 분석합니다. 나중에 이 샘플링 기간에 대한 계산을 할 때 다른 유정에서 측정된 포집 속도에서 가장 낮은 포집률을 수동으로 빼서 평형 역학을 고려해야 합니다. ModelMuse 인터페이스를 통해 MODFLOW 2005와 결합된 MT3DMS를 사용하여 웰 스크린과 관련된 평형 상태의 이산화탄소 확산을 시뮬레이션할 수 있습니다.

MODFLOW 프로그램 위치로 ModelMuse를 구성합니다. 이렇게 하려면 모델 메뉴를 클릭한 다음 MODFLOW 프로그램 위치를 선택합니다. 그런 다음 프로그램을 MODFLOW 2005 프로그램 주입 디렉토리로 가리킵니다.

동일한 대화 상자에서 MT3DMS 프로그램 위치로 ModelMuse를 구성합니다. 그런 다음 모델 메뉴에서 MODFLOW 패키지 및 프로그램을 구성합니다. flow 옵션에서 Layer Property Flow 패키지가 선택되어 있는지 확인합니다.

Boundary conditions(경계 조건)에서 Specified head(지정된 머리)를 선택합니다. 그런 다음 CHD Time-Variant Specified Head package를 선택합니다. 다음으로 MT3DMS 및 BTN Basic-Transport 패키지를 선택합니다.

그런 다음 Mobile Species를 이산화탄소로 설정합니다. 이제 MODFLOW 옵션을 구성합니다. 모델 메뉴에서 MODFLOW 옵션을 선택하고 모델 단위를 설정합니다.

다음으로 MODFLOW 시간을 구성합니다. 모델 메뉴에서 MODFLOW 시간을 선택합니다. 360 길이의 응력 주기는 15일 동안 시뮬레이션을 실행합니다.

다음으로, MODFLOW 데이터 세트를 구성합니다. 데이터 메뉴에서 데이터 세트를 선택합니다. 그런 다음 관심 사이트의 데이터를 입력합니다.

Hydrology(수문학)의 경우 k 값을 3차원으로 입력합니다. MODFLOW 초기 헤드 및 MODFLOW 지정 헤드. MT3DMS의 경우 확산 계수, 이산화탄소, 초기 농도 이산화탄소 및 종방향 분산도를 입력합니다.

마지막으로 전역 변수를 편집합니다. 데이터 메뉴에서 글로벌 변수를 선택하고 현장에서 사용된 이산화탄소 포집률을 입력하고 초기 이산화탄소 농도를 입력합니다. 이제 시뮬레이션을 실행합니다.

위쪽 아이콘 표시줄에 있는 녹색 화살표를 눌러 시뮬레이션을 시작합니다. 그런 다음 메시지가 표시되면 입력 파일을 저장하면 시뮬레이션이 실행됩니다. 실행 후 파일 메뉴를 선택하여 데이터를 컴파일하고 내보낸 다음 내보내기를 선택한 다음 MT3DMS 입력 파일을 내보냅니다.

모델의 결과를 관찰하고 출력하려면 시각화 아이콘을 클릭합니다. 그런 다음 시뮬레이션을 선택하고 영향 구역 경계 값을 3D 좌표로 출력합니다. 테스트 현장에서는 과거 염소화 탄화수소 오염이 중앙 우물 클러스터 내에서 가장 높았습니다.

측정된 이산화탄소 생산량은 하루 0에서 34mg 사이였으며 과거 오염이 가장 높았던 중앙 우물 클러스터에서 가장 낮았습니다. PH 칼슘 및 기타 양이온 농도와 같은 현장 지구화학적 매개변수는 방사성 탄소 측정 해석에 편향될 수 있는 탄산염 용해를 나타내지 않았습니다. 후속 계산을 위해 2주간의 건기 측정치를 두 차례 평균화했습니다.

호흡과 방사성 탄소 측정은 두 주 동안 크게 다르지 않았다. 이산화탄소 용질 특성의 지하수 수력에 대한 이전 보고서를 사용하여 영향 지역 모델을 생성했습니다. 영향 지역 모델의 추정치를 사용하여 각 우물에서 염소화 탄화수소 대량 제거량을 계산했습니다.

궁극적으로, 부지 주변 근처의 우물은 염소화 탄화수소 분해와 이산화탄소 생성이 가장 높았으며, 모델은 이 관찰을 뒷받침했습니다. 이 절차를 시도하는 동안 신속하게 캡을 씌우고 대기와의 접촉을 최소화하여 대기 중 이산화탄소로 인한 오염을 최소화하는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 모든 희석제에는 용존 CO2를 제거하기 위해 불활성 가스를 뿌려야 합니다.

이 절차에 따라 현장 생지화학적 조건을 결정하는 것과 같은 다른 방법을 사용하여 현장 분해 속도를 제어하는 것과 같은 추가 질문에 답할 수 있습니다.