BODEM
C1. Bodemsanering: fysico-chemische aspecten
1.1 Inleidende begrippen
Eigenschappen van de bodem
Bodem
- grond (vaste deel)
- grondwater
- bodemlucht
onverzadigde zone (vadose = grond +
bodemlucht)
verzadigde zone (grond + grondwater)
capillaire opstijgzone
Door schommelingen in het grondwaterpeil kan het overgangsgebied afwisselend in de verzadigde
en de onverzadigde toestand verkeren
Je moet een onderscheid maken tussen de grond, het bodemwater en de bodemlucht. Water gaat
beginnen opbouwen als het stoot op een verzadigde grond (grondwater). Verzadigde bodem,
onverzadigde bodem en dan daartussen heb je een soort capilaire stijging = de grondwaterlaag.
Deze laag schommelt met de seizoenen. De bodem bestaat uit korrels die een bepaalde afmeting
hebben → zo worden ze in klassen verdeeld.
● Worden uitgezet op een soort textuurdriehoek: de fracties zijn bepalend om te zien wat voor
soort grond je hebt (fracties van klei, leem en zand)
● De meeste bodems in Vlaanderen zijn niet homogeen
Bodemopbouw
Korrelgroottefracties
- Klei: < 2 µm
- leem : 2 - 50 µm (silt)
- zand : 50 - 2 000 µm
- grind : > 2 mm
bodemtextuur : textuurdriehoek
Bodemopbouw homogeen of heterogeen, gelaagdheid
Elke bodem is uniek
,Stroming grondwater
Richting: Grondwater volgt de helling van het terrein → stroom van hoge naar lage gebieden =
HYDRAULISCHE GRADIËNT: (Z1 -Z2 /L). Gradient = verschil in hoogte tussen punt 1 en 2 gedeeld door
de lengte. Hoe groter hoe sneller het gaat stromen.
Snelheid: De wet van Darcy: hoe groter de helling van het grondwater, hoe sneller de stroom, maar
er wordt ook gekeken naar de doorlaatendheid van de bodem omdat dit ook een effect gaat hebben
op de snelheid van de stroom. Door grintbodems gaat water heel snel stromen, door klei vrij traag →
water kan er moeizamer door.
● Grondwater stroomt door
○ De hydraulische gradiënt
○ Doorlatendheid (wet van
Darcy/hydraulische
conductiviteit)
■ vx = K.(Z1 -Z2 )/L met K =
doorlatendheid (m/dag)
■ doorlatendheid is
bepaald door pakking en
porositeit
(poriënvolume/totaal V)
Verontreiniging
Groepen van verontreiniging met gelijkaardig
gedrag en gelijkaardige aanpak van sanering
● Vluchtige organische stoffen VOS:
○ BTEX en VOCL
● Half-vulchtige organische stoffen SVOS
○ Niet vluchtig bij kamertemperatuur
○ Minerale olie
● Zware metalen (Hg, Pb, As, Cd, Zn, Ni, Cu, Cr)
● Overige anorganische verbindingen: cyaniden & zuren)
● Explosieven: nitroaromaten
● Herbicieden & pesticieden
Vaak combinaties van verontreinigingen uit diverse afvalstromen
Stofeigenschappen
● Vluchtigheid
○ Dampspanning
○ Temperatuur
● Oplosbaarheid in water
, ● Verdeling tussen verschillende milieucompartimenten → verdeling over water en gasfase
○ Bepaald door wet van Henry: de concentratie van de stof in de waterfase is
evenredig met de concentratie in de gasfase maal een bepaalde coefficient.
Hierdoor kan je gaan berekenen hoeveel stoffen je in de lucht verwacht bij een plek
waar er watervervuiling is.
○ Cg = H(T) * Cl
● Soortelijk gewicht
● Biologische afbreekbaarheid/omzetbaarheid
○ Veel verontreiniging zijn vatbaar voor biologische afbraak, gebeurt vaak
exponentiëel
○ dC/dt = -kb * C
● Chemische omzetbaarheid
○ Delen uit de bodem zelf gaan reactief zijn die ervoor gaan zorgen dat de stof gaat
afbreken (eg hydrolise)
● Thermische stabiliteit
○ Eg. cyanide
● Elektrishce lading
○ Eg Cd is positief geladen en zal binden aan de negatieve bodemdelen → zal door de
bodem geadsorbeerd worden.
● Fysisch voorkomen → rekening houden met de eigenschappen van de verschillende stoffen
Sorptie
● » Kd = Cs /Cl → adsorptie-desorptie-evenwicht vast-vloeistof
● » Kd = Koc * foc → sorptie aan organisch materiaal
○ (foc = fractie organische koolstof in de bodem)
● » Ko/w → octanol (hydrofoob) / water (hydrofiel) evenredig met Koc experimenteel te
bepalen
● Adsorptie wordt bepaald door de fractie van organische stof in de bodem. Hoe meer
koolstof hoe sterker een verontreiniging zich gaat binden aan de bodem
○ Evenwicht dat wordt bepaald door de fractie aan organische koolstof
● Kleigehalte bepaald hoe sterk een stof zich gaat binden aan de bodem
○ Kleimineralen vaak negatief geladen en gaan elektrostatisch de positief geladen
metalen binden
○ Hoe meer klei in een bodem hoe hoger de adsorbtie van een bodem
Gedrag van verontreiniging in de bodem
● Stoffen in de microporiën worden sterker gebonden dan stoffen die oppervlakkig zijn
geadsorbeerd →Een oude verontreiniging is moeilijker te verwijderen
○ Hoe ouder de verontreiniging, hoe sterker die verontreiniging gebonden is en hoe
moeilijker het is om die te verwijderen
○ Door adsorptie aan bodemdeeltjes wordt verspreiding van verontreiniging vertraagd
t.o.v. de stromingssnelheid van grondwater
● Verontreinging zal onderhevig zijn aan doorspoeling en zal tot aan het grondwaterkomen,
die zal dan mee verder stromen en kan dus andere bodems gaan verontreinigen
○ Hangt af van
, ■ Stroomsnelheid grond water
■ Verontreiniging zal binden aan de grond waardoor de verontreinigende
deeltjes trager zullen vloeien dan het grondwater → heeft dus een
retardatiefactor (vertraging). Hoe sterker het zich adsorbeerd aan de bodem
hoe groter de retardatiefactor
● = mate van adsorbtie
■ Porositeit van de bodem
○ vertraagde migratiesnelheid van de verontreiniging (vc)
■ vc = vx /R met vx = snelheid van het grondwater
○ Retardatiefactor
■ » R = 1 + pb.Kd/n met pb = bulk densiteit (g/cm³) en n = totale porositeit
Voorkomen verontreiniging bodem
● Evenwicht tussen
○ Voorkomen in de bodemlucht
○ Aanwezigheid onder opgeloste vorm in het grondwater
○ Adsorptie aan de bodemdeeltjes (vaste fase)
○ Vloeibaar puur product (typisch organische stoffen)
○ Chemische neerslagen (bv zouten van metalen)
● Puur product ontstaat als er heel veel verontreiniging is waardoor het niet volledig kan
adsorberen aan de bodem: puur product als concentratie > oplosbaarheid in water
○ Als het vloeibaar is → 2 soorten puur product
■ Zal afzakken tot diep in de bodem tot aan een soort barrière-laag vaak een
grondwaterlaag en vormen een drijflaag
● Hetgeen dat niet gaat oplossen gaat boven het water blijven drijven
omdat het lichter is dan water (eg benzine)
● Light Non Aqueous Phase Liquid (LNAPL), vb.
Petroleumkoolwaterstoffen
●
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller antonmartens. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $9.23. You're not tied to anything after your purchase.
