עמוק קבורים זרמי קרקעיים מייצגים את אחד ההולכים הסביבתיים העקשניים ביותר של פעילות תעשייתית.בניגוד לדליפות משטח או זיהום מים קרקעיים רדודים, הצנרת הללו לעתים קרובות מתגוררות עשרות עד מאות מטרים מתחת לדרגה, שבו יכולת ההתעצמות הטבעית של אדמה ומיקרובים היא מוגבלת, וכאשר החפירה המסורתית היא בלתי אפשרית מבחינה כלכלית או פיזית.

הבנת ההיקף והמורכבות של חללי מעמקים

זרמי עמוק contaminant בדרך כלל מקורם ממקורות נקודה כגון דליפת טנקים אחסון תת קרקעיים, צינורות תעשייתיים לא ממולאים, בארות הזריקה עמוקות, או פיסות מקריות של נוזלי שלב לא-אקזומי (DNAPLs) כמו כלורווונים וtar פחם. לאחר ששוחרר, כימיקלים אלה נודדים מטה דרך שברים ושכבות חדות עד שהם מגיעים ליחידה גיאופית, שבו הם עשויים להתפשט מאות שנים מאוחר יותר.

העומק של הצנרת הללו – לעתים קרובות מעל 30 מטר (100 רגל) ולעיתים מגיעים ל-300 מטר או יותר – יוצרת בעיה שונה לחלוטין בהשוואה לזיהום רדודה. בעומקים כאלה, רמות החמצן נמוכות, אוכלוסיות מיקרוביאליות הן דלות, ושיעורי הדבקות הטבעית איטיים. ריכוזי ריכוזי זיהום קיצוניים יכולים להישאר גבוהים לתקופות מורחבות, כי דילולציה ודימום הם מוגבלים יותר, שלושה כיוונים תת-ממדיים, ומורכבות של נחיתות בלתי צפויה, ופגיעה, ומורכבות, ומורכבות, ומורכבות של ניתוק, ומורכבות, ומורכבות של קדמית, ושפל, ומורכבות, ומורכבות, ומורכבות של נחיתות בלתי צפויה, ממרחקית, מעצימה, מעצימה, ומורכבות, מקשה יותר, ושפל, ושפל, עלולה לגרום לשבר, ומורכבות, מעצימה, ומורכבות של , וגמישות, ומורכבות של , עלולה להישאר גבוהה יותר, מקשה יותר, לשבר, ומורכבות של ⁇ , ומורכבות של שברירית, ומורכבות של שבריריות, עלולה להישאר גבוהה יותר, ומורכבות של ⁇ , ומורכבות של ⁇ , ומורכבות של ⁇ , ומורכבות של ⁇ , ומורכבות של

קונדומים עמוקים נפוצים כוללים trichloroethylene (TCE), tetrachloroethylene (PCE), פחמן tetrachloride, פוליכלוated biphenyls (PCBs), מתכות כבדות כגון chromium ועופרת, ותרכובות אורגניות שונות. רבים של חומרים אלה מסווגים כגובהם אנושי או סביר, תוך הפחתת דחיפות של אתרי ניקוי במים.

גילוי והתבוננות: לראות את החושך

לפני כל בחינה מחדש יכול להתחיל, מהנדסים חייבים למפות את המיקום, הריכוז והתנועה של הצנרת המקוטבת עם רמה גבוהה של ודאות.אך צנרת עמוקה קשה לשמצה לזהות ולעקוב אחר טכניקות חקירה סטנדרטיות - כגון משעממות אדמה ו ניטור היטב ההתקנה - כלומר יקר יותר מבחינה אקספונציאלית ומורכב יותר כמו עלייה חדה ל-100 מטרים דורשות השקיה כבדה, חפיסות מיוחדות, זהיר סביבתית, כדי למנוע ניהול חוצה גבולות.

הגבלות של פיקוח מסורתי

ניטור טיפוסי טוב רק דגימות מים מרווח עומק דיסקרטי.כדי לאפיין צנרת עמוקה, heterogeneous, עשרות או אפילו מאות בארות עשוי להיות נחוץ, כל אחד עולה עשרות אלפי דולרים.גם אז, התכווץ בין בארות יכול לעזוב כתמים עיוורים גדולים. מדידות ריכוז קונטנטי עלול להחמיץ כתמים חמים או נתיבי זרימה מועדפים, המוביל אל מפות צנרת לא שלמות או מטעה.

גיאופיזיקה ומסר מרוחק

שיטות גיאופיזיקה לא פולשניות כגון tomography התנגדות חשמלית (ERT), מכ"ם חודר קרקע (GPR), והדמיה הסיסמית הותאמת לחקירות תת-קרקעיות עמוקות.לדוגמה, ERT חוצה-hole יכול ליצור תמונות של רזולוציה גבוהה של שינויים התנגדות חשמלית הנגרמים על ידי זרמים מקודמים ללא קידוח נרחב.

טכנולוגיות ניטור בזמן אמת, כגון בשבאו אופטי ואלקטרוכימי חיישנים פרוסים ב-Holholes, מאפשרות מעקב מתמשך של ריכוזים contaminant.עם זאת, געגועי חיישן וסחף קליר נשאר מגבלות בסביבה תת-קרקעית קשה.הסוכנות להגנת הסביבה של ארה"ב (EPA) מספקת הדרכה על גישות ניטור מתקדמות, כולל שימוש במכשירים samplingive ו diffusives in the Moviess Assessments in the Moviess for aalytics Assessment in aalytics (FD).

טכניקות תיווך: חוזקות וחלשות

מגוון של שיטות גומלין מונדסיות כבר מיושם על צנרת עמוק contaminant, אבל אף אחד לא פתרון אוניברסלי. כל גישה אינטראקציה שונה עם הסביבה תת-קרקעית עמוקה, והצלחה לעתים קרובות תלויה גיאולוגיה ספציפית באתר, כימיה contaminant דרישות רגולטוריות.

מערכות של משאבה ו-Treat

משאבה-ו-טיפול (P&T) הייתה עבודת ההדקה של מי הקרקע במשך עשרות שנים. הגישה כרוכה בזריקת מים מזוהמים אל פני השטח, טיפול בו (בדרך כלל עם פחמן פעיל, פס אוויר, או חמצון כימי), ולאחר מכן פירוק מים נקיים או חיזוק מחדש של מים נקיים (לשיפור צנרת עמוקה, P&T דורש משאבות תת-מות, ספוגות קשות, בעוד שלעתים רחוקות יכול להפחית את הפחתת מטרות הפחתת זיהום האוויר הניידות).

באתרים עמוקים, עלויות P&T יכולות להיות מהססות בשל האנרגיה הנדרשת כדי להרים מים מעומק גדול, הצורך לנהל כמויות גדולות של מים מופקים, והפעולה המתמשכת ותחזוקה במשך עשרות שנים.

ב-Situ Chemical Oxidation (ISCO)

ISCO כרוך הזרקת חמצון חזק - כגון permanganate, persulfate, או מימן peroxide - ישירות לתוך האזור המזוהם למזהמים אורגניים ברמה כימית.החמצן חייב להיות מועבר לאזור היעד, אשר קשה עמוק, נמוך טווח בעיות, נמוך, חייב להיות חלל בזהירות כדי להבטיח, ואת החמצן יכול להיות מסוגל להגיב בהצלחה על ידי כמה סגסוגת חומר, 000, 000 זה יכול להיות מסוגל יותר על ידי ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

המונחים

ממינוף ביוקליזציה טבעי מתרחש או הציג microorganism כדי לשבור את contaminants.עבור צנרת עמוקה, ביו-remediation אנירובית הוא לעתים קרובות יותר קיימא מאשר תהליכים אירוביים כי תת-קרקעי עמוק חסר חמצן. Dechloring חיידקים יכולים להפוך את כלורבתים ספציפיים, אבל פיזור זמן הוא רק מגביר את הפחתת נזקי אלקטרו-מחדש (מחדש) על פני קרינת דלקים מתאימים.

טיפול נמרץ

שיטות התחדשות תרמית, כולל חימום התנגדות חשמלית (ERH), החילוץ אדים-enanced, חימום התנהגות תרמי, ניתן ליישם בעומק אם ניתן להעביר מספיק אנרגיה. ERH משתמש אלקטרודות מותקנות באדמה כדי לחמם את תת-קרקעי, להגדיל את הלחץ החוסן של contaminants והובלתם לתוך שלב פנוי עבור מיצוי.

ב-Situ ו-Exitu Solidification/Stabilization

עבור מתכות וכמה אורגנים של פיגור, ייצוב או ייצוב (S / S) יכול לטבול את contaminants על ידי ערבוב אותם עם כובלים כמו מלט או זבוב ash. Deep S דורש קידוח עמוק וזריקת הכבל תחת לחץ ליצור עמודות או בלוקים של חומר מטופל. בעוד זה להפחית את הניידות, זה לא להפחית את סך מוחלט של ביצועים חד-חמצני וארוכימיים של זרם בלתי-משמעי נותר יציב של מים יציב.

מחיר, זמן, ושיקום הרדלס

הנטל הכלכלי של התחדשות עמוקה של צנרת היא לעתים קרובות מזעזעת.אפיון האתר מקיף לבדו יכול לרוץ למיליונים של דולרים. תיווך בקנה מידה מלא עם P&T או טיפול תרמי יכול לעלות על 50 מיליון דולר עבור אתרים גדולים ועמוקים. החיים התפעוליים ארוכים הדרושים - לעתים קרובות 30 שנים או יותר - כלומר חישובים נוכחיים נטו חייבים לקחת בחשבון עבור אינפלציה, החלפת, שינויים פוטנציאליים בסטנדרטים עמוקים.

מסגרות תגמול משתנות על ידי סמכות שיפוטית, אך בדרך כלל דורשות כי ניתוק מגן על בריאות האדם והסביבה. בארצות הברית, התגובה הסביבתית הכוללת, הפיצויים וחוק האחריות (CERCLA) וחוק השימור והשיקום של המשאבים (RCRA) שולט ברוב המגבלות החמצמות של ניקוי הצנרת (CA) לעתים קרובות, המטרה היא להפחית את רמות זיהום המרביות (L) עבור מים, אפילו לא ניתן להשתמש בהם באופן קיצוני).

שמירה ארוכת טווח של זרמים עמוקים שלא ניתן לשחזר באופן מלא נותר אתגר קריטי.יתכן שמפלגות אחראיות יידרשו לשמור על מערכות מעקב ומערכת טיפול ללא הגבלת זמן, יצירת התחייבויות פיננסיות תמידיות.ה-FLT:0.U.S. Government Accountability OfficeFLT:1 הדגיש כי אתרי Superfund רבים עם זיהום מים עמוק לעולם לא יצליחו להשיג סטנדרטים גדולים ללא פריצות דרך טכנולוגיות.

טכנולוגיות מתפתחות וגישות חדשניות

בהתחשב במגבלות של שיטות קונבנציונליות, חוקרים ומתרגלים מפתחים כלים חדשים כדי לטפל בצנרת עמוקה יותר ביעילות ובעלויות נמוכות יותר.

ננומטרי Zero-Valent Iron (nZVI)

הזרקת חלקיקים של ברזל אפס-שווה לתוך תת-קרקעי יכול לספק שטח משטח תגובתי מאוד עבור מצמצם באופן הפחתה של כלור ומתכות מרתיעה. כי חלקיקים הם קטנים מספיק כדי לנסוע דרך חללים פוחים ואפילו להיכנס שברים, הם יכולים להיות מועברים באמצעות הזרקות ללב של ניסויים שדה עמוק הראו תוצאות מבטיחות, אבל עדיין להיות מייצבים על ידי ציפויים מהירים, אבל יכול להיות ממוקדים על ידי חומרים מייצבים, על ידי צינורות, על ידי מינרלים אחרים, הם יכולים להיות ממוקדים, על ידי מינרלים, על ידי מינרלים, הם יכולים להיות ממוקדים, אבל הם יכולים להיות ממוקדים, על ידי מינרלים, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000

המונחים: Electrokinetic Remediation

אלקטרוקינוטיקות מתייחסות זרם ישיר ברמה נמוכה על פני אלקטרודות המותקנות באדמה.שדה החשמלי גורם לתנועת מים נפוחים (אלקטרוניקה) וצלים (החשמל), אשר יכולים לטאטא הן מתפזרים חלקיקים קולונואידים כלפי בארות איסוף. שיטה זו יכולה להיות יעילה בקרקעות בעלות נמוכה, לעתים קרובות היווצרות מאוד במקומות שבהם גרורות עמוקות שוכנות, עם זאת, ולהגדיל את עלויות האנרגיה הגדולות.

Fracture-Matrix Characterization and Modeling

הרבה אקטריטים עמוקים הם היווצרות סלעים שבורים.הבנת כיצד contaminants לנוע בין שברים לבין ממטריקס הסלע שמסביב הוא חיוני לחיזוי התנהגות צנרת ועיצוב ניתוק.מודלים חדשים - כגון סימולציות פירוק (DFN) - לאפשר למהנדסים למקד טוב יותר נקודות הזרקת היעד והערכה של זמני ניקוי.

Phytoremediation ו- Wetlands

בעוד בדרך כלל מוגבל למעמקים רדודים, גישות היברידיות המשלבות משאבה עמוקה של מים מזוהמים במערכות טיפול על פני השטח נטועים עם צמחי hyperaccumulator יכולים למעשה להסיר מתכות וכמה אורגנים לאורך תקופות ארוכות.

מחקרים: שיעורים מהשדה

בחינת פרויקטים של טיהור עמוק בעולם האמיתי מגלה את המורכבות והרווחים הגבוהים הכרוכים.

אתר הנסון, וושינגטון

בצוואה הגרעינית של הנפורד, אזור עמוק של vadose האזור contamination מפסולות רדיואקטיביות וכימיקליות מאיים על נהר קולומביה הבסיסית בזיליקה אל אקוויפר.מחלקת האנרגיה של ארה"ב הוציאה מיליארדי אנשים המאופיינים ומחניק מאות קילומטרים רבועים של זיהום עמוק.טכניקות כגון מיצוי אדמה ועיבוד עמוק שימשו, אבל הסולם שלה, יחד עם פיקוח פלילי ומניעה של האן, לראשונה, יש צורך מרכזי בהשפעה מוגבלת של הנקה.

MCAS Tustin, קליפורניה

בתחנת חיל הנחתים לשעבר, צנחן TCE משתרע על פני יותר מ-200 מטרים עמוק באגן המים של מחוז אורנג ' קאונטי.הצי יישמה תרופה משולבת של P&T ו- ISCO עם פיקוח טבעי של יותר מ -200 מטרים עמוק באגן המים של מחוז אורנג 'מחוז אגן אגן אגן אגן אגן אגן, אך נקודות חמות יש לזכור כוללים את החשיבות של אופי אתר גבוה לפתרון אזורי שבר ואת הצורך להתאים את הזמן הזה אפילו עם החידושים אינטנסיביים.

לצורך ניתוח מפורט של אתרים דומים, פורטל האינטרנט של FLT:0CLU-IN 1 פורטל פורטלים 1FLT המנוהל על ידי EPA מספק שפע של מחקרים מקרה ועובדות טכנולוגיה.

תחזית עתיד: Integrating Disciplines and Technologies

היערכות עמוקה של צנרת לא תחזיר לעולם אתרים לתנאי prise. במקום זאת, המטרה היא לעתים קרובות לנהל סיכונים - צמצום ריכוזים לרמות מקובלות ולמנוע חשיפה באמצעות שימוש במים קרקעיים או חדירה. Achieving זה דורש גישה רב תחומית המשלבת גיאולוגיה, גיאוכימיה, הידרוגולוגיה, מיקרוביולוגיה, הנדסה.

החלטות מדיניות חשובות גם: אימוץ תקני ניקוי כי הם מבחינה טכנית אמין וחסכוני, בעוד עדיין מגן על בריאות וסביבה, יכול להאיץ את ההתקדמות. עידוד חדשנות באמצעות תוכניות מחקר פדרליות ומדינתיות - כגון FLT:0 EPA של מחקר קרקעיות מחקר רצפה של מחקר FLT:1 - מסייע לדחוף טכנולוגיות מבטיחות מהמעבדה לשדה.

מניעת, כמובן, נותרה האסטרטגיה היעילה ביותר.כפי שרשתות תעשייתיות מובנות וחדשות נבנות, המכילות כימיקלים במקור באמצעות מעצמה משנית, מערכות טיפול מודרניות, ותובנות רגולטוריות יכולות למנוע היווצרות של הצנרת העמוקה שתעמיס על הדורות הבאים.

עמוק קבורים צנרת לבחון את הגבולות של ההבנה המדעית והיכולות הטכנולוגיות שלנו.בעוד שאף שיטה אחת לא מציעה פתרון שלם, השילוב של אופי זהיר, ניהול הסתגלות וטכנולוגיות מתפתחות מספק דרך קדימה. על ידי שיתוף ידע באתרים ודיסציפלינות, הקהילה הסביבתית יכולה להמשיך להגן על משאבי קרקע ולצמצם את ההשפעה המתמשכת של פרקטיקות תעשייתיות קודמות.