文摘gydF4y2Ba

通过增强生物降解Hydrocarbon-contaminated含水层可以成功矫正。然而,gydF4y2Ba原位gydF4y2Ba监测治疗的压强计是昂贵的和侵入性和可能不足,提供的信息资料,仅限于垂直离散位置。另一种方法是为了提高测试的可靠性监控。地球物理方法,电阻率(ER)和激发极化(IP),结合气体分析,有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba浓度,其碳同位素比率,开发一个微创的方法监测增强碳氢化合物的生物降解。领域实施的监测方法,持续从2014年2月到2015年6月,在BTEX-polluted站点进行有氧生物处理。地球物理监测显示了更多的导电和收费区域对应于污染区。在这方面,高有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba碳排放测量同位素的签名证明公司的主要来源gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba在这个网站上是碳氢燃料的生物降解。除此之外,地球化学和地球物理数据在一年多的进化似乎显示细菌活动的季节性变化。结合地球物理与气体分析因此承诺提供一种新的方法gydF4y2Ba原位gydF4y2Ba监控。gydF4y2Ba

1。介绍gydF4y2Ba

石油烃泄漏和意外泄漏通常发生在生产、炼制、运输和存储的石油。石油碳氢化合物释放到环境中造成损害生态系统(gydF4y2Ba1gydF4y2Ba和水土资源gydF4y2Ba2gydF4y2Ba]。增加对饮用水的需求与人口增长和耕地需要有效的修复技术处理污染和减少敌意对健康和环境的影响。gydF4y2Ba原位gydF4y2Ba修复技术,如强化生物修复被证明是有效的清理污染(gydF4y2Ba3gydF4y2Ba,gydF4y2Ba4gydF4y2Ba]。强化生物修复涉及的营养或电子受体对地下环境加速自然生物降解过程降低碳氢化合物(gydF4y2Ba5gydF4y2Ba]。由于潜在的成本节约gydF4y2Ba原位gydF4y2Ba技术比传统gydF4y2Ba非原位gydF4y2Ba技术,有一个经济利益为商业提供者使用增强的生物修复(gydF4y2Ba6gydF4y2Ba]。然而,这些过程保持部分未开发的,主要是因为他们的gydF4y2Ba原位gydF4y2Ba土壤监测、之前、期间和之后治疗操作,通常是昂贵的和技术挑战。事实上,重要的地下异质性存在,传统侵入地下水采样活动可以获得相关信息不足限制他们昂贵的监测在离散位置压强计。新的监控工具需要克服这些限制,使强化生物修复更加可靠和健壮的、以及经济上的竞争力。gydF4y2Ba

先前的研究表明,geoelectrical技术,特别是电阻率(ER)和激发极化(IP),可以用来检测lnapl的存在(轻非水相液体)gydF4y2Ba7gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba10gydF4y2Ba)以及监控他们的生物降解的影响gydF4y2Ba11gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba14gydF4y2Ba]。生物降解过程修改地面电气性能,因为他们改变biophysicochemical地下的条件:(i)细菌修改局部氧化还原条件下,诱导自然电位(SP)的变化gydF4y2Ba15gydF4y2Ba];(2)微生物活动可以产生有机酸和/或碳酸影响孔隙水的电导率,修改同步和正交导(gydF4y2Ba16gydF4y2Ba];(3)在微生物生长和生物膜的形成,生物堵塞毛孔可能改变孔隙率和渗透系数,增加电荷的存储(gydF4y2Ba17gydF4y2Ba,gydF4y2Ba18gydF4y2Ba]。因此,ER和IP不干扰预计将是有效的工具来监控强化生物修复。gydF4y2Ba

一些研究实现geoelectrical方法描述hydrocarbon-contaminated网站在生物降解(gydF4y2Ba19gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba22gydF4y2Ba),但只有少数应用这些方法长期监测或证明强化生物修复的效率gydF4y2Ba23gydF4y2Ba]。这些先前的现场研究表明,ER和IP是高度敏感biophysicochemical过程与生物降解有关。然而,地球物理数据的解释仍然是具有挑战性的部分是由于几个因素可能导致观察到的电气响应(金属颗粒或粘土,例如)和/或影响的电气响应时间的函数(含水饱和度和温度的变化)。这就是为什么geoelectrical方法常用于结合地球化学测量(温度、酸碱度、氧化还原电位、水电导率和溶解氧含量)来检测变化的土壤和地下水的化学和物理性质。目标是最小化压强计的使用,微生物活动紧随其后的是研究气体排放到地面。事实上,有氧降解烃类的结果生产有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba(gydF4y2Ba24gydF4y2Ba]。由于其有限的溶解度(在碱度饱和地下水),有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba气体会迁移到地面和水面有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba通量可以直接与生物降解强度。与此同时,这个公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba同时生产发生自然根和土壤微生物呼吸。因此,能够量化的工具有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba来源也是必要的。碳稳定同位素分析(的比例gydF4y2Ba^13gydF4y2BaC /gydF4y2Ba^12gydF4y2BaC)使用石油烃同位素签名是区分(范围从18到−−34gydF4y2Ba与维也纳小便迪箭石或VPDB [gydF4y2Ba25gydF4y2Ba从其他含水层组件]):例如,碳酸盐矿物之间有一个签名+ 2−12gydF4y2Ba与VPDB [gydF4y2Ba26gydF4y2Ba)和CgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba植物(使用卡尔文或C的植物gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba碳固定的周期)产生有机物与同位素签名−附近25gydF4y2Ba5gydF4y2Ba与VPDB [gydF4y2Ba25gydF4y2Ba,gydF4y2Ba27gydF4y2Ba,gydF4y2Ba28gydF4y2Ba]。此外,细菌可以诱导碳同位素分馏时优先使用较轻的同位素gydF4y2Ba^12gydF4y2BaC(由于较低的能量需要打破分子内债券)(gydF4y2Ba29日gydF4y2Ba]。一些研究公司联系在一起gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba生产与实验室污染物降解率gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba32gydF4y2Ba和污染场地点gydF4y2Ba33gydF4y2Ba]。一些研究人员已经研究了CO的同位素特征gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba从石油碳氢化合物好氧生物降解和溶解无机碳来支持他们的分析(gydF4y2Ba34gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba38gydF4y2Ba]。结果反映的困难肯定将有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba产生的污染物与生物降解从可能的干扰背景有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba在田间条件下。公司的其他自然资源gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba、植物根呼吸浅沉积物和碳酸盐溶解在地下沉积物中,必须考虑在田间试验(gydF4y2Ba25gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

整合geoelectrical方法和气体分析可以帮助开发一种微创技术,一个小地球化学采样压强计为了监控增强碳氢化合物的生物降解。这些工具以前测试在实验室规模sand-columns以甲苯为模型污染物和外生菌株(gydF4y2Ba39gydF4y2Ba]。列的研究的有前景的结果允许实现现场监控策略。该网站是一个加油站,汽油和柴油燃料泄露十八年前。反应性障碍提供必要的氧气含水层为了刺激2014年4月以来的有氧细菌的过程。Geoelectrical测量和ER和IP调查,以及有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba做了分析,从2014年2月到2015年6月在这个地点上。gydF4y2Ba

2。材料和方法gydF4y2Ba

实验被实施在一个加油站在16个月时期,从2014年2月到2015年6月。网站的初步表征(基线后,2014年2月),和开始的氧化反应障碍2014年4月,进行长期监测。gydF4y2Ba

网站已经具备监督延时电特性的变化的地下电阻率(ER)和时域诱导分化(TDIP)系统的二维断层。这监控结合常规有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba通量测量及其碳同位素比率在地面。gydF4y2Ba

间接监测完成与几个在不干扰压强计评估调查分析:(i)的测量污染物浓度和碳同位素签名的芳烃和(2)监测地下水的物理化学性质与调查。gydF4y2Ba

2.1。网站描述gydF4y2Ba

网站的研究是一个加油站,汽油和柴油燃料泄露1997年(图gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)。它仍在活动,但前柜安装(污染源)就被拆掉了。几个压强计钻了先前的研究在这个网站。这些研究表明,gydF4y2Ba(我)gydF4y2Ba地面是主要由淤泥和粘土:第一层(厚度从0.5到3.5米)制成的回填棕色泥浆,通常含有砾石,紧随其后的是一个接一个的肥沃的地层、砂体的不同程度,甚至与石灰岩砂质粘土或磨石块(直到5到7.5米深);然后泥质灰岩夹层之间的薄层砂质粘土;gydF4y2Ba(2)gydF4y2Ba地上有一个低渗透(10gydF4y2Ba^{−6gydF4y2Ba}和10gydF4y2Ba^{−7gydF4y2Ba}m / s);gydF4y2Ba(3)gydF4y2Ba流的方向西北;gydF4y2Ba(iv)gydF4y2Ba地下水位深度介于2.5和4.5之间,取决于季节(冬季、夏季);gydF4y2Ba(v)gydF4y2Ba碳氢化合物的存在区域前柜的安装和苯的分数,甲苯、乙苯和二甲苯(BTEX)代表一个顺向污染物(图的一部分gydF4y2Ba1gydF4y2Ba);gydF4y2Ba(vi)gydF4y2Ba有自然衰减的迹象(烃降解),证明细菌菌群的存在,如缺乏溶解氧,匹配BTEX羽在水里(gydF4y2Ba40gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba生物修复的一个重要限制因素碳氢化合物污染的土壤是缺乏氧气支持微生物活动(gydF4y2Ba41gydF4y2Ba,gydF4y2Ba42gydF4y2Ba]。注入水HgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba被选中的方法来克服这个限制,促进有氧代谢过程。gydF4y2Ba

可渗透反应屏障4米的深度gydF4y2Ba35米长gydF4y2Ba宽1.5米实施停止羽迁移(图gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。现场配备3抽水井只是上游的障碍,3注水井的障碍,和2注水井只是下游的障碍。注入水透过积极的木炭。过滤后,稀释HgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba添加到处理过的水和含氧水注入的障碍,通过3注水井,割缝从−2−4 m为了提供氧气的上部水位。这一障碍(10的渗透率gydF4y2Ba^{−3gydF4y2Ba}m / s)允许治疗液的均匀分布。最后的最后部分含氧水注入2水井下游屏障,割缝从6到−−8 m,将氧气水位的最深处。成立于2014年4月促生。gydF4y2Ba

2.2。电地球物理测量gydF4y2Ba

地球物理方法是获取信息的标准工具体积分布的地下岩石和流体的物理性质。几个电气方法测量电特性的地面,两人使用:电阻率(ER)和时间域激发极化(TDIP)。gydF4y2Ba

在一个典型的测量,使用四个电极。ER仪表措施潜力之间的差异对电极,在势的结果从目前应用的两个电极之间的仪器。通过测量电极与现有及潜在在许多不同的位置,一个可以收集足够的数据,允许建设的电阻率剖面(地球的2 d切片)。gydF4y2Ba

而ER孔隙流体电阻率敏感(因此总溶解固体或离子强度),IP方法措施的电容行为地下,这很大程度上取决于矿物表面的性质。不同的研究显示IP的敏感性矿物沉淀和变化发生pore-grain接口,在生物反应(gydF4y2Ba12gydF4y2Ba]。TDIP使用相同的测量仪器,测量。这里,交替注入电流。减少感应电压的测量计算荷电率,这是地面储存电荷的能力。以后,在这篇文章中,规范化的荷电率(定义为荷电率除以电阻率大小)将计算自由的荷电率变化的电阻率(gydF4y2Ba43gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

两个时域ER和IP配置文件进行了研究。概要文件的定位是根据污染物运移和执行障碍位置:这两个档案穿过羽,一个是垂直于障碍,和其他平行,下游屏障(图8米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

垂直剖面葬永久在50厘米的深度。视电阻率和极化率测量是用一个系统获得60不锈钢电极:30电极,以一个恒定间隔为4米,是致力于电流注入,和其他30日,4米的间距,被用于潜在的测量,以避免电磁(EM)耦合效应。两组电极处理交错,所以,每个电极以恒定间隔2米。达到良好的横向分辨率,避免电磁耦合效应,取向阵列应用于获得假剖面的视电阻率和极化率。Syscal R1 +(从虹膜仪器©,奥尔良,法国)被用于这项研究。测量每两天连续进行。平行于屏障,第二个配置文件是一个临时的概要文件。它包含在48电极1 m。测量每两个月进行一个Elrec Pro(虹膜仪器、奥尔良、法国)。gydF4y2Ba

执行延时ER和IP测量后,电力数据分析了三个阶段:gydF4y2Ba(我)gydF4y2Ba最初的异常数据过滤通过排除法:gydF4y2Ba(一)gydF4y2Ba当前的gydF4y2Ba马;gydF4y2Ba(b)gydF4y2Ba潜在的gydF4y2BamV;gydF4y2Ba(c)gydF4y2Ba明显的荷电率gydF4y2Ba;gydF4y2Ba(d)gydF4y2Ba错误gydF4y2Ba%(电阻率测量)和gydF4y2Ba%(荷电率测量);gydF4y2Ba(2)gydF4y2Ba的四极常见的所有数据集选择;gydF4y2Ba(3)gydF4y2Ba进行数据处理与RES2DINV软件(gydF4y2Ba44gydF4y2Ba),在延时模式。过程是基于几个迭代比较测量数据与模型计算的软件为每个时间序列数据集。这一过程能使获得二维电阻率和极化率部分分布在每一个时间。以下设置是用来定义的类型约束应用延时反演过程中:gydF4y2Ba(一)gydF4y2Ba的相对重要性给予最小化模型之间的差异在不同的时间由延时控制阻尼因子。的值为0到5可以普遍使用:如果使用的值为0,不同的时间序列数据集的反演将独立开展;如果使用值为1,等于体重会减少模型之间的差异在不同的时间;更大的阻尼因子的价值力量不同的时间模型更相似。一些以前的测试后,选择3的值。gydF4y2Ba(b)gydF4y2Ba时差粗糙度过滤器之间的“平滑变化”是时间模型。gydF4y2Ba(c)gydF4y2Ba迭代的最大数量是5。gydF4y2Ba

2.3。有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba分析:排放通量和碳同位素比率gydF4y2Ba

geoelectrical测量结合有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba分析。的测量有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba射流在地面演示发生和有氧碳氢化合物的生物降解率(gydF4y2Ba33gydF4y2Ba]。然而,确定该方法的准确性,contaminated-derived土壤呼吸必须有别于化学mineral-carbonates从自然土壤呼吸,造成死亡生物降解有机物和植物根呼吸。gydF4y2Ba

有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba由化石烃降解可能是区别于其他进程所产生的基于碳同位素组成特征的源材料,和/或分离的微生物的新陈代谢。事实上,碳同位素有限公司的签名gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba达到污染物和它可以伴随着显著的碳同位素分馏(gydF4y2Ba37gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

稳定同位素比率代表了丰富的稀有同位素对丰富的同位素(gydF4y2Ba^13gydF4y2BaC /gydF4y2Ba^12gydF4y2BaC)。由于稍有差异的分析,比较是常见的同位素比值测量未知样本与标准物质;这导致三角洲符号:gydF4y2Ba 与gydF4y2Ba(gydF4y2Ba45gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba浓度和gydF4y2Ba同位素比例制作有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba高分辨率激光红外光谱仪测量,称为精神(光谱仪红外吗gydF4y2Ba原位gydF4y2Ba对流层)和由LPC2E (CNRS、奥尔良、法国)。这种光谱仪是一种适应的原始精神,描述Guimbaud et al。(2011)gydF4y2Ba46gydF4y2Ba)和用于温室气体排放空接口(gydF4y2Ba47gydF4y2Ba,gydF4y2Ba48gydF4y2Ba),由量子级联激光器使用的实现gydF4y2Ba^12gydF4y2Ba有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba和gydF4y2Ba^13gydF4y2Ba有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Baro-vibrational线。的不确定性gydF4y2Ba确定现场部署的0.4gydF4y2Ba。适应精神的完整描述gydF4y2Ba^13gydF4y2BaC /gydF4y2Ba^12gydF4y2Ba碳同位素比量化有Guimbaud et al。gydF4y2Ba49gydF4y2Ba]。光谱仪直接与一个封闭的积累室上设置永久性PVC圆筒环(直径= 30厘米)陷入土壤测量有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba排放通量和gydF4y2BaδgydF4y2Ba^13gydF4y2Ba(有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba)。PVC领内的地表植被被清除(草、根)/ 15厘米深度。在网站上我们有21个测点,上游,下游,反应屏障(图gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。2014年2月以来每两个月进行测量。gydF4y2Ba

2.4。地球化学监测压强计gydF4y2Ba

评估间接监测增强的生物修复、化学分析水样本中每两个月监测压强计。这些BTEX BTEX浓度和碳同位素比率是衡量。此外,一些压强计探头连续测量水位的水平,温度、电导率和氧气呼吸,在监测压强计(表gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

3所示。结果gydF4y2Ba

3.1。基线特征gydF4y2Ba

基线特征包括氧气注入前收集数据集(2 - 2014)。gydF4y2Ba

3.1.1。地球物理数据gydF4y2Ba

图gydF4y2Ba3gydF4y2Ba显示了永久结果概要2014年3月。此概要穿过屏障(度量点51米),在靠近几个压强计(P5,从北到南:Pz12 Pz7, P3, Pz24, P1和Pz4)的位置绘制于图gydF4y2Ba3gydF4y2Ba。临时配置文件位于8 m下游的障碍和重叠两个压强计(从西向东:Pz24和P2,人物gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

永久的电阻率层析成象概要显示40到80Ω电阻率gydF4y2Ba米,6米,这对应的sandy-loamy层含水层。从6米深度,电阻率较小(< 20ΩgydF4y2Ba米),这也许是与砂土水平有关。临时的断层剖面显示相同的电阻率范围试点以来网站相当均匀。然而,地区耐较少(< 30ΩgydF4y2Ba米)1.5至6米深度,也可以发现在两个配置文件:gydF4y2Ba(我)gydF4y2Ba50和72度规点之间永久的概要文件。gydF4y2Ba(2)gydF4y2Ba度量分7和14米之间;16和25米;和29和42米,临时配置文件。gydF4y2Ba关于标准化的荷电率断层扫描(荷电率除以电阻率)的值的范围在0.025到1 / m女士和规范化的荷电率较高的区域(> 0.2 mS / m)与低电阻率区。这些标准化的荷电率异常对应极化效应。永久的概要,规范化的荷电率相当高6米深度。这证实了粘土的存在,非常收费,在这些深度。gydF4y2Ba

根据地球化学数据(图gydF4y2Ba1gydF4y2Ba),这些异常的本地化(高标准化的荷电率和低电阻率)与碳氢化合物污染区,下游前柜安装在顶部的水位,自然生物降解产生导电副产品和计费细菌大量(有机碳源的距离)。gydF4y2Ba

3.1.2。精神的数据gydF4y2Ba

图gydF4y2Ba5gydF4y2Ba显示的地图测量有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba排放和碳同位素比率在2014年2月。有相当高有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba排放在这个地点上,约3.8gydF4y2BaµgydF4y2Ba摩尔gydF4y2Ba米gydF4y2Ba^{−2gydF4y2Ba} 年代gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba},尽管这一事实,在寒冷的时期(December-March),气体通量可能很低(gydF4y2Ba50gydF4y2Ba,gydF4y2Ba51gydF4y2Ba]。这些结果符合那些发现Sihota et al。(2011)gydF4y2Ba33gydF4y2Ba),平均有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba射流与污染物降解hydrocarbon-contaminated区内约为2.6gydF4y2BaµgydF4y2Ba摩尔gydF4y2Ba米gydF4y2Ba^{−2gydF4y2Ba} 年代gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}。此外,测量gydF4y2BaδgydF4y2Ba^13gydF4y2BaC(有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba),介于−22.2gydF4y2Ba0.4gydF4y2Ba和−28.8gydF4y2Ba0.4gydF4y2Ba与VPDB(平均−25.3gydF4y2Ba3gydF4y2Ba),相比是非常消极的gydF4y2BaδgydF4y2Ba^13gydF4y2BaC的大气有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba(约11−gydF4y2Ba与VPDB,离地面1米)和区分gydF4y2BaδgydF4y2Ba^13gydF4y2BaC公司的gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba从植物呼吸(−28岁左右gydF4y2Ba与VPDB [gydF4y2Ba25gydF4y2Ba,gydF4y2Ba27gydF4y2Ba,gydF4y2Ba28gydF4y2Ba])。这是一个迹象表明天然碳氢化合物的生物降解。事实上,在生物降解过程中,有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba附近有一个同位素签名的碳源,这是很消极的化石有机碳(范围从23−−29吗gydF4y2Ba与VPDB BTEX的网站(gydF4y2Ba40gydF4y2Ba])。gydF4y2Ba

3.2。一年的生物刺激后清理工作进展gydF4y2Ba

图gydF4y2Ba6gydF4y2Ba介绍了BTEX(苯、甲苯、乙苯和二甲苯)浓度随时间为4压强计,2014年2月之间屏障前两个月(激活),2015年4月(一年后屏障激活)。有增加污染物浓度的再活化污染物在屏障建设。BTEX的排放可能有显著放缓下游氧扩散障碍:它被迅速消耗和HgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba无法避免细菌增加压力。一年后促生的开始,只有一个小苯和甲苯浓度下降。gydF4y2Ba

3.3。一年的电子监控gydF4y2Ba

障碍激活之前,可以定位区域的自然生物降解永久和临时配置文件(数据gydF4y2Ba3gydF4y2Ba和gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)。图gydF4y2Ba7gydF4y2Ba显示电子数据在一年多的发展增强生物降解,永久的概要文件。电阻率模型部分得到12延时反演数据集后,间隔一个月,收购了2014年3月至2015年4月。迭代反演的收敛性很好(< 1%电阻率和规范化的荷电率< 2)相当的噪音水平电阻率计(1%,根据虹膜仪器)。gydF4y2Ba

为了比较电子数据考虑温度、含水饱和度对电阻率的影响和荷电率,倒生的数据被认为只有在饱和区和调整25°C由于线性法(gydF4y2Ba52gydF4y2Ba,gydF4y2Ba53gydF4y2Ba]:gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba电阻率的温度gydF4y2Ba(°C),gydF4y2Ba电阻率是25°C,gydF4y2Ba(°CgydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba})是一种温度补偿的因素。温度补偿系数gydF4y2Ba计算基于Pz4(位于nonpolluted区)温度数据,发现等于0.014,这意味着温度升高时电阻率降低1.4% 1°C。gydF4y2Ba

图gydF4y2Ba7gydF4y2Ba显示了低电阻率和高标准化的荷电率的异常的断层,从2014年3月到2015年4月。可以识别降低电阻率,提高规范化的荷电率的两个时期:第一个时期从2014年3月到2014年10月,第二个时期从2015年3月到2015年4月。为了量化的发展差异,电阻率的百分比差异和规范化的荷电率(图计算了从2014年3月gydF4y2Ba8gydF4y2Ba)。降低电阻率高达15%是注意到在感兴趣的领域(50和70米)度量点之间在2014年夏天的结束。然而,这样一个季节性变化不能出现在水电导率(图gydF4y2Ba9(一个)gydF4y2Ba)。关于标准化的荷电率,目前的趋势是不太清楚,有增加在感兴趣的领域。gydF4y2Ba

3.4。一年的公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba(通量和碳同位素比率)监测gydF4y2Ba

气体监测每两个月进行,2014年2月到2015年6月。测量允许的时间很短(2天/运动)。因此,是优先考虑通量测量然后同位素比值测量计量点最高的排放(更准确)。gydF4y2Ba

有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba通量介于2.5和100之间gydF4y2BaμgydF4y2Ba摩尔gydF4y2Ba米gydF4y2Ba^{−2gydF4y2Ba} 年代gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}(图gydF4y2Ba10 ()gydF4y2Ba)。没有植被在PVC领用来把精神室,公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba发布在地面应来自退化土壤有机质和主要从碳氢化合物的生物降解。2014年2月低排放记录。然后,他们逐渐增加了2014年8月,在2014 - 2015年冬季有所下降。然而,气象条件影响气体排放:有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba通量较低温度低时,地面湿了(高雨量)(图gydF4y2Ba10gydF4y2Ba)[gydF4y2Ba50gydF4y2Ba]。为了摆脱这种效果,我们选择测点的引用,没有。7日,位于nonpolluted区域,通量的变化应该是仅仅由于温度和湿度条件。通量与季节的差异在这一点上从另测量获得的值减去点只保留通量变化由于细菌活动(自然有机物降解和碳氢化合物)(表gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。有限公司的季节性变化gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba排放仍然是监控(图gydF4y2Ba11gydF4y2Ba):有更多的排放在夏季和秋季,地下水位低的时候(图gydF4y2Ba9 (c)gydF4y2Ba),水温变暖(数字gydF4y2Ba9 (b)gydF4y2Ba和gydF4y2Ba10 (b)gydF4y2Ba),和地面潮湿(图gydF4y2Ba10 (c)gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

此外,公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba排放被测量的同位素特征典型的碳氢化合物的生物降解。的确,gydF4y2BaδgydF4y2Ba^13gydF4y2BaC(有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba27和−−30之间)测量gydF4y2Ba2014年2月以来与VPDB(图gydF4y2Ba12(一个)gydF4y2Ba),按照BTEXgydF4y2BaδgydF4y2Ba^13gydF4y2BaC签名以水(约25−−26gydF4y2Ba对VPDB)(图gydF4y2Ba12 (b)gydF4y2Ba)。此外,公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba发布在表面或多或少源于降解BTEX位于以下气体测量站。事实上,在2014年12月,平均的进化gydF4y2BaδgydF4y2Ba^13gydF4y2BaC(苯)从(−28.1±0.5)gydF4y2Ba(−26.7±1.2)gydF4y2Ba和gydF4y2BaδgydF4y2Ba^13gydF4y2Ba从(−27.4 C(甲苯)增加gydF4y2Ba0.4)gydF4y2Ba(−24.8gydF4y2Ba1.9)gydF4y2Ba,从上游到下游污染羽流。与此同时,gydF4y2BaδgydF4y2Ba^13gydF4y2BaC(有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba)增加,从上游到下游,从(−30.5gydF4y2Ba0.7)gydF4y2Ba(−28.3±1.6)gydF4y2Ba2014年7月,从(−28.1±1.1)gydF4y2Ba(−27.0±1.2)gydF4y2Ba2014年10月(gydF4y2Ba49gydF4y2Ba]。虽然这些gydF4y2BaδgydF4y2Ba^13gydF4y2BaC(有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba)值只有几个每毫升小于gydF4y2BaδgydF4y2Ba^13gydF4y2Ba(有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba从微生物降解的植物材料,gydF4y2BaδgydF4y2Ba^13gydF4y2Ba(有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba)显示光同位素分馏(1到3gydF4y2Ba通过污染羽流的):gydF4y2Ba(我)gydF4y2BaδgydF4y2Ba^13gydF4y2Ba(有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba)低于gydF4y2BaδgydF4y2Ba^13gydF4y2BaC(烃源)。gydF4y2Ba(2)gydF4y2Ba污染物是丰富的gydF4y2Ba^13gydF4y2BaC退化时,当剩余BTEX浓度低于2000人gydF4y2BaµgydF4y2BaggydF4y2BalgydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}。gydF4y2Ba(3)gydF4y2Ba的有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba趋于枯竭gydF4y2Ba^13gydF4y2BaC通量高于20时gydF4y2BaµgydF4y2Ba摩尔gydF4y2Ba米gydF4y2Ba^{−2gydF4y2Ba} 年代gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}。gydF4y2Ba这意味着与轻同位素分子(gydF4y2Ba^12gydF4y2BaC)被细菌代谢的首选。这是一个典型的同位素分馏由于生物降解。这是协议的一个例子成功的现场应用同位素的评估生物降解在航空汽油污染含水层有氧生物降解产生的汽油成分大大丰富了有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba(gydF4y2Ba54gydF4y2Ba):gydF4y2BaδgydF4y2Ba^13gydF4y2BaC(有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba)值从22.0−−26.3gydF4y2Ba,土壤有机质的网站范围从13.5−−26.1gydF4y2Ba和航空汽油gydF4y2BaδgydF4y2Ba^13gydF4y2Ba−−20.5和27.3之间的C值gydF4y2Ba。康拉德et al。(1999) (gydF4y2Ba54gydF4y2Ba得出的差异gydF4y2BaδgydF4y2Ba^13gydF4y2BaC是明显的。另一项研究从Aelion et al . (1997)gydF4y2Ba55gydF4y2Ba]在汽油污染地下水的网站进行有氧降解。尽管一些gydF4y2BaδgydF4y2Ba^13gydF4y2BaC(有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba从受污染的站点)值(−−35.9和22.0之间gydF4y2Ba)重叠与背景gydF4y2BaδgydF4y2Ba^13gydF4y2BaC(有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba)(−−22.9和23.9之间gydF4y2Ba)未被污染的地区,平均污染之间的稳定的同位素值和背景的网站。gydF4y2Ba

4所示。集成的结果和结论gydF4y2Ba

在飞行员的网站,结合geoelectrical测量(ER和TDIP)有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba分析(通量和碳同位素比例)进行了检测,作为监控工具遵循一个增强的碳氢化合物的生物降解。gydF4y2Ba

基线的结果描述2 - 2014显示更多的导电和收费区,深度3米左右,匹配定义的污染区地球化学钻孔分析,顶部的水位(数字gydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba3gydF4y2Ba,gydF4y2Ba4gydF4y2Ba,gydF4y2Ba13gydF4y2Ba)。在这方面,它可以假定有很多收费细菌和导电代谢物的生产由于污染物降解。这是符合汽油泄漏的年龄(近20年前),足以让自然菌群能够降低碳氢化合物的发展(gydF4y2Ba56gydF4y2Ba,gydF4y2Ba57gydF4y2Ba)和转换电子在导电电阻物质(gydF4y2Ba12gydF4y2Ba]。此外,公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba排放在这个区域和同位素特征典型的碳氢化合物的生物降解。然而,之间的重叠gydF4y2BaδgydF4y2Ba^13gydF4y2BaC(有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba)值未受污染地区(植物根呼吸和有机物降解)和受污染的地区(与石油烃降解除了)表明,合并后的测量gydF4y2BaδgydF4y2Ba^13gydF4y2BaC(有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba),gydF4y2BaδgydF4y2Ba^13gydF4y2BaC (BTEX)可能需要确认有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba确实是污染物降解而不是来源于微生物代谢的天然植物材料。网站的北部区域必须被视为一个潜在的污染区,公司接受gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba排放(测量分1、12、16)是生物降解的标志,而不是由于气体的存在优惠通路在这个区域(图gydF4y2Ba13gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

治疗增强生物降解成立于2014年4月,活化的反应势垒,使氧气水位刺激有氧biometabolism。持续一年的定期监测表明,生物降解的面积仍被间接方法(图gydF4y2Ba13gydF4y2Ba)。此外,季节性变化(校正后与地下水有关的影响和土壤温度和土壤湿度)对电力和天然气监测已经被突出显示。事实上,我们观察到导率最高的地面夏末和秋季,季节当压强计探头测量了温暖的地下水温度(图gydF4y2Ba9 (b)gydF4y2Ba)。反向电阻率部分调整温度效应(gydF4y2Ba52gydF4y2Ba,gydF4y2Ba53gydF4y2Ba),在地下水位校正有限。在压强计Pz2,在深度5.29米,最高的温度变化在一年多的2°C(图的顺序gydF4y2Ba9 (b)gydF4y2Ba),它对应于一个电阻率的变化每°C(1.4%)低于3%。尽管如此,显著降低电阻率在15%生物降解的面积在2014年的夏天,这样一个季节性变化不能出现在水电导率(图gydF4y2Ba9(一个)gydF4y2Ba)。然而,也有季节性变化的细菌活动:地下水温暖时,细菌活动更加密集和降解烃类,应该生产更多的导电代谢物(gydF4y2Ba58gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba62年gydF4y2Ba]。同样,气体分析,主要是有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba通量测量,显示季节性变化。然而,这应该是主要是由于土壤呼吸的变化过程;否则我们会观察BTEX同位素签名的季节性变化。这种分析的基础上,可以断言,季节性变化的生物降解过程不干扰检测到我们的监视工具,特别是geoelectrical测量。gydF4y2Ba

然而,地面的渗透性较低,地下水位的速度大约是17米/年。屏障的氧气扩散缓慢,其效果都没有检测到直接和间接监测。细菌活动的季节性变化还没有连续的氧气注入“抹去”。尽管如此,我们的第一个结果在一年多的监控显示使用地球物理方法的利益和天然气分析来监测和评估gydF4y2Ba原位gydF4y2Ba补救。gydF4y2Ba

通过应用本文描述的技术,将需要更少的压强计监测和生物修复过程的理解,导致显著的成本节约由于更少的监测需求(压强计、样品和实验室分析)和更优化的补救的应用程序基于快速错过了目标区域的识别。gydF4y2Ba

利益冲突gydF4y2Ba

作者宣称没有利益冲突有关的出版。gydF4y2Ba

确认gydF4y2Ba

作者承认法国研究机构(项目BIOPHY anr - 10 - ecot - 014)和LABEX伏尔泰(卓越实验室氛围,资源和环境的相互作用研究中,奥尔良大学法国)(anr - 10 - labx - 100 - 01)对金融支持。他们也感谢所有的合作伙伴BIOPHY项目:BRGM LPC2E, Serpol,总。LPC2E技术研究团队是感激地承认他们的贡献精神的发展工具。技术支持从BRGM大大赞赏。他们感谢p . Gaudry,威廉姆斯和g·贝洛(LPC2E硕士学生)期间的帮助gydF4y2Ba原位gydF4y2Ba测量运动以及大肠Verardo (BRGM博士生)为她贡献。gydF4y2Ba