Gedrag van EDTA tijdens infiltratie van rivierwater: resultaten van een proefinstallatie onderzoek

2.50
Hdl Handle:
http://hdl.handle.net/10029/255890
Title:
Gedrag van EDTA tijdens infiltratie van rivierwater: resultaten van een proefinstallatie onderzoek
Authors:
Hrubec J; Groot AC de; Koot W; Veen RPM van
Other Titles:
The behaviour of EDTA during groundwater recharge of river water: results of a pilot plant
Abstract:
Ethyleendiaminotetra-azijnzuur (EDTA) is, als gevolg van haar uitgebreide industriele en huishuidelijke toepassingen, de meest voorkomende synthetische complexvormer in oppervlaktewater geworden. In de proefinstallatie van het RIVM in Leiduin werd een modelonderzoek verricht naar haar gedrag tijdens infiltratie van voorgezuiverd rivierwater. Het hoofddoel van het onderzoek was informatie te verkrijgen over afbreekbaarheid van EDTA en over haar invloed op het gedrag van zware metalen tijdens waterpercolatie door de grond. De proeven werden uitgevoerd in grote infiltratie ketels (6,5m hoog en 2m in diameter), die gevuld waren met drie soorten zand met verschillende soorten organisch materiaal en verschillende gehaltes aan zware metalen. De infiltratie van het voorgezuiverde Rijnwater, waarin EDTA werd gedoseerd, vond plaats onder verschillende redoxomstandigheden, die varieerde van aerobie tot anaerobie, gekarakteriseerd als een volledige denitrificatie. De resultaten van de proeven bevestigden dat EDTA onder anaerobe en zuurstofarme omstandigheden niet werd afgebroken. Onder aerobe omstandigheden vond een langzame afbraak plaats, die sterk concentratie- en temperatuur afhankelijk was. Bij de toevoerconcentraties van ca. 500 mug EDTA/l werd een afbraak bereikt van ca. 60% na infiltratie bij temperaturen >10 graden C en ca. 30% bij temperaturen <10 graden C. Bij de laagste onderzochte concentraties (7 mug/l) werd geen afbraak gevonden. Van de onderzochte zware metalen werd de sterkste mobilisatie waargenomen bij Ni, Cu en Pb. Verhoogde concentraties van Ni en Cu werden waargenomen in het bovenwater van de ketels tijdens de infiltratieproeven met ca 90 mug EDTA/l, wat overeen komt met het huidige maximale concentratie niveau van EDTA in het Rijn- en Maaswater. Deze verhoogde concentraties kunnen toegeschreven worden aan de mobilisatie van de metalen uit het op de oppervlakte van het infiltratiepakket liggende slib. De mobilisatie van Pb werd aangetoond tijdens de infiltratie in de ketel met het door rivierslib verontreinigde duinzand, dat hogere Pb-concentraties bevatte dan de andere onderzochte zanden. De toename van Pb na de infiltratie was aanzienlijk hoger bij winter- dan bij zomertemperaturen. In de winter lagen tijdens de infiltratie van het water met 500 mug EDTA/l de Pb-concentraties in het effluent van de ketel boven waarden van de VEWIN-aanbevelingen voor het maximale Pb-gehalte in drinkwater van 10 mug/l. Gezien het feit, dat m. b. v. de huidige nazuivering van duinwater geen substantiele Pb-verwijdering te verwachten is, kan deze omvangrijke Pb-mobilisatie als een ernstige bedreiging voor de kwaliteit van het geproduceerde drinkwater gezien worden. De temperatuur afhankelijke schommelingen van de concentraties van Pb werden toegeschreven aan de vorming van het onoplosbare chloridefosfaat Pb5(PO4)3Cl. In het algemeen kan geconcludeerd worden dat de mogelijke mobilisatie van zware metalen, resp. verslechtering van hun verwijderbaarheid de belangrijkste consequentie is van de aanwezigheid van EDTA in rivierwater voor duin- en oeverinfiltratie. De resultaten van de proeven wijzen er op, dat onder de omstandigheden van de duininfiltratie reeds bij de huidige maximale concentratieniveaus van EDTA in Maas en Rijnwater, die in de orde van tientallen mug/l liggen, het gedrag van zware metalen negatief beinvloed kan worden. In de duininfiltratie praktijk bevat het te infiltreren water, als gevolg van vergaande voorzuivering van rivierwater, weinig zwevende stoffen, die door zware metalen verontreinigd zijn. Verder vindt de infiltratie plaats in een ondergrond met lage gehaltes aan zware metalen. Onder deze omstandigheden bestaat, bij de huidige EDTA-concentraties in het Rijn- en Maaswater, geen acuut gevaar voor de kwaliteit van het door de duinwaterleidingbedrijven geproduceerde drinkwater. Niettemin wijzen de resultaten van het onderzoek op de noodzaak van terugdringing van de EDTA-emissies naar het oppervlaktewater. De Zwitserse streefwaarden voor EDTA in oppervlaktewater van 10 mug/l lijkt een reele kwaliteitsdoelstelling voor het te infiltreren water te zijn.

A pilot plant study on the behaviour of ethylene diamino- tetraacetic acid (EDTA) during groundwater recharge of river water confirmed that EDTA is nondegradable under anaerobic and subtoxic conditions and partially degradable under aerobic conditions. The degree of aerobic degradation showed to be dependent on EDTA concentrations and temperature. At concentrations of about 500 mug EDTA/l, at a retention time of 15 days in the recharge bed, the removal was approx. 60% at a temperature >10 degrees C and approx. 30% at a temperature < 10 degrees C. At concentrations of tens of mug/l, i.e. the present maximum concentration level in the water of the rivers Rhine and Meuse, the removal was approx. 33% at a temperature >10 degrees C and approx. 15% at a temperature <10 degrees C. At concentrations of 7 mug/l no removal was found. The most serious consequence of the pollution of river water by EDTA for the drinking water supply using dune or bank recharge appears to be the adverse effect on the removal of heavy metals, respectively their mobilisation during the recharge. From the studied heavy metals (Cd, Cu, Ni, Pb, Zn) the most profound mobilisation effects have been found for Pb, Ni and Cu. The mobilisation of Pb has been found by the recharge in the dune sand contaminated by suspended solids from river water. The mobilisation was substantially higher during winter than during summer. In winter at a EDTA concentration of 500 mug/l the mean Pb concentration in the effluent of the recharge tank exceeded the WHO drinking water quality guideline of 10 mug/l. Based on the varations of phosphate concentrations in the effluent of the tank, it has been suggest that the seasonal differences in the mobilisation effects were caused by the formation of highly insoluble Pb5(PO4)3Cl. Mobilisation effects for Cu and Ni were found already at a concentration as low as 90 mug EDTA/l.
Affiliation:
LWD; ECO
Issue Date:
30-Jun-1994
URI:
http://hdl.handle.net/10029/255890
Additional Links:
http://www.rivm.nl/bibliotheek/rapporten/734301004.html
Type:
Onderzoeksrapport
Language:
nl
Sponsors:
DGM/DWL
Appears in Collections:
RIVM official reports

Full metadata record

DC FieldValue Language
dc.contributor.authorHrubec J-
dc.contributor.authorGroot AC de-
dc.contributor.authorKoot W-
dc.contributor.authorVeen RPM van-
dc.date.accessioned2012-12-12T12:45:09Z-
dc.date.available2012-12-12T12:45:09Z-
dc.date.issued1994-06-30-
dc.identifier734301004-
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10029/255890-
dc.description.abstractEthyleendiaminotetra-azijnzuur (EDTA) is, als gevolg van haar uitgebreide industriele en huishuidelijke toepassingen, de meest voorkomende synthetische complexvormer in oppervlaktewater geworden. In de proefinstallatie van het RIVM in Leiduin werd een modelonderzoek verricht naar haar gedrag tijdens infiltratie van voorgezuiverd rivierwater. Het hoofddoel van het onderzoek was informatie te verkrijgen over afbreekbaarheid van EDTA en over haar invloed op het gedrag van zware metalen tijdens waterpercolatie door de grond. De proeven werden uitgevoerd in grote infiltratie ketels (6,5m hoog en 2m in diameter), die gevuld waren met drie soorten zand met verschillende soorten organisch materiaal en verschillende gehaltes aan zware metalen. De infiltratie van het voorgezuiverde Rijnwater, waarin EDTA werd gedoseerd, vond plaats onder verschillende redoxomstandigheden, die varieerde van aerobie tot anaerobie, gekarakteriseerd als een volledige denitrificatie. De resultaten van de proeven bevestigden dat EDTA onder anaerobe en zuurstofarme omstandigheden niet werd afgebroken. Onder aerobe omstandigheden vond een langzame afbraak plaats, die sterk concentratie- en temperatuur afhankelijk was. Bij de toevoerconcentraties van ca. 500 mug EDTA/l werd een afbraak bereikt van ca. 60% na infiltratie bij temperaturen >10 graden C en ca. 30% bij temperaturen <10 graden C. Bij de laagste onderzochte concentraties (7 mug/l) werd geen afbraak gevonden. Van de onderzochte zware metalen werd de sterkste mobilisatie waargenomen bij Ni, Cu en Pb. Verhoogde concentraties van Ni en Cu werden waargenomen in het bovenwater van de ketels tijdens de infiltratieproeven met ca 90 mug EDTA/l, wat overeen komt met het huidige maximale concentratie niveau van EDTA in het Rijn- en Maaswater. Deze verhoogde concentraties kunnen toegeschreven worden aan de mobilisatie van de metalen uit het op de oppervlakte van het infiltratiepakket liggende slib. De mobilisatie van Pb werd aangetoond tijdens de infiltratie in de ketel met het door rivierslib verontreinigde duinzand, dat hogere Pb-concentraties bevatte dan de andere onderzochte zanden. De toename van Pb na de infiltratie was aanzienlijk hoger bij winter- dan bij zomertemperaturen. In de winter lagen tijdens de infiltratie van het water met 500 mug EDTA/l de Pb-concentraties in het effluent van de ketel boven waarden van de VEWIN-aanbevelingen voor het maximale Pb-gehalte in drinkwater van 10 mug/l. Gezien het feit, dat m. b. v. de huidige nazuivering van duinwater geen substantiele Pb-verwijdering te verwachten is, kan deze omvangrijke Pb-mobilisatie als een ernstige bedreiging voor de kwaliteit van het geproduceerde drinkwater gezien worden. De temperatuur afhankelijke schommelingen van de concentraties van Pb werden toegeschreven aan de vorming van het onoplosbare chloridefosfaat Pb5(PO4)3Cl. In het algemeen kan geconcludeerd worden dat de mogelijke mobilisatie van zware metalen, resp. verslechtering van hun verwijderbaarheid de belangrijkste consequentie is van de aanwezigheid van EDTA in rivierwater voor duin- en oeverinfiltratie. De resultaten van de proeven wijzen er op, dat onder de omstandigheden van de duininfiltratie reeds bij de huidige maximale concentratieniveaus van EDTA in Maas en Rijnwater, die in de orde van tientallen mug/l liggen, het gedrag van zware metalen negatief beinvloed kan worden. In de duininfiltratie praktijk bevat het te infiltreren water, als gevolg van vergaande voorzuivering van rivierwater, weinig zwevende stoffen, die door zware metalen verontreinigd zijn. Verder vindt de infiltratie plaats in een ondergrond met lage gehaltes aan zware metalen. Onder deze omstandigheden bestaat, bij de huidige EDTA-concentraties in het Rijn- en Maaswater, geen acuut gevaar voor de kwaliteit van het door de duinwaterleidingbedrijven geproduceerde drinkwater. Niettemin wijzen de resultaten van het onderzoek op de noodzaak van terugdringing van de EDTA-emissies naar het oppervlaktewater. De Zwitserse streefwaarden voor EDTA in oppervlaktewater van 10 mug/l lijkt een reele kwaliteitsdoelstelling voor het te infiltreren water te zijn.nl
dc.description.abstractA pilot plant study on the behaviour of ethylene diamino- tetraacetic acid (EDTA) during groundwater recharge of river water confirmed that EDTA is nondegradable under anaerobic and subtoxic conditions and partially degradable under aerobic conditions. The degree of aerobic degradation showed to be dependent on EDTA concentrations and temperature. At concentrations of about 500 mug EDTA/l, at a retention time of 15 days in the recharge bed, the removal was approx. 60% at a temperature >10 degrees C and approx. 30% at a temperature < 10 degrees C. At concentrations of tens of mug/l, i.e. the present maximum concentration level in the water of the rivers Rhine and Meuse, the removal was approx. 33% at a temperature >10 degrees C and approx. 15% at a temperature <10 degrees C. At concentrations of 7 mug/l no removal was found. The most serious consequence of the pollution of river water by EDTA for the drinking water supply using dune or bank recharge appears to be the adverse effect on the removal of heavy metals, respectively their mobilisation during the recharge. From the studied heavy metals (Cd, Cu, Ni, Pb, Zn) the most profound mobilisation effects have been found for Pb, Ni and Cu. The mobilisation of Pb has been found by the recharge in the dune sand contaminated by suspended solids from river water. The mobilisation was substantially higher during winter than during summer. In winter at a EDTA concentration of 500 mug/l the mean Pb concentration in the effluent of the recharge tank exceeded the WHO drinking water quality guideline of 10 mug/l. Based on the varations of phosphate concentrations in the effluent of the tank, it has been suggest that the seasonal differences in the mobilisation effects were caused by the formation of highly insoluble Pb5(PO4)3Cl. Mobilisation effects for Cu and Ni were found already at a concentration as low as 90 mug EDTA/l.en
dc.description.sponsorshipDGM/DWL-
dc.format.extent91 p-
dc.language.isonl-
dc.relation.ispartofRIVM Rapport 734301004-
dc.relation.urlhttp://www.rivm.nl/bibliotheek/rapporten/734301004.html-
dc.subject06nl
dc.subjectriviernl
dc.subjectinfiltratienl
dc.subjecttestnl
dc.subjectedtanl
dc.subjectriversen
dc.subjectrechargeen
dc.subjectinfiltrationen
dc.subjecttestingsen
dc.subjectedtaen
dc.titleGedrag van EDTA tijdens infiltratie van rivierwater: resultaten van een proefinstallatie onderzoeknl
dc.title.alternativeThe behaviour of EDTA during groundwater recharge of river water: results of a pilot planten
dc.typeOnderzoeksrapport-
dc.contributor.departmentLWD-
dc.contributor.departmentECO-
dc.date.updated2012-12-12T12:45:09Z-
All Items in WARP are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.