Αντικροτικό πρόσθετο βενζίνης μεθυλοτριτοταγής βουτυλαιθέρας (ΜΤΒΕ): Η προοπτική φυσικής εξασθένησης στο υπόγειο νερό

Ρόντου, Λιζέτα; Rontou, Lizeta

dc.contributor.author	Ρόντου, Λιζέτα	el
dc.contributor.author	Rontou, Lizeta	en
dc.date.accessioned	2021-01-11T21:08:17Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/52763
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.20461
dc.rights	Default License
dc.subject	ΜΤΒΕ	en
dc.subject	Φυσική εξασθένηση με παρακολούθηση	el
dc.subject	Biodegradation	en
dc.subject	Monitored natural attenuation	en
dc.subject	Βιοαποδόμηση	el
dc.title	Αντικροτικό πρόσθετο βενζίνης μεθυλοτριτοταγής βουτυλαιθέρας (ΜΤΒΕ): Η προοπτική φυσικής εξασθένησης στο υπόγειο νερό	el
dc.title	Antiknocking agent methyl tertiary-butyl ether (MTBE): The potential for natural attenuation in groundwater	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Περιβαλλοντική γεωτεχνική	el
heal.classification	Environmental geotechnics	en
heal.dateAvailable	2022-01-10T22:00:00Z
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-07-13
heal.abstract	Ο συχνός εντοπισμός του μεθυλοτριτοταγούς βουτυλαιθέρα (ΜΤΒΕ), που αποτελεί πρόσθετο της βενζίνης, στο υπόγειο νερό οδήγησε στην εκ νέου αξιόλογηση των μεθόδων απορρύπανσης υδροφορέων που έχουν ρυπανθεί με βενζίνη που περιέχει το συγκεκριμένο πρόσθετο. Εδώ και 20 χρόνια, η φυσική εξασθένηση με παρακολούθηση έχει κερδίσει έδαφος στην απορρύπανση χώρων ρύπασμένων με πετρελαιοειδή. Η αποτελεσματικότητα της εν λόγω μεθόδου σε διαρροές που περιέχουν την ένωση ΜΤΒΕ αρχικά είχε τεθεί υπό αμφισβήτηση επειδή οι ιδιότητες της ένωσης την καθιστούν κινητική στο υπέδαφος και οι πρώτες μελέτες είχαν δείξει ότι δε βιοαποδομείται. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε μεγαλύτερη εξάπλωση της ένωσης σε σχέση με την εξάπλωση του βενζολίου, που αποτελεί την πιο κινητική και τοξική ένωση από αυτές που ενδιαφέρουν έπειτα από διαρροή βενζίνης και γι’ αυτόν τον λόγο έχει μελετηθεί εκτενώς. Προκειμένου να αποσαφηνιστούν τα χαρακτηριστικά της βιοαποδόμησης της ένωσης, σε πρώτο στάδιο συνοψίσθηκαν τα ευρήματα εργαστηριακών μελετών, όπως αυτά αναφέρονται στην επιστημονική βιβλιογραφία. Εν συνεχεία συλλέχθηκαν είκοσι πραγματικά περιστατικά ρύπανσης και μια επιτόπου δοκιμή εισπίεσης ΜΤΒΕ και πετρελαιοειδών στον χώρο Μπόρντεν, στα οποία έχει διερευνηθεί η προοπτική βιοαποδόμησης της ένωσης ΜΤΒΕ στο πεδίο. Τα περιστατικά που εντοπίστηκαν αποτελούν προϊόν εκτεταμένης βιβλιογραφικής αναζήτησης σε επιστημονικά περιοδικά, πρακτικά συνεδρίων, μελέτες περιβαλλοντικών εταιρειών και οργανισμών των ΗΠΑ και σε ηλεκτρονικές βάσεις δεδομένων περιβαλλοντικών και στρατιωτικών οργανισμών των ΗΠΑ και κάποιων ευρωπαϊκών χωρών. Για τα περιστατικά αυτά πινακοποιήθηκαν συγκεκριμένα στοιχεία που θεωρήθηκαν σημαντικά, όπως: η εκτιμώμενη χρονολογία της διαρροής, η μέγιστη μετρηθείσα συγκέντρωση ΜΤΒΕ, η ταχύτητα του υπόγειου νερού, οι οξειδοαναγωγικές συνθήκες, η εξάπλωση των ενώσεων ΜΤΒΕ και βενζόλιο, ο χρόνος ημιζωής της ένωσης ΜΤΒΕ, καθώς και πληροφορία για το αν εντοπίστηκε και αν αποδομήθηκε το προϊον βιοαποδόμησης της ένωσης, η τριτοταγής βουτυλική αλκοόλη (ΤΒΑ). Επιπλέον των περιστατικών, αναζητήθηκαν μελέτες που να δίνουν στοιχεία σχετικά με την εξάπλωση των ενώσεων ΜΤΒΕ και βενζόλιο. Εντοπίστηκε μια σύνθεση 13 μελετών η κάθε μια εκ των οποίων αναφέρεται σε πολλούς χώρους που έχουν ρυπανθεί από διαρροή υπόγειων δεξαμενών αποθήκευσης βενζίνης. Οι δέκα από τις δεκατρείς μελέτες δίνουν vi δεδομένα για την εξάπλωση του βενζολίου και της ένωσης ΜΤΒΕ και οι υπόλοιπες τρεις περιλαμβάνουν και την ένωση ΤΒΑ. Τα συμπεράσματα που προκύπτουν από τις εργαστηριακές μελέτες είναι ότι μπορεί α) η εκκίνησηση της δράσης των μικροοργανισμών που βιοαποδομούν την ένωση ΜΤΒΕ να καθυστερήσει, β) η ένωση να μη βιοαποδομηθεί σε αναερόβιες συνθήκες, αφού τα αποτελέσματα των μελετών είναι αντικρουόμενα, γ) κατά τη βιοαποδόμηση της ένωσης ΜΤΒΕ σε αναερόβιες και δη σε μεθανογόνες συνθήκες, να συσσωρευθεί το θυγατρικό προϊόν της ένωσης, η ΤΒΑ. Τα αποτελέσματα των περιστατικών συμφωνούν σε ικανοποιητικό βαθμό με τις εργαστηριακές μελέτες. Στη δοκιμή εισπίεσης στο Μπόρντεν η ένωση καθυστέρησε να βιοαποδομηθεί. Σε όλους τους αερόβιους υδροφορείς η ένωση βιοαποδομήθηκε, ενώ σε αναερόβιες συνθήκες τα αποτελέσματα ήταν αντικρουόμενα. Σε συνθήκες αναγωγής σιδήρου και μεθανογένεσης η ένωση βιοαποδομήθηκε, αλλά συσσωρεύτηκε ΤΒΑ, ενώ σε μεθανογόνες συνθήκες, σε μια εκ των τριών μελετών, βιοαποδομήθηκε η ένωση ΤΒΑ. Στα εντοπισθέντα περιστατικά, η ένωση ΜΤΒΕ εξαπλώνεται περισσότερο από το βενζόλιο, σε αντίθεση με τα αποτελέσματα που προέκυψαν από τη σύνθεση των μελετών, που υποδεικνύει ότι η μέγιστη επέκταση του βενζολίου ήταν μεγαλύτερη από εκείνη της ένωσης ΜΤΒΕ. Στη σύνθεση των μελετών όμως δεν έχουν συμπεριληφθεί κάποιες κηλίδες της ένωσης ΜΤΒΕ, το μήκος των οποίων ξεπερνά τα 600 m.	el
heal.abstract	The frequent occurrence of methyl-tertiary butyl ether (MTBE), a gasoline additive, in ground water has led to the reevaluation of the remediation strategies at aquifers where MTBE-containing gasoline has been released. Over the last 20 years, monitored natural attenuation has been gaining attention for the remediation of petroleum hydrocarbon-impacted sites. Τhe efficacy of this remediation method for releases containing MTBE has been questioned initially, because of its inherent properties that make it mobile in the subsurface environment, and the fact that the early studies have demonstrated that it is resistant to biodegradation. These characteristics could lead to greater extent of the MTBE plumes in comparison with the benzene plumes. Benzene constitutes the most mobile and most toxic of the common compounds of concern after a gasoline release and, hence, has been studied extensively. In order to determine the characteristics of MTBE biodegradation, the findings of laboratory studies were summarized from peer reviewed papers. Moreover, 20 case studies and one field experiment of MTBE and BTEX injection at the Borden test site were cοmpiled, in which the potential for ΜΤΒΕ in situ biodegradation was investigated. For these case studies specific data that were considered important were identified and tabulated, such as: time of release, maximum MTBE concentration, groundwater seepage velocity, extent of MTBE and benzene plumes, the half-life of MTBE and information concerning the detection and the biodegradation of Tertiarybutyl alcohol (TBA), the byproduct of MTBE biodegradation. The case studies resulted from extensive literature search, in journals, conference proceedings, reports by environmental consulting companies, organizations and online databases in USA, and some European environmental and military organizations. Lastly, a study that gives information for the length of MTBE and benzene plumes was consulted. This study is a compilation of 13 studies, each of which refers to many sites that are viii contaminated by gasoline release from underground storage tanks. Ten out of the thirteen studies give information for the extent of MTBE and benzene plumes and the remaining three have addressed also TBA plumes. The conclusions from the laboratory studies indicate that a) it may take long time for the microorganisms that biodegrade MTBE to start the process, b) the compound may not be biodegraded under anaerobic conditions, since the studies demonstrate contradictory results, c) during MTBE biodegradation under anaerobic conditions and, especially under methanogenic conditions, the daughter product TBA may accumulate. The results of the case studies, in some way, converge to the laboratory studies. At the Borden field experiment the biodegradation of the compound begun after a long time. At all aerobic aquifers, the compound biodegraded, but at anaerobic studies the results were contradictory. Under ironreducing and methanogenic conditions, MTBE was biodegradaded, but TBA accumulation was observed. Under methanogenic conditions, TBA was biodegraded at one of the three sites. At these case studies the extent of MTBE plumes was greater than the extent of benzene plumes in contrast with the results of the compilation of the case studies, according to which benzene maximum extent was greater than MTBE maximum extent. However, in the compilation, plumes of MTBE greater than 600 m have not been included.	en
heal.advisorName	Πανταζίδου, Μαρίνα	el
heal.committeeMemberName	Μαμάης, Δανιήλ	el
heal.committeeMemberName	Πανταζίδου, Μαρίνα	el
heal.committeeMemberName	Παπαδημητρίου, Αχιλλέας	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Γεωτεχνικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	102 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true