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高密度非水相液体またはDNAPLは、水より密度が高いNAPL、つまり水より密度が高く、かつ水と混ざらない、または水に溶けない液体です。 [ 1 ]
DNAPLという用語は、主に環境技術者や水文地質学者が地下水、地表水、堆積物中の汚染物質を指す際に使用します。DNAPLは大量に流出すると地下水位より下に沈み込み、粘土層や低多孔性岩盤などの不透水性層に到達するまで沈下が止まりません。帯水層に浸透すると、その位置特定と除去が困難になります。
流出時にDNAPLとなる物質の例としては、次のものがあります。[ 1 ]
塩素化溶剤が環境に流出すると、 DNAPLとして存在することが多く、DNAPLは溶解した地下水プルームへの塩素化溶剤の長期的な二次供給源となる可能性があります。塩素化溶剤は通常、水に混ざらず、定義上水への溶解度が低いですが、それでも飲料水保護で許容される濃度を超える溶解度があります。したがって、塩素化溶剤であるDNAPLは、成分が地下水に溶解する継続的な経路として機能する可能性があります。製造業における塩素化溶剤の一般的な使用は第二次世界大戦中に始まり、ほとんどの溶剤の使用率は1970年代まで増加しました。1980年代初頭までに、塩素化溶剤による地下水の広範な汚染を記録した化学分析が可能になりました。[ 2 ]それ以来、塩素化溶剤として存在するDNAPLの位置特定[ 3 ] [ 4 ]と修復[ 5 ]の能力を向上させるためにかなりの努力が払われてきました。
ほとんどのDNAPLは、環境に放出された後も水より密度が高いままです（例えば、流出したトリクロロエチレンは水より軽くなることはなく、水より密度が高いままです）。しかし、DNAPLが複雑な化学物質の混合物である場合、混合物が自然環境と相互作用するにつれて、混合物の密度は時間とともに変化する可能性があります。例えば、トリクロロエチレンと切削油の混合物が放出され、最初は水より密度が高い場合、これはDNAPLです。トリクロロエチレンと油の混合物が地下水によって浸出されると、トリクロロエチレンが油から優先的に浸出され、混合物は水より密度が低くなり、浮力を持つようになる可能性があります（例えば、液体がLNAPLになる場合があります）。同様に、石炭ガス化プラントや製造ガスプラントでも変化が見られ、タール混合物は水より密度が高くなったり、中性浮力になったり、水より密度が低くなったりすることがあり、密度は時間とともに変化する可能性があります。[ 6 ]
塩素系溶剤などの粘性の低いDNAPLは、地下水位より下の帯水層物質に沈みやすく、水より軽い非水相液体（LNAPL）に比べて、位置特定や浄化がはるかに困難になります。LNAPLは、自然土壌に流出した場合、地下水位に浮く傾向があります。米国環境保護庁（USEPA）は、費用がかかる可能性のあるDNAPLの浄化に多大な注意を払っています。DNAPLの除去または現場での破壊は、環境中の化合物への潜在的な曝露を排除し、効果的な浄化方法となり得ますが、一部のDNAPLサイトでは、DNAPLの浄化が現実的ではなく、封じ込めが唯一実行可能な浄化措置となる場合があります。[ 7 ] [ 6 ] USEPA は、資源保全回復法(CERCLA)に基づく修復プロジェクトにおいて DNAPL の除去が実用的でない場所に対処するプログラムを持っています。 [ 8 ] 高密度非水相液体 (DNAPL) は溶解度が低く、粘度が著しく低く密度が水よりも高いため、アスファルト、重油、潤滑油、塩素化溶剤などが帯水層の全深度に浸透し、その底に蓄積します。[ 9 ]「DNAPL の移動は帯水層の下にある不透水性地層の傾斜に沿っており、地下水勾配とは逆方向に移動することもあります。」[ 10 ]
地下水浄化技術は、特定の環境下でDNAPLに対処できるものが開発されている。しかし、DNAPLの深さ、残留DNAPLの分散性、掘削による移動、近隣構造物との複雑な関係などから、掘削が常に実用的とは限らない。処理技術には以下のようなものがある。