Förorenade sediment Riskbedömning Åtgärdsutredning Genomförande

En presentation över ämnet: "Förorenade sediment Riskbedömning Åtgärdsutredning Genomförande"— Presentationens avskrift:

1 Förorenade sediment Riskbedömning Åtgärdsutredning Genomförande
Pär Elander Envipro Miljöteknik Pär Elander Förorenade områden Borlänge

2 Fördjupad riskbedömning
Bygger på platsspecifika data och undersökningar (Denna motsvarar Kvalitetsmanualen och MIFO-modellen) Pär Elander Förorenade områden Borlänge

3 Spridning från sediment
Fisk och andra vattenlevande organismer Människa Transportvägar Utlösning till porvatten Diffusion i löst fas Resuspension och spridning i partikulär fas Skyddsobjekt Käll- och transportbarriärer Fastläggning/förekomstform Överlagring med ”rena” sediment Källa Pär Elander Förorenade områden Borlänge

4 Hur identifiera och kvantifiera spridningen?
Utlösning till porvatten kan undersökas genom analyser av porvatten och fast fas var för sig. Diffusionen upp till vattenpelaren kan beräknas med hjälp av analyser av bottenvatten och porvatten från flera nivåer i en sedimentprofil. Genom regelbundna analyser av halter i vatten på flera platser och mätning/beräkning av vattenomsättningen kan föroreningstransporten beräknas. Spridning i partikelfas kan beräknas genom användning av sedimentfällor samt suspendatprovtagning i vattenpelaren på varierande avstånd från källan. Åldersdatering kan användas för att undersöka resuspension och översedimentering (sedimentationshastighet). Förekomst i biota (bottenfauna, snäckor, fisk). Jämför med ett referensområde! Pär Elander Förorenade områden Borlänge

5 Exemplet Valdemarsviken – fördjupad riskbedömning
Referensstudie – provtagning av vatten varje månad under ett år i flera punkter i och utanför viken samt dess tillflöden. Sedimentprovtagning med nivåskiktning och analys av fast fas och porvatten på flera nivåer och på flera platser i viken för att klarlägga utlösnings-, fastläggnings- och diffusionsprocesser och betydelsen av dessa. Suspendatprovtagning i vattenfasen en gång per kvartal. Sedimentfällor på två nivåer i vattenpelaren, tömning fyra ggr under året. Modellering av vattenomsättningen i viken för hela mätåret, kalibrerad med fältmätningar. Provtagning av tång och musslor samt provfiske för kontroll av upptag i biota En mer omfattande sedimentkartering med enklare analyser för att avgränsa föroreningar men också identifiera områden påverkade av resuspension. Motsvarande undersökningar i en närliggande referensvik. Pär Elander Förorenade områden Borlänge

6 Halter i sediment 0-20 cm Pär Elander Förorenade områden
Borlänge

7 Källområden Från dessa områden sker spridning till övriga delar av viken och vidare till Östersjön. Halterna av krom är extremt höga i stora delar av källområdet trots att fabriken lades ner och utsläppen upphörde 1960. Källområdet avgränsades genom identifiering av sedimentproppar där analyserna visade tecken på resuspension (omblandning). Pär Elander Förorenade områden Borlänge

8 Massbalans Pär Elander Förorenade områden Borlänge

9 Riskbedömning Valdemarsviken
Interncirkulationen av krom i källområdena i inre Valdemarsviken är mycket stor. Spridningen till recipientområdena i yttre Valdemarsviken och utanför Valdemarsviken är mycket stor. Upptaget av krom i musslor och fisk är betydande. Detta utgör dock ingen hälsorisk för människor. Risken för ekotoxiska effekter i Valdemarsviken är mycket stor. Bottenfaunan uppvisar också skador som är typiska för påverkan av miljögifter. Eftersom innehållet av krom i sedimenten är mycket stort och interncirkulationen hög kommer situationen att kvarstå under överskådlig tid. Pär Elander Förorenade områden Borlänge

10 Kvicksilver och metylering i Kisasjön– exempel på enklare undersökningar för processförståelse
I Kisasjön finns kvicksilver i fibersediment från tidigare utsläpp från ett pappersbruk. Efter stormen Gudrun användes sjön för lagring av timmer under Frågeställningar Förekommer spridning och effekter i dagsläget? Har spridningen påverkats av timmerlagring i sjön efter stormen Gudrun? Undersökningar Sedimentprovtagning, skiktning, pressning av porvatten samt analys av bottenvatten på två platser vid två tidpunkter (vinter och sommar). Analyser av halter i vatten vid provtagningsplatserna samt vid inlopp och utlopp vid två tidpunkter (vinter och sommar). Data från provfisken. Pär Elander Förorenade områden Borlänge

11 Hg i fiberbanken Jämförvärden:
0,5-0,7 mg/kg Jämförvärden: Medelvärde för sjöar i södra Sverige 0,15-0,5 mg/kg Hg (Björklund 1984) Naturliga (opåverkade) bakgrundshalter 0,1-0,2 mg/kg Hg (Svartsjöprojektet 2002) Pär Elander Förorenade områden Borlänge

12 Hg i djuphålan Homogent brunsvarta sediment utan fiberinslag
[medelvärde för sjöar i södra Sverige 0,15-0,5 mg/kg Hg (Björklund 1984)] Pär Elander Förorenade områden Borlänge

13 Metylkvicksilver Generellt låga halter.
Högre halt metylkvicksilver i mars effekt av högre halter TOC och fosfor? Pär Elander Förorenade områden Borlänge

14 Metyleringsgrad i sediment
Anmärkningsvärt hög metyleringsgrad i mars. Effekt av högre halter TOC och fosfor? NOEC – No Observed Effect Concentration (RIVM). Metylering sker i sedimenten. Dock relativt låg. Inga Me-Hg-halter över effektgränser Pär Elander Förorenade områden Borlänge

15 Porvatten i sediment (aug)
Slutsats: Liten spridning från sediment till vatten. Pär Elander Förorenade områden Borlänge

16 Kvicksilver i snäckor i Karlshäll respektive Bottenviken
Pär Elander Förorenade områden Borlänge

17 Kvicksilverhalter i abborre
I Notviken 0,24 mg/kg VS i stationär småabborre respektive 0,14 mg/kg VS i konsumtionsfisk (ålder 3-5 år). I referensen Avan 0,017 mg/kg VS i stationär småabborre respektive 0,055 mg/kg VS i konsumtionsfisk. Pär Elander Förorenade områden Borlänge

18 Åtgärdsutredning Huvudsakliga frågeställningar
Vilken eller vilka åtgärdsmetoder kan användas/är lämpliga? Åtgärdsmål – omfattning - kostnad Pär Elander Förorenade områden Borlänge

19 Åtgärdsmetoder In situ (på plats) On site (på plats efter muddring)
Ex situ (på annan plats) Destruktionsmetoder Koncentrationsmetoder Stabilisering/solidifiering Slutförvaring (deponering) Pär Elander Förorenade områden Borlänge

20 Täckningsmetoder – exemplet Tollare
Pär Elander Förorenade områden Borlänge

21 Täckning med jord/krossmaterial
Täckningsmetoder – exemplet Turingen Täckning med jord/krossmaterial Exempel Turingen Pär Elander Förorenade områden Borlänge

22 Täckning med artificiell gel
Täckningsmetoder – exemplet Turingen Täckning med artificiell gel Exempel Turingen Pär Elander Förorenade områden Borlänge

23 Muddring med sugmudderverk
Pär Elander Förorenade områden Borlänge

24 Muddringshuvud anpassat för lösa förorenade sediment
Pär Elander Förorenade områden Borlänge

25 Behandling av sugmuddrade massor
Vattenrening genom flockning och flotation Avvattning i silbandspressar Pär Elander Förorenade områden Borlänge

26 Avvattning i geotuber Biologisk behandling av returvatten (aktivt slamanläggning) Pär Elander Förorenade områden Borlänge

27 Andra metoder för muddring och avvattning
Frysmuddring Helt passiv avvattning i bassäng – exempel Kalmar hamn och Skutskär Pär Elander Förorenade områden Borlänge

28 Åtgärdsutredning Frågor som bör besvaras
Vilket åtgärdsbehov visar riskbedömningen? Vilka processer styr spridning och exponering? Har täckningar förutsättningar att fungera som transportbarriär? Är sedimenten tillräckligt stabila/hållfasta för att en täckning ska kunna etableras? Vilken teknik bör användas vid eventuell muddring? Behövs särskilda åtgärder till skydd mot spridning av förorenade partiklar (grumling), typ avgränsning med skärmar. Krav på dessa? Behovet av avvattning och vattenrening? Hur kan muddermassorna omhändertas (lakningsegenskaper, deponilagstiftning, fysikaliska egenskaper/förutsättningar)? Hur ser sambandet mellan val av åtgärdsmål (ambitionsnivå) och erforderlig omfattning samt kostnader ut? Kostnader? Pär Elander Förorenade områden Borlänge

29 Åtgärdsutredning Undersökningar
Sedimentkartering – avgränsning av de förorenade sedimenten och egenskaperna hos dessa (TS-halt, organisk halt, kornstorlek, densitet, hållfasthet). Avvattningsegenskaper - bänkskaletester. Egenskaper hos avvattnade sediment (TS-halt, hållfasthet, deformationsegenskaper, utlakning av föroreningar). Behov av stabilisering? Lämpliga bindemedel? Lokaliseringsutredning (behandling/deponering/nyttiggörande). Kostnadens beroende av åtgärdsmetod. Utgångspunkt i riskbedömningen: Hur uppträder föroreningen, vilka är riskerna och hur påverkas dessa av olika åtgärder; både under genomförandetiden och efter ett omhändertagande? Pär Elander Förorenade områden Borlänge

30 Åtgärdsmål Pär Elander Förorenade områden Borlänge

31 Underlag för riskvärdering
Pär Elander Förorenade områden Borlänge