Kisaska - geokemiska egenskaper

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Kisaska - geokemiska egenskaper"

Helen Berglund
för 5 år sedan
Visningar:

Kisaska - geokemiska egenskaper (2013-2015)

1 Kisaska - geokemiska egenskaper ( ) David Bendz, C.Tiberg, D.Berggren Kleja, C.Toomväli, A-C Hågeryd, G.Ndayikengurukiye Foto: Gunnar Hedmans samling På säker grund för hållbar utveckling

2 Allmänt om riskbedömning av kisaska Utgör ett material som uppstått som rest i en process, höga halter As, Pb, Cu, Zn, Cd, Co. Ej klarlagt hur dessa ämnen är bundna As och Pb styrande i risken för människa (enligt riktvärdesmodellen för MKM), intag jord (As, Pb) och hudkontakt (As). Skydd av markmiljö ofta kostnadsdrivande - men är det relevant? Speciella spridningsvägar pga närhet till ytvatten: ytavrinning, erosion, ras, ytvattenfluktuationer, översvämning. Generella Kd-värden ej relevanta Olsson, Liljemark(2012) 2

3 Syfte Ta fram ett bättre underlag för riskbedömningar och hållbara åtgärdslösningar för kisaska genom att ta reda på hur farliga ämnen är bundna i kisaska och vilka processer som styr mobilisering/immobilisering 3

4 Frågeställningar Vilken förekomstform (speciering) har svavel och järn? Vilka mineralfaser och processer styr lösligheten av arsenik och tungmetaller? Vilka åldringsprocesser är verksamma och hur påverkar dessa? 4

5 Metod Provtagning i fält Flygbildsanalys Totalhalt Pulverröntgendiffraktometri (XRD), SEM-EnergiDispersiv Spektroskopi, Röntgenabsorptionsspektroskopi, ph-stat laktest Geokem. modellering 5

6 Metod Resultat Provtagning i fält Flygbildsanalys Totalhalt Deponihistorik, Ålder prov Innehåll 6

7 Provtagning (tre djup) på två olika punkter vid fd Bergvik sulfit, Söderhamn 7

8 Ålder prov 1951 Flyghöjd: 4000 m 8

9 Totalhalt (2 x 3prov) Ämne Min-Max (mg/kg) Riktvärde MKM Arsenik Bly Kadmium Koppar Zink Fe >40-45% S 1-2% => Syrapotential, ca 1 mol H+/kg IC % => Neutral.potential ca 0.2 mol H+/kg ph

10 Metod Resultat Provtagning i fält Flygbildsanalys Totalhalt Deponihistorik, Ålder prov Innehåll Pulverröntgendiffraktometri (XRD), SEM-EnergiDispersiv Spektroskopi, Röntgenabsorptionsspektroskopi Kristallina mineralfaser Grundämnesanalys ytor Speciering 10

11 Mineralfaser och speciering XRD: Hematit, kvarts, zinksulfid, silikatmineral: Talk, Klorit, Amfibol Röntgenabsorptionsspektroskopi (pågår): Fe: Fe +3, Hematit S: Sulfid, S -2 och sulfat S +6 As: As(V) Zn: zinksulfid +? 11

12 SEM 1mm 12

13 13

14 EDS 14

15 15

16 O S FeSO 4 Fe 2 O 3 Fe FeS 2 16

17 17

18 18

19 Metod Resultat Provtagning i fält Flygbildsanalys Totalhalt Deponihistorik, Ålder prov Innehåll Pulverröntgendiffraktometri (XRD), SEM-EnergiDispersiv Spektroskopi, Röntgenabsorptionsspektroskopi, Kristallina mineralfaser Grundämnesanalys ytor Speciering ph-stat laktest Geokem. modellering Lakegenskaper-pH Styrande mineralfaser Betydelse sorption 19

20 Buffringskapacitet ph 12,0 10,0 Egen 8,0 6,0 4, ,0 Tillsatt mol OH-/kg 0,0-0,20 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 Tillsatt mol H+/kg karb. neutr.pot. S- syra prod. pot. (EN14429) 20

21 Utlakning - ph Pb 1,E+05 total mg/kg 1,E+04 1,E+03 1,E+02 1,E ,E+00 1,E ph (EN14429) 21

22 Utlakning - ph total 1,E+03 As 1,E+02 mg/kg 1,E+01 1,E ,E-01 1,E ph (EN14429) 22

23 Så här långt Fe förekommer huvudsakligen som kristallint mineral: Hematit, Fe +3 Svavel förekommer både som sulfid, S -2 och sulfat S +6 (undersökningar pågår av förhållandet) As: As +5, undersökningar pågår om hur det är bundet Bly: former av Blyoxid, men binds även på annat sätt (undersökningar pågår) Zn: ZnS men binds även på annat sätt (undersökningar pågår) 23

24 Råd Kd-värde för att karakterisera källterm ej relevant ph-stat test (EN14429 eller EN 14997) : koncentrationer av miljö- och hälsostörande ämnen i relevant ph-intervall Buffringskapacitet ( se även EN15875) Restsulfider och ev förekomst av buffrande mineral styrande 24

25 Kunskapsspridning notis i EBH-nytt (2014) presentation på renare marks vårmöte populärvetenskaplig artikel i Geologiskt Forum (juni, 2015) SGI- publikation riktad mot konsulter och tillsynsmyndigheter (2015) vetenskaplig artikel/manus (2015) 25

26 ph-beroende total 1,E+05 1,E+04 Zn mg/kg 1,E+03 1,E+02 1,E ,E+00 1,E ph (EN14429) 26

27 Buffringskapacitet Tillsatt mol H+/kg S- syra prod. pot. 1,2 1,0 karb. neutr.pot. 0,8 0,6 0,4 0, Tillsatt mol OH-/kg 0,0-0, ph (EN14429) 27

Relevanta dokument

Geokemisk modellering av metallers löslighet

Geokemisk modellering av metallers löslighet Charlotta Tiberg, SGI charlotta.tiberg@swedgeo.se Dan Berggren Kleja, David Bendz På säker grund för hållbar utveckling Inledning Modellera metallers löslighet