Mälarlänsutbildning, Falun, Henning Holmström, Golder Associates AB Affärsenhetschef - Miljö

Transkript

1 Föroreningsproblematik kopplat till gruvor Mälarlänsutbildning, Falun, Henning Holmström, Golder Associates AB Affärsenhetschef - Miljö

2 Innehåll En resa Bakgrund och Inledning Ett gruvprojekt? Prospektering, tillstånd, drift och efterbehandling Hur fungerar det? Gruvor och Gruvavfall? Metaller och Metallföroreningar och risker förknippade med gruvavfall Hälso och Miljörisker Åtgärder och Efterbehandling Hur kan man lägga upp ett EBHprojekt? Några exempel på EBH-projekt, statligt finansierade. 2

3 Bakgrund och Inledning Brytning av malm (Sverige) i över 1000 år. Över kända fyndigheter. Järn, basmetaller I praktiken hela landet, Skåne till Norrbotten. Fåtal stora gruvor. Gruvdöd 1970-talet. Bergsslagen, Malmfälten, Skelleftefältet. Basindustri betydande del av ekonomin, Atlas Copco, Sandvik etc. Miljöskulder Ett arv 3

4 Ett gruvprojekt Hur fungerar det? 4

5 Liten chans att det blir något 5

6 Prospektering 6

7 Lagstiftning 7

8 En modern anläggning 8

9 Gruvor och Gruvavfall? I Sverige främst basmetaller och järnmalmsgruvor Gråberg (varp, restberg etc.) Avfall från friläggning av malmkropp, drivning av orter och schakt. Idag ibland malmkvalitet (t.ex. Nautanen, Gladhammar m.fl.) Anrikningssand (aftersand, vaskmull) Den finkorninga restprodukt som blir kvar efter krossning och malning av malm samt utvinning av malmmineral. Lakrest (sällsynt i Sverige) Aluminiumproduktion ( red-mud ), Gladhammar (koboltproduktion). Slagg (olika typer) Smältning av malm, produktion av järn, koppar etc. Specialavfall. Alunskiffer t.ex. bränd (rödfyr), rester från oljeproduktion, kalkbränning Kisaska Svavelsyratillverkning (pyrit) Övrigt berg (kalkproduktion, ballast, industrimineral) 9

10 Olika typer av avfall October 23,

11 Ibland betydande mängder 11

12 Kemin Tillgång till syre. Den dominerande reaktionen. FeS 2 +15/4O 2 +7/2H 2 0 =>Fe(OH) 3 +4H + + 2SO 4 2- Utan syre. Generellt efter efterbehandling. FeS 2 +14Fe 3+ +8H 2 0 =>15Fe H + + 2SO 4 2- UTAN OXIDATIONSMEDEL INGA REAKTIONER! CuFeS 2 +4O 2 =>Cu 2+ +Fe SO 4 2- ZnS+2O 2 =>Zn 2+ + SO

13 Förståelse för processer 13

14 Förståelse för processer Olika metaller är mobila vid olika ph. Vad händer på sikt? Ökad utlakning? Mindre? Jmfr. arsenik och koppar 14

15 Oxidation i sandmagasin 15

16 Kopparanrikning 16

17 Samma processer som i morän A-horisont (utlakning) B-horisont (anrikningszon) C-horisont (opåverkad) 17

18 Sekundära mineral Sekundära mineral är viktiga. Reglerar halter/spridning Tyder på att processer är aktiva (vittring etc.) Vissa mineral är indikationer på höga halter (jämviktshalter). Kan visa på spridningsvägar (järn faller t.ex. ut där grundvatten strömmar ut och oxideras. 18

19 Processförståelse är viktig för långtidsprognos 19

20 Avfall Oxidation och frigörelse Specialprov SO1 och SV1 (Varp från Gladhammar) Specialprov SO2 och SV2 (Varp från Gladhammar) 16 P2O5*100 Sr/2 S/1000 Co/ P2O5*100 Sr/2 14 Pb/100 MgO*10 16 CaO*100 Y/10 La/10 SiO2 12 As/100 Y/10 La/10 Zn/10 TiO2*10 14 MgO*10 Ni/12 Vittrad varp 10 8 V/10 MnO2*100 Cd*100 Fe2O3/10 Ni/12 V ittrad varp Pb/100 Zn/10 Ba/10 S/1000 V/10 MnO2*100 Fe2O3/10 Cd*100 Sn/2 6 Cr/5 Ba/10 Zr/100 4 K2O*10 Al2O3 Be Cu/ K2O*10 Zr/100 As/100 Al2O3 Cu/1000 Be 2 Cr/5 SiO2 2 TiO2*10 Co/ Ovittrad varp Ovittrad varp 20

21 Risker förknippade med gruvavfall? 21

22 Metaller och Metallföroreningar 22

23 Metaller Metaller är grundämnen Förstörs inte, nybildas inte Omvandling mellan olika former 80 av drygt 100 grundämnen är metaller 6 halvmetaller Till exempel As Tungmetaller? Tungmetaller: Pb, Hg, Cd, U, Fe, Zn, Cu Lättmetaller : Al, Be, Ca, Mg Ibland essentiella, fast toxiska i höga halter 23

24 Risker är inte enbart riktvärden Förekomstform Tillgänglighet Lakbarhet Riktvärden sannolikt fungerande för direktexponering 24

25 Lakar olika Olika tillgänglighet Arsenik (lakbarhet): Varp : 0,002-0,06% Impregnering: 0,6-3% Bruksglas, glasbruk: 0,009-0,05% Konstglas Småland: upp till 1% Arsenik (andel tillgänglig för upptag i människa): Varp: 20% Impregnering: 60-65% Bruksglas: 0,1% 25

26 Exempel på när man måste tänka efter Arsenik akutoxisk halt. Brukar anges till 100 ppm. Fundera på tillgängligheten 26

27 Lakförsök är viktiga Statiska (ABA, NAG, Sekventiella lakningar) Kinetiska (kolonn, fuktkammarförsök) Processförståelse När händer något? Används för att dimensionera åtgärder Används för riskbedömning 27

28 Skakförsök för mig. 28

29 Kinetiska försök 29

30 Risker Hur kan man tänka Riskkällor Transportvägar Skyddsobjekt läckage spridning exponering Källbarriärer Transportbarriärer Skyddsbarriärer

31 Hälsorisker Direktexponering (avfall) Äter man sten? Dimensionerande föroreningar Sekundär exponering Grundvatten Ytvatten Strålning Damm Växter 31

32 Miljörisker Inom området Nedströms området 32

33 Damm och växter Upptag av element i växter Ofta används sandmagasin för andra ändamål. Bad Häst Motorcykel 33

34 Vad finns det för föroreningar? Finns det bara koppar? Exempel, Yxsjöberg (volfram) innehåller beryllium. Järnmalmer innehåller ibland uran och torium Och ibland andra metaller Vad är det egentligen som är dimensionerande? 34

35 Letar man efter rätt förorening? Kvicksilver Krom 3 2,5 2 log Kvicksilver 1,5 1 0, ,5 1 1,5 2 2,5 3-0,5-1 -1,5 log Krom 35

36 Åtgärder och Efterbehandling

37 Åtgärder Olika typer av tekniker. Syftar till att hindra syre och/eller vatten. Anpassas efter klimat och plats I Sverige fokus på täckning (olika tätskikt och täckskikt) Några exempel på vattentäckning 37

38 Olika typer av efterbehandling 38

39 Torrtäckning 39

40 Skillnaden mellan täckning och inte täckning 40

41 Vattentäckning 41

42 Naturlig efterbehandling 42

43 Hur kan man lägga upp ett projekt? 43

44 Det var en gång fyra enkla frågor Riskbedömning Vad? Ansvarsutredning Vem? Åtgärdsutredning Hur? Riskvärdering Varför? 44

45 Påven katolik? Finns det halter i en deponi? Bry er inte om halter. Gruvor finns där det finns halter. Hoppa över NV-tänket, riktvärden, 95-percentil, egenskapsområden etc. Fokusera på huvudproblemen och inrikta er på lösningar. Oxidation, processer, mängder och spridning. 45

46 Halttänk Det handlar inte om många prover. Ett anrikningsverk ska fungera likadant hela tiden. Vilka typer av avfall? Hur beter de sig? Hur mycket? Tänk inte schakt.stora volymer och enorma kostnader. 46

47 Sandmagasin är homogena Två prover October 23,

48 Spridning och massbalanser är viktiga Massbalans Ut ur Tjursbosjön kg koppar - 27 kg kobolt - 18 kg zink - 4 kg bly Stollgång - 65 kg koppar - 11 kg kobolt - 2 kg zink - 4 kg bly Upplagrat i avfall ton koppar - 44 ton kobolt - 11 ton zink - 34 ton bly Upplagrat i sediment ton koppar - 80 ton kobolt -?? kg zink - 77 ton bly Grundvatten - 15 kg koppar - 11 kg kobolt - 0,4 kg zink - 0,002 kg bly Årlig vittring kg koppar kg kobolt - 73 kg zink kg bly Direktexponering människor, växter, djur Damning, luftburna partiklar Mark Ytavrinning/dagvatten Utfyllnader Upptag växter Spridning via grundvatten Upptag vattenlevande djur Erosion Förorenade sediment 48

49 Vad händer om man genomför fel åtgärd? Ett annat exempel på processförståelse 49

50 Realistiska tidsplaner Utreda spridning och faktiska problem tar tid. Utreda processer och förstå långtidsproblematiken tar tid. Inventera tar tid. Diskutera åtgärder och räkna på kostnader tar tid. 50

51 Några exempel 51

52 Ca 3-4 MSEK + 35 MSEK (budgeterat) Gråberg Sandmagasin Industriområde Sjöar samt vattendrag Nautanen EBH enligt Kvalitetsmanualen ( )

53 Nautanen 53

54 Gladhammar Ca 6-7 MSEK + 60 MSEK Gruva, dagbrott, gråberg, lakrest, anrikningssand, hytta. Tre sjöar, en nästan död. Sparade in ca 300 MSEK på rätt åtgärd. Inventering, processförståelse, åtgärder som verkligen utreddes. 54

55 Kom ihåg Moderna gruvor är inte som då 55

56 Om man tänker rätt Kan det bli så här 56

57 Tack för mig! Henning Holmström Golder Associates AB Stockholm Tel Mobil E-post. 57