Förstudie Ruda nickelgruva

Transkript

1 Förstudie Ruda nickelgruva - Undersökning, riskbedömning, förslag till fortsatta arbeten Förstudie Ruda nickelgruva - Undersökning, riskbedömning, förslag till fortsatta arbeten - SLUTRAPPORT Envipros uppdragsnummer: Upprättad: Reviderad:

2

3 Uppdragsgivare: Envipros uppdragsnr: Länsstyrelsen Östergötland Uppdragsgivarens kontaktperson: Magnus Kviele Rapporttitel: Förstudie Ruda nickelgruva - Undersökning, riskbedömning, förslag till fortsatta arbeten Nyckelord: Förstudie, gruvavfall, sulfidmalm, nickel, vittring Envipro Miljöteknik (Hifab AB, Org. nr ) Magasinsgatan Göteborg Telefon Telefax förnamn.efternamn@envipro.se Sammanfattning: Envipro Miljöteknik har på uppdrag av Länsstyrelsen Östergötland genomfört en förstudie av Ruda nickelgruva. Ruda nickelgruva är belägen i Finspångs kommun, cirka 4,5 km norr om Skedevi kyrka. I Ruda har koppar- och nickelmalm brutits i flera omgångar från 1840-talet fram till Syftet med förstudien av Ruda nickelgruva är att komplettera tidigare utförd undersökning så att en förstudie erhålls och beslut kan tas om vidare undersökningar inom ramen för en huvudstudie ska utföras eller inte. Genomförda undersökningar har omfattat platsbesök, provtagning och inventering av gruvavfall, provtagning av jord (nedströms gruvområdet och i omgivningen), provtagning av ytvatten och grundvatten. Uttagna prover har karaktäriserats med hjälp av kemiska analyser, laktester och syra.basräkningar. Totalt finns cirka ton varp och 400 ton avbaningsmassor upplagrat vid gruvan. Avfallet uppvisar främst förhöjda halter av koppar och nickel. Dessutom förekommer halter över Naturvårdsverkets generella riktvärden av krom och kobolt. I jord nedströms gruvan har något förhöjda halter av koppar och nickel påvisats. Sannolikt beror det på närhete till den avvattningskanal som leder från gruvhålet. I grundvattnet har förhöjda halter av koppar och nickel påvisats i en punkt. Det är dock sannolikt att den förhöjda halten beror på inslag av partiklar. Prover från diket som rinner sydväst om gruvan uppvisar ingen påverkan från gruvområdet. Syra-basräkningar visar att varp och avbaningsmassor är potentiellt syrabildande. Kontaminerad jord nedströms gruvan klassas inte som potentiellt syrabildande. En förenklad riskbedömning visar att inom gruvområdet finns förhållandevis stora mängder metaller upplagrat i avfallen. Halterna av kobolt, krom, koppar och nickel är förhöjda i varp, avbaningsmassor och ytjord (en punkt nedströms gruvområdet). Riskerna för människors hälsa bedöms vara små. För marklevande organismer är halterna högre än generella riktvärden. Det får dock anses tveksamt att metallhalterna i avfallen skulle vara mest begränsande för markfunktionerna. Vittring av sulfider bidrar till spridning av metaller och surt lakvatten. Om ett syragenombrott sker i varpen i framtiden kan en ökad spridning av metaller och surt lakvatten ske till det lokala grundvattnet. Riskerna med Ruda nickelgruva bedöms vara små. Det anses inte motiverat att driva objektet vidare inom ramen för en huvudstudie. Den osäkerhet som kvarstår är huruvida grundvattnet innehåller lösta eller partikelbundna föroreningar. Därför rekommenderas att en uppföljande provtagning av grundvatten utförs. En bedömd kostnad för detta är SEK. Slutligen rekommenderas att administrativa åtgärder vidtas för att bevara kunskapen om området. Uppdragsledare: Henrik Eriksson Handläggare: Björn Troëng, Elin Pirard Godkänd av uppdragsledaren: Kvalitetssäkrad av: Erik Carlsson i

4

5 Innehåll 1 INLEDNING SYFTE HISTORIK OCH TIDIGARE VERKSAMHET OMRÅDESBESKRIVNING LOKALISERING OCH MARKANVÄNDNING TOPOGRAFI GEOLOGI HYDROLOGI TIDIGARE UTREDNINGAR GENOMFÖRDA UNDERSÖKNINGAR PLATSBESÖK OCH UPPRÄTTANDE AV PROVTAGNINGSPROGRAM INVENTERING OCH PROVTAGNING AV GRUVAVFALL PROVTAGNING AV JORD PROVTAGNING AV GRUNDVATTEN PROVTAGNING AV YTVATTEN KEMISKA ANALYSER Fasta prover Vattenprover LAKTEST SYRA-BASRÄKNING INMÄTNING OCH VOLYMBERÄKNING RESULTAT INVENTERING VOLYMER OCH MÄNGDER ANALYSER FASTA PROVER Gruvavfall Jordprover ANALYSER GRUNDVATTEN ANALYSER YTVATTEN LAKTEST SYRA-BASRÄKNING RISKBEDÖMNING KÄLLTERM FÖRORENINGARNAS TOXICITET OCH KEMISKA EGENSKAPER FÖRORENINGSSPRIDNING Pågående spridning Framtida spridning SKYDDSOBJEKT HÄLSORISKER MILJÖRISKER INOM OMRÅDET MILJÖRISKER YT- OCH GRUNDVATTEN SAMLAD RISKBEDÖMNING PRELIMINÄR BEDÖMNING AV ÅTGÄRDSMÖJLIGHETER FÖRSLAG TILL ÖVERGRIPANDE ÅTGÄRDSMÅL FÖRSLAG PÅ ÅTGÄRDER Administrativa åtgärder Akuta fysiska åtgärder Långsiktiga fysiska åtgärder...24 ii

6 9.3 KOSTNADSBEDÖMNING REKOMMENDATIONER OCH FÖRSLAG TILL FORTSATTA ARBETEN REFERENSER...27 Bilaga 1a Provtagningsprogram Rapport + karta Bilaga 1b Situationsplan inkl. provtagningspunkter Ritning Bilaga 2 Dokumentation från fältbesök Provtagningsprotokoll Bilaga 3 XRF-resultat Tabell Bilaga 4 Analysresultat Laboratorierapporter iii

7 1 Inledning Ruda nickelgruva är belägen i Finspångs kommun, cirka 4,5 km norr om Skedevi kyrka. I Ruda har koppar- och nickelmalm brutits i flera omgångar från 1840-talet fram till Under 1970-talet utförde Stora Kopparberg AB undersökningar och utredningar om att starta lönsam gruvbrytning. Länsstyrelsen Östergötland har klassat Ruda nickelgruva som en riskklass 2 enligt MIFO (Länsstyrelsen Östergötland, 2004). Då den tidigare utredningen pekat på ett antal frågeställningar som bör utredas har länsstyrelsen beslutat att driva objektet vidare inom ramen för en förstudie. Envipro Miljöteknik har erhållit uppdraget att utföra undersökning och utvärdering. 2 Syfte Syftet med förstudien av Ruda nickelgruva är att komplettera tidigare utförd undersökning så att en förstudie erhålls och beslut kan tas om vidare undersökningar inom ramen för en huvudstudie ska utföras eller inte. 3 Historik och tidigare verksamhet Inmutning på kopparmalm vid Ruda gjordes redan på 1840-talet då ett schakt sänktes till 10 m djup (Tegengren, 1924), men brytning kom igång först 1886 sedan man konstaterat att malmen även höll avsevärda kvantiteter nickel. Brytningen pågick endast till 1891 då driften upphörde dels på grund av det låga nickelpriset och dels på grund av att gruvbolaget förlorade i en långvarig process med jordägarna. Gruvverksameten togs upp igen då sammanlagt 680 ton malmhaltigt berg bröts. Därefter har ingen ytterligare exploatering skett (Mörtsell, 1941). Malmen i Ruda gruvor bröts i två närbelägna kullar: Storgruvan i norr och Haggruvan i söder. Haggruvan har levererat större delen av produktionen. Vid Storgruvekullens västra sida har brytning skett i blygsam skala (Geijer, 1940). Totalt har 2000 ton nickelmalm brutits av vilka 1200 ton hade en medelhalt av 3,5% nickel (Grip, 1961). Stora Kopparbergs undersökningar i början av 1970-talet indikerade förekomst av 0,5 miljoner ton nickelmalm i området. 4 Områdesbeskrivning 4.1 Lokalisering och markanvändning Ruda nickelgruvor ligger strax söder om sjön Tisnaren ca 4,5 km norr om Skedevi kyrka i Finspångs kommun, och ca 8 km söder om Vingåkers samhälle (Figur 1). De mest betydande gruvlämningarna ligger vid Haggruvan omedelbart väster om vägen som leder till Ruda gård.gruvorna ligger i ett mindre skogsområde som delvis omges av åker- och ängsmark i lägre delar samt längs Tisnarens strand. Jordbruksmarken används för bete och odling av foder för uppfödning av kor vid Ruda gård, som ligger ca 400 m norr om det undersökta gruvområdet. 1

8 Figur 1 Översiktskarta för området kring Ruda nickelgruva. Copyright Lantmäteriet Ur Din Karta 4.2 Topografi Områdets topografi karaktäriseras av höjdryggar utsträckta i riktning nordväst-sydost som når m över omgivande terräng. Ytvatten dräneras generellt norrut i mindre vattendrag längs de nordvästliga dalgångarna och faller ut i Tisnaren. De malmförande partierna i berggrunden bildar två mindre kullar av m längd och m bredd som höjer sig ca 15 m över omgivningen. 2

9 4.3 Geologi Den dominerande bergarten i området är en grå gnejs som stryker i riktning N80V och stupar vertikalt (Alarik, 1941). Gnejsen genomsätts på vissa ställen av norit (även kallat gabbro med rombisk pyroxen, se till exempel en bergart med lågt innehåll av kisel (<55% Si) och relativt högt kalciuminnehåll. Malmen som är av sulfidtyp förekommer i noriten som oregelbundna klumpar med rikare partier eller som en impregnation (Tegengren, 1924). Nickel förekommer dels i magnetkis (FeS) eller som pentlandit (Fe,Ni) 9 S 8 och koppar förekommer som kopparkis (CuFeS 2 ). Nickelhalterna i de rikare partierna höll mellan 0,92 och 3,9 %, kopparhalterna var mellan 0,30 och 5,6 %. Malmproverna innehöll även kobolthalter mellan 0,02 och 0,06 % (Tegengren, 1924). Den fattigare impregnationsmalmen innehöll 0,29-0,87 % nickel, 0,25-0,64% koppar, och upp till 0,04% kobolt. Områdets kvartära avlagringar domineras av sandig morän i de högre terrängpartierna och lera med inslag av torv i de lägre delarna. I gruvans närområde är jordtäcket tunt med berg i dagen på många ställen. Omedelbart väster om gruvområdet uppskattas mäktigheten till mer än 2 m enligt de genomförda skruvborrningarna. Ytterligare västerut vid grundvattnets utströmningsområde bedöms mäktigheterna vara betydligt större. Enligt brunnsarkivet ( förekommer mäktigheter på 5-16 m i lerområden som ligger nära utströmningsområdet. 4.4 Hydrologi Gruvområdet ligger högst i omgivningen och utgör ett inströmningsområde för grundvattenbildningen. Avrinning sker både åt öster och väster men huvuddelen av det vatten som kommer i kontakt med gruvavfallet bedöms dränera mot sydväst, väst och nordväst, och via ett våtmarksområde nå ett ytvattendike ca 400 m västerut. Flödet i diket är begränsat och sker norrut mot Tisnaren. Gruvvatten finns i två schakt, vattennivån i det största låg vid inventeringstillfället på 66,83 m höjd. Gruvan avvattnas västerut genom ett dikessystem. Årsmedeltemperaturen uppgår till 5,4 o C vid SMHIs mätstation nummer 9505 i Vingåker (SMHI, 1991). Årsmedelnederbörden anges i samma rapport vara 620 mm. Nederbördsrikaste månad är normalt augusti. Årsmedelavrinning och årsmedelavdunstning uppgår till <200 mm respektive mm (SMHI, 1994). 5 Tidigare utredningar En tidigare utredning inkl. provtagning och analys har utförts av Länsstyrelsen Östergötland (2004). Utredningen konstaterade att stora föroreningsmängder av metaller med hög farlighet finns på platsen. Vittringen är omfattande och metallhalterna i lakvatten är mycket höga. Spridningsförutsättningarna inom närområdet bedömdes som stora. Sammantaget har Ruda nickelgruva placerats i riskklass 2. Tidigare genomförd utredning anger att provtagning av jord på längre avstånd från gruvan samt sediment och vatten i bäcken som rinner norrut mot sjön Tisnaren bör vara prioriterad. Vidare anges att Tisnaren bör undersökas om det visar sig att bäcken är förorenad. 3

10 6 Genomförda undersökningar 6.1 Platsbesök och upprättande av provtagningsprogram Platsbesök och fältbesiktning utfördes av Magnus Kviele (Länsstyrelsen Östergötland) och Henrik Eriksson (Hifab AB/Envipro Miljöteknik). Vid besöket genomfördes rundvandring i och kring gruvområdet samt besiktning av lämpliga provtagningspunkter. Efter genomfört platsbesök upprättades ett provtagningsprogram för undersökningarna. Programmet tillsammans med karta återfinns i bilaga 1a. 6.2 Inventering och provtagning av gruvavfall Inventeringen begränsades till gruvavfallet vid Haggruvan och inleddes med en översiktlig rekognosering av förekommande typer av gruvavfall inom området. Området delades sedan in i elva olika delområden (A-K) baserat på resultatet av rekognoseringen. Två typer av avfall klassificerades: varp och avbaningsmassor. Inom varpområdena togs ungefär ett delprov varje 30 m 2 som besiktigades okulärt med avseende på utseende, kornstorlek, sulfidinnehåll (mängd och typ) och vittringsgrad. Mängden sulfid klassificerades enligt en tregradig skala där 3 motsvarar riklig förekomst. Vittringsgraden klassificerades enligt en femgradig skala där 5 innebär mycket vittrat material. En punktanalys med ett handhållet XRF instrument av typ Niton gjordes dessutom vid varje observationspunkt. Protokoll från varpinventeringen finns redovisade i bilaga 2 och resultatet från XRF-mätningarna i bilaga 3. XRF-mätningarnas läge återfinns även i bilaga 3. Inom varpområdena E-F samt områdena med avbaningsmassor G-I gjordes endast en översiktlig okulär besiktning av avfallet och inga XRF-analyser eftersom inga påtagliga sammansättningsvariationer kunde konstateras jämfört med övriga delområden. 6.3 Provtagning av jord Mark nedströms gruvområdet samt i referensområdet undersöktes mellan och av personal från Envipro Miljöteknik och WSP. Sammanlagt borrades fyra borrhål inom undersökningsområdet samt ett borrhål i referensområdet med hjälp av skruvborrning. Provtagningspunkternas läge redovisas i Figur 2. Borrprotokoll redovisas i bilaga 2. Prover vid skruvborrningen togs ut baserat på visuella intryck och skiktningar. Borrningen genomfördes ner till vad som bedömdes vara naturlig botten i samtliga punkter. Prover togs ut för hand alternativt med hjälp av mindre spade direkt från skruven. Under borrningen och grävningen antecknades jordlagerföljder, vittringsfronter mm i förtryckta fältprotokoll. Uttagna prover placerades i plastpåsar. 6.4 Provtagning av grundvatten I samband med borrningarna installerades grundvattenrör (PEH-rör, 63 mm) i tre punkter nedströms gruvområdet. Ett rör installerades även som referens. Alla rör är försedda med 1 4

11 m filterrör samt lock. Filterdelen placerades längst ner på rören. Provtagningspunkternas läge redovisas i Figur 2. Figur 2 Karta som visar provtagningspunkter för jord, grundvatten och ytvatten. Provtagning av grundvatten genomfördes vid ett tillfälle, oktober Grundvattenrören tömdes med hjälp av peristaltisk pump före provtagning. En slang per rör användes för att undvika korskontaminering. Innan provtagning mättes grundvattennivån med hjälp av ett ljud- och ljuslod. Prover togs genom att grundvattnet hämtades upp med en bailer. Vattnet hälldes sedan i två plastflaskor. Vattnet från den ena filtrerades genom 0,45 µm filter direkt ner i en syradiskad flaska. På vattnet i den andra burken mättes ph, konduktivitet och temperatur. Prover på anjoner togs i separat plastflaska. 6.5 Provtagning av ytvatten Ytvatten (dike och vatten i skärpning) har provtagits i sammanlagt tre punkter. Provtagning har genomförts vid ett tillfälle, oktober Prover togs genom att sänka ner en 5

12 syradiskad flaska direkt i vattnet. Ofiltrerade prover togs. ph, konduktivitet och temperatur mättes och flödet uppskattades. Samtliga provpunkter mättes in med handhållen GPS. Provtagningspunkternas läge redovisas i Figur Kemiska analyser Fasta prover Prover på mark och avfall har skannats med XRF-instrument (Niton) för analys av metaller. Bestämning har gjorts på prover i plastpåsar och mätning har gjorts 1 gång/påse. Fukthalten varierade i proverna beroende på vilken nivå uttag skett från. Proverna har inte behandlats före XRF-mätning. XRF-mätningarna och fältintrycken har legat till grund för vilka prover som har skickats för laboratorieanalys (ackrediterad). Totalhalten i fasta prover har bestämts enligt ALS paket MG-1. Bestämningen innebär att As, Cd, Co, Cu, Ni, Pb, Zn, Hg och S har gjorts tillgängliga för analys genom uppslutning i mikrovågsugn med 7 M salpetersyra. För Si, Al, Ca, Fe, K, Mg, Mn, Na, P, Ti, Ba, Be, Cr, La, Mo, Nb, Sc, Sn, Sr, V, W, Y och Zr har bestämning skett efter smältning i litiummetaborat följt av upplösning i utspädd salpetersyra. Slutbestämning av metallhalter har skett med ICP-AES och ICP-MS. Denna metod med både smälta och syralakning ger innehållet även av t.ex. sulfidmineral som sitter inkapslade i silikatmineral och som inte löses upp med enbart syralakning. Ett samlingsprov på varp har även analyserats genom en översiktsanalys (screening) av metaller. Screeningen genomförs med ICP-AES och HR-ICP-MS och ger innehållet av cirka 70 element. Analysen utfördes av ALS Vattenprover Yt- och grundvattenprover har analyserats enligt ALS paket V-2 omfattande Ca, Fe, K, Mg, Na, S, Si, Al, As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Mo, Ni, P, Pb, Sr och Zn. Som tillägg har anjoner (klorid, fluorid och sulfat) analyserats. 6.7 Laktest Laktest har utförts med en fältanpassad metod enligt beskrivning i USGS (2007). Det genomförda laktestet motsvarar skaktest och ger därmed information om utlakning på kortmedellång sikt. Lakvatten analyserades enligt ALS paket V Syra-basräkning Syra-basräkning, eller Sobek-test, är ett vanligt förekommande, enkelt och billigt statiskt test som används till att grovt beräkna ett materials syraproducerande och syraneutraliserande förmåga (se även Jambor, 2003). Testet definierar balansen mellan syraproducerande mineral och syraneutraliserande mineral (British Columbia Acid Mine Drainage Task Force, 1989). Sulfidmineral räknas som syraproducerande och framförallt karbonater räknas till de mineral som neutraliserar syra. Teoretiskt kommer ett prov vid någon tidpunkt att generera syra endast om den syraproducerande kapaciteten överstiger den syraneutraliserande kapaciteten. Ett statiskt test kan inte användas till att bedöma 6

13 kvaliteten på det framtida lakvattnet. Det kan inte heller användas till att visa hur lakvattnet påverkas med tiden utan kan endast användas till att bedöma om materialet har en syraproducerande potential eller inte. Den syraproducerande potentialen bestäms genom en totalsvavelanalys (antar att allt svavel förekommer i sulfider) och den syraneutraliserande potentialen bestäms genom en titrering. Från dessa bestämningar räknas nettoneutralisationspotentialen (NNP) ut genom att dra bort den syraproducerande potentialen från den neutraliserande potentialen. Ett material med en NNP på mindre än -5 anses vara potentiellt syraproducerande. Totalsvavel kan bestämmas med ett flertal olika analysmetoder, exempelvis ICP-AES. Svavelanalysen i % omvandlas till syraproducerande potential i kg ekvivalent CaCO 3 /ton material genom konverteringsfaktorn 31,25. Konverteringsfaktorn 31,25 fås genom att man antar att all svavel finns som pyrit. Den totala mängden av neutraliserande mineral d.v.s. främst karbonater och hydroxider bestäms genom att provet behandlas med ett överskott av standardiserad saltsyra. Provet och syran blandas och upphettas för att reaktionen ska ske fullständigt. Mängden av överskottssyra bestäms sedan genom titrering med natriumhydroxid ned till ph 7. För en utförligare metodbeskrivning hänvisas till Sobek et al. (1978), British Columbia Acid Mine Drainage Task Force (1989) eller Jambor (2003). Titreringarna och svavelanalyserna utfördes av ALS Chemex. Sammanlagt åtta prover på vasksand utsattes för syra-basräkning. På dessa prover mättes även pasta-ph av ALS Chemex. 6.9 Inmätning och volymberäkning Gruvavfallen mättes sedan in med GPS Nätverks-RTK utrustning av märket Topcon som ger en precision i storleksordningen ±5 mm på positioneringen av inmätta objekt. Inmätningen gjordes i rikets nät RT gon V 0:-15 och höjdsystemet RH 70. Röröverkant och marknivå vid grundvattenrören mättes in liksom skruvborrhål. Inom områden med gruvavfall gjordes även en detaljerad inmätning av marknivån. Inmätta data fördes sedan in i ett geografiskt informationssystem (ArcGIS 9.3) där bland annat terrängmodeller skapades genom interpolering av punkthöjder. Volymberäkningar av avfallet utfördes antingen som skillnaden mellan den inmätta överytan och en tolkad underyta ( cut and fill ) eller i vissa fall något förenklat som produkten av uppmätt yta och avfallets uppskattade medelmäktighet. Avfallets underyta uppskattades med hjälp av information från borrning, överytans morfologi och förekomst av berg i dagen. 7 Resultat I följande avsnitt görs en redovisning av resultat från provtagning och kemiska analyser. Fullständig redovisning återfinns i bilaga Inventering volymer och mängder Varpen är den vanligast förekommande typen av gruvavfall och är upplagd i ett antal högar runt de gruvvöppningar som finns. Den största högen (område D) höjer sig maximalt ca 5 m över omgivningen. Övrigt gruvavfall har tolkats som avbaningsmassor och utgörs av en sandig-grusig fraktion som finns upplagd i mindre högar på ett antal olika platser i 7

14 anslutning till gruvområdet. Det bör påpekas att avbaningsmassor sannolikt innehåller rester från handskrädning av malm, dvs. mycket små varpstycken. Vid delområdet K förekommer den under varpen i område B i övriga områden är det friliggande. Det kan också röra sig om rester från någon anrikningsprocess som har sorterats ut på grund av låga halter. Den sammanlagda ytan som täcks av varp är 1489 m 2 och avbaningsmassor förekommer över 485 m 2 (Tabell 1). Motsvarande beräknade volymer är 2471 respektive 219 m 3, dvs totalt förekommer ca 2700 m 3 gruvavfall. Detta är något lägre än den tidigare uppskattade mängden m 3 baserat på en yta av 4000 m 2 och avfallsmäktigheter på 1-4 m (Länsstyrelsen Östergötland, 2004). Undersökningarna har visat att de tidigare antagna mäktigheterna generellt är mindre pga närheten till berg. Figur 3 Karta som visar inventerade områden med gruvavfall. Varpens densitet uppskattas till 2,0 ton/m 3 och avbaningsmassornas till 1,8 ton/m 3 vilket skulle ge totalt ca ton varp och 400 ton avbaningsmassor. Med angivna medelhalter enligt Tabell 6 skulle det innebära att metallinnehållet i varpen är ca 11,7 ton nickel, 10,8 ton koppar, 3,0 ton krom och 0,4 ton kobolt. Avbaningsmassorna innehåller enligt samma beräkningssätt 0,2 ton nickel, 0,2 ton koppar, 0,1 ton krom och 0,01 ton kobolt. 8

15 Tabell 1 Volymer av gruvavfall i olika delområden. Område Typ Area (m 2 ) Volym (m 3 ) A Varp B Varp C Varp D Varp E Varp F Varp Summa Varp G Avbaningsmassa H Avbaningsmassa 13 6 I Avbaningsmassa J Avbaningsmassa K Avbaningsmassa Summa Avbaningsmassa Baserat på resultatet av jordborrningarna kan volymen nickel i den ytligt liggande jorden uppskattas till 3500 m 3. Medelhalten bedöms vara ca 300 mg/kg TS. 7.2 Analyser fasta prover Gruvavfall En sammanfattning av kemiska analyser av gruvavfall återges i Tabell 2. Analyssvaren relateras till naturlig bakgrund (jord) och Naturvårdsverkets MKM-värden. Kompletta analysprotokoll återfinns i bilaga 4. Tabell 2 Sammanfattande redovisning av kemiska analyser för gruvavfall. Halterna relateras till naturlig bakgrund och Naturvårdsverkets MKM-värden. Metall Enhet Medel varp Medel ovittrad varp Medel vittrad varp Avbaningsmassor Bakgrundshalt NV MKM [3 prover] [2 prover] [2 prover] [1 prov] [1 prov] Fe2O3 % TS As mg/kg TS 4,9 3,7 4,6 9,3 3,3 25 Cd mg/kg TS 0,19 0,17 0,14 0,02 0,04 15 Co mg/kg TS ,9 35 Cr mg/kg TS Cu mg/kg TS Ni mg/kg TS Pb mg/kg TS 8,6 9, ,9 400 S mg/kg TS V mg/kg TS Zn mg/kg TS , En jämförelse mellan resultatet av översiktsanalysen på varp och en genomsnittlig elementsammansättning av basalt (vars kemiska sammansättning är likartad med den norit som utgör mineraliseringens värdbergart) visar att följande element är anrikade: Ni, Cu, Co, Cr, Se och Te. De fyra första elementen är direkt relaterade till nickel-kopparmineraliseringen och de förhöjda halterna beror på att metallerna förekommer i form av sulfider. De förhöjda selen och telluriumhalterna beror sannolikt på att dessa element har liknande geokemiska egenskaper som svavel och kan därför ersätta svavel i den förekommande magnetkisen (FeS). 9

16 Element med lägre halter än genomsnittlig basalt är Si, Ca, Fe och Mn. De lägre halterna bedöms bero på geokemiska mobiliseringsprocesser i samband med malmbildningen. Förutom översiktsanalysen har sju olika prover av varp analyserats från området. Resultaten påvisar ett betydande innehåll av svavel i varpen: 0,07-2,8 % TS. Den lägsta halten förekommer i ett vittrat prov (Ruda-varp 1) vilket tyder på en pågående sulfidvittring. Både nickel och koppar förekommer i halter mellan 0,1 och 0,5%, vilket är i paritet med resultatet av tidigare analyser av impregnationsmalmen och klart över de generella riktvärdena för förorenad mark mindre känslig markanvändning (Naturvårdsverket 2008). Övriga element där samtliga analyser visar halter högre än generella riktvärdet i varpen är krom och kobolt som varierar mellan respektive mg/kg TS. Inga andra element visar halter över de generella riktvärdena. Jämfört med varpen har avbaningsmassorna har generellt lägre halter av förekommande metaller förutom järn som är betydligt högre, drygt 30% Fe 2 O 3 enligt en ackrediterad analys. Nickel, koppar, krom och vanadin visar halter som är upp till 5 gånger högre än generella riktvärdet. Förekomsten av de förhållandevis låga metallhalterna stöds också av genomförda XRF analyser (Bilaga 3, mätning 55-59, 93). Den ackrediterade analysen påvisade detekterbara halter av kvicksilver (0,494 mg/kg TS) vilket normalt inte skulle förväntas förekomma i den här typen av mineraliseringar. Det kan dock röra sig om någon extern föroreningskälla eller en rest från en eventuell anrikningsprocess Jordprover Fyra ackreditrerade analyser samt ett antal XRF-mätningar genomfördes på jordprover från skruvborrningen. En sammanfattning av kemiska analyser i relation till naturlig bakgrund och Naturvårdsverkets MKM-värden finns i Tabell 3. Tabell 3 Sammanfattande redovisning av kemiska analyser för jord nedströms gruvan. Halterna kan relateras till naturlig bakgrund och Naturvårdsverkets MKM-värden. Metall Enhet Medel jord nedströms gruvan Bakgrundshalt Naturvårdsverket MKM [3 prover] [1 prov] Fe2O3 % TS 4 2 As mg/kg TS 4,3 3,3 25 Ba mg/kg TS Cd mg/kg TS 0,04 0,04 15 Co mg/kg TS 6,9 1,9 35 Cr mg/kg TS Cu mg/kg TS Ni mg/kg TS Pb mg/kg TS 8,3 4,9 400 S mg/kg TS V mg/kg TS Zn mg/kg TS Det enda element som visar halter över generella riktvärdet i samtliga analyser är barium (ca 400 mg/kg TS). Detta är dock en helt normal bakgrundshalt i svensk skogsmark (wwwmarkinfo.slu.se) vilket också visas av att referensprovet (GV4:0,2-0,5). Nickelinnehållet i jorden är något högre än riktvärdet i GV3 och BH5 samt troligen även i GV1 enligt XRFmätning I provpunkt BH 5, som endast ligger 10 m från en varphög, påvisades något över 200 mg/kg TS i siltig-sandig morän på 1-1,5 m djup vilket tyder på att spridning sker via grundvattnet. I GV1 och GV3, som båda ligger i strömningsriktningen ca 60 m från 10

17 varphögarna, återfanns de förhöjda halterna i det översta markskiktet av gyttjelera, vilket tyder på transport via ytavrinning och fastläggning i den organiska fasen. Provpunkt GV3 påverkas troligen också av närhet till den dräneringskanal som avvattnar gruvan. Jordprovet i GV3 visar även kopparhalter över riktvärdet (738 mg/kg TS), vilket troligen beror på närheten till de avvattningskanaler som finns vid gruvan 7.3 Analyser grundvatten Grundvattnet i GV 3 visar den största påverkan av gruvavfallet. Nickelhalten är mycket hög (3900 μg/l) liksom kopparhalten (810 μg/l). Troligen sker en infiltration av ytvatten från gruvans avvattningskanal som ligger nära provtagningspunkten. Den höga halten av aluminium visar dock att en partikulär fas har analyserats trots filtrering i fält och att den uppmätta koncentrationen inte är biotillgänglig i samma utsträckning som löst metall.viss påverkan syns även på svavel- och sulfathalterna i de tre grundvattenrören nedströms avfallet (30-84 mg/l), vilket kan jämföras med medianvärdet för svenska jordbrunnar, 16 mg/l. Övriga element avviker inte nämnvärt från bakgrundshalterna i grundvattnet enligt referensprovet (GV4). 7.4 Analyser ytvatten Av de tre ytvattenproverna visar prov YV1 mycket hög halt av nickel och hög halt av koppar enligt Naturvådrdsverkets bedömningsgrunder för miljökvalitet (Naturvårdsverket 1999). YV1 är taget i stillastående vatten i en mindre bergskärpning öster om gruvavfallsupplaget. Troligen förekommer en nickel-koppar-mineralisering i schaktet. Ingen effekt av metallspridning kan ses i diket väster om upplaget enligt analysresultaten från YV2 och YV3. 11

18 7.5 Laktest För att bedöma utlakningen av metaller på kort-medellång sikt har ett lakförsök (förenklad och fältanpassad variant av skakförsök enligt USGS, 2007) utförts på två varpprover (vittrat och ovittrat) samt avbaningsmassor. Analyser av lakvatten redovisas i bilaga. I Tabell 4 redovisas ph och konduktivitet i lakvatten och i Tabell 5 redovisas totalhalter och lakbara halter. ph-värdena är i samtliga lakvatten låga. Lägst ph uppvisar avbaningsmassorna, vilket stämmer väl med pasta-ph-mätningar från ABA-testerna (se nästa kapitel). Konduktivitetsvärdena är låga för varpproverna. Högre värde kan noteras för avbaningsmassorna. Tabell 4 ph och konduktivitet i lakvatten. Prov ph Kond. [μs/cm] Vittrad varp 4,7 12 Ovittrad varp 4,7 10 Avbaningsmassor 3,3 116 Tabell 5 Bearbetade resultat från lakförsök på varp och avbaningsmassor. < avser halter i lakvatten under rapporteringsgräns. Element Vittrad varp Ovittrad varp Avbaningsmassor Totalhalt Lakbar halt Totalhalt Lakbar halt Totalhalt Lakbar halt [%] TS 99,6 99,2 85,1 [mg/kg TS] SiO , < Al2O , , ,2 CaO < , ,3 Fe2O , , ,03 K2O 6440 < 6810 < 8040 < MgO < < < MnO , , ,004 Na2O , , ,6 P2O , , ,001 As 5,02 < 4,11 < 9,28 < Ba 217 0, , ,01 Cd 0,19 < 0,159 0, ,0184 4E-06 Co 38,4 0,001 52,2 0, ,1 0,007 Cr 573 < 477 9E ,00002 Cu , , ,08 Hg <0,04 < <0,04 < 0,494 < Mo <6 < <6 < <6 < Ni , , ,2 Pb 12,2 0, ,27 0,0001 9,62 0,0001 S , , Sr 394 0, , ,004 Zn 27,3 0,003 32,1 0,01 9,12 0,006 Generellt kan det noteras att de lakbara halterna av metaller är låga, vilket stämmer väl med de låga konduktivitetsvärdena i lakvattnen. För flertalet av metallerna uppvisar avbaningsmassorna de högsta lakbara halterna, exempelvis för nickel, koppar och svavel. 12

19 Resultaten är logiska med tanke på att finkornigare material har en större yta tillgänglig för vittring i förhållande till volymen jämfört med grovkornigare material (som till exempel varp). 7.6 Syra-basräkning Syra-basräkningar eller ABA-test är en metodik som baseras på att innehållet av syrabildande material jämförs med den mängd buffrande mineral som finns i ett prov. Metoden används rutinmässigt inom gruvindustrin för klassificering av avfall (till exempel enligt det nya gruvavfallsdirektivet). I Tabell 6 har resultaten från genomförda ABA-tester sammanfattas. Test har utförts på vittrad och ovittrad varp, stort samlingsprov på varp, avbaningsmassor samt kontaminerad jord nedströms gruvområdet (GV3 0-0,2). Samtliga tre varpprover uppvisar en NNP<-20 CaCO 3 /ton avfall, vilket tolkas som att surt lakvatten sannolikt kommer att bildas. ph är idag tämligen normalt för de tre varpproverna och NP värdet är förhållandevis högt, vilket indikerar att den syra som produceras idag fortsatt buffras. Anmärkningsvärt att det vittrade provet uppvisar en högre buffrande kapacitet jämfört med det ovittrade. En möjlig förklaring kan vara massförlust av ickebuffrande ämnen, vilket ger en ökning av den relativa andelen buffrande kapacitet. Avbaningsmassorna är, i likhet med varpen, potentiellt syrabildande. Buffringskapaciteten (NP) är låg i avbaningsmassorna, vilket indikerar att den tillgängliga buffringskapaciteten är förbrukad. Detta stämmer även med uppmätt pasta-ph, som är lågt. En anledning till att buffringskapaciteten redan är förbrukad i avbaningsmassorna är att sulfidvittringen är snabbare. Detta beror på att avbaningsmassorna har en större andel yta exponerat för luftens syre i förhållande till volymen jämfört med varpen. Provet på kontaminerad jord (GV3 0-0,2) hamnar inom osäkerhetsintervallet (±20 kg CaCO 3 /ton avfall) för om surt lakvatten kommer att bildas eller inte. Mätning av pasta-ph visar på ett lågt värde, vilket möjligen skulle kunna vara en indiktion på syraproduktion. I jämförelse med varp och avbaningsmassorna är dock den syrabildande potentialen för kontaminerad jord betydligt lägre (AP-värdet). Tabell 6 Sammanfattande tabell över resultat från syra-basräkning. NP = neutralisationspotentialen (mängd karbonat i prov), AP = syraproducerande potential i provet, NNP = nettoneutralisationspotential (NP-AP), NP/AP = kvoten mellan neutralisations- och syraproducerande potentialen. Prov NNP NP ph AP NPR (NP/AP) S [tcaco3/1000t] [tcaco3/1000t] [-] [tcaco3/1000t] [-] [%] Vittrad varp ,9 44,4 0,43 1,42 Ovittrad varp ,8 99,7 0,09 3,19 Avbaningsmassor ,6 55,6-0,16 1,78 GV3: 0-0, ,6 3,4-0,29 0,11 Samlingsprov varp ,8 65 0,25 2,08 För att bedöma den syrabildande potentialen kan även NPR och svavelhalten användas för att göra en redovisning som i Figur 4. Kvoten mellan NP och AP bör vara större eller lika med två eftersom det går åt upp till två mol karbonat för att buffra en mol pyrit (erfarenhetsbaserade kriterier). Det andra kriteriet för om ett surt lakvatten kan uppkomma är ifall svavelhalten är under eller över 0,3 %. Om halten av svavel är under 0,3 % brukar 13

20 man generellt anta att mängden svavel som förekommer i form av sulfid är för liten för att ett syragenombrott skall inträffa. Om svavelhalten är över 9 % så är mängden så hög att volymen i provet inte räcker till för att neutralisera den producerade syran även om hela denna volym är i form av kalcit (kalk). Ur figuren kan utläsas att samtliga varpprover hamnar inom det potentiellt syrabildande området, dvs. samma slutsats som erhålls genom att studera NNP-värdet. Avbaningsmassorna redovisas inte i figuren pga av negativt värde på NP. Massorna hamnar i det syrabildande området pga. hög svavelhalt (>0,3 %) och låg NPR. Av samma anledning redovisas inte heller provet på kontaminerad ytjord. Jorden skulle dock hamna i det ej syrabildande området pga. låg svavelhalt (0,11 %). Figur 4 NPR och S-halt från syra-basräkningarna. Observera att prov på avbaningsmassor samt kontaminerad ytjord uppvisar negativ kvot för NPR och därför inte kan redovisas i detta log 10 diagram. Avbaningsmassorna hamnar i det syrabildande området (pga hög svavelhalt och låg NPR). Jorden hamnar i det icke syrabildande området pga den låga svavelhalten (0,11 % TS). 14

21 8 Riskbedömning 8.1 Källterm Föroreningarna i avfall och mark vid Ruda nickelgruva är ett resultat av den historiska gruvverksamheten. Berg från malmbrottet som inte ansågs innehålla tillräckliga metallhalter lades upp i direkt anslutning till gruvhålet. Detta material benämns varp. Avskiljningen av varp kallas för skrädning och skedde för hand. Förutom varp finns även avbaningsmassor (innehållande morän, sulfidförande bergsfragment och sekundära järnutfällningar) inom gruvområdet. Då sulfiderna i avfallet (varpen) utsätts för luftens syre sker vittring och frigörelse av svavel, associerade metaller och surt lakvatten. Detta har givit upphov till en sekundär kontaminering av jord nedströms gruvområdet samt förhöjda metallhalter i det lokala grundvattnet. Detta innebär att tre olika källtermer finns vid Ruda nickelgruva (se även foton i Figur 5): 1. Varp (vittrad och ovittrad) 2. Avbaningsmassor 3. Sekundärt kontaminerad jord Figur 5 Foton på källtermer vid Ruda nickelgruva. Översta två bilder visar varp (upplag till vänster och närbild på vittrat stycke till höger). Undre raden till vänster visar avbaningsmassor och till höger naturlig jord. 15

22 En uppskattning av volymen varp och avbaningsmassor återges i Tabell 7. Uppskattningsvis finns cirka 2800 m 3, vilket i mängd motsvarar 5400 ton. Varp är det avfallsslag som står för den största andelen. Tabell 7 Uppskattning av volymen kontaminerade massor av varp, avbaningsmassor och naturlig jord. Källterm Volym [m 3 ] Mängd [ton] Varp Avbaningsmassor Jord SUMMA Föroreningarnas toxicitet och kemiska egenskaper Genomförda undersökningar visar att metallerna kobolt, koppar, krom och nickel som förekommer i förhöjda halter i avfall, jord och grundvatten vid Ruda nickelgruva. I nedstående avsnitt presenteras metallernas toxicitet och kemiska egenskaper kortfattat. Kobolt Kobolt är ett naturligt element som förekommer i berg, mark, vatten, djur och växter. Kobolt är ett essentiellt näringsämne för djur, som förekommer bland annat i vitamin B 12. Generellt liknar kobolts markkemi nickels och zink. Elementet löser sig lätt vid låga phvärden men binds starkt vid högre ph-värden. I vatten bildar elementet komplex med bland annat karbonat och löst organiskt material. I marken adsorberar kobolt bland annat till manganoxider. Kobolts giftighet är något lägre än andra metaller. Exponering av höga nivåer av kobolt kan påverka lungor (astma, väsning) och hjärta. Lever och njurskador har konstaterats hos djur. Kobolt anses vara cancerogent. Intag av för mycket kobolt kan även orsaka kräkningar. Elementet har visat sig kunna påverka reproduktionen hos hinnkräftor. Krom Elementärt krom (Cr) förekommer inte naturligt i naturen. Krom förekommer främst i form av mineraler kromit (FeOCr 2 O 3 ) i naturen. I naturen är ursprunget till trevärt krom (Cr(III)) just vittringen av detta mineral. Den trevärda formen adsorberas av organiskt material eller komplexbinds till detta material och blir svårlösligt vilket gör att kromet kan transporteras kolloidalt och förr eller senare sedimenterar. Sexvärt krom i lösning förekommer företrädesvis alltid i naturen bundet till syre, exempelvis i form av hydrokromat (HCrO 4 - ). Trevärt krom är ett essentiellt näringsämne för människor. Det är relativt okänt om krom är ett essentiellt näringsämne även för växter men alla växter innehåller krom i detekterbara mängder. Trevärt krom absorberas dåligt i kroppen oavsett exponeringsväg till skillnad från sexvärt krom som absorberas lättare. I människor och djur koncentreras krom bl.a. i lungor, lever, njurar, mjälte, blod och i benmärg. Studier på försöksdjur har visat att sexvärda kromföreningar, speciellt de med låg löslighet, kan orsaka lungcancer. Intag av sexvärt krom kan medföra konvulsioner och skador på lever och njurar och t.o.m. död. Höga kromhalter kan orsaka skador på fisk och gör dem mer infektionskänsliga. Generellt sett så påverkas invertebrater d.v.s. maskar och insekter mer än vertebrater som fiskar. De 16

23 flesta mikroorganismer har en förmåga att absorbera krom. I jord kan t.ex. nitrifikationen påverkas. När det gäller växter så tas krom upp genom rötter eller genom bladens ytor. För höga halter av krom påverkar växter och ger upphov till effekter som liknar brist på järn. Koppar Koppar är en metall som förekommer naturligt i berg, mark, vatten och luft. Koppar binds i mark och vatten till framförallt organiskt material, vilket påverkar elementets markkemi stort. Elementet kan även binda in starkt till oxider av järn, mangan och aluminium. Transporten av koppar i vatten sker till stor del som lösta humuskomplex. Koppar är ett essentiellt näringsämne för både människor och djur, men kan orsaka skador vid högre koncentrationer och mängder. Bland annat kan skador uppkomma på lever och immunförsvaret. Intag av vatten med för höga halter kan orsaka kräkningar, diarré, magkramper och illamående. Koppars toxicitet mot sötvattenlevande organismer varierar stort mellan olika arter. Nickel Nickel är ett element som förekommer rikligt i naturen. Nickel bildar föreningar med andra element som t.ex. klor, svavel och syre. Nickel komplexbinds i marken till organiskt material men kan även adsorbera till järn- och manganoxider. I vatten förekommer elementet främst i jonform (Ni 2+ ) eller komplexbundet till löst organiskt material. Avseende nickel är nickelallergi det största problemet för människor. Blodet och njurarna kan också skadas vid exponering. Vid höga koncentrationer är nickel toxiskt mot djur. Intagande av för höga doser nickel har orsakat lungskador, påverkat magen, blodet, levern, njurarna och immunsystemet på hundar och möss. 8.3 Föroreningsspridning Pågående spridning Den föroreningsspridning som sker från de upplagrade avfallen kan kortfattas beskrivas som: 1. Vittring frigörelse av metaller och surt lakvatten. Vittring/oxidation är den centrala processen när det gäller sulfidinnehållande gruvavfall. Genom att sulfiderna vittrar frigörs metaller till omgivningen. Vissa sulfidmineral producerar även syra vid vittring. I varpen vid Ruda gruva har främst magnetkis, kopparkis och pentlandit (sulfidmineral innehållande järn, nickel och mindre mängd kobolt). För att illustrera vittring redovisas i Figur 6 ett vittringsdiagram för varpen. Diagrammet har konstruerats med data från samlingsproverna på vittrad och ovittrad varp. Specialprovet som togs bedöms inte vara representativt för vittringen i området som helhet. Element som faller under zirkoniumlinjen har minskat i halt som en följd av vittring. I diagrammet ses att svavel och sulfidbundna element som nickel, koppar och kobolt minskat i halt, som en följd av vittringen. 17

24 Figur 6 Vittringsdiagram för varp. Element som faller under zirkoniumlinjen har minskat i halt till följd av vittring. Vittring sker i varpen som finns upplagd kring gruvhålet samt i de sulfidförande bergsfragment som finns i avbaningsmassorna. Laktester indikerar att metallhalterna i lakvatten är högre från avbaningsmassorna. Detta bedöms dock snarare bero på att sekundärt fastlagda metaller frigjorts (se vidare avsnitt 2 nedan). Mängdmässigt är dock varpen mer betydande jämfört med avbaningsmassorna. Förutom lösta metaller bildas även syra vid vittring av de förekommande sulfidmineralen. Genomförda ABA-tester visar på att varpen såväl som avbaningsmassorna är potentiellt syrabildande. För varpen indikerar försöken att buffringskapacitet fortfarande finns kvar, även i vittrade avfall. Detta innebär att förmåga till buffring och fastläggning av vittringsprodukter fortsatt finns kvar. Vad gäller avbaningsmassorna är sannolikt buffringskapaciteten förbrukad. Frigjorda metaller och bildad syra sprids från avfallen främst som ytlig avrinning, på berget. Spridningen sker till närliggande avfall, ner i gruvhålet samt till markområdet väster om gruvan. 2. Fastläggning och sekundär frigörelse Frigjorda metaller fastläggs sekundärt till bland annat järnhydroxider (Figur 7). Fastläggningen sker till varp, i avbaningsmassorna samt i ytjorden precis nedströms gruvområdet. 18

25 Sekundärt fastlagda metaller kan frisättas på nytt, exempelvis vid regn eller som en effekt av en fluktuerande grundvattenyta (gäller endast kontaminerad jord i anslutning till grundvatten vid Ruda, speciellt vid avvattningskanalen där förhöjda halter påvisats). Laktester visar att framförallt avbaningsmassorna kan ge upphov till lakvatten med höga metallhalter. Detta är sannolikt en effekt av sekundärt fastlagda vittringsprodukter som förhållandevis lätt frisätts vid kontakt med vatten. Då avbaningsmassorna dessutom är syraproducerande gynnas spridning av katjoner (till exempel koppar och nickel). Figur 7 Foto på kraftigt vittrad varp med sekundära järnutfällningar. 3. Spridning till recipient Recipient för spridning av metaller och surt lakvatten är i första hand det lokala grundvattnet väster och norr om gruvområdet. Ett dike rinner cirka 400 m väster om gruvområdet Framtida spridning Spridningen från avbaningsmassorna kommer sannolikt inte att öka i framtiden. Detta då all buffringskapacitet redan är förbrukad. Vidare bedöms det som sannolikt att avbaningsmassorna kan vara färdigvittrade. Det bedöms som troligt att jämvikt har ställt in sig. Vad gäller varpen så finns fortsatt buffringskapacitet kvar. Då varpen är potentiellt syrabildande kommer buffringskapaciteten att förbrukas och ett syragenombrott ske i framtiden. När ett syragenombrott inträder kan det således förväntas att spridning av metaller och surt lakvatten kommer att öka. Detta då positivt laddade metaller (som till exempel koppar och nickel) sprids lättare då ph är lågt (se Figur 8). Tiden till ett syragenombrott bedöms vara förhållandevis lång (storleksordningen hundratals år). Detta 19

26 eftersom att från den tid då brytningen avslutades (cirka 90 år sedan) kan en minskning i karbonathalt (CaO) från 8,4 % TS till 6,9 % TS noteras (sannolikt finns skillnader mellan enstaka prover). Då alla karbonater förbrukats kommer ph inte att minska omedelbart. Detta då ingående silikatmineral även kommer att buffra producerad syra. Figur 8 Fastläggning till sekundär järnoxids ytladdning vid olika ph (MiMi, 2003). 8.4 Skyddsobjekt Ruda nickelgruva är inte belägen i direkt anslutning till bostäder. Området fungerar däremot som ett utflyktsmål med parkeringsplats och ordninggjord grillplats. Främsta skyddsobjekt är därmed människor som besöker platsen. Förutom människor är markmiljön inom området skyddsvärd. Främst gäller det marken nedströms gruvområdet. Miljön kring själva gruvan får anses vara förhållandevis ogästvänlig då den utgörs av varp (dvs. stenfraktion) upplagrat på kalt berg. Marken norr om gruvan är av Skogsvårdsstyrelsen klassad som en nyckelbiotop (betad skog). Dessutom är den närliggande Storgruvan upptagen som ett fornminne. Norr om gruvområdet används marken som bete för boskap. Inom hagen finns ett vattenfyllt mindre gruvhål som provtagits. Boskap får också betraktas som ett skyddsobjekt. Slutligen är det lokala grundvattnet att betrakta som skyddsvärt ur ett naturresursperspektiv i framtiden. Inget uttag av grundvatten sker idag kring gruvan. 8.5 Hälsorisker De förhöjda metallhalterna i avfall och jord kan innebära en risk för människors hälsa. Som stöd vid bedömning av hälsorisker används Naturvårdsverkets generella riktvärde för förorenade områden, vilka avser långsiktiga risker (ej akuta). Som jämförelsemått används MKM-värdet (Mindre Känslig Markanvändning), vilket får ses som konservativt då det motsvarar industrimark. Riktvärdena har hämtats från den remissversion som gavs ut 2007 (Naturvårdsverket, 2007). Naturvårdsverket har gett ut nya riktvärden (oktober 2008) men 20

27 underlagsmaterialet för att skilja på hälsa och miljö saknas fortfarande. Skillnaderna bedöms dock i jämförelse med remissversionen från 2007 vara små. En jämförelse mellan analyserade halter och generella riktvärden redovisas i Tabell 8. Det enda ämne där någon analys överstiger generella riktvärde är nickel. Analys av tre varpprover överskrider riktvärde på 2300 mg/kg TS. I praktiken bedöms riskerna för människors hälsa vara liten då: - Antagen exponeringstid (industrimark) är högre än den verkliga (strövområde). - Inandning av damm är styrande exponeringsväg för det generella hälsoriktvärde för nickel, vilket med tanke på att det handlar om större stenar är mindre relevant. - Ingen hänsyn har tagits till att nickel till viss del är bundet som sulfider. För övriga metaller ligger analyserade halter klart under de generella hälsoriktvärdena. Tabell 8 Bedömning av hälsorisker med förorenat avfall och jord. Som jämförelsemått används generella hälsoriktvärden från Naturvårdsverket (2007), dvs. förslaget till nya generella riktvärden. Enhet: mg/kg TS. Halter över riktvärdet har markerats med grått. Jämförelsemått Kobolt Krom Koppar Nickel [mg/kg TS] MKM hälsa Varp Medel Median Max Min Avbaningsmassor Halt (ett prov) Jord Medel 6, Median 8, Max 9, Min 2, Riskerna för människors hälsa bedöms inte förändras i framtiden, under förutsättning att markanvändningen inte ändras. 8.6 Miljörisker inom området Risker för de organismer som lever i marken inom gruvområdet och i jorden nedströms bedöms genom att relatera analyserade halter till generella miljöriktvärden avseende skydd för markfunktionen för mindre känslig markanvändning (Naturvårdsverket, 2007). En sammanställning återfinns i Tabell 9. Jämförelse mellan generella miljöriktvärden och halter visar att varpen uppvisar halter av kobolt, krom, koppar och nickel som är förhöjda. För avbaningsmassorna överskrids riktvärdet för krom, koppar och nickel. Vad gäller jorden är det ett prov där halterna av koppar och nickel överskrider generella riktvärdet. 21

28 Visserligen ligger halterna i varp och avbaningsmassor klart över generella riktvärden men i praktiken är det sannolikt så att anledningen till den sparsamma växtligheten snarare har att göra med att gruvområdet i sig är en ogästvänlig miljö. Detta på grund av att det mestadels består av sten (eg. varp) och kalt berg. Vad gäller jorden bedöms det prov som visar på en förhöjd halt inte vara representativt för markområdet som helhet. Provet bedöms bara vara relevant lokalt nära gruvan, dit surt och metallhaltigt ytvatten spridits. För markområdet, nedströms gruvan, som helhet bedöms riskerna för markmiljön vara små. Inga tydliga tecken på negativt påverkad växtlighet finns i området. Tabell 9 Bedömning av miljörisker med förorenat avfall och jord. Som jämförelsemått används generella miljöriktvärden från Naturvårdsverket (2007), dvs. förslaget till nya generella riktvärden. Enhet: mg/kg TS. Halter över riktvärdet har markerats med grått. Jämförelsemått Kobolt Krom Koppar Nickel [mg/kg TS] MKM markmiljö Varp Medel Median Max Min Avbaningsmassor Halt (ett prov) Jord Medel 6, Median 8, Max 9, Min 2, För boskap som betar i hagen norr om gruvområdet kan exponering för metaller ske vid intag av vatten från gruvhålet. För att bedöma om en risk föreligger kan en jämförelse med kanadensiska riktvärden för boskap göras (CCME, 2005). Nickel är den metall som påvisats i förhöjd halt i gruvvattnet, 254 μg/l. CCMEs riktvärde är satt till 1000 μg/l. Halten i gruvvattnet ligger således under riktvärdet. Risken för boskap som intar detta vatten bedöms därmed som liten. 8.7 Miljörisker yt- och grundvatten Enligt Naturvårdsverkets manual för riskbedömning är grundvatten alltid skyddsvärt, som en framtida naturresurs. Idag sker inget uttag av grundvatten för dricksvatten vid gruvområdet. Analyser av grundvatten visar på förhöjda halter (jämfört med den naturliga bakgrunden) för kobolt, koppar och nickel i ett av grundvattenrören (GV3). I denna punkt noterades även förhöjda metallhalter i ytjorden. Det är dock oklart om analyserade halter verkligen avser lösta ämnen. På analysen kan ses att halterna av aluminium och mangan är mycket höga i detta prov. Samtidigt som konduktiviteten inte avviker från övriga punkter. Detta bedöms indikera att partiklar kommit med i analysen. 22

29 De två andra grundvattenrören uppvisar metallhalter som inte avviker nämnvärt från den naturliga bakgrunden. Sammantaget bedöms att så även är fallet för markområdet som helhet. Huruvida de förhöjda halterna i GV3 är riktiga eller inte bör klarläggas med en förnyad provtagning. Om ett syragenombrott sker i varpen i framtiden kan detta innebära en ökad spridning av lösta metaller och surt lakvatten till grundvattnet nedströms gruvan. Den ytvattenrecipient som ligger närmast gruvområdet är ett mindre dike, cirka 400 m västerut. Analyserade halter i diket relateras till kanadensiska lågriskvärden för skydd av akvatiska organismer (CCME, 2007). Tabell 10 Bedömning av risker för akvatiska organismer. Som jämförelsemått används lågriskvärden från Kanada (CCME, 2007). Halter över riktvärdet har markerats med grått. Metall Halt YV2 Halt YV3 Riktvärde [μg/l] Co 1,6 1,8 - Cr 2,1 2,3 8,9 Cu 6,3 3,4 2-4 Ni 9,9 8, Vid en jämförelse ses att halterna av koppar ligger i paritet med eller strax över lågriskvärdet. För krom och nickel ligger halterna under respektive riktvärde. Då de analyser som gjorts har varit på ofiltrerade prover är de lösta halterna av metaller lägre, speciellt då diket är grunt och vattnet förhållandevis grumligt. Risker för akvatiska organismer är främst kopplat till de lösta halterna. Det bedöms som mindre troligt att metallhalterna skulle öka markant i framtiden vid ett syragenombrott i varpen. Avståndet från gruvområdet till diket är tämligen stort. Då endast grundvattentransport kan bli aktuell (ytvattenflöde från gruvan till diket saknas) kommer frigjorda metaller fastläggas till jorden. 8.8 Samlad riskbedömning Baserat på genomförd utredning kan följande slutsatser dras avseende riskbilden: - Inom gruvområdet finns förhållandevis stora mängder metaller upplagrat i avfallen. Mängderna uppskattas till 11,7 ton nickel, 10,8 ton koppar, 3,0 ton krom och 0,4 ton kobolt. Avbaningsmassorna innehåller enligt samma beräkningssätt 0,2 ton nickel, 0,2 ton koppar, 0,1 ton krom och 0,01 ton kobolt. - Halterna av kobolt, krom, koppar och nickel är förhöjda i varp, avbaningsmassor och ytjord (en punkt nedströms gruvområdet). Riskerna för människors hälsa bedöms vara små. För marklevande organismer är halterna högre än generella riktvärden. Det får dock anses tveksamt att metallhalterna i avfallen skulle vara mest begränsande för markfunktionerna. Snarare är det så att området i sig är en förhållandevis ogästvänlig miljö (sten och kalt berg). - Vittring av sulfider bidrar till spridning av metaller och surt lakvatten. Avbaningsmassorna är idag syraproducerande med ett lågt ph och förhållandevis höga metallhalter i lakvatten. Varpen är idag buffrad men är potentiellt syrabildande på mycket lång sikt (hundratals år). Om ett 23

30 syragenombrott sker i varpen i framtiden kan en ökad spridning av metaller och surt lakvatten ske till det lokala grundvattnet. - Förhöjda halter av koppar och nickel i grundvatten har påvisats i en punkt nedströms gruvområdet. Sannolikt beror den förhöjda halten på att partiklar kommit med i analysen. För att klargöra situationen i grundvattnet rekommenderas en kompletterande provtagning. 9 Preliminär bedömning av åtgärdsmöjligheter Riskbedömningen visar att riskerna för människors hälsa är små. För markmiljön är halterna i avfallen visserligen högre än generella miljöriktvärden men sannolikt är metallhalterna inte begränsande för en etablering av en fullt utvecklad markfunktion inom gruvområdet. Den främsta risk som bedöms föreligga idag är spridningen av metaller och surt lakvatten idag (främst från avbaningsmasorna). Dessutom föreligger en risk för ökad spridning av metaller och surt lakvatten om ett syragenombrott sker i varpen. Tiden till detta sker bedöms vara lång (hundratals år). 9.1 Förslag till övergripande åtgärdsmål Med hänsyn till slutsatserna från riskbedömningen föreslås följande övergripande åtgärdsmål: - Spridningen av metaller och surt lakvatten, idag och i framtiden, ska begränsas. - Mängderna av metaller inom gruvområdet ska minimeras i enlighet med miljömålet Giftfri miljö. 9.2 Förslag på åtgärder Administrativa åtgärder Administrativa åtgärder vidtas för att begränsa riskerna med ett område och för att säkerställa att kunskapen bevaras. Då riskerna för människors hälsa är små för Ruda nickelgruva bedöms behovet av information och skyltar som litet. Istället rekommenderas att skydda området mot ingrepp, som kan förvärra situationen genom att skriva in restriktioner i den kommunala detaljplanen. För att ge ett lagstadgat och starkare skydd kan Länsstyrelsen förklara området som miljöriskområde enligt Miljöbalken. Genom att förklara området som miljöriskområde fås även ett lagstadgat skydd mot ingrepp som skulle kunna förvärra situationen om avfall används för exempelvis trädgårdsodling eller för grundläggning Akuta fysiska åtgärder Inga akuta fysiska åtgärder bedöms vara motiverade för Ruda nickelgruva Långsiktiga fysiska åtgärder För att uppfylla det första åtgärdsmålet, dvs. begränsa spridningen, är följande åtgärder tänkbara (1-2). Åtgärderna kan även kombineras med varandra för att uppnå ett bättre resultat. 24

31 1. Täckning. Moräntäckning är idag den vanligaste metoden för efterbehandling av gruvavfall. Metoden är väl känd och har hittills visat sig fungera väl. Principen är att syre transporteras betydligt långsammare i vatten jämfört med luft. Vid täckningen konstruerar man ett tätskikt som har en möjlighet till att hålla en hög vattenmättnadsgrad året runt. Detta tätskikt byggs ofta med t.ex. ren lera eller lerig morän. Tätskikten kan även konstrueras med organiskt material, exempelvis avloppsslam. Förutom att det organiska materialet har en vattenhållande förmåga så förbrukar organiskt material även syre vid dess nedbrytning. I sitt enklaste utförande består en moräntäckning av två skikt. Dels tätskiktet, ofta av kompakterad lera samt ett skyddsskikt bestående av blandade massor, dock utan större block och stenar (för att förhindra att tätskiktet förstörs). Tätskikten har ofta en tjocklek på någon decimeter upp till cirka en halv meter medan skyddsskiktet kan vara 1-2 m tjockt. Skyddsskiktet syftar främst att skydda tätskiktet från att dels torka ut men även från rena mekaniska skador t.ex. rotpenetration, erosion, tjäle. Skiktet möjliggör även en växtetablering av t.ex. gräs och sly samt en kontrollerad avrinning av nederbörd och ytvatten som kan ha svårt att tränga igenom tätskiktet och således orsaka erosionsskador. 2. Kalkning. Kalkning är en mycket vanlig metod vilken innebär en snabb ph-höjning som kraftigt reducerar de lösta metallhalterna i lakvattnen och minskar försurningen. Den kan även innebära en inaktivering av sulfidytorna genom att ytorna täcks av järnhydroxid. Problem som är förknippade med metoden är bland annat att lösningen är kortsiktig och det inte alltid är ekonomiskt eller praktiskt möjligt att tillsätta sådana kalkmängder att allt avfall neutraliseras. Reaktiv barriär bedöms inte vara en lämplig åtgärd. Detta på grund av att lakvattenflödet från avfallen inte sker som ett väl definierat flöde i yt- eller grundvatten. Istället kan avrinning ske i flera olika riktningar, vilket försvårar/omöjliggör användandet av en reaktiv barriär. För att även uppfylla det andra åtgärdsmålet, dvs. en minskning av metallmängderna i enlighet med miljömålet Giftfri miljö, föreslås att varp och avbaningsmassor schaktas bort och tas om hand externt. Området är förhållandevis väl avgränsat och volymerna är i gruvavfallssammanhang inte stora. Avfallen kommer troligen att klassas som Farligt avfall (syrabildande avfall från sulfidmalmsbrytning). Detta innebär att avfallen sannolikt måste föras till deponi för farligt avfall. 9.3 Kostnadsbedömning En grov bedömning av kostnaden för enkel täckning (0,5 m morän) av varp och avbaningsmassor är storleksordningen 0,5-1 Mkr. För en kvalificerad täckning (täckning + 1,5 m skydsskikt) bedöms kostnaden landa i storleksordningen 1-2 Mkr. Den lokala tillgången på lämpliga material och prisbilden har inte undersökts närmare varför kostnadsbedömningen får anses vara osäker. Om kalkning ska utföras tillkommer kostnad för detta. En bortgrävning och externt omhändertagande (till exempel på SAKAB) bedöms kosta i storleksordningen 3,5-4,5 Mkr. Kostnaden för mottagning har inte undersökts närmare varför kostnadsbedömningen får anses vara osäker. 25

32 10 Rekommendationer och förslag till fortsatta arbeten Riskerna med Ruda nickelgruva bedöms vara små. Det anses inte motiverat att driva objektet vidare inom ramen för en huvudstudie. Den osäkerhet som kvarstår är huruvida grundvattnet innehåller lösta eller partikelbundna föroreningar. Därför rekommenderas att en uppföljande provtagning av grundvatten utförs. En bedömd kostnad för detta är SEK. Om det regnar vid provtagningstillfället föreslås också att ett prov på vatten som avrinner ytligt från varpen tas. Detta för att bedöma lakvattnets kvalité och spridningen till närliggande markområden. Slutligen rekommenderas att administrativa åtgärder vidtas för att bevara kunskapen om området. 26

33 11 Referenser Alarik, A.(1941) PM angående Ruda och Frustuna nickelgruvor. SGU rapport GDA:BRAP British Columbia Acid Mine Drainage Task Force (1989) Draft acid rock drainage technical guide, vol 1 British Columbia Acid Mine Drainage Task Force Report. CCME (2005) Canadian Water Quality Guidelines for the Protection of Agricultural Water Uses. Update October CCME (2007) Canadian Water Quality Guidelines for the Protection of Aquatic life. Update 7.1 December Geijer, P.(1940) Ruda nickelgruvor. SGU rapport GDA:BRAP83645 Grip, E.(1961) Geology of the nickel deposit at Lainijaur in northern Sweden, and a summary of other nickel deposits in Sweden. SGU C577. Jambor J. L. (2003) Mine-waste mineralogy and mineralogical perspectives of acid-base accounting IN: Jambor J. L., Blowes D. W., Richie A. I. M. (eds.) (2003) Environmental Aspects of Mine Wastes. Short Course Series Volume 31, Mineralogical Association of Canada. Länsstyrelsen Östergötland (2004) Gruvavfall i Östergötland. Förstudie. Rapport 2004:18. MiMi (2003) Performance Assessment Main Report. ISSN: ISBN: Mörtsell, S., (1923) PM rörande Ruda och Frustuna nickelgruvor. SGUrapport GDA: BRAP Naturvårdsverket (1999b): Bedömningsgrunder för miljökvalitet. Sjöar och vattendrag. Naturvårdsverket rapport Naturvårdsverket (2007) Riktvärden för förorenad mark. Modellbeskrivning och vägledning. Remissversion Naturvårdsverket (2008) Nya generella riktvärden för förorenad mark. SMHI (1991) Temperaturen och nederbörden i Sverige SMHI Meteorologi Nr 81. SMHI (1994) Sveriges vattenbalans. Årsmedelvärden av nederbörd, avdunstning och avrinning. SMHI Hydrologi Nr 94. Sobek A. A., Schuller W. A., Freeman J. R., Smith R. M. (1978) Field and laboratory methods applicable to overburdens and minesoils US EPA report, EPA-600/ , 1978, 203 s. Tegengren, F.R., (1924) Sveriges ädlare malmer och bergverk. SGU-CA:17 USGS (2007) U.S. Geological Survey Field leach test for Assessing Water Reactivity and Leaching Potential of Mine Wastes, Soils and Other Geologic and Environmental Materials. 27

34 Bilaga 1a 28

35 Bilaga 1b 29

36 Bilaga 2 30

37 Jordprovtagning Uppdragsnummer Uppdragsnamn Ruda nickelgruva Datum Blad 1 Punktnummer GV 1 Metod (t ex skr) skr Referensyta (t ex my) my Marknivå/referensnivå (t ex +2.00) Signatur BT Position X-koordinat: ,7 Y-koordinat: ,3 Z-koordinat 61,8 Grundvattenrör ja nej Material HDPE Grundvattenobservation (Fri vattenyta i provhål) Djup (m) under ref.yta PID, XRF etc Preliminär bedömning jordart Datum Tid Djup under referennivå Intagsfilter under referensnivå (ange intervall) 1,25-2,25m Överk. rör över referensnivå 0,64 m Anmärkning (lukt, färg, foto etc) Tot rörlängd 3 m XRF-analys (nr) 0,0-0,2 Gyttjelera Mörkbrun XRF #3,#4 0,2-1,0 Lera Gråbrun med rostfläckar, blöt i nedre delen XRF #2,#5 1,0-1,5 Morän, lerig-siltig 1,5-2,0 Morän, lerig-siltig 2,0-2,4 Morän, lerig-siltig 31

38 Uppdragsnummer Uppdragsnamn Ruda nickelgruva Datum Blad 3 Punktnummer GV 2 Metod (t ex skr) skr Referensyta (t ex my) my Marknivå/referensnivå (t ex +2.00) Signatur BT Position X-koordinat: ,6 Y-koordinat: ,9 Z-koordinat 61,9 Grundvattenrör ja nej Material HDPE Grundvattenobservation (Fri vattenyta i provhål) Djup (m) under ref.yta PID, XRF etc Preliminär bedömning jordart Datum Tid Djup under referennivå Intagsfilter under referensnivå (ange intervall) 1,04-2,04 m Överk. rör över referensnivå 0,96 m Anmärkning (lukt, färg, foto etc) Tot rörlängd 3 m XRF-analys (nr) 0,0-0,2 Torv Mörkbrun XRF #10 0,2-0,5 Morän, siltig Rödbrun XRF #11 0,5-1,0 Morän, siltig Grå 1,0-2,0 Morän, sandig Grå 32

39 Uppdragsnummer Uppdragsnamn Ruda nickelgruva Datum Blad 4 Punktnummer GV 3 Metod (t ex skr) skr Referensyta (t ex my) my Marknivå/referensnivå (t ex +2.00) Signatur BT Position X-koordinat: ,5 Y-koordinat: ,5 Z-koordinat 62,9 Grundvattenrör ja nej Material HDPE Grundvattenobservation (Fri vattenyta i provhål) Djup (m) under ref.yta PID, XRF etc Preliminär bedömning jordart Datum Tid Djup under referennivå Intagsfilter under referensnivå (ange intervall) 0,65-1,65 m Överk. rör över referensnivå 1,35 m Anmärkning (lukt, färg, foto etc) Tot rörlängd 3 m XRF-analys (nr) 0,0-0,2 Gyttjelera Mörkbrun XRF #12 0,2-1,0 Morän, sandig Grå, ställvis rostfärgad 1,0-1,8 Morän, sandig Grå, mycket vatten 33

40 Uppdragsnummer Uppdragsnamn Ruda nickelgruva Datum Blad 5 Punktnummer GV 4 (ref) Metod (t ex skr) skr Referensyta (t ex my) my Marknivå/referensnivå (t ex +2.00) Signatur BT Position X-koordinat: ,1 Y-koordinat: ,9 Z-koordinat 59,4 Grundvattenrör ja nej Material HDPE Grundvattenobservation (Fri vattenyta i provhål) Djup (m) under ref.yta PID, XRF etc Preliminär bedömning jordart Datum Tid Djup under referennivå Intagsfilter under referensnivå (ange intervall) 1,35-2,35 m Överk. rör över referensnivå 0,65 m Anmärkning (lukt, färg, foto etc) Tot rörlängd 3 m XRF-analys (nr) 0,0-0,2 Mulljord Mörkbrun XRF #13 0,2-0,5 Morän, siltig 0,5-1,0 Morän, sandig, siltig 1,0-2,0 Morän, sandig 2,0-3,0 Morän, sandig Gulbrun 34

41 Uppdragsnummer Uppdragsnamn Ruda nickelgruva Datum Blad 2 Punktnummer BH 5 Metod (t ex skr) skr Referensyta (t ex my) my Marknivå/referensnivå (t ex +2.00) Signatur BT Position X-koordinat: ,0 Y-koordinat: ,0 Z-koordinat 64,7 Grundvattenrör ja nej Grundvattenobservation (Fri vattenyta i provhål) Datum Tid Djup under referennivå Material Intagsfilter under referensnivå (ange intervall) Överk. rör över referensnivå Tot rörlängd Djup (m) under ref.yta PID, XRF etc Preliminär bedömning jordart Anmärkning (lukt, färg, foto etc) XRF-analys (nr) 0,0-0,05 Gyttjelera Brun XRF #6 0,05-0,5 Morän, lerig XRF #8 0,5-1,0 Morän, siltigsandig XRF #7 1,0-1,5 Morän, siltigsandig XRF #9 35

42 Inventering av restprodukter från gruvdriften i Ruda nickelgruva Uppdragsnr.: Uppdragsnamn: Datum: Avfallstyp: Bedömd volym: (m 3 ) Ruda nickelgruva Varp 555 Lokal/beskrivning: Position Blad nr.: Bedömd höjd/djup: (m) Delområde A X-koordinat: Gällande löpnr.: Utbredning: (m 2 ) Punktnr.: Signatur: 293 Vittringsdjup: (cm) Y-koordinat: 1/ 2/ 3/ 4/ 5/ 6/ 7/ 8/ 9/ 10/ 11/ 12/ 13/ 14/ 15/ 16/ 17/ 18/ 19/ 20/ Provnr./ Löpnr. Utseende: form,/färg(vittrad/frisk yta) Styckefall (kornstorlek i mm) Sulfidinnehåll (1-3) Vittringsgrad (1-5) Innehåll (typ av sulfid, kol, m.m. ) Blåsighet (endast slagg) Anmärkning (lukt, foto, djup m.m.) Övrigt (analys ja/nej) Kantig/grågrön Magnetkis XRF # 15 Kantig /grågrön Magnetkis XRF # 19 Kantig/grågrön Magnetkis, kopparkis XRF # 18 Kantig/grågrön XRF # 20 Kantig/brun/grågrön Magnetkis, pentlandit? XRF # 21 Kantig/brun/grågrön Magnetkis, finkkornig XRF # 22 Kantig/rostbrun/grågrön Magnetkis, 1mm kristaller XRF # 23 Kantig/gråröd/grå Grovkornig bergart XRF # 25 Kantig/röd/rödgrå Magnetkis, pentlandit XRF # 26 Flat/roströd/roströd Helt oxiderad XRF # 27 36

43 Inventering av restprodukter från gruvdriften i Ruda nickelgruva Uppdragsnr.: Uppdragsnamn: Datum: Avfallstyp: Bedömd volym: (m 3 ) Ruda nickelgruva Varp på 137 Lokal/beskrivning: Position Blad nr.: Delområde B X-koordinat: Gällande löpnr.: Utbredning: (m 2 ) avbaningsmassor Bedömd höjd/djup: (m) Punktnr.: Signatur: 128 Vittringsdjup: (cm) Y-koordinat: 1/ 2/ 3/ 4/ 5/ 6/ 7/ 8/ 9/ 10/ 11/ 12/ 13/ 14/ 15/ 16/ 17/ 18/ 19/ 20/ Provnr./ Löpnr. Utseende: form,/färg(vittrad/frisk yta) Styckefall (kornstorlek i mm) Sulfidinnehåll (1-3) Vittringsgrad (1-5) Innehåll (typ av sulfid, kol, m.m. ) Blåsighet (endast slagg) Anmärkning (lukt, foto, djup m.m.) Övrigt (analys ja/nej) XRF # 28 Rund/mörkröd/mörkröd Helt oxiderad, grusvittrande Kantig /rödgrå/grågrön Magnetkis XRF # 29 Rund/mörkröd/mörkröd Helt oxiderad XRF # 30 Kantig/roströd/grågrön Magnetkis, pentlandit XRF # 31 Kantig/roströd/grågrön Magnetkis, kopparkis, pentlandit XRF # 32 37

44 Inventering av restprodukter från gruvdriften i Ruda nickelgruva Uppdragsnr.: Uppdragsnamn: Datum: Avfallstyp: Bedömd volym: (m 3 ) Ruda nickelgruva Varp 386 Lokal/beskrivning: Position Blad nr.: Bedömd höjd/djup: (m) Delområde C X-koordinat: Gällande löpnr.: Utbredning: (m 2 ) Punktnr.: Signatur: 233 Vittringsdjup: (cm) Y-koordinat: 1/ 2/ 3/ 4/ 5/ 6/ 7/ 8/ 9/ 10/ 11/ 12/ 13/ 14/ 15/ 16/ 17/ 18/ 19/ 20/ Provnr./ Löpnr. Utseende: Form,/färg(vittrad/frisk yta) Styckefall (kornstorlek i mm) Sulfidinnehåll (1-3) Vittringsgrad (1-5) Innehåll (typ av sulfid, kol, m.m. ) Blåsighet (endast slagg) Anmärkning (lukt, foto, djup m.m.) Övrigt (analys ja/nej) Kantig/roströd/grågrön Kopparkis, magnetkis XRF # 33 Kantig/roströd/grågrön Magnetkis XRF # 34 Rund/roströd/rödgrå Magnetkis, kopparkis XRF # 35 Kantig/roströd/grågrön Magnetkis XRF # 36 Kantig/roströd/grågrön Magnetkis XRF # 37 Kantig/roströd/grågrön Magnetkis XRF # 38 Kantig/roströd/grågrön Magnetkis XRF #39 38

45 Inventering av restprodukter från gruvdriften i Ruda nickelgruva Uppdragsnr.: Uppdragsnamn: Datum: Avfallstyp: Bedömd volym: (m 3 ) Ruda nickelgruva Varp 1059 Lokal/beskrivning: Position Blad nr.: Bedömd höjd/djup: (m) Delområde D X-koordinat: Gällande löpnr.: Utbredning: (m 2 ) Punktnr.: Signatur: 531 Vittringsdjup: (cm) Y-koordinat: 1/ 2/ 3/ 4/ 5/ 6/ 7/ 8/ 9/ 10/ 11/ 12/ 13/ 14/ 15/ 16/ 17/ 18/ 19/ 20/ Provnr./ Löpnr. Utseende: form,/färg(vittrad/frisk yta) Styckefall (kornstorlek i mm) Sulfidinnehåll (1-3) Vittringsgrad (1-5) Innehåll (typ av sulfid, kol, m.m. ) Blåsighet (endast slagg) Anmärkning (lukt, foto, djup m.m.) Övrigt (analys ja/nej) Kantig/roströd/grågrön Magnetkis XRF # 40 Kantig/roströd/grågrön Magnetkis XRF # 41 Kantig/roströd/grågrön Magnetkis XRF # 42 Kantig/roströd/grågrön Magnetkis, kopparkis XRF # 43 Kantig/brunröd/grönsvart Magnetkis, kopparkis Grovkornig, XRF # 44 sönderfaller Kantig/roströd/grågrön Magnetkis XRF # 45 Kantig/roströd/gråsvart Magnetkis Grovkornig XRF # 46 Kantig/roströd/gråsvart Magnetkis XRF # 47 Rund/mörkröd/roströd Magnetkis XRF # 48 Kantig/något Magnetkis XRF # 49 rostig/grågrön Flat/roströd/grågrön Magnetkis XRF # 50 Kantig/grå/grönröd Magnetkis, kopparkis XRF # 51 Rund/mörkröd/gråsvart Helt oxiderad, grusvittrande XRF # 52 Kantig/roströd/grågrön Magnetkis XRF # 53 Kantig/roströd/grågrön Magnetkis XRF # 54 39

46 Provtagning grundvatten och ytvatten Uppdragsnummer Uppdragsnamn Ruda nickelgruva Datum Blad 1 (1) Provtagningsmetod Peristaltisk pump Väder Mulet Temperatur luft 5 ºC Signatur EP Provpunkt GV-nivå (m u ök rör) Temp C ph Konduktivitet µs/cm Syre mg/l /% Redox mv Anmärkning (omsättning, lukt,färg etc) Till analys OMSÄTTNING GV: GV 1 0,905 Omsättning (tömning). Ljusbrunt, grumligt GV 2 1,385 Omsättning (tömning). Ljusbrunt, svagt grumligt i botten GV 3 1,430 Omsättning (2 rörvolymer). Ljusbrunt, finsand i botten GV 4 1,060 Omsättning (2 rörvolymer). Klart, svagt grumligt i botten PROVTAGNING GV: GV 1 0,90 7,0 6, anjoner + V-2 GV 2 1,74 8,2 4, anjoner + V-2 GV 3 1,45 6,9 3, anjoner + V-2 GV 4 1,04 7,7 5, anjoner + V-2 PROVTAGNING YV: YV 1-2,6 5, Svagt ljusbrunt anjoner + V-2 YV 2-2,7 5, Ljusbrunt. Dy-lukt. Stillastående vatten YV 3-2,8 4,88 83 Ljusbrunt. Svag dy-lukt. Stillastående vatten anjoner + V-2 anjoner + V-2 40

47 Bilaga 3 41

48 42

49 43

50 44

51 Bilaga 4 45

52 Ruda nickelgruva Provtagningsprogram för miljöteknisk undersökning UPPRÄTTAT AV: Henrik Eriksson, Björn Troëng och Erik Carlsson För Länsstyrelsen Östergötland Linköping

53 Ruda nickelgruva Provtagningsprogram INNEHÅLLSFÖRTECKNING 1 BAKGRUND SYFTE SAMMANFATTNING AV TIDIGARE UNDERSÖKNING PLATSBESÖK PROVTAGNINGSPROGRAM INVENTERING OCH PROVTAGNING AV GRUVAVFALL PROVTAGNING AV JORD PROVTAGNING AV GRUNDVATTEN PROVTAGNING AV YTVATTEN OCH SEDIMENT I DIKE NEDSTRÖMS GRUVOMRÅDET PROVTAGNING AV VATTEN I SKÄRPNING NORDOST OM GRUVOMRÅDET FÄLTANALYSER KEMISKA ANALYSER LAKFÖRSÖK OCH ABA REFERENSER...8 Bilaga 1. Karta över provtagningspunkter Envipro Miljöteknik /Provtagningsprogram_Ruda_nickelgruva.doc 2

54 Ruda nickelgruva Provtagningsprogram Bakgrund Ruda nickelgruva är belägen i Finspångs kommun, cirka 4,5 km norr om Skedevi kyrka. I Ruda har koppar- och nickelmalm brutits i flera omgångar från 1840-talet fram till Under talet utförde Stora Kopparberg AB undersökningar och utredningar om att starta lönsam gruvbrytning. Länsstyrelsen Östergötland har klassat Ruda nickelgruva som en riskklass 2 enligt MIFO (Länsstyrelsen Östergötland, 2004). Då den tidigare utredningen pekat på ett antal frågeställningar som bör utredas har länsstyrelsen beslutat att driva objektet vidare inom ramen för en förstudie. Envipro Miljöteknik har erhållit uppdraget att utföra undersökning och utvärdering. 2 Syfte Syftet med förstudien av Ruda nickelgruva är att komplettera tidigare utförd undersökning så att en förstudie erhålls och beslut kan tas om vidare undersökningar inom ramen för en huvudstudie ska utföras eller inte. Föreliggande dokument utgör provtagningsplan för de kompletterande undersökningarna. 3 Sammanfattning av tidigare undersökning En tidigare utredning inkl. provtagning och analys har utförts av Länsstyrelsen Östergötland (2004). Utredningen konstaterade att stora föroreningsmängder av metaller med hög farlighet finns på platsen. Vittringen är omfattande och metallhalterna i lakvatten är mycket höga. Spridningsförutsättningarna inom närområdet bedömdes som stora. Sammantaget har Ruda nickelgruva placerats i riskklass 2. Tidigare genomförd utredning anger att provtagning av jord på längre avstånd från gruvan samt sediment och vatten i bäcken som rinner norrut mot sjön Tisnaren bör vara prioriterad. Vidare anges att Tisnaren bör undersökas om det visar sig att bäcken är förorenad. 4 Platsbesök Platsbesök och fältbesiktning utfördes av Magnus Kviele (Länsstyrelsen Östergötland) och Henrik Eriksson (Hifab AB/Envipro Miljöteknik). Vid besöket genomfördes rundvandring i och kring gruvområdet samt besiktning av lämpliga provtagningspunkter. 5 Provtagningsprogram Baserat på tidigare utredning, intryck från platsbesök samt länsstyrelsens huvudfrågeställningar har ett provtagningsprogram upprättats. Provtagningspunkter för jord, ytvatten och grundvatten redovisas i bilaga Inventering och provtagning av gruvavfall Syftet med inventering av gruvavfall är att bedöma avfallens utbredning, karaktär och vittringsgrad. Inventeringen ligger till grund för urval av analyser av källtermen (varp och Envipro Miljöteknik /Provtagningsprogram_Ruda_nickelgruva.doc 3

55 Ruda nickelgruva Provtagningsprogram gråberg) samt för att få en förståelse för vad föroreningskällan består av och området som helhet. I samband med inventeringen utförs även inmätning, vilka tillsammans syftar till att få en uppfattning om volymer och föroreningsmängder. Förekomsterna av varp och gråberg inom gruvområdet kommer att inventeras enligt markering på karta i bilaga 1. Inventeringen genomförs så att undersökningsområdet delas in i mindre delområden. Varje delområde innehåller ett närliggande avfall av samma typ (varp, gråberg) med liknande utseende. Från varje delområde tas prover ut och dessa undersöks okulärt med avseende på: 1. Styckefall 2. Bedömt sulfidinnehåll - provbitar slås sönder och sulfidinnehållet bedöms grovt med hjälp av lupp direkt i fält. 3. Bedömd vittringsgrad - graden av missfärgning, porbildning och disintegration bedöms enligt en grov skala (direkt i fält). Inventeringen kommer även att omfatta förekomsten av vittrande material i mark och kontaminering i jord. Ett exempel på detta är kring grillplatsen (se Figur 1), där det misstänks finnas avbaningsmassor uppblandat med varp. Figur 1 T. v. grillplatsen. T. h. misstänkta avbaningsmassor uppblandat med varp i marken kring grillplatsen. För att avgränsa och volymsuppskatta de olika avfallsslagen kommer området att karteras och mätas in med dgps. Om det är problem med satellitkontakt kommer inmätning ske manuellt med hjälp av kompass och måttband/stegning. Som stöd vid karteringen används XRF. Prover på varp och gråberg för analys kommer att tas ut för hand i samband med inventeringen. Ett större antal representativa prover tas ut. Provtagningen omfattar dels delprover från enskilda högar, dels samlingsprover över större delområden. Samlingsproverna omfattar även specialprover på vittrad och ovittrad varp. XRF används som stöd vid provuttag. Fler prover än vad som finns i analysbudgeten kommer att tas ut. Syftet med detta är att ha möjlighet att göra kompletterande analyser/försök i ett senare skede. Envipro Miljöteknik /Provtagningsprogram_Ruda_nickelgruva.doc 4

56 Ruda nickelgruva Provtagningsprogram Provtagning av jord Syftet med provtagning av jord nedströms gruvområdet är att besvara frågeställningen om föroreningsförekomst i jord på längre avstånd från gruvan. Provtagning av referensmark syftar till att erhålla ett mått på den naturliga bakgrundshalten av metaller i området. Jord nedströms gruvområdet samt i referenspunkten kommer att undersökas genom skruvborrning. Totalt kommer 5 skruvborrningar att utföras (fyra i anslutning till gruvområdet och en i referensområdet). Preliminära provtagningspunkter redovisas i bilaga 1. Provpunkten JP placeras direkt nedströms varp och gråberg. Prov från referensområdet tas på likartade jordlager som nedströms gruvområdet. Borrning sker ner till grundvattenytan. Prover tas ut baserat på jordlagerföljd och skiktningar. XRF används som stöd vid provuttag. Minst ett prov per borrpunkt kommer att tas ut. Borrningen dokumenteras i fältprotokoll och genom fotografering. 5.3 Provtagning av grundvatten Undersökning av grundvatten syftar till att tillsammans med andra oberoende undersökningar (ytvatten, dikessediment och laktester) bedöma spridningen från gruvområdet. Provtagning av grundvatten i referensområdet syftar till att erhålla ett mått på den naturliga bakgrundshalten av metaller. Grundvattenrör kommer att installeras i skruvborrhål i fyra punkter (tre nedströms gruvområdet och en i referenspunkten). Samtliga grundvattenrör placeras lösa jordlager. Preliminära punkter redovisas i bilaga 1. Som grundvattenrör används ofärgade miljörör av PEH. Mot ytan tätas marken kring röret med bentonit. Efter installation töms rören. Grundvattenrörens läge och höjd mäts in med dgps. Provtagning av grundvatten sker 2-3 veckor efter installation. Provtagningstillfället sammanfaller med provtagningstillfälle för ytvatten och dikessediment. Före provtagning omsätts rören med minst två rörvolymer. Prover tas mha bailer (en per rör) eller peristaltisk pump. Filtrerade prover (0,45 μm) tas och grundvattennivån, ph, konduktivitet och temperatur mäts. 5.4 Provtagning av ytvatten och sediment i dike nedströms gruvområdet Provtagning av ytvatten och dikessediment syftar till att, tillsammans med grundvatten och laktester, bedöma spridningen av metaller från gruvområdet. Provtagning av vatten och sediment i diket nedströms gruvan (Figur 2) görs i två punkter vid ett tillfälle (samma som för grundvatten). För punkternas lägen se bilaga 1. Provtagning av ytvatten sker genom att en syradiskad flaska sänks ner direkt i vattnet (cirka 5-10 cm under vattenytan). Ofiltrerade prover tas. Flödet uppskattas och ph, konduktivitet och temperatur mäts. Envipro Miljöteknik /Provtagningsprogram_Ruda_nickelgruva.doc 5

57 Ruda nickelgruva Provtagningsprogram Figur 2 Diket nedströms gruvan. Provtagningen av sediment sker för hand eller med hjälp av spade. Om sediment inte finns i de valda punkterna görs en enkel kartering uppströms och nedströms respektive punkt för att kontrollera förekomst vid andra lokaler. Provtagningspunkternas lägen prickas in på karta samt mäts in med handhållen GPS. 5.5 Provtagning av vatten i skärpning nordost om gruvområdet Provtagning av vatten i skärpningen nordost om gruvan syftar till att utreda om vattnet kan utgöra en risk för de djur som betar i området. Provtagning av vatten i skärpningen nordost om gruvan görs vid ett tillfälle (samma som för grundvatten och ytvatten). Provtagning sker genom att en syradiskad flaska sänks ner direkt i vattnet (cirka 5-10 cm under vattenytan). Ofiltrerat prov tas. ph, konduktivitet och temperatur mäts. Provtagningspunktens läge prickas in på karta samt mäts in med handhållen GPS. Envipro Miljöteknik /Provtagningsprogram_Ruda_nickelgruva.doc 6

58 Ruda nickelgruva Provtagningsprogram Fältanalyser En sammanfattning av fältanalyser återges i Tabell 1. För varje analys anges antal samt syfte. Tabell 1 Fältanalyser som genomförs vid undersökning av Ruda nickelgruva. Fältanalys Antal Syfte XRF (metallinnehåll) Stort antal vid inventeringen. Samtliga uttagna prover på jord och avfall. ph, konduktivitet, temperatur 4 grundvattenprover och 3 Avgränsa föroreningsutbredning. Styra provurval Erhålla ett större datamaterial. Allmän karaktärisering av yt- och grundvatten ytvattenprover Flöde 2 ytvatten Uppskattning av föroreningstransport till Tisnaren. Grundvattennivå 4 Bestämning av gradient. Uppskattning av föroreningsspridning. 5.7 Kemiska analyser En sammanställning av de kemiska analyser som preliminärt avses utföras återfinns i Tabell 2. För varje analys anges antal samt syfte. Omfattningen kan omfördelas något beroende på vad som framkommer vid provtagningen. Exempelvis kan det vara så att dikessediment som är relevanta att provta inte finns. I så fall sker en omfördelning av prover till förmån för varp och gråberg. Tabell 2 Sammanställning av kemiska analyser. Prov Kemisk analys Antal Syfte Stort samlingsprov på varp Screening av 75 metaller 1 Utreda vilka element som förekommer i förhöjda halter Samlingsprov på varp och gråberg från olika MG-1 3 Totalhaltsanalys av metaller i avfall av olika karaktär inom området delområden Vittrad och ovittrad varp MG-1 2 Totalhaltsanalys av vittrat och ovittrat material för att bedöma vittringsgrad. Samlingsprov misstänkta avbaningsmassor MG-1 1 Totalhaltsanalys av finkornigt material för hälsoriskbedömning Jord nedströms gruvområdet MG-1 3 Utreda om spridning av metaller skett/sker från gruvområdet Jord i referensområde MG-1 1 Naturliga bakgrundshalter Dikessediment MG-1 2 Utreda föroreningsförekomst, vara ett underlag för bedömning av spridning Grundvatten nedströms gruvområdet V-2 + anjoner 3 Spridning av metaller från gruvområdet. Grundvatten i V-2 + anjoner 1 Naturliga bakgrundshalter referensområdet Ytvatten i diket V-2 + anjoner 2 Utreda föroreningsförekomst, vara ett underlag för bedömning av spridning Ytvatten i skärpning V-2 + anjoner 1 Riskbedömning för djur i hagen. Envipro Miljöteknik /Provtagningsprogram_Ruda_nickelgruva.doc 7

59 Ruda nickelgruva Provtagningsprogram Lakförsök och ABA En sammanställning över lakförsök (enligt USGS, 2007) samt syra-basräkning (ABA) återfinns i Tabell 3. För varje försök anges antal samt syfte. Omfattningen kan omfördelas något beroende på vad som framkommer vid provtagningen. Tabell 3 Sammanställning lakförsök och syra-basräkning (ABA). Prov Antal lakförsök Antal ABA Syfte Samlingsprov gråberg 1 Utreda om varp och gråberg är potentiellt syraproducerande eller inte. Vittrad och ovittrad varp 2 2 Bedöma utlakning av metaller på kort sikt från varp. Misstänkta avbaningsmassor Kontaminerad jord nedströms gruvområdet Utreda om vittrad/ovittrad varp är potentiellt syraproducerande eller inte. 1 Utreda om avbaningsmassorna är potentiellt syrabildande eller inte. 1 1 Bedöma utlakning av metaller på kort sikt från kontaminerad jord. Utreda om jorden är potentiellt syraproducerande eller inte. Prover för lakförsök av vittrad och ovittrad varp tas ut genom att samla in 1 kg av respektive material. Små representativa styckefall väljs. Storleken på styckefallet noteras. Varpen krossas inte före skakning, detta då en krossning skapar nya reaktiva ytor som under dagens förhållanden på platsen knappast bidrar till spridningen. Från 1 kg samlingsprovet tas 50 g ut för skakförsök. Provet behandlas enligt anvisning i USGS (2007). Filtrerat vattenprov skickas för analys enligt paket V-2. För kontaminerad jord tas 1 kg representativt prov ut i samband med skurborrningen. Precis som för varpen tas 50 g ut från samlingsprovet. Skakning och uttag av prov följer beskrivning i USGS (2007). Om XRF-mätning visar att jorden nedströms gruvan inte är metallkontaminerad utförs inget skakförsök. Istället utförs ett skakförsök på avbaningsmassorna. 6 Referenser Länsstyrelsen Östergötland (2004) Gruvavfall i Östergötland. Förstudie. USGS (2007) U.S. Geological Survey Field leach test for Assessing Water Reactivity and Leaching Potential of Mine Wastes, Soils and Other Geologic and Environmental Materials. Envipro Miljöteknik /Provtagningsprogram_Ruda_nickelgruva.doc 8

60