Vattendagarna, 23-24 oktober, Jönköping Översedimentation av förorenade bottnar? från teori till exempel Henrik Eriksson, Golder Associates AB
Korta fakta - påståenden Det är dyrt att efterbehandla mark, men det är gratis jämfört med sediment Sediment har en fördel. De kan självrena sig Ofta mer allvarliga faktiska effekter än mark. Direkt påverkan på biota, samt spridning Sugmuddring, Örserumsviken November 7, 2012 2
Processer i en sjö November 7, 2012 3
Årstidsvariationerna Alla säsonger behövs Mellan omblandningar (sommar/vinter) Innan omblandning (senvinter/sensommar) Under omblandning (vår/höst) Strax efter omblandning (vår/höst) Syresatt Syresatt Syresatt Syresatt Stratifiering Stratifiering Omblandning Upptag och sedimentation Minskande syrehalt Diffusion Syrebrist Diffusion Bildning av Fe-Mn-oxyhydroxider Diffusion Sediment Sediment Sediment Sediment November 7, 2012 4
Övertäckning, introduktion Sedimenten, en sjös historiska arkiv Gamla synder kan begravas Industriella materialutsläpp som överlagras med naturliga sediment. Exempel: Anrikningssand Fibersediment Utsläpp av lösta ämnen som fastläggs i sediment. Överlagring med samma typ av sediment November 7, 2012 5
Förutsättningar för övertäckning i en sjö Sedimentationsbotten Typiska storleksordningar på sedimentationshastigheter: mm/år (cm/år) Kan studeras med åldersdatering och/eller sedimentfällor Detaljerat uttag av sedimentprover (cm-intervall) kan ge vägledning November 7, 2012 6
Processer som motverkar övertäckning Det kan finnas källor kvar Diffusion och metallvandring i sediment (mobilisering av metaller genom frisättning) Fysiska störningar: Bioturbation Vind Vågor Landhöjning Båttrafik sedimentdjup (cm) 0 5 10 15 20 25 30 TJM Cu i sediment 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 vår 2004 sommar 2004 November 7, 2012 7
Projektexempel: Kisasjön Lagring av stormfällt timmer (efter Gudrun) i sjön Sjön drabbas av syrebrist Historiska utsläpp i sjön av uppströms beläget pappersbruk Misstanke om att fibersediment förekom i sjön Misstanke att Hg förekom i fibersedimenten Har timmerlagringen påverkat tillgänglighet och spridning av kvicksilver? November 7, 2012 8
Upplägg Processförståelse med fokus på frisättning av Hg och metylering Undersökning av sediment och porvatten i fiberbank och djuphåla Undersökning av yt- och bottenvatten Upprepad undersökning (vintersommar) Provfiske Vattenkvalitetsmätningar November 7, 2012 9
Resultat fiberbanken - övertäckning Karaktärisering sediment 0 Fiberbank 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Ljusbrun Fibersediment Ljusbrun November 7, 2012 10
Resultat kvicksilver i fiberbank och djuphåla Sediment fiberbank Hg [mg/kg TS] 0 2 4 6 8 0 10 Djup [cm] 20 30 40 50 mar-06 aug-06 Sediment djuphåla Hg [mg/kg TS] 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 0 10 Djup [cm] 20 30 40 50 mar-06 aug-06 November 7, 2012 11
Resultat ytvatten, bottenvatten och porvatten Hg <0,002 µg/l i yt- och bottenvatten Me-Hg ca 0,05 ng/l i yt- och bottenvatten Frisättning av Hg och Me-Hg till bottenvatten låg Porvattnet? Frisättning och metylering sker Element [µg/l] Hg [ng/l] Me-Hg [%] MeHg/Hg Fiberbank 0,345 0,4 0,12 Djuphåla 0,0675 0,37 15,4 November 7, 2012 12
Slutsatser Kisasjön Övertäckning av historiska utsläpp av fibersediment (innehållande Hg) har skett/sker Uppåtriktad metallvandring och anrikning av Hg i ytliga sediment förefaller inte ske En naturlig återhämtning av sjön sker Timmerlagringens effekt? Metylering sker (främst i djuphålan) Viss tillfällig inverkan kan lagringen ha haft (syrebrist och tillförsel av näringsämnen) Har ej gett upphov till spår av Hg eller Me-Hg i vattenfas eller fisk November 7, 2012 13
Projektexempel: Viskan Viskan nedströms Borås förorenad som en följd av den historiska textilindustrin Förorenade sediment påträffas främst i 3 dammar/utvidgningar Borås, stor stad Reningsverkets utsläpp till Viskan Föroreningssituationen: Gammalt : metaller, olja, DDT, dieldrin, dioxiner Nytt : metaller, olja, PAH16 November 7, 2012 14
Föroreningssituationen Hög sedimentationshastighet i Djupasjön (1 cm/år) Lägre i Guttasjön och Rydboholmsdammarna Högsta föroreningshalterna finns från åren med omfattande utsläpp från textilindustrin och orenat avloppsvatten (ARV) Övertäckta med nya moderna sediment Övertäckningens tjocklek varierar mellan dammarna Är de nya överlagrande sedimenten rena? November 7, 2012 15
Spridning av föroreningar Överlagringens konsekvens för spridningen? Djupasjön: sänka Guttasjön: mellanläge Rydboholmsdammarna: källa Åtgärder? Dioxiner PAH16 Krom Zink mg/år g/år kg/år kg/år IN: 30 1500 65 1800 Djupasjön Transport: 20 1400 50 700 Guttasjön Transport: 20 700 60 900 Rydboholmsdammarna UT: 40 900 80 900 November 7, 2012 16
Slutsatser Viskan Övertäckning av historiska utsläpp Olika mäktighet av övertäckning i tre olika dammar Övertäckningen är inte ren. Dagens moderna utsläpp påverkar Övertäckningen i sig är således inte en tillräcklig åtgärd Spridningsproblematiken kvarstår November 7, 2012 17
Projektexempel: Valdemarsviken Ett av Sveriges största garverier, Lundbergs läder Kromgarvning Avloppsvatten släpptes ut i Valdemarsviken Läderrester mm dumpades Sedimenten förorenade med krom, kvicksilver Hamnen avgörande för samhället Turismverksamheten November 7, 2012 18
Föroreningssituationen Sediment i hamnen Djup [cm] Cr [mg/kg] 0 5000 10000 15000 20000 25000 0 50 100 150 200 250 300 20 November 7, 2012 19
Resuspension och spridning Sedimenten i de kraftigast förorenade delarna övertäcks inte Orsakar spridning från dessa källområden till recipientområden längre ut Recipientområden = ostörda men höga kromhalter i ytan Orsak? Båtar (huvudstudien) Vind/vågor (senare kunskap) ug/g tot-susp 1600,0 1400,0 1200,0 1000,0 800,0 600,0 400,0 200,0 0,0 Cr suspendat Saga Lejon Före Under Direkt efter avfärd 2 dagar efter November 7, 2012 20
Slutsatser Valdemarsviken Övertäckning av förorenade bottnar sker inte över vissa områden Störningen av kraftigt förorenade sediment kan orsaka en förorening av områden med ackumulationsbotten (recipientområden) Leder till höga halter i ytliga sediment trots att ackumulation sker Åtgärder av Valdemarsviken pågår. Ett av Sveriges nu största och pågående efterbehandlingsprojekt. November 7, 2012 21
Avslutning Sediment = sjöars historiska arkiv Övertäckning av förorenade sediment sker under vissa förutsättningar Övertäckningen garanterar inte att gamla förorenade sediment begravs, andra processer påverkar: exempelvis diffusion och metallvandring Tre exempelprojekt: Övertäckning som i hög grad begränsar en föroreningsproblematik (Kisasjön) Övertäckning sker men miljöproblem kvarstår (Viskan) Övertäckning sker inte alls (Valdemarsviken) Övertäckning en mycket aspekt att vara medveten om vid utredningar. Kan vara en åtgärd i sig -> BILLIG ÅTGÄRD? November 7, 2012 22
Tack för uppmärksamheten! Henrik Eriksson, henrik_eriksson@golder.se 08-506 306 68 November 7, 2012 23