Industrisamhällets snabba utveckling mot ökat välstånd har lämnat ett avtryck av kemikalier i mark och grundvatten som utmanar miljövärlden och forskare. Av förorenande ämnen är det drivmedel och oljeföroreningar, om än i lägre riskklasser, som står för det största antalet förorenade platser, närmare 80%.
2 000 platser i högsta riskklass
I de högre risklasserna finner vi de giftigare lämningarna som klorerade lösningsmedel från kemtvättar, tungmetaller, PAHer, klorfenoler och dioxiner från träimpregneringsanläggningar, kvicksilver från massa tillverkning och kloralkaliindustrier, m m. Totalt har vi genom Naturvårdsverket nu identifierat 80 000 platser, varav minst 2 000 kommer att hamna i de högsta riskklasserna och bli föremål för saneringsåtgärder.
Precision i val av åtgärd
Saneringsåtgärderna har hittills i flertalet fall visat sig bli kostbara, mellan 10 och 150 mkr per plats, och kraven på hållbara kriterier i prioriteringsarbetet är därmed högt. Hur skall gifterna kunna identifieras? Och hur skall de saneras? Och hur skall man kunna prioritera begränsade ekonomiska resurser, då olika förorenade områden ställs emot varandra?
Sanering direkt på plats (in situ) med vakumextraktion. Föroreningar i gasfas sugs upp från marken och förbränns eller filtreras inne i kontainern. Luft som ofta är uppvärmd pumpas ner i marken för att färbättra avgången av gas samt stimulera nedbrytningen med bakterier.
Foto: Soilrem MB Envirotech.
Här förbereds fältförsök på Högbytorps avfallsanläggning. Stabiliserande medel ska blandas in i förorenad jord med olika metoder, bl a med hjälp av en roterande trumma som på bilden.Biologisk nedbrytning
Den vanligaste använda och dessutom billigaste saneringsmetoden är kompostering (biologisk nedbrytning) av oljeförorenad jord, vilket genomförs på behandlingsanläggningar. Metoden sägs även i vissa fall fungera för PAH-förorenad jord, och forskning pågår idag för att möjliggöra biologisk nedbrytning av mer svårnedbrytbara (persistenta) ämnen som ex tyngre PAHer, PCBer och dioxiner. En annan metod som används med framgång, om än i något mindre omfattning, är jordtvättning för PAHer och metaller.
Direkt på plats
Ibland finns möjlighet att undvika dyrbar urgrävning och transport av föroreningarna genom behandling direkt på plats, sk "in situ"-behandling. Detta är möjligt om jordarterna är lämpliga (sandig och porös mark) och föroreningen består av lättflyktig föroreningar, t ex bensin. Föroreningen ventileras ur marken, samtidigt som bionedbrytning av resterande föroreningar stimuleras. Nya in-situ metoder är under utveckling, särskilt för klorerade lösningsmedel och där fokus ligger på att stimulera nedbrytning med bland annat tillsättning av bakterier, syre eller näringsämnen.
Projektet och nätverket
Marksaneringscentrum Norr (MCN) är ett forskningsprojekt som sedan 2001 bedrivs av forskarlag från Umeå Universitet, SLU, Luleå Tekniska Universitet samt FOI i Umeå.
Forskarna i MCN interagerar genom återkommnade möten och i tvärvetenskapliga mindre projektgrupper med en aktiv medlemsgrupp av branchföretag, kommuner och myndigheter. Syftet med samverkan är att få fram tillämpbar forskning, att föra fram aktuell kunskap till myndigheter och att stärka kompetens och konkurrenskraft hos branchföretagen. Ett flertal av forskarna driver också Formas-finansierade projekt som ansluter till MCNs problemställningar.
Analys av grundvatten från en dioxinför-orenad plats. Diagrammet visar haltför-delning av dioxin ämnen inom gruppen PCDD /F bundet till olika partikelstorlekar.
Behandling av koppar-, krom- och arsenikförorenad jord med järntillsats är effektivt för att binda föroreningarna till jorden. Försök har visat att halter av arsenik i utlakat vatten hamnar under kriteriet för dricksvatten.När blir kvicksilvret farligt?
Ett av de viktigare resultaten från MCN handlar om hur vi ska riskbedömma kvicksilverförorenade sediment. I projektet har markvetare från SLU med stöd av analytiska kemister vid Umeå Universitet identifierat de faktorer som har betydelse för hur stor andel av tillgängligt kvicksilver som övergår i toxiskt metylkvicksiver.
Enligt projektet är de två viktigaste faktorerna tillgången på neutrala kvicksilversulfider i porvattnet, samt tillgången på energirik kolkälla i form av färskt organiskt material, exempelvis organiskt plankton. Resultaten används av konsultföretag som medverkar i MCN för aktuella riskbedömningsutredningar av kvicksilverförorenade fibersediment i Umeälven och Luleälven.
Vet hur dioxiner sprids
I ett annat forskningsprojekt där forskare från SLU och Umeå Universitet samverkar har man lyckats identifiera hur stor andel av olika typer av dioxiner som sprids till grund- och ytvatten bundet till kolloidalt (de allra minsta partiklarna) organiskt material. Resultaten är ett nytt och viktigt bidrag till riskbedömningen av dioxinförorenade platser.
Dioxinanalys med billigare metod
Analyser av dioxiner har hittils varit mycket kostsamma och en begränsande faktor i utredningar och sanering av förorenad mark. En metod som ursprungligen utvecklats vid Lunds Universitet har genom ett av delprojekten inom MCN (Kemi Umeå Universitet) vidareutvecklats, testats och validerats med positivt resultat för implementering hos Lantmännen / Analycens lab i Lidköping.
Metoden innebär en betydlig förenkling av uppreningen. Man använder trycksatt extraktion med så kallad ASE-metod kombinerat med samtidig filtrering i en sand och kolfälla. Under 2006 erbjuds också en inom MCN nyutvecklad metod för analys av så kallade Oxy-PAHer från Analycen.
Kan stabilisera koppar, krom och arsenik
Forskare från Avfallsteknik Luleå Tekniska Universitet har tillsammans med kemister från Umeå Universitet och toxikologer från FOI genomfört omfattande laboratorieskale och fältskaleförsök för att utvärdera en stabiliseringsmetod baserat på järntillsats speciellt avsedd för koppar, krom och arsenikförorenad från träimpregneringsanläggningar.
Försöken visar att föroreningarnas fastläggning är avhängigt av syretillgång samt vilken typ av järntillsats som använts.
Omfattningen av problemet med förorenad mark- och sedimentområden i Sverige och omvärlden har visat sig mycket stor. Kunskap om grundläggande kemiska, biologiska och toxikologiska processer är en avgörande förutsättning för utveckling och bäst möjlig hantering av riskbedömnings-, och prioriteringsinsatser samt saneringsåtgärder i det framtida arbetet.
Författare
:
Mats Tysklind
professor och projektledare för MCN, Marksaneringscentrum Norr, Umeå universitet, Miljökemi, 901 87 Umeå.
E-post:
mats.tysklind@chem.umu.se
Thomas Liljedahl
Forskningsinformatör vid samma institution.
E-post:
Thomas.liljedahl@chem.umu.se