Förorenade sediment Riskbedömning Åtgärdsutredning Genomförande Pär Elander Envipro Miljöteknik

1. Förorenade sediment Riskbedömning Åtgärdsutredning Genomförande Pär Elander Envipro Miljöteknik

2. Fördjupad riskbedömning Bygger på platsspecifika data och undersökningar (Denna motsvarar Kvalitetsmanualen och MIFO-modellen)

3. Spridning från sediment Fisk och andra vattenlevande organismer Människa • Transportvägar • Utlösning till porvatten • Diffusion i löst fas • Resuspension och spridning i partikulär fas Skyddsobjekt • Käll- och transportbarriärer • Fastläggning/förekomstform • Överlagring med ”rena” sediment Källa

4. Hur identifiera och kvantifiera spridningen? • Utlösning till porvatten kan undersökas genom analyser av porvatten och fast fas var för sig. • Diffusionen upp till vattenpelaren kan beräknas med hjälp av analyser av bottenvatten och porvatten från flera nivåer i en sedimentprofil. • Genom regelbundna analyser av halter i vatten på flera platser och mätning/beräkning av vattenomsättningen kan föroreningstransporten beräknas. • Spridning i partikelfas kan beräknas genom användning av sedimentfällor samt suspendatprovtagning i vattenpelaren på varierande avstånd från källan. • Åldersdatering kan användas för att undersöka resuspension och översedimentering (sedimentationshastighet). • Förekomst i biota (bottenfauna, snäckor, fisk). • Jämför med ett referensområde!

5. Exemplet Valdemarsviken – fördjupad riskbedömning • Referensstudie – provtagning av vatten varje månad under ett år i flera punkter i och utanför viken samt dess tillflöden. • Sedimentprovtagning med nivåskiktning och analys av fast fas och porvatten på flera nivåer och på flera platser i viken för att klarlägga utlösnings-, fastläggnings- och diffusionsprocesser och betydelsen av dessa. • Suspendatprovtagning i vattenfasen en gång per kvartal. • Sedimentfällor på två nivåer i vattenpelaren, tömning fyra ggr under året. • Modellering av vattenomsättningen i viken för hela mätåret, kalibrerad med fältmätningar. • Provtagning av tång och musslor samt provfiske för kontroll av upptag i biota • En mer omfattande sedimentkartering med enklare analyser för att avgränsa föroreningar men också identifiera områden påverkade av resuspension. • Motsvarande undersökningar i en närliggande referensvik.

6. Halter i sediment 0-20 cm

7. Källområden Från dessa områden sker spridning till övriga delar av viken och vidare till Östersjön. Halterna av krom är extremt höga i stora delar av källområdet trots att fabriken lades ner och utsläppen upphörde 1960. Källområdet avgränsades genom identifiering av sedimentproppar där analyserna visade tecken på resuspension (omblandning).

8. Massbalans

9. Riskbedömning Valdemarsviken • Interncirkulationen av krom i källområdena i inre Valdemarsviken är mycket stor. • Spridningen till recipientområdena i yttre Valdemarsviken och utanför Valdemarsviken är mycket stor. • Upptaget av krom i musslor och fisk är betydande. Detta utgör dock ingen hälsorisk för människor. • Risken för ekotoxiska effekter i Valdemarsviken är mycket stor. Bottenfaunan uppvisar också skador som är typiska för påverkan av miljögifter. • Eftersom innehållet av krom i sedimenten är mycket stort och interncirkulationen hög kommer situationen att kvarstå under överskådlig tid.

10. Kvicksilver och metylering i Kisasjön– exempel på enklare undersökningar för processförståelse I Kisasjön finns kvicksilver i fibersediment från tidigare utsläpp från ett pappersbruk. Efter stormen Gudrun användes sjön för lagring av timmer under 2005-2006. Frågeställningar • Förekommer spridning och effekter i dagsläget? • Har spridningen påverkats av timmerlagring i sjön efter stormen Gudrun? Undersökningar • Sedimentprovtagning, skiktning, pressning av porvatten samt analys av bottenvatten på två platser vid två tidpunkter (vinter och sommar). • Analyser av halter i vatten vid provtagningsplatserna samt vid inlopp och utlopp vid två tidpunkter (vinter och sommar). • Data från provfisken.

11. Hg i fiberbanken 0,5-0,7 mg/kg • Jämförvärden: • Medelvärde för sjöar i södra Sverige 0,15-0,5 mg/kg Hg (Björklund 1984) • Naturliga (opåverkade) bakgrundshalter 0,1-0,2 mg/kg Hg (Svartsjöprojektet 2002)

12. Hg i djuphålan Homogent brunsvarta sediment utan fiberinslag [medelvärde för sjöar i södra Sverige 0,15-0,5 mg/kg Hg (Björklund 1984)]

13. Metylkvicksilver Generellt låga halter. Högre halt metylkvicksilver i mars effekt av högre halter TOC och fosfor?

14. Metyleringsgrad i sediment Anmärkningsvärt hög metyleringsgrad i mars. Effekt av högre halter TOC och fosfor?

15. Porvatten i sediment (aug)

16. Kvicksilver i snäckor i Karlshäll respektive Bottenviken

17. Kvicksilverhalteri abborre • I Notviken 0,24 mg/kg VS i stationär småabborre respektive 0,14 mg/kg VS i konsumtionsfisk (ålder 3-5 år). • I referensen Avan 0,017 mg/kg VS i stationär småabborre respektive 0,055 mg/kg VS i konsumtionsfisk.

18. Åtgärdsutredning Huvudsakliga frågeställningar • Vilken eller vilka åtgärdsmetoder kan användas/är lämpliga? • Åtgärdsmål – omfattning - kostnad

19. Åtgärdsmetoder • In situ (på plats) • On site (på plats efter muddring) • Ex situ (på annan plats) • Destruktionsmetoder • Koncentrationsmetoder • Stabilisering/solidifiering • Slutförvaring (deponering)

20. Täckningsmetoder – exemplet Tollare

21. Täckningsmetoder – exemplet Turingen Täckning med jord/krossmaterial Exempel Turingen

22. Täckningsmetoder – exemplet Turingen Täckning med artificiell gel Exempel Turingen

23. Muddring med sugmudderverk

24. Muddringshuvud anpassat för lösa förorenade sediment

25. Behandling av sugmuddrade massor Vattenrening genom flockning och flotation Avvattning i silbandspressar

26. Avvattning i geotuber Biologisk behandling av returvatten (aktivt slamanläggning)

27. Andra metoder för muddring och avvattning Frysmuddring Helt passiv avvattning i bassäng – exempel Kalmar hamn och Skutskär

28. Åtgärdsutredning Frågor som bör besvaras • Vilket åtgärdsbehov visar riskbedömningen? • Vilka processer styr spridning och exponering? • Har täckningar förutsättningar att fungera som transportbarriär? • Är sedimenten tillräckligt stabila/hållfasta för att en täckning ska kunna etableras? • Vilken teknik bör användas vid eventuell muddring? • Behövs särskilda åtgärder till skydd mot spridning av förorenade partiklar (grumling), typ avgränsning med skärmar. Krav på dessa? • Behovet av avvattning och vattenrening? • Hur kan muddermassorna omhändertas (lakningsegenskaper, deponilagstiftning, fysikaliska egenskaper/förutsättningar)? • Hur ser sambandet mellan val av åtgärdsmål (ambitionsnivå) och erforderlig omfattning samt kostnader ut? • Kostnader?

29. Åtgärdsutredning Undersökningar • Sedimentkartering – avgränsning av de förorenade sedimenten och egenskaperna hos dessa (TS-halt, organisk halt, kornstorlek, densitet, hållfasthet). • Avvattningsegenskaper - bänkskaletester. • Egenskaper hos avvattnade sediment (TS-halt, hållfasthet, deformationsegenskaper, utlakning av föroreningar). • Behov av stabilisering? Lämpliga bindemedel? • Lokaliseringsutredning (behandling/deponering/nyttiggörande). • Kostnadens beroende av åtgärdsmetod. • Utgångspunkt i riskbedömningen: Hur uppträder föroreningen, vilka är riskerna och hur påverkas dessa av olika åtgärder; både under genomförandetiden och efter ett omhändertagande?

30. Åtgärdsmål

31. Underlag för riskvärdering