Effekt av tildekking - fra opprydding av hot spots til tiltak i hele fjorder. Espen Eek, Norges Geotekniske institutt

Størrelse: px

Begynne med side:

Download "Effekt av tildekking - fra opprydding av hot spots til tiltak i hele fjorder. Espen Eek, Norges Geotekniske institutt"

Selma Enger
8 år siden
Visninger:

1 Effekt av tildekking - fra opprydding av hot spots til tiltak i hele fjorder Espen Eek, Norges Geotekniske institutt

2 Innhold Forurensning i sedimenter Når er tiltak aktuelt Effekt av tildekking Tildekking med leire i Oslo Havn Tynn tildekking, Opticap

3 Forurensning i sedimentet Utveksling med atmosfæren Sedimentasjon Diffusjon fra porevann i sedimentet Transport fasillitert av bunnfauna

4 Mekanismer for transport av miljøgifter til og fra sedimentet Sedimentasjon Diffusjon fra porevann I sedimentet Transport fasilitert av bunnfauna Årlig sedimentasjonsrate (ω) Blandingsdyp (M) Sediment DBL

sedimentet Transport fasilitert av bunnfauna Årlig

5 Når er tiltak (tildekking) aktuelt? Forurenset sediment, forurenset sedimenterende materiale (aktive kilder på land)? Sedimentoverflaten blir forurenset på nytt Forurenset sediment, rent sedimenterende materiale, lite blanding av sediment (bioturbasjon)? Naturen selv sørger for tildekking Årlig sedimentasjonsrate (ω) Blandingsdyp (M) Forurenset sediment, rent sedimenterende materiale, stor blanding av sediment (bioturbasjon)? Tiltak i sedimentet kan ha effekt

Sedimentoverflaten blir forurenset på nytt Forurenset sediment, rent sedimenterende materiale, lite blanding av

6 Relative concentration Når er tiltak aktuelt? 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 Blandingsdyp 5 cm, Restforurensning 10 % sed rate (mm/år) 0, ,2 0,1 Remediation, Rest 10 % Time (y)

Restforurensning 10 % sed rate (mm/år) 0,5 1 2 5

7 Relative concentration Når er tiltak aktuelt? 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 Blandingsdyp 5 cm, Restforurensning 90 % Sed. Rate (mm/år) 2 0,4 0,3 Remediation, Rest 90 % 0,2 0, Time (y)

8 Effekt av tildekking Isolasjon mellom forurenset sediment og vannmiljø og bentisk fauna Kjemisk isolasjon reduserer tilgjengelighet/konsentrasjon i porevann reduserer transport til vannmiljøet Kjemisk stabilisering Reduserer tilgjengelighet av miljøgifter

tilgjengelighet/konsentrasjon i porevann reduserer transport

9 Effekt av passiv og aktiv tildekking?? Diffusjon gjennom det diffusive grenselag DBL Isolasjon Kjemisk av forurensede stabilisering sedimenter Sediment Diffusjon gjennom tildekkingen Tildekking Passiv Aktiv tildekking DBL Sediment

Kjemisk av forurensede stabilisering sedimenter Sediment

10 Diffusjon av PAH og PCB fra sediment med og uten tildekking målt I labskala z Cycloheksane Diffusjon fra sediment gjennom vannfasen til organisk sorbent (sykloheksan) Sea water Cap Organiske miljøgifter (PAH (tjærestoff) og PCB (berømt klorinert organisk miljøgift)) samles opp i den organiske sorbenten z C 0 Sediment C pw Syclohexanfasen ble analysert for innhold av PAH og PCB etter opptill 400 dagers eksponering DBL DBL Eek, E., et al 2008 Chemosphere. 71: C 0 Concentration C pw

organisk miljøgift)) samles opp i den organiske sorbenten z C 0 Sediment C pw Syclohexanfasen ble analysert for innhold av

11 Transient Diffusjons transport I labforsøk Steady state flux

12 log Kd (L/kg) Effekt av tildekking PCB Hustad RFT3 Hustad SK13 Knust kalk NOAH Miljøgips Hyperitt Sand Kuttet leire Lignin softwood Lignin Hardwood Bergen sediment AC

13 ng/l PAH: tilsetning 2% lignin, 2% AC, native PAHer PAH freely dissolved concentration in Møre sediment 1000 Møre Møre + lignin 100 Møre + AC PHE ANT FLT PYR BaA CHR BbF BkF BaP IND BPE

sediment 1000 Møre Møre + lignin 100 Møre + AC 10

14 Oslo Havn Opprydding I forurensede sedimenter Nytt Opera hus Område mudret for ny senketunell

15 Flukskammer for in situ måling av sediment til vann fluks Extraction Chemical analysis by GC-MS infinite sink: SPMD or silicon z Sediment C 0 Concentration C pw >> C w

17 Flux (ng m-2 d-1) Flux (ng m-2 d-1) Tildekking med leire I Oslo Havn capping effectiveness: % 2 - Grønlia 1 Grønlia 2 No cap With clay cap Foto: Viktor Jæger, stopp-giftdumpingen.o

500 4 - capping effectiveness: 84-99 % 2 - Grønlia 1 Grønlia

18 Oppsummering av målt tiltakseffektivitet i dette studiet Metode Effekten ble målt som Effekt av tildekking Labtest, 1 cm tildekking Teoretisk tildekkingseffekt med 40 cm tildekking Redusert Diffusjonstransport Redusert Diffusjonstransport 90% >99.9% Flukskammer Passive prøvetakere in-situ Feltmålinger Transport fra sediment til overliggende vann Konsentrasjoner I sjøvann 79 97% 65 98%

Diffusjonstransport Redusert Diffusjonstransport 90% >99.

19 Klassisk isolasjonstildekking h operasjonell h konsolidering cap Tildekkingslag h erosjonsbeskyttelse h bioturbasjon h kjemisk isolering Forurenset sediment

20 Isolasjonstildekking vs. tynntildekking Isolasjonstildekking: Tildekking betydelig tykkere enn bioturbasjons dyp Kostbart på store arealer Kan gi uønskede økologiske endringer på store areal Tynn tildekking: Hvor tykk tildekking er nødvendig for å redusere tilgjengelighet, og spredning? Hvor tynt tildekkingslag er tilstrekkelig? Større effekt kan oppnås med aktive materialer Mer skånsom ved tildekking av store arealer Foto Hans C. Nilsson, NIVA

arealer Kan gi uønskede økologiske endringer på store areal Tynn tildekking: Hvor tykk tildekking er nødvendig

21 Opticap, materialer og metoder for tynn tildekking Steering Committee NGI, NIVA, Secora, Agder Marine, NOAH, Hustadmarmor, SFT og Forskningsrådet Project Manager Espen Eek, NGI Deputy Gerard Cornelissen, NGI Reference Group SFT, Miljøvernere and other stakeholders Quality assurance Gijs Breedveld, NGI WP 1 Placement technology Pl.:Secora NGI ansv.:audun Hauge WP 2 Effect of thin caps on chemical quality Pl.: NGI, Gerard Cornelissen FoU-prosjekt med støtte fra NFR WP 3 Effect of capping on bentic fauna Pl.: NIVA NGI ansv.:amy Oen Partnere: Hustadmarmor, NOAH, Secora, Agder Marine og nå SFT

22 Faglig innhold WP 1: Utleggingstekni kk WP 2: Effekt av tildekking: Diffusjon og Sorpsjon WP 3: Effekt på bunnfaun

23 Felttest i Grenland, Eidangerfjorden

24 Felttest i Grenland, Eidangerfjorden Mudrer stedlig Leire og lastes med: AC, salt, skjellsand og knust kalk Masser blandes og legger ut materialer på 30 m dyp Tildekkingsmassen pumpes fra Mudringsfartøy ned til testfeltet på 100 m dyp

25 Overvåkning

26 Takk for oppmerksomheten!

27 Kjerneprøver fra leire tildekking Nytt sedimentlag sediment Leire tildekking Reel effekt < Teoretisk effekt Kan forklares med nytt forurenset sediment på toppen av tildekkingen Vanligvis vil dette ha større effekt på tildekkingseffekten enn transport gjennom tildekkingen

Like dokumenter

Nye metoder for kartlegging av sedimenter og overvåkning av havneopprydding med passive prøvetakere

Nye metoder for kartlegging av sedimenter og overvåkning av havneopprydding med passive prøvetakere Espen Eek Fagansvarlig forurensede sedimenter Norges Geotekniske Institutt Tema Risikovurdering og biotilgjengelighet