Systemanalyse av metallforurensning i det terrestriske miljø i Odda-området

Transkript

1 Systemanalyse av metallforurensning i det terrestriske miljø i Odda-området

2 Hovedmål for prosjektet Hvordan har tidligere og nåværende metallutslipp fra den lokale industrien i Oddaområdet forurenset det terrestriske miljøet

3 Langtransportert luftforurensning Cd Opptak i dyr Pb nedfall Opptak i vegetasjon og matvekster Cd Zn Utslipp til luft Cu Forurenset jord Cu Pb Eksponering av mennesker Cd Zn Sørfjorden Grunnvann Metaller Diffus avrenning fra land til sjø Figur 1 : Systemanalyse av metallforurensning i det terrestriske miljø i Odda - området.

4 Delmål Sammenstille resultater fra tidligere undersøkelser av det terrestriske miljø i Odda (spesielt J. Lågs jordundersøkelser på begynnelsen av 197-tallet) Kartlegge deposisjon av tungmetaller i området i dag (mosetransplanter) Foreta en utvidet kartlegging av metallnivåer (Zn, Cd, Cu, Pb og Hg) i jorda i området (både horisontalt og vertikalt) Undersøke de aktuelle tungmetallenes bindingsforhold i jorda vha. sekvensiell ekstraksjon Kartlegge innhold av tungmetaller i ulike typer vegetasjon

5 Prosjektets styringsgruppe består av: Hovedveileder: Prof. Eiliv Steinnes (NTNU) Veileder: Hans Blom (Avd.leder ved HiØ, Avd. for Ingeniørfag) Representanter for oppdragsgiverne i Odda (Norzink AS, Tinfos Titan & Iron KS (TTI) og Odda kommune) Evt. andre samarbeidspartnere etter behov

6 Samarbeidspartnere NGU v/rolf Tore Ottesen NIVA v/jens Skei Interconsult ASA v/oddmund Soldal NLH v/åsgeir Almås og Hilary Mobbs NILU

7 Finansiering av prosjektet Monica Ihlebæk Lian er ansatt i 1% stilling som stipendiat ved HiØ i Sarpsborg (fra ) Ekstern finansiering av driftsutgifter av oppdragsgiverne i Odda Norzink AS Tinfos Titan & Iron KS (TTI) Odda kommune

8 Forskningsarbeid så langt 22 mosetransplanter har hengt ute i 3 mnd. ( ), og innholdet av Zn, Cd, Cu og Pb har blitt bestemt 37 overflateprøver er samlet inn (sept.-3) for å kartlegge den horisontale utbredelsen av tungmetaller i området (Cd, Zn, Pb, Cu og Hg) 18 jordprofiler (sept.-3) er prøvetatt, og syreløselig kons. av Zn, Cd, Cu og Pb har blitt bestemt (1-16 ulike sjikt er prøvetatt i hvert profil) Sekvensiell ekstraksjon er utført på prøver fra 5 av de 18 jordprofilene, og innholdet av Zn, Cd, Pb og Cu i disse prøvene har blitt bestemt Vegetasjon fra 22 lokaliteter er prøvetatt (opp til 13 arter på hver lokalitet), og innholdet av Cd, Hg, Tl, Pb, Bi, U, V, Cu, Zn, In, Rb og Sb har blitt bestemt

9 Zn-innhold i mosetransplanter mg/kg

10 Cd i overflatejord Hvit : - 3 ppm Lys rosa: 3-5 ppm Mørk rosa: 5-1 ppm Rød: 1-6 ppm

11 Zn i overflatejord Hvit: 1 ppm Lys rosa: 1 5 ppm Mørk rosa: 5 2 ppm Rød: 2 14 ppm

12 Zn i overflatejord 5, 4, R 2 =,9563 mg/kg 3, 2, 1,, km Zn-innholdet i overflatejord avtar med økende avstand fra Norzink AS i nordlig retning

13 Noen jordprofiler fra sept.-3

14 Hovden (Profildybde: 4 cm) -Brunjordprofil- Zn (mg/kg) , 35, 3, 25, 2, 15, 1, 5,, Glødetap (%) Cd (mg/kg) 3,5 3, 2,5 2, 1,5 1,,5, , 35, 3, 25, 2, 15, 1, 5,, Glødetap (%) Cu (mg/kg) , 35, 3, 25, 2, 15, 1, 5,, Glødetap (%) Pb (mg/kg) 12, 1, 8, 6, 4, 2,, 4, 35, 3, 25, 2, 15, 1, 5,, Glødetap (%)

15 Tokheim (Profildybde: 8 cm) -Jernpodzolprofil- 6 1, 5 1, Zn (mg/kg) , 6, 4, 2, Glødetap (%) Cd (mg/kg) , 6, 4, 2, Glødetap (%) , , 7 1, 7 1, Pb (mg/kg) , 6, 4, 2, Glødetap (%) Hg (µg/kg) , 6, 4, 2, Glødetap (%) , ,

16 Hva er sekvensiell ekstraksjon? Resultatene fra en sekvensiell ekstraksjon sier noe om bindingsforholdene til metallene i jorda. Denne prosessen har 5 trinn. Trinn 1: Utbyttbar fraksjon Trinn 2: Ekstraksjon ved ph 5 Trinn 3: Reduserbar fraksjon Trinn 4: Organisk fraksjon Trinn 5: Rest fraksjon

17 Jorddybde: -1 cm Tokheim > Freim > Tjørnadalsfossen Zn fraksjon 2.fraksjon 3.fraksjon 4.fraksjon 5.fraksjon mg/kg Tjørnadalsfossen Freim Tokheim Cd fraksjon 2.fraksjon 3.fraksjon 4.fraksjon 5.fraksjon mg/kg Tjørnadalsfossen Freim Tokheim Cu fraksjon 2.fraksjon 3.fraksjon 4.fraksjon 5.fraksjon mg/kg Tjørnadalsfossen Freim Tokheim Pb fraksjon 2.fraksjon 3.fraksjon 4.fraksjon 5.fraksjon mg/kg Tjørnadalsfossen Freim Tokheim

18 Typer vegetasjon som er prøvetatt Bunnvegetasjon (kvist, blad og bær) Blåbær, tyttebær og blokkebær Røsslyng, smyle og gaukesyre Løvtrær (gren og blad) Ask, rogn, hassel og bjørk Bartrær (gren og nål, fjordårs- og årsskudd) Furu og gran Busker (gren og nål) Einer

19 2,5 2 1,5 1,5 Zn i 3 typer vegetasjon (mg/kg i tørket kvist) 2,5 2 1,5 1,5 Blåbær Einer Bjørk Hildal Svelget Sandvin Tjørnadalsfossen Apold Storanes Rødna Ragde Skarsmo mg/kg

20 Foreløpig konklusjon Innholdet av Zn, Cd, Pb og Cu i luft, avtar med høyden over havet Tungmetallene er hovedsaklig konsentrert i humussjiktet Zn og Cd mobiliseres lettere i jorda enn Pb og Cu. Av de ulike artene vegetasjon som er prøvetatt, så er det bjørk som generelt har det høyeste innholdet av Zn og Cd