RV.4 Gran grense Jaren Alunskifer - Kildekarakterisering og miljørisiko

Transkript

1 RV.4 Gran grense Jaren Alunskifer - Kildekarakterisering og miljørisiko Lene S. Heier, Lindis Skipperud, Marit N. Pettersen, Ole Christian Lind, Hans Christian Teien, Emilio Alvarenga, Sondre Meland, Brit Salbu Universitetet for Miljø og Biovitenskap

2 FoU samarbeidsprosjekt NORWAT UMB Effekter og miljørisiko knyttet til inngrep i områder med sulfidrike mineraler. Hovedmål: Vurdere effekter fra radionuklider og metaller for å kunne si noe om miljøkonsekvenser og risiko knyttet til vei- og tunnelskjæring og dumping av tunnelavfall av alunskifer, samt vurdere relevante tiltak for å beskytte miljø på en adekvat måte RV 4 NORWAT - UMB 1: Kildekarakterisering 2: Partikler og forvitring 3: Effekter 4: Konsekvenser og risiko 5: Tiltak

3 Prosjektleder: Lindis Skipperud Medarbeidere UMB Ole Christian Lind (AP 2) Hans Christian Teien (AP3) Brit Salbu (AP 4/5) Lene Sørlie Heier Marit N. Pettersen Emilio Alvarenga (UMB/Bioforsk) Merethe Kleiven Deborah Oughton Master studenter Haldis Fjermestad Tari Helmers Stefanie

4 Alunskifer Sedimentær bergart Sulfid, radionuklider, metaller og halvmetaller Svartskifer som inneholder mye av grunnstoffet uran. Uran brytes ned til nye radioaktive stoffer, blant annet radium og radon Utgravd alunskifer kan inneholde så mye radioaktive stoffer at den må forvaltes som radioaktivt avfall og kan føre til radioaktiv forurensning (>1 Bq/g)

5 Uran Alle isotoper radioaktive, 3 naturlige forekommende: 238-U 235-U 234-U NORM Jordskorpa: ca 4 mg/kg Vann: nedre µg/l

6 Kildekarakterisering (AP1) Kartlegge dosenivåer (gamma, Rn) og innhold av radionuklider og metaller i deponiets nærområde for å vurdere hvilke grenseverdier som vil være rimelig å kreve for deponi dette vil danne basis for forvitringsstudier av alunskifermassene og effektstudier ved avrenning fra deponi Foto: Lindis Skipperud

7

8 Kildekarakterisering Bakgrunnsnivåer (vår/høst 2013) Overflate vann Fraksjonering mht størrelse og ladning Uran 1-6 µg/l, hovedsakelig LMM Grunnvann (2-24 µg U/L) Fisk og bunndyr Sediment Jord/planter doserater Overføringsfaktorer (BCF, KD) Karakterisering av myra (deponi) - borekjerneprøver

9 Vigga Monitorering av generell vannkvalitet

10 Partikler og forvitring (AP2) karakterisering av alunskifer overflater, partikkel sammensetninger og forvitringshastigheter under aerobe og anaerobe betingelser, basert på state-of-the-art metoder og teknologi Hovedmål: Vurdere mobiliteten av uran og spormetaller i bergarter fra Gran

11 Resultater Utlekking som funksjon av tid og ph Sekvensiell ekstraksjon potensiell mobilitet Forhøyede konsentrasjoner av Zn, Cd, U, Mo, As og Pb Størst utlekking ved lav ph (25-35%) men også signifikant ved nøytral, basiske forhold (alunskifer med mye karbonater)

12 Effekter (AP3) Opptak og effekter av radionuklider og metaller i akvatiske organismer (fisk og bunndyr) etablere bakgrunnsnivåer (2013) Kontrollerte eksponeringer av fisk til renset tunneldrive vann (2014) Biotilgjenglighet/bioakkumulering Effekter (dødelighet, generell fysiologi, respirasjon, DNA skade) Multiple stressors

13 Eksponering av laks til uran BLM model Akutt eksponering (96 timer) for varierende: U konsentrasjoner ph Mg, Ca, K Bioakkumulering og effekt avhengig av ph Group U EC 50 ph mg/l µm Med Na Teien, Hertel Aas et al, upublisert

14 Konsekvenser og risiko (AP4) Mål: å sette grunnleggende kunnskap fra Task 1-3 inn i et økologisk perspektiv, og å gi en stedsspesifikk vurdering av konsekvenser og risiko for bruk i beslutninger og regulering av forurensning av denne typen inngrep

15 Tiltak (AP5) For å fjerne spormetaller og radionuklider som U og datterprodukter fra avrenningsvann har vi primært fokusert på bruk av Egnede sorbenter som kan kompleksbinde eller ad/absorbere miljøgifter (ioneform) fra komplekse blandinger i vann, med fokus på tungmetaller og uran Flokkulanter som bidrar til aggregering av kolloider og partikler (organisk, uorganisk, sorbentrester), sedimentering og medfelling av miljøgifter

16 Sorbenter - foreløpig Mixed bed (anion kation resin) lite kostnadseffektivt MnO 2 baserte sorbenter Bentonitt (Polyclay 810) sorbent og flokkulant Uran μg/l Uran i vann etter 4 behandlinger med Polyclay 810 Ubehandlet 1 gang 2 gang 3 gang 4 gang Antall behandlinger med Polyclay 810

17 Oppsummering Fra kildekarakterisering til risikovurderinger Miljørisiko RV4? Føringer for håndtering av alunskifer ved andre lokaliteter Erlend Hjortland Sandøy