Oppførsel og mobilitet av antimon (Sb) i jord

Størrelse: px

Begynne med side:

Download "Oppførsel og mobilitet av antimon (Sb) i jord"

Samuel Ødegaard
8 år siden
Visninger:

1 Oppførsel og mobilitet av antimon (Sb) i jord Gudny Okkenhaug Norges Geotekniske Institutt (NGI) Institutt for Plante og Miljø, UMB

2 Innhold Bakgrunn (bruk, giftighet, grenseverdier) Forekomst i jord Mobilitet i jord Eksempel: Sb mobilisering i skytefeltjord Problemstillinger i pågående PhD arbeid

3 Sb (Stibium) i det periodiske system

4 Bruk av antimon Kosmetikk (historisk) Medisin (schistosomoasis, veterinary preparations) Legeringer (øker hardheten til bly) Batterier Flammehemmende middel (Sb-oxides) Glass, keramikk Maling - Årlig utvinnes ca tonn Sb (største produsent er Kina)

5 Giftighet av antimon Sb er et ikke essensielt element for organismer Giftigheten ansees å være på nivå med As Giftigheten er avhengig av redokstilstanden Stibin (SbH 3 ) mest giftig Sb(III) er ca 10 ganger giftigere enn Sb(V) Definert som Priority Pollutant (US-EPA, EU)

6 Grenseverdier for antimon Drikkevann: Norge: 5 µg/l (As: 10 µg/l) WHO: 20 µg/l Jord: Norge, skytefelt (veiledende): 4,5 mg/kg Sveits: 10 µg/l (eluat fra jordprøve) Overflatevann Norge: - Sveits (målverdi): 5μg/L Avfallsforskriften Kap 9 (deponering), vedlegg II Strenge krav til utlekking av Sb fra avfall som skal deponeres Overskridelse av grenseverdi krever forbehandling

7 Forekomst av Sb i jord og vann Naturlig bakgrunnskonsentrasjon Jord: <1 mg/kg Ferskvann: < 1μg/L Forurensningskilder til Sb: Skytefelt Kulefangere - >>1000 mg/kg Utslipp fra veg (Sb i bremseskiver) Vegkant: 10x Sb bakgrunnskonsentrasjon Sb gruver Eldre batteriproduksjon

8 Antimon spesiering

9 Sb spesiering i jord Mitsunobu et al. (2006) ES&T

10 Mobilitet av Sb i jord Sorpsjon: Fe-, Mn og Al oksider: ansees som de viktigste sorpsjonsmediene for antimon Leirmineraler: På grunn av negativ ladning er sorpsjon til leirmineraler liten. Organisk stoff: Sorbent for Sb(III). Sb(V) i liten grad Kd-verdier: stor variasjon ( L/kg) Utfelling: Ved høyere Ca-konsentrasjoner kan Ca(Sb(OH) 6 ) 2 felles ut Under sulfatreduserende forhold kan antimon felles ut som uløselige Sbsulfider.

11 Sorpsjon av Sb til Fe-oksider [Sb(V)]0=4.15 μm, 0.5 g/l goethite, 25 C Fra Leuz, 2006 ES&T

12 Bioakkumulering opptak i planter I gruveområder med høy Sb belastning i jord er det rapportert lite opptak og bioakkumulering i planter og organismer pga lave konsentrasjoner av løst antimon (lite biotilgjengelig). Sb Sb Planteforsøk på skytefeltjord (Sveits) viser lite opptak i planter. Eksponeringsveg jord-plante antas å være beskjeden Sb Sb Sb Sb

13 Eksempel: Sb mobilisering i skytefeltjord

14 Sb mobilisering i skytefeltjord Fra Strømseng et al. 2002, FFI

15 Oksidasjon av antimon i korroderte prosjektiler Korrosjons produkter Pb-Sb kjerne Fe mantel Foreligger som Sb(0) i kjernen av prosjektilet Oksideres til Sb(III) og Sb(V) Fe- og Mn oksider kan fungere som katalysatorer i oksidasjonen av Sb(III) til Sb(V) Fra Ackermann 2007

16 Løslighet av antimon Maksimal løselig antimonkonsentrasjon i sterkt belastede områder (kulefangervoller, målområder) sannsynligvis styrt av løslighetsproduktet til Ca(Sb(OH) 6 ) 2

17 Sorpsjon av løst Sb til jordpartikler Korrodert prosjektil Sb sorbert Sb løst Organismer Jordpartikler Mikroporer: vann Mellomporer: vann (luft) Makroporer: Luft/vann Typiske Kd for skytefeltjord: L/kg

18 Løselighet av antimon i skytevolljord som funksjon av ph Johnson et. al 2005

19 Sb-konsentrasjoner i bekk nedstrøms Steinssjøen skytefelt Strømseng et. al 2003, FFI

20 Problemstillinger i pågående PhD arbeid Arbeidstittel: Binding mechanisms and solubility of antimony (Sb) in the environment Sub goal I: Determine changes in binding mechanisms and solubility of antimony in municipal solid waste incineration (MSWI) fly ash before and after neutralization and stabilization with neutralised acid waste (gypsum waste). Elucidate the effect of aging/weathering on Sb mobility in gypsum waste.

21 Antimon i aske fra avfallsforbrenningsanlegg

22 Sb bindes opp i Fe-hydroksider (hypotese) Gypsum waste (MAG: ca 800) Fly ash (MAG: ca 800)

23 Sub goal II Determine the binding mechanisms and solubility of antimony in Sb contaminated soil with main focus on shooting ranges (Sb from ammunition) Determine the sorption of antimony in iron based remediation matrices (soil remediation materials) and the desorption behaviour.

24 Takk for oppmerksomheten!

Like dokumenter

Antimon Nytt fokus på gammelt element

Antimon Nytt fokus på gammelt element Gudny Okkenhaug Norges Geotekniske Institutt (NGI) Universitetet for Miljø og Biovitenskap (UMB), Institutt for Plante og Miljø Miljøringen Temamøte, Bergen 11-12.