Forskningsprogrammet Black Shale Avrenning fra alunskifer Taraldrud deponi i Ski kommune Roger Roseth Bioforsk Amund Gaut Sweco Norge AS Tore Frogner Dokken AS Kim Rudolph-Lund - NGI
Regjeringskvartalet? Deponert i 1992 30 daa? 1 1,5 m Overdekt 1,5-3m Verste sort alunskifer Svovel og metaller
Deponi Grytetj Vannverk Greverudb
Deponi Grytetjern Golfbane
Forvitrer raskt Stadig nye flater Svovelsyre Utlaking av metaller
Alunskiferdeponi Ski Målt i avrenning ved fyllingsfront ph 2,5 (fisk problemer ph 5,5) Mye av de miljøproblematiske metallene kadmium, uran, nikkel, kobber og sink løst i vannfasen Kadmium 180-300 µg/l, nikkel 13000-16000 16000 µg/l, bly 40-50 µg/l, sink 8000-11000 µg/l, kobber 7000-11000 µg/l, uran 3000 µg/lµ og svovel 2 gram per liter Viktigste metallkonsentrasjoner 1000 ganger høyere enn SFTs grenseverdi for meget sterkt forurenset ferskvann Mer enn 100 ganger høyere enn påslippskrav for metaller til avløpsnett Vegetasjonen dør Gifteffekter i bekk Til Gjersjøen drikkevann 40 000 mennesker
Metall (µg/l) Avrenning E6 Ski Avrenning alunskifer Grenseverdi "Meget sterkt forurenset" Kadmium 1 300 > 0,4 Bly 13 50 > 5 Nikkel 23 16000 > 10 Sink 57 11000 > 100 Kobber 18 11000 > 6
Metall Jernslam (mg/kg) Tilstandsklasse Arsen Kadmium Bly Nikkel Sink Kobber 142 2,9 16,9 156 113 1,7 4 (sjø) Massivt med jernutfellinger i avrenning med moderat ph Potensiell renseprosess? 3 1 2 1 1
Forurensning til Greverudbekken fra grøfter med jernutfelling? 5 grøfter med ph 6 og samlet avrenning 1 l/s Kadmium Bly Kobber Nikkel Sink Jern Mangan 130 g? 350 g 10 kg 1 kg 1300 kg 200 kg Uran 270 µg/l Metall Kadmium Bly Kobber Nikkel Sink Jern Vannkval. (µg/l) 4,2 <0,5 11,2 314 33,1 41300 Tilstandsklasse 5 1 5 5 4 5
Forurensning til Greverudbekken fra grøft med ph 2,5? Avrenning 0,2 l/s Kadmium 1,3 kg Bly 280 g Kobber 52 kg Nikkel 72 kg Metall Kadmium Vannkval. (µg/l) 204 Tilstandsklasse 5 Sink Jern Mangan 47 kg 3600 kg 72 kg Bly 45 5 Kobber Nikkel 8360 11510 5 5 Uran 2500 µg/l Sink 7530 4 Jern 581500 5 Mangan 11575 5
Hva har vi lært? Betydelig lokal forurensning tungmetaller, jern og mangan Små vannmengder med lav ph kan gi store bidrag Fokusere på deponier oppbygging og kontroll med vann Må behandles som forurenset masse med spesiell sikring Taraldrud deponi blir case i Black shale Avrenning, forurensning, effekter og tiltak
Fellingsforsøk "Sur" 16.05.07 Supernatant 16.05.07 Metall Kadmium (µg/l) 120 <1 Bly (µg/l) 26 <10 Kobber (µg/l) 4 990 <2 Nikkel (µg/l) 8 790 17 Sink (µg/l) 4 890 <2 Jern (µg/l) 470 000 120 Mangan (µg/l) 11 000 100 Arsen (µg/l) <2 <2 Svovel (µg/l) 1320 1370
Dam 10 8 7 4 1 3A 3B 2
Sur dam Sur sjakt Sjakt ph6 Sjakt ph6
Strakstiltak: Grøfter Fellingsdammer
Bygging januar 08: Nord: Øke ph Felling Sør: Oppsamling felling Terskler knust betong
Januar 08
August 08
Mai 09
1 LE = 206 ph = 7,26 LE = 1260 ph = 6,7 2 B LE = 3900 ph = 6,1 A2 A LE = 2200 ph = 3,4 LE = 1600 ph = 5,7 3 LE = 310 ph = 6,9 LE = 2520 ph = 5,5 D E C LE = 2960 ph = 6,5 LE = 2450 ph = 6,2 4= innløp Grytetjern LE = 290 ph = 6,5
1 2 3 4 56 59 37 21 SO4 (mg/l) 10 12 5,3 0,96 U 12 14 13 <0,5 Zn 18 22 18 2,4 Ni 0,12 0,19 0,17 <0,1 Cd 1800 2700 1000 540 Fe 410 450 470 280 Al 4 3 2 1 Parameter 06.11.2008 52 52 20 SO4 (mg/l) 8,1 7 0,72 U 14 19 <5 Zn 23 19 1,2 Ni 0,21 0,22 <0,1 Cd 970 840 360 Fe 430 480 260 Al 3 2 1 Parameter 06.05.2009 8 <4 Cu 32 12 Zn 38 <6 Ni <1 <1 Cd 2070 997 Fe 1690 1090 Al 3 1 Parameter 10.10.2006 16 6 Cu 37 9 Zn 41 5 Ni 0,5 0,1 Cd 2490 1020 Fe 3 1 Parameter 30.10.2006
25 12 3500 Fe Ni U (µg/l) 3000 10 20 2500 8 15 2000 6 1500 10 4 1000 5 2500 Anionisk/humus Frie/labile Partikulært 0 0 1 1 2 3 4 4 Stasjon
(mg/kg) Sør Nord Norm Pb 1,5 3,2 60 Cd 0,99 5,8 1,5 Cu 5,7 340 100 Cr <2 16 50 Ni 170 440 60 Zn 220 270 200 U 800 350?
Tabell 1. Viser målte konsentrasjoner av viktige metaller i det nordlige damsystemet. Sur og forurenset avrenning fra nord inneholder høye konsentrasjoner av metaller. Avrenning fra sør har langt lavere konsentrasjoner og konsentrasjoner i behandlet utløpsvann har de langt laveste konsentrasjonene. Angitt Rensegrad er usikker og framkommer ved å sammenligne middelverdi for tilførte konsentrasjoner fra nord og sør med konsentrasjonen i utløpet. Parameter Enhet Fra nord Fra sør Utløp "Rensegrad" Aluminium µg/l 86000 150 22 100 Arsen µg/l 20 3,4 1,3 94 Kadmium µg/l 84 1,1 1,1 99 Krom µg/l 71 <1 <1 99 Kobber µg/l 2400 1,2 1,1 100 Nikkel µg/l 5200 1900 800 89 Bly µg/l 4 <0,5 <0,5 94 Sink µg/l 3000 370 91 76 Jern µg/l 320000 60000 3500 99 Uran µg/l 3100 310 400 88
Avrenning alunskifer hva har vi lært? Utslipp til vann: Kan gi sterkt sur avrenning med høye konsentrasjoner av metaller Toksisk vannkvalitet i bekker, klasse V+, jernutfellinger Kan være en vesentlig forurensningskilde også for større innsjøer Viktigste metaller er uran, nikkel, kobber, kadmium og sink (arsen) Fellingsreaksjoner (Al og Fe) fjerner metaller (økt ph) Disponering av alunskifer fra byggeaktivitet: Eget (egne) deponi nær Oslo! Minimere vannmengder bunntetting, overdekking, avskjæring overvann Håndtering av avrenning økt ph (kalk, knust betong ++) og felling Kna porsjonsvis i bløt leire? Ressurs? Tilgjengelighet senere Andre former for deponering som for gruveavfall (vann, overdekking ++) Vurdere gjennomføring av massiv terringkalking rett oppstrøms dammer
Storskala utlekkingsforsøk med nypigget alunskifer saltvann og ferskvann Sjødeponiprosjektet Roger Roseth, Amund Gaut, Tore Frogner og Roald Aasen
Saltvann LS 0-10 Ferskvann LS 0-10