Miljø: når saltet møter naturen Teknologidagene Trondheim, 8. okt. 2009 Jørn Arntsen Kjersti Wike Sondre Meland Astrid Skrindo
Arbeidspakke Miljø Oppgave: Faglige mål: Dokumentere miljøvirkninger av salt og aktuelle biologisk nedbrytbare kjemikalier. Finne tålegrenser for salt og nedbrytbare kjemikalier i overflatevann, grunnvann og på vegetasjon for ulike områder og naturtyper. Et klassifiseringssystem for miljøsoner på grunnlag av tålegrenser og saltpåvirkning. Utarbeide metodikk for overvåkning av miljøpåvirkning for å avdekke eventuelle overskridelser av tålegrenser. Fra prosjektplan Salt SMART Foreslå tiltak som unngår eller reduserer miljøvirkningen der reduksjon/opphør av bruk av salt ikke er ønskelig. Anbefaling av metoder for gjenoppretting av naturlig saltnivå og biologisk mangfold.
Hva skal vi snakke om? Kjernespørsmål: hvor er salt et miljøproblem i dag og i fremtiden? Hva var kjent fra før? Hvor tror vi at vi har eller vil få miljøproblemer? Hva tåler miljøet (vann, grunnvann, vegetasjon) Hva kan vi gjøre med avrenningen fra vegen for å beskytte vannforekomster?
Første tema: Innsjøer
Hvavar kjent frafør? Innsjøer Teori om hvordan salt virker i innsjøer Fysisk virkning: stabilt bunnvann Biologisk virkning: endring av det biologiske mangfold Padderudvann Prøvetakinger med ujevne mellomrom siden 1947 Veg anlagt i 1967 Mye salting (E18 mellom Oslo og Drammen) Svinesjøen I samme innsjøsystem som Padderudvann
Padderudvann og Svinesjøen Konklusjoner etter 60 års overvåking: Innsjøen endret seg lite fra 1947 til 1967 Stigende saltkonsentrasjon Stabilt bunnvannsjikt Endring i planteplankton: helt nye arter i Norge Endring i plantesamfunn noen arter forsvinner og noen nye har kommet til Forskernes anbefaling: ikke akutt problem i 2003, men kan bli det i løpet av noen år. Bør gjøres noe for å redusere saltbelastning. Svinesjøen ble nær akutt Stoppet salting på Fv nær vegen
Forskere ny art i Padderudvann
Problem dokumentert i 2 sjøer finner vi samme problem andre steder? Innsjøundersøkelsen 1200 sjøer < 200 m fra saltet veg
Hvilke sjøer ble undersøkt? Resultat: 59 sjøer ble grundig undersøkt Hver sjø hadde en upåvirket sjø til å sammenligne med 18 av 59 sjøer har salt bunnvann på grunn av vegsalt 1/3 av de undersøkte er påvirket Betyr IKKE at 400 av de 1200 er påvirket
Saltgradient om funksjon av A) hydromorfologi og årsavrenning i felt B) saltmengde og veglengde i felt A lo g [C l] = 2.5 3, lo g ( Å D T ) = 8.9 2, s a ltb r u k = 1 6.5 5, lo g ( v e g i fe lt) = 0.3 8 B log(årsavrenning, m3) 12 14 16 18-2 0 2 4 6 lo g ( d y p /a r e a l) lo g [C l] = 2.5, lo g ( Å D T ) = 8.9 2, lo g ( d y p /a r e a l) = 3.7 2, lo g ( a v r e n n i n g ) = 1 5.0 3 log(antall km veg i felt) -8-6 -4-2 0 2 4 0 1 0 2 0 3 0 4 0 S a ltb ru k, to n n p e r k m p e r å r Fritt oversatt: Tommelfingerregel: innsjø mindre enn 0,2 km2 + mer enn 1 km veg + nærmere veg enn 200 m + mer enn 25 tonn salt/år/km nesten sikkert salt bunnvann Dette betyr at vi vet at det er problemer over 25 tonn, men vi vet ikke om problemene starter ved 15, 20, 25 tonn?
Mer om påvirkning av artssammensetning Selenastrum capricornutum Cryptomonas sp. Dyrket planteplankton i forskjellige saltløsninger 90% av de undersøkte artene skades ikke ved saltkonsentrasjoner under 25 mg/l klorid
Følsomhet for nedbør og saltmengde +30% 100 80 B 100 80 20 tonn/km/år A 60 40 20 Bergen Stavanger Oslo Lillehammer Tlegrense 60 40 20 Bergen Stavanger Oslo Lillehammer Tlegrense 0 0 1 2 3 4 5 6 7 Vegtetthet (km/km2) 0 0 1 2 3 4 5 6 7 Vegtetthet (km/km2) Tålegrense plankton 25 mg Cl/l -30% 100 80 60 40 20 0 0 1 2 3 4 5 6 7 C Bergen Stavanger Oslo Lillehammer Tlegrense Vegtetthet (km/km2)
Oppsummering kjent viten om innsjøer Det dannes salt, stillestående bunnvann (>25 tonn/km). Men hvor mye tåler en sjø før vi får skader? Og hvordan varierer det med temp, saltmengde, etc? Hva skal til før sjøen reparerer seg selv? Noen planteplankton kan skades ved relativt lave konsentrasjoner. Men hva tåler de andre typene alger og plankton? Hva med fisk, smolt, fiskeegg? Dokumentere miljøviten, finne tålegrenser, klassifiseringssystem for miljøsoner, overvåking, tiltak
Neste tema: Grunnvann
Hva var kjent fra før? Problem som var kjent: Private drikkevannsbrønner Grunnvann mater innsjøer Grunnvann byttes ut sjelden, forurensning er langvarig
Overvåking grunnvann/vegetasjon Jord og vegetasjon: E6 Stange: betydelige skogskader. Noen trær er var sterkt saltskadd ut til 80 meter fra vegen. I et av feltene var kloridkonsentrasjonen i grunnvannet høyest 80 meter fra vegen.
Oppsummering grunnvann/vegetasjon E6 Hovinmoen, E39 Helleland, Rv 2 Lier, Rv 2 Matrand, E6 Stange Påvirkes i hele grunnvannmagasinets dybde Men hvor fort blir det ødelagt, hvor fort blir det bra? Målte fra 2 til 133 ganger forhøyet saltkonsentrasjon Stort spenn, sier ikke noe om andre forekomster enn de 4-5 vi målte Langsom bevegelse av salt i grunnen Men hvor mye fortynnes det underveis? Tydelig påvirkning av vegetasjon pga salt grunnvann Påvirkningen bestemmes av saltforbruk, vannstrøm i grunnen (porøsitet og trykk), avstand fra vegen, nedbør Dokumentere miljøviten, finne tålegrenser, klassifiseringssystem for miljøsoner, overvåking, tiltak
Tiltak og alternativer, tilsettingsstoffer Hva kan vi gjøre? Redusere saltbruken (ABSOLUTT viktigst) (Ap 1) Hindre avrenning til innsjøer Hindre tilsig til grunnvann (via grøft/jordsmonn) Hindre sprut på trær Fortynne i rensebassenger? Borre avskjæringsbrønner? Oppsummere tiltak i katalog Dokumentere miljøviten, finne tålegrenser, klassifiseringssystem for miljøsoner, overvåking, tiltak
Neste tema: Biologisk nedbrytbare alternativer
Biologisk nedbrytbare alternativer 3 hovedspørsmål: 1. Hvor (og hvor fort) blir det brutt ned? 2. Kan det gi negative miljøeffekter? Brønner og grunnvann, innsjøer, vegetasjon 3. Er det lett å bruke? Teknisk og friksjonsmessig: sannsynligvis Miljømessig: lokalkunnskap, overvåking, riktig dose Som salt: litt er OK, for mye blir et problem
Neste tema: antiklumpemiddel
Antiklumpemiddel Vi bruker jerncyanid (Na 4 Fe(CN) 6 ) FeCN påstander SVV sprer blåsyregift Det er farlig å drikke Det dreper liv i elver og bekker Kan vi spise vilt som har fått dette i seg?
Antiklumpemiddel fakta om helse Samme stoff som i bordsalt (E535) I bordsalt brukes maks 5 mg/kg salt Vi kan bruke inntil 100 mg/kg salt, men ofte brukes bare rundt 20. Veldig stabilt stoff i kroppen, går rett igjennom Spaltet FeCN kan være farlig å puste inn (umiddelbar død i høye konsentrasjoner) Brukes i sauefor etc.
Antiklumpemiddel kjente fakta om miljø FeCN er stabilt i jord Kan spaltes ved UV-lys (sol) i vann (maks 25% spaltes til CN - ) Er registrert fiskedød ved utendørs saltlager i Canada
Antiklumpemiddel vår undersøkelse Ikke funnet fritt cyanid i bassenger langs veg eller i grunnvann Hva med drikkevannsanlegg? UV-rensing av vann til enkelthusholdninger Ved over 280 mg/l klorid kan kravene til fritt CN i drikkevann overskrides. Norges krav er 10 mikrogram, i Eu er det 50, WHO sier 70, USA/Canada sier 200 Så lenge kravene til maks salt i vannet overholdes er det ingen fare med fritt cyanid
Kjernepørsmål Innsjøer: hvilke, hvor mye, skader, restaurering Biologi i innsjøer: alger/plankton, fisk Grunnvann: hvor, hvor mye fortynning, restaurering Vegetasjon: hvilke planter tåler hvor mye, kan vi gjøre tiltak ved naturreservater og kostbar vegbeplantning Alternativer: kan de brukes i små doser? Kan vi lede vannet bort der hvor ingenting annet fungerer?
Hvordan besvarer vi disse spørsmålene? 1. Litteraturundersøkelse 2. Egen forskning 3. Kart 1. Har miljøskade, forventer miljøskade 2. Hjelpemiddel til funksjonskontrakter for riktig tiltaksnivå