The aim of our research was to investigate if oat is capable of extracting cadmium to such extent that it is usable in decontaminating polluted soils. We grew oat in a hydroponic culture during 28 days in a controlled environment and a total of 30 plants were used. The nutrient solutions were contaminated with cadmium of ten different concentrations after seven days. After harvesting the plants, the roots were separated from the shoots, placed in separate containers and then turned to ashes. The cadmium content was measured three times per sample in an atomic absorption spectrometer. Our results indicate that the ability of oat to extract cadmium from a solution is linearly dependent of the cadmium concentration of the solution. We also noted that the resistivity to cadmium of oat is limited. When the concentration of accessible cadmium ions exceeded 0,06mM, a significant difference of the shoot growth appeared. The results we obtained from shoots and roots show cadmium amounts much higher in the roots than the shoots. Despite this difference there were sufficient amounts of cadmium in the shoots to call oat a hyper accumulator. This means that oat fulfills one of the criteria of a phytoextractor.

<p>The aim of our research was to investigate if oat is capable of extracting cadmium to such extent that it is usable in decontaminating polluted soils. We grew oat in a hydroponic culture during 28 days in a controlled environment and a total of 30 plants were used. The nutrient solutions were contaminated with cadmium of ten different concentrations after seven days. After harvesting the plants, the roots were separated from the shoots, placed in separate containers and then turned to ashes. The cadmium content was measured three times per sample in an atomic absorption spectrometer.</p><p>Our results indicate that the ability of oat to extract cadmium from a solution is linearly dependent of the cadmium concentration of the solution. We also noted that the resistivity to cadmium of oat is limited. When the concentration of accessible cadmium ions exceeded 0,06mM, a significant difference of the shoot growth appeared. The results we obtained from shoots and roots show cadmium amounts much higher in the roots than the shoots. Despite this difference there were sufficient amounts of cadmium in the shoots to call oat a hyper accumulator. This means that oat fulfills one of the criteria of a phytoextractor.</p>

<p>Gruvdrift ger upphov till stora mängder avfall, vilket medför att metaller sprids från det deponerade avfallet till kringliggande mark och vattendrag. Flera metaller är naturliga komponenter i ekosystemen och många är essentiella näringsämnen. Metaller kan dock innebära en belastning då de i höga koncentrationer är toxiska för levande organismer. Läckaget av metaller från gruvavfall kan fördröjas genom täckning av deponierna.</p><p>Bersbo gruvområde i Åtvidaberg var ett pilotprojekt för en nationell satsning som ägde rum på 1980-talet, vilken syftade till att åtgärda gamla nedlagda sulfidmalmsgruvor. Flertalet studier har utförts i området för att utreda föroreningssituationen i Bersbo. Ytvattenprover insamlades före, under och efter åtgärden. Trots en minskning av metallkoncentrationer i vattnet i området har det i tidigare studier konstaterats att metalläckaget från Bersbo överstiger läckaget från samtliga övriga gruvor i Östergötland.</p><p>Denna studie syftar till att undersöka metalläckaget i ytvattnet i anslutning till de täckta deponierna i Bersbo cirka tjugo år efter att åtgärden utfördes. Provtagning av ytvatten har genomförts och vattnet har analyserats med avseende på pH, konduktivitet, kadmium, koppar, järn och zink. En statistisk jämförelse har utförts mellan data från tidsperioden 1992-1998 och data som har erhållits i studien. Resultatet påvisar minskade metallkoncentrationer i området kring deponierna men halterna vid Storgruveupplaget är fortfarande höga i jämförelse med bakgrundsvärdena. I ett dike vid Storgruveupplaget, som inte förväntades vara påverkad av avfallet, påvisades även där höga metallkoncentrationer i jämförelse med bakgrundsvärdena. Dessutom observerades en minskning av pH-värdena nedströms samma upplag. Vid provpunkterna som omgärdar Steffenburgsupplaget observerades en ökning av pH-värdena samt oförändrade eller minskade metallkoncentrationer.</p>

The purpose of this report is to increase the awareness about the problem that occur when the waste hierarchy is applied to management of contaminated land. The work with remediation of contaminated land in Sweden is part of the efforts towards reaching the national environmental objectives. Therefore a subsidiary aim is to analyze how this influences the prospects of reaching the objectives. The work consists of two parts; a case study and a comparative literature study that focus on England, the Netherlands and Sweden. The case study is intended to provide a practical perspective through a comparison of the climate impact from two methods. One of the methods does not take into account the waste hierarchy and the other is considered, by the principal, to do so. The calculation has been translated to carbon dioxide equivalents through the tool Carbon footprint from the Swedish Geotechnical Society. The literature study has focused on the national legislation connected to contaminated land within the respective countries with the purpose to see how they work with this and identify potential lessons that can be drawn from this comparison. A problem that is made visible through this study is that the waste hierarchy is not sufficiently implemented in the instruments used in Sweden. Landfill tax contribution to the compliance of the waste hierarchy is in the current situation, regarding contaminated soil, nonexistent. But the results of the literature study shows that there is potential for using landfill tax to implement the waste hierarchy in an efficient way. Lessons can be drawn from England, which has increased the accuracy of their landfill tax with two rates, depending on the waste type, and the fact that they have reversed their earlier exemption for contaminated soil. An experience from the case study is that there is a problem within the terminology connected to remediation and waste management in Sweden. The companies and the authorities do not agree about significant terms, for example the reuse and recycling of contaminated soil. This causes problems because the dissidence concerns the options under the hierarchy that should be prioritized.The case study shows that the climate impact from a remediation project can vary substantially between different methods. It would be more efficient if other environmental objectives such as reduced climate impact could be given more weigh in the method selection process than it does in the present situation. This would minimize the risks that a project has a negative impact on the work towards other environmental targets.

Gruvdrift ger upphov till stora mängder avfall, vilket medför att metaller sprids från det deponerade avfallet till kringliggande mark och vattendrag. Flera metaller är naturliga komponenter i ekosystemen och många är essentiella näringsämnen. Metaller kan dock innebära en belastning då de i höga koncentrationer är toxiska för levande organismer. Läckaget av metaller från gruvavfall kan fördröjas genom täckning av deponierna. Bersbo gruvområde i Åtvidaberg var ett pilotprojekt för en nationell satsning som ägde rum på 1980-talet, vilken syftade till att åtgärda gamla nedlagda sulfidmalmsgruvor. Flertalet studier har utförts i området för att utreda föroreningssituationen i Bersbo. Ytvattenprover insamlades före, under och efter åtgärden. Trots en minskning av metallkoncentrationer i vattnet i området har det i tidigare studier konstaterats att metalläckaget från Bersbo överstiger läckaget från samtliga övriga gruvor i Östergötland. Denna studie syftar till att undersöka metalläckaget i ytvattnet i anslutning till de täckta deponierna i Bersbo cirka tjugo år efter att åtgärden utfördes. Provtagning av ytvatten har genomförts och vattnet har analyserats med avseende på pH, konduktivitet, kadmium, koppar, järn och zink. En statistisk jämförelse har utförts mellan data från tidsperioden 1992-1998 och data som har erhållits i studien. Resultatet påvisar minskade metallkoncentrationer i området kring deponierna men halterna vid Storgruveupplaget är fortfarande höga i jämförelse med bakgrundsvärdena. I ett dike vid Storgruveupplaget, som inte förväntades vara påverkad av avfallet, påvisades även där höga metallkoncentrationer i jämförelse med bakgrundsvärdena. Dessutom observerades en minskning av pH-värdena nedströms samma upplag. Vid provpunkterna som omgärdar Steffenburgsupplaget observerades en ökning av pH-värdena samt oförändrade eller minskade metallkoncentrationer.

One of the Government's environmental quality objectives is to achieve a poison free environment, meaning that the presence of anthropogenic substances in the environment should not pose a threat to human health or biodiversity. Such a substance is chlorinated aliphatic hydrocarbons which have been used historically in dry cleaning and as degreasing agents within industrial processes. In recent years, negative effects on human health have been found since exposure to chlorinated solvents is associated with toxic and carcinogen effects, which has resulted in constrictions against such substances today.At the former Whirlpool industry in Himmelstalund, in Norrköping, the chlorinated solvents perchlorethylene (PCE) and trichlorethylene (TCE) have been used historically during production. Concentrations of PCE and TCE and their degradation products cis–1,2–dichloroethylene (cis–1,2–DCE) and vinyl chloride (VC) have been detected in groundwater at the site. This Master´s thesis aimed to develop a site–specific groundwater flow model and a mass transport model to simulate the spread of these compounds through the saturated zone after 10, 30 and 75 years. The groundwater model was developed in MODFLOW and calibrated based on known hydrological and geological conditions after which a sensitivity analysis was performed regarding hydraulic conductivity and effective porosity. It was found that the flow model generated flows which corresponded to measured ones when hydraulic conductivity was employed within the range 10–5–10–2 m/s and effective porosity in the range 5–25%.It was found that PCE, TCE and cis–1,2–DCE did not reach the surface water recipient Motala river within 75 years, the compounds traveled 500 meters west of the source zone as furthest. However, VC reached Motala river within ten years, depending on which initial concentration were applied. The plume of VC remained in the aquifer after 75 years containing concentrations exceeding the guideline values in groundwater. This is considered severe since chlorinated solvents are toxic and cancerogenic to humans.A sensitivity analysis with regard to adsorption and reaction parameters was performed where it was found that the adsorption greatly affected the spread of the plumes and was more influencing than how the reaction parameters were applied. When maximum adsorption was employed, PCE, TCE and cis–1,2–DCE remained adjacent to the source zone while VC moved about 500 meters. It was seen that the mobile properties of the compounds were considerably larger for all components when minimal adsorption was applied. Hydraulic conductivity had a major impact on transport times where higher hydraulic conductivity resulted in faster transportation through the aquifer.As the spread through the aquifer was largely affected by which parameters were chosen, it was assessed relevant to measure hydraulic conductivity, adsorption constants and measure groundwater levels in more points spread in the model area in order to improve the reliability of the mass transport model.

Kunskapen om markföroreningar från före detta handelsträdgårdar har historiskt varit låga hos tillsynsmyndigheter. Miljöenheten på Ekerö kommun misstänker därmed att markföroreningar från denna bransch har förbisetts i bygglovsprocessen och att kommunmedborgare därför beviljats bygglov för bostad på potentiellt förorenad mark. Denna studie har analyserat bygglovshandlingar samt förhandsbesked för 18 fastigheter med egen vattenbrunn på f.d. handelsträdgårdar för åren 2000–2020 i syfte att studera om kommunen omnämner att marken är potentiellt förorenad samt om de omnämner Sveriges miljökvalitetsmål Giftfri miljö. Totalt har 40 ärenden studerats. Analyserna påvisade att det finns en omfattande brist i beaktandet av förorenad mark i bygglovsprocessen från denna bransch då kommunen inte i något av de studerade ärendena har omnämnt varken förorenad mark eller Sveriges miljökvalitetsmål Giftfri miljö. Kommunen har i ett pågående projekt skickat ut ett informationsbrev till fastighetsägare på f.d. handelsträdgårdar i syfte att ombe dem genomföra miljötekniska undersökningarför att kunna utesluta att marken och vattnet är så pass förorenat att fastigheten behöver saneras. Det är ett stort antal fastighetsägare som har kontaktas av kommunen (347 fastigheter) och denna studie har därmed studerat möjligheten att utarbeta ett prioriteringsverktyg baserat i GIS som kan separera och prioritera bland dessa potentiellt förorenade fastigheter som kan behöva efterbehandlingsstöd av kommunen. Prioriteringsverktyget är grundat i sex omgivningsfaktorer: Om fastigheten är belägen inom ett vattenskyddsområde, vilken typ av vattenförsörjning fastigheten har, vilken jordart som finns på fastigheten, om fastigheten är belägen inom ett område med höga naturvärden, om det föreligger en översvämningsrisk på fastigheten samt om fastigheten är bebodd. En viktad överlagringsanalys utfördes som identifierade de fastigheter som rekommenderas att prioritera högre med hänsyn till att det på dessa fastigheter finns en högre risk för spridning av potentiella markföroreningar till människa och miljö. Prioriteringsverktyget skapade 347 klasser som därefter aggregerades ihop till sex prioriteringsintervall. Prioriteringsverktyget har kvalitetstestats och anses kunna prioritera bland fastigheterna som kan behövaefterbehandlingsstöd.

The aim of this report was to investigate the potential effects of sulfide oxidation in sediments of an arctic lake, N Luossajärvi, induced by lowered water level. Lake water, potentially contaminated by metals, was pumped into a mine tailings impoundment. The water quality in the receiving water was evaluated to see if the drainage have had an effect on the water quality. Six sediment profiles were sampled. Each profile were divided into 5 cm sections and analyzed for major elements and trace metals. Water chemistry were analyzed at six sites. As, Ni and Cu had high concentrations within undrained sediments, where As levels were classified as highly contaminated (&gt; 27 mg kg-1 dw). Trace metals had strong statistical correlation to each other indicating a common source. The PCA analyzes performed suggests that trace metals are controlled by a common factor and drained sediments showed two additional factors controlling the variance of metals. Water chemistry had overall good status, but As, Cd, Ni and Cu exceeded natural background values. Historical data on the other hand showed no statistical difference from measured values. No effects on water quality could therefore be seen after draining of the lake, proposing high precipitation of metals within the tailing or that metals is still prevailing in the drained sediments. Metal mobility were seen within the drained sediments, where only As and Cd were presumed connected to chemical weathering and where erosion and soil properties seems to be responsible for most metal mobility.

I Sverige finns cirka 80 000 identifierade förorenade områden som i vissa fall behöver efterbehandling för att hantera föroreningssituationen. Naturvårdsverket publicerade 2009 ett reviderat vägledningsmaterial för riskbedömningar av förorenade områden tillsammans med en beräkningsmodell för att ta fram riktvärden. Riktvärdesmodellen är deterministisk och genererar enskilda riktvärden för ämnen under givna förutsättningar. Modellen tar inte explicit hänsyn till osäkerhet och variabilitet utan hanterar istället det implicit med säkerhets­faktorer och genom att användaren alltid utgår från ett rimligt värsta scenario vid val av parametervärden. En metod för att hantera osäkerhet och variabilitet i riskbedömningar är att göra en så kallad probabilistisk riskbedömning med Monte Carlo-simuleringar. Fördelen med detta är att ingångsparametrar kan definieras med sannolikhetsfördelningar och på så vis hantera inverkan av osäkerhet och variabilitet. I examensarbetet genomfördes en probabilistisk riskbedömning genom en vidare egen implementering av Naturvårdsverkets metodik varefter probabilistiska riktvärden beräknades för ett antal ämnen. Modellen tillämpades med två parameter­uppsättningar vars värden hade förankrats i litteraturen respektive Naturvårdsverkets metodik. Uppsättningarna genererade kumulativa fördelningsfunktioner av riktvärden som överensstämde olika mycket med de deterministiska riktvärden som Naturvårdsverket definierat. Generellt överensstämde deterministiska riktvärden för markanvändningsscenariot känslig mark­användning (KM) mer med den probabilistiska riskbedömningen än för scenariot mindre känslig markanvändning (MKM). Enligt resultatet i examensarbetet skulle dioxin och PCB-7 behöva en sänkning av riktvärden för att fullständigt skydda människor och miljö för MKM. En fallstudie över ett uppdrag som Geosigma AB utfört under hösten 2013 genomfördes också. Det var generellt en överensstämmelse mellan de platsspecifika riktvärden (PRV) som beräknats i undersökningsrapporten och den probabilistiska risk­bedömningen. Undantaget var ämnet koppar som enligt studien skulle behöva halverade riktvärden för att skydda människor och miljö. I den probabilistiska riskbedömningen kvantifierades hur olika skyddsobjekt respektive exponeringsvägar blev styrande för olika ämnens riktvärden mellan simuleringar. För några ämnen skedde avvikelser jämfört med de deterministiska motsvarigheterna i mellan 70-90 % av fallen. Exponeringsvägarnas bidrag till det ojusterade hälsoriskbaserade riktvärdet kvantifierades också i en probabilistisk hälsoriskbaserad riskbedömning. Riktvärden med likvärdiga numeriska värden erhölls för riktvärden med skild sammansättning. Detta motiverade att riktvärdenas sammansättning och styrande exponeringsvägar alltid bör kvantifieras vid en probabilistisk riskbedömning. / In Sweden, approximately 80,000 contaminated areas have been identified. Some of these areas are in need of remediation to cope with the effects that the contaminants have on both humans and the environment. The Swedish Environmental Protection Agency (EPA) has published a methodology on how to perform risk assessments for contaminated soils together with a complex model for calculating soil guideline values. The guideline value model is deterministic and calculates single guideline values for contaminants. The model does not account explicitly for uncertainty and variability in parameters but rather handles it implicitly by using safety-factors and reasonable worst-case assumptions for different parameters. One method to account explicitly for uncertainty and variability in a risk assessment is to perform a probabilistic risk assessment (PRA) through Monte Carlo-simulations. A benefit with this is that the parameters can be defined with probability density functions (PDFs) that account for the uncertainty and variability of the parameters. In this Master's Thesis a PRA was conducted and followed by calculations of probabilistic guideline values for selected contaminants. The model was run for two sets of PDFs for the parameters: one was collected from extensive research in published articles and another one included the deterministic values set by the Swedish EPA for all parameters. The sets generated cumulative probability distributions (CPDs) of guideline values that, depending on the contaminant, corresponded in different levels to the deterministic guideline values that the Swedish EPA had calculated. In general, there was a stronger correlation between the deterministic guideline values and the CPDs for the sensitive land-use scenario compared to the less sensitive one. For contaminants, such as dioxin and PCB-7, a lowering of the guideline values would be required to fully protect humans and the environment based on the results in this thesis. Based on a recent soil investigation that Geosigma AB has performed, a case study was also conducted. In general there was a correlation between the deterministic site specific guideline values and the CPDs in the case study. In addition to this, a health oriented risk assessment was performed in the thesis where unexpected exposure pathways were found to be governing for the guideline values. For some contaminants the exposure pathway governing the guideline values in the PRA differed from the deterministic ones in 70-90 % of the simulations. Also, the contributing part of the exposure pathways to the unadjusted health guideline values differed from the deterministic ones. This indicated the need of always quantifying the composition of guideline values in probabilistic risk assessments.

Tungmetallsförorenade marker är ett växande problem över hela världen. En del av lösningenär att sanera de kontaminerade områden. Konventionella saneringsmetoder har visat sig varaohållbara för miljön då de leder till en omfattande förstöring av den befintligamarkstrukturen, ett mer hållbart saneringsalternativ är fytoextraktion. Den här studienundersöker hur effektivt senapskål (Eruca sativa) renar förorenad jord från kadmium, arsenikoch bly. Dessutom undersöks hur biomassatillväxten av senapskål påverkas avtungmetallerna. Att studera växtartens toleransnivå gentemot kadmium, arsenik och bly ikombination med växtartens förmåga att ackumulera tungmetallerna är av intresse för attavgöra ifall växtarten lämpar sig för fytoextraktion eller ej. Undersökningen byggde på ettodlingsperiment där senapskål planterades i jord förorenad med 1318 mg/kg kadmium-, 1103mg/kg arsenik- och 2307 mg/kg bly som härstammade från Alsterfors glasbruk i sydöstraSverige. För att genomföra studiens analys och statistiska test planterades senapskål ireferensjord som jämförelsegrupp. Resultatet visade en signifikant skillnad mellansenapskålens biomassatillväxt i de olika jordarna, medelvärdet av plantornas biomassa i denförorenade jorden var 0,33 g och 1,28 g i referensjorden. Dessutom visade resultatet attsenapskål ackumulerade låga halter av alla tre metaller. Utifrån resultatet kan slutsatsen drasatt senapskål inte lämpar sig för fytoextraktion med avseende på biomassatillväxt och upptagav kadmium, arsenik och bly. / Heavy metal contaminated soils are a growing problem worldwide. Part of the solution is todecontaminate the contaminated areas. Conventional decontamination methods have provedto be unsustainable for the environment because of extensive disruption of existing soilstructures. A suitable decontamination alternative is phytoextraction. This study examines theextraction of cadmium, arsenic and lead from contaminated soil using arugula (Eruca sativa).In addition, it is investigated how the biomass growth of arugula is affected by the heavymetals. Studying arugulas’ tolerance level towards cadmium, arsenic and lead in combinationwith its ability to accumulate the heavy metals is of interest in determining whether arugula issuitable for phytoextraction or not. This study was based on a cultivation experiment wherearugulas were planted in soil contaminated with 1318 mg/kg cadmium, 1103 mg/kg arsenicand 2307 mg/kg lead that originated from Alsterfors glassworks in southeastern Sweden. Toperform statistical analysis tests arugulas were planted in reference soil as a comparisongroup. The result showed a significant difference between the biomass growth of the arugulain the different soils, the average biomass value of arugulas in the contaminated soil was0.33g and 1.28g in the reference soil. In addition, the results showed that arugulaaccumulated low levels of all three metals. Based on the results, it can be concluded thatarugulas are not suitable for phytoextraction regarding biomass growth and uptake ofcadmium, arsenic and lead.