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>

Phytoremediation is a technology that can be used in several ways to remediate polluted soils and water. Today, phytoremediation is viewed by many as a technology in the development phase and therefore it is important to evaluate existing facilities to create more support for future establishment. At the closed landfill of Dragmossen situated outside Älvkarleby, Sweden, there is a plantation of salix (Salix spp.) used for leachate management by collecting the leachate in ponds and using it to irrigate the salix. The goal is to let the water evaporate partially and then use the remaining water in the plantation, thus keeping pollutants in the system and stored in the biomass of the plants. In this Degree Project within Environmental and Water Engineering the performance and the risks associated with the salix plantation at the landfill Dragmossen were evaluated. The study was conducted by analyzing data of samples taken from the salix biomass, soil and water in regards to metal concentrations. The allocation of different metals in the plant was investigated and the transfer coefficient (TC-quota) and the translocation factor (TF-quota) were calculated for the salix. The mass flow of metals was mapped and quantified by construction of a model to calculate the load of metals within the system and the extraction of metals from the plantation. The input data for the model consisted of metal concentrations in the leachate, metal concentrations within salix biomass, estimated volume of leachate and the growth of the salix biomass. The results showed that lead, cadmium, copper, chrome, nickel and zinc were extracted in a higher amount than the load from the irrigation. The extraction of arsenic was lower than the amount that was added from the irrigation. The extraction rate for arsenic, lead, cadmium, copper, chrome, nickel and zinc was investigated by calculating the extraction per year and hectare. The extraction rate differs between the metals where zinc was extracted with the highest rate and arsenic with the lowest. A basic risk assessment was conducted where the development of the pollutants in the ground water below the salix plantation was investigated together with the concentrations of metals in the soil on the plantation. This showed that the concentrations of copper and zink over the general reference value for less sensitive land use was exceeded in some areas. The overall results showed that a salix plantation can be a good tool for leachate management for the majority of the metals. The extraction of metals is affected by different parameters of the soil and water chemistry which makes it important to evaluate site-specific conditions before an establishing a salix plantation. / Fytosanering är en teknik som kan användas på flera olika vis för att sanera både förorenad mark och vatten. Idag betraktas fytosanering av många som en teknik under utveckling och det är därmed viktigt att utvärdera befintliga anläggningars prestanda för att skapa ett bättre underlag för framtida etableringar. På den sluttäckta deponin Dragmossen används en salixodling för lakvattenhantering genom att salix (Salix spp.) bevattnas med lakvatten som samlas upp i dammar på området. Vattnet avgår då genom transpiration och tanken är att föroreningarna ska tas upp och lagras i växterna. I detta examensarbete i miljö- och vattenteknik undersöktes prestandan och riskerna med salixodlingen på deponin Dragmossen. Detta genom att sammanställa och analysera data från provtagningar av salix, jord och vatten. Examensarbetet omfattade även en analys av upptag och allokering av metaller i salixplantorna, samt hur dessa metaller förhåller sig i de olika växtdelarna genom att beräkna överföringskoefficienten (TC-kvot) och translokationsfaktorn (TF-kvot). Massflöden av metaller kartlades genom konstruerande av en modell som kvantifierar belastning och upptag av metaller i salixen. Modellens indata bestod av metallhalter i lakvattnet, metallhalter i salixens ved, uppskattad volym lakvatten och tillväxt av salixens biomassa. Resultatet från modellen visade att bly, kadmium, koppar, krom, nickel och zink togs upp i större mängd än vad som tillfördes genom bevattning. Upptaget av arsenik var dock mindre än det som tillfördes genom bevattningen. Upptagshastigheten för arsenik, bly, kadmium, koppar, krom, nickel och zink undersöktes genom att beräkna upptaget per år och hektar. Upptagshastigheten skiljer sig åt mellan olika metaller där zink tas upp snabbast och arsenik är den metall som extraheras i lägst grad. En enklare riskbedömning genomfördes där utvecklingen av föroreningshalter i grundvattnet under salixodlingen undersöktes samt halter av de undersökta metallerna i jorden på salixodlingen. Denna visade på att halter av koppar och zink idag är högre än det generella riktvärdet för mindre känslig markanvändning. Det styrande skyddsobjektet för Cu och Zn är markmiljön. Uppmätta metallhalter i marken kring salixodlingen bedöms inte innebära någon risk för andra skyddsobjekt som människa och grundvatten. Sammantaget visar resultatet att en salixodling som verktyg för lakvattenhantering kan vara ett bra redskap för flertalet metaller. Upptaget påverkas av olika mark- och vattenkemiska parametrar vilket erfordrar att platsspecifika förutsättningar beaktas vid anläggning av en salixodling.

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.

Det här arbetet ger en orientering i växters olika förmågor att rehabilitera miljöskador och belyser möjligheten att använda växternas essentiella och varierande förmågor i miljöarbetet. De ämnen som har skadlig inverkan på miljön kallas för miljögifter. Både globalt och i Sverige har omloppet av många miljögifter ökat markant de senaste århundradet. Växter kan användas för att rena förorenad mark. De olika processerna när växter renar mark, vatten och luft från föroreningar samlas under begreppet fytoremediering. Det finns olika metoder och reningsprocesser inom fytoremediering. Växter kan dels ta upp och lagra föroreningar, bryta ned dem till ofarliga beståndsdelar samt förhindra så att de inte sprider sig ut i ekosystemet. I det här examensarbetet har föroreningssituation vid järnvägsstationen i Ockelbo använts som exempel för att konkretisera fytoremediering till en specifik plats. En beskrivning av de till platsen relaterade föroreningarna arsenik, bly, kadmium, kvicksilver, koppar, zink, PAH (polycykliska aromatiska kolväten) och olja presenteras tillsammans med aktuella fytoremedieringsmetoder och grödor för respektive förorening. Som slutsats bedöms fytoremediering vara möjligt för järnvägsstationen i Ockelbo. Fördelar och nackdelar med fytoremediering på stationen lyfts fram och möjliga parallella användningsområden medan fytoremedieringen pågår diskuteras. Vidare diskussion förs kring fytoremediering, miljöfrågor och rådande regelverk och logistik i Sverige. Arbetet innefattar ett förslag till utformning av fytoremediering på stationsområdet. Förslaget inkluderar ett växtval av olika fytoremedieringsgrödor lämpliga för platsen.