Diss. (sammanfattning) Stockholm : Univ., 2004. / Härtill 5 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Linköping : Linköpings universitet, 2008. / Härtill 4 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Linköping : Univ., 2003. / Härtill 6 uppsatser.

Åtminstone sedan början av 1980-talet har det varit känt att höga metallhalter förekommer i spillvattnet i gruvorten Boliden. Skellefteå kommun som ansvarar för driften av Bolidens avloppsreningsverk (ARV) vill försöka minska metallhalterna i vattnet eftersom slammet från reningsverket innehåller så höga tungmetallhalter att det måste tas om hand lokalt. Detta examensarbete syftar därför till att identifiera i vilka områden i spillvattennätet det förekommer höga metallhalter och vad orsaken till detta är. Resultaten från stickprover tagna i spillvattennätet visar att kadmium (Cd) och zink (Zn) förekommer i halter som är 14 gånger högre än kommunens tillåtna varningsvärden samt att koppar (Cu) förekommer i halter som är 5 gånger högre än det tillåtna varningsvärdet i den norra äldsta delen av Boliden. Gruvverksamheten som har ägt rum i området sedan 1920-talet identifieras som den största föroreningskällan. Sulfidhaltigt gruvavfall som lakar Cd, Cu och Zn har använts vid uppbyggnaden av de äldsta norra delarna av Boliden. På grund av att  pillvattenledningsnätet idag är gammalt och av dålig kvalitet förekommer därför ett stort inläckage av vatten med höga halter av dessa metaller i de norra delarna av samhället, vilket leder till att slammet från Bolidens ARV får ett högt innehåll av framförallt Cd och Zn.

<p>Chemical stabilization of mine waste from Ljusnarsbergsfältet with sewage sludge and calcium carbonate residues</p><p>Mine waste from Ljusnarsbergsfältet in Kopparberg, Sweden, is considered to constitute a great risk for human health and the surrounding environment. Some of the waste rock consists of sulphide minerals. When sulphide minerals come into contact with dissolved</p><p>oxygen and precipitation, oxidation may occur resulting in acid mine drainage (AMD) and the release of heavy metals. The purpose of this study has been to characterise the waste material and try to chemically stabilize the waste rock with a mixture of sewage sludge and calcium carbonate. The drawback of using organic matter is the risk that dissolved organic matter can act as complexing agents for heavy metals and in this way increase their mobility. An additional study to examine this risk has therefore also been performed.</p><p>The project started with a pilot study in order to identify the material fraction that was suitable for the experiment. When suitable material had been chosen, a column test was carried out for the purpose of studying the slurry’s influence on the mobility of metals along with the production of acidity. To clarify the organic material’s potential for</p><p>complexation a pH-stat batch test was used. Drainage water samples, from the columns,</p><p>were regularly taken during the experiment. These samples were analyzed for pH, electrical conductivity, alkalinity, redox potential, dissolved organic carbon (DOC), sulphate and leaching metals. The effluent from the pH-stat-test was only analyzed on a few occasions and only for metal content and change in DOC concentration.</p><p>The results from the laboratory experiments showed that the waste rock from Ljusnarsberg easily leached large amounts of metals. The stabilization of the waste rock succeeded in maintaining a near neutral pH in the rock waste leachate, compared to a pH 3 leachate from untreated rock waste The average concentration of copper and zinc in the leachate from untreated waste rock exceeded 100 and 1000 mg/l respectively, while these metals were detected at concentrations around 0.1 and 1 mg/l, respectively, in the leachate from the treated wastes. Examined metals had concentrations between 40 to 4000 times lower in the leachate from treated waste rock, which implies that the stabilization with reactive amendments succeeded. The long term effects are, however, not determined. The added sludge contributed to immobilize metals at neutral pH despite a small increase in DOC concentration. The problem with adding sludge is that if pH decreases with time there is a risk of increased metal leaching.</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>

Chemical stabilization of mine waste from Ljusnarsbergsfältet with sewage sludge and calcium carbonate residues Mine waste from Ljusnarsbergsfältet in Kopparberg, Sweden, is considered to constitute a great risk for human health and the surrounding environment. Some of the waste rock consists of sulphide minerals. When sulphide minerals come into contact with dissolved oxygen and precipitation, oxidation may occur resulting in acid mine drainage (AMD) and the release of heavy metals. The purpose of this study has been to characterise the waste material and try to chemically stabilize the waste rock with a mixture of sewage sludge and calcium carbonate. The drawback of using organic matter is the risk that dissolved organic matter can act as complexing agents for heavy metals and in this way increase their mobility. An additional study to examine this risk has therefore also been performed. The project started with a pilot study in order to identify the material fraction that was suitable for the experiment. When suitable material had been chosen, a column test was carried out for the purpose of studying the slurry’s influence on the mobility of metals along with the production of acidity. To clarify the organic material’s potential for complexation a pH-stat batch test was used. Drainage water samples, from the columns, were regularly taken during the experiment. These samples were analyzed for pH, electrical conductivity, alkalinity, redox potential, dissolved organic carbon (DOC), sulphate and leaching metals. The effluent from the pH-stat-test was only analyzed on a few occasions and only for metal content and change in DOC concentration. The results from the laboratory experiments showed that the waste rock from Ljusnarsberg easily leached large amounts of metals. The stabilization of the waste rock succeeded in maintaining a near neutral pH in the rock waste leachate, compared to a pH 3 leachate from untreated rock waste The average concentration of copper and zinc in the leachate from untreated waste rock exceeded 100 and 1000 mg/l respectively, while these metals were detected at concentrations around 0.1 and 1 mg/l, respectively, in the leachate from the treated wastes. Examined metals had concentrations between 40 to 4000 times lower in the leachate from treated waste rock, which implies that the stabilization with reactive amendments succeeded. The long term effects are, however, not determined. The added sludge contributed to immobilize metals at neutral pH despite a small increase in DOC concentration. The problem with adding sludge is that if pH decreases with time there is a risk of increased metal leaching.

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.

Iron has been an essential element to human development and iron-oxide deposits are known to host minerals that are labelled as critical raw materials (CRMs), especially in the EU. Therefore, ensuring a sustainable supply of CRMs require access to both primary and secondary sources of their host deposits such as iron oxides. Blötberget is an old mining site in central Sweden rich in both primary and secondary iron-oxide resources (i.e. tailings) from centuries-long mining activities. Thus, this thesis focused on this site, to (1) improve the image of its iron-oxide mineralisation under the historical tailings area through the extraction and processing of 2D data from a wider and sparse 3D dataset, (2) characterise the tailings in terms of geometry delineation and geomechanical property estimation by generating P-wave velocity models of the tailings, and (3) improve the interpretation of existing results in the area through 3D visualisations and comparison. Results from this thesis work suggest possible depth and lateral extensions of the mineralisation for few hundreds of metres beyond what was known previously in the area. It is believed that about 10 Mt of primary iron-oxide resources could arguably be present under the tailing area while the tailings contain an estimated 1 Mt of secondary iron-oxide resources. Also, this thesis work findings indicate that the historical tailings are approximately 10 -12 m thick, 650 m long, and 300 m wide, and has a Vp/Vs ratio between approximately 3-4, indicating a poor geomechanical strength. Additionally, the depth to bedrock in this area was estimated to be 50 m at its deepest parts, with a morphology indicative of complex geological occurrence. Therefore, it is concluded, based on these results, that Blötberget has a good potential to ensure the supply of both iron ore and its constituent CRMs. / Järn har varit ett viktigt grundämne för mänsklig utveckling och järnoxidavlagringar är kända för att innehålla mineral som är märkta som kritiska råmaterial (KRM), särskilt inom EU. Därför kräver säkerställandet av en hållbar tillgång till KRM tillgång till både primära och sekundära källor till deras värdfyndigheter, till exempel järnoxid. Blötberget är en gammal gruvplats i mellersta Sverige som är rik på både primära och sekundära järnoxidresurser (dvs. gruvavfall) från en lång gruvverksamhet. Således fokuserade denna avhandling att (1) förbättra karaktäriseringen av järnoxidmineralisering i det historiska gruvområdet genom utvinning och bearbetning av 2D-data från ett glest 3D-dataset, (2) karakterisering av gruvavfall för avgränsning av geometri och uppskattning av geomekaniska egenskaper genom att generera P-vågshastighetsmodeller för gruvavfallsområdet, och (3) förbättra tolkningen av befintliga resultat i området genom 3D-visualiseringar. Resultat från denna avhandling tyder på möjliga djup och laterala förlängningar av mineraliseringen om några hundratals meter bortom vad som tidigare var känt i området. Det antas att cirka 10 Mt primära järnoxidresurser finnas under avfallssområdet medan gruvavfallet innehåller uppskattningsvis 1 Mt sekundära järnoxidresurser. Dessutom visar denna avhandling att det historiska gruvavfallet är cirka 10-12 m tjockt, 650 m långt och 300 m brett och har ett Vp/Vs -förhållande mellan cirka 3-4, vilket indikerar en låg geomekanisk hållfasthet. Dessutom beräknades djupet till berggrunden i detta område vara 50 m vid dess djupaste delar, med en morfologi som indikerar komplex geologisk förekomst. Därför dras slutsatsen, baserat på dessa resultat, att Blötberget har en god potential att säkerställa leveransen av både järnmalm och dess ingående KRM

Gruvavfall från gruvbrytning kan utgöra stor problematik i och med läckage av metaller till omgivande miljö om gruvavfallet hanteras felaktigt. Från Falu Gruva har det brutits främst koppar och zink i över 1000 år innan det stängde. Gruvavfallet består av sulfidmineral som är vanligt brytningsmalm och besvärligt ur miljösynpunkt. Vid kontakt med syre oxiderar mineralen vilket kan öka metallernas löslighet. Gruvavfallet har använts som fyllnadsmaterial, som byggmaterial och en del ligger öppet i och omkring Falun. Då det i framtiden väntas kraftigare och mer intensiv nederbörd samt en högre temperatur behövs det fastställas hur dessa parametrar påverkar gruvavfallet. Tidigare forskning visar att det finns samband mellan metallhalter och nederbörd samt temperatur. Syftet med denna rapport är att ingående undersöka utsläppet av metaller vid Slussens mätstation som uppstått till följd av Falu Gruvas aktivitet i området. Rapporten avser också att undersöka hur metallhalterna kan komma att förändras i framtiden med ökad nederbörd och temperatur. Bly-, kadmium-, koppar- och zinkhalter i vatten har undersökts och analyserats vid Slussens mätstation med hjälp av regression under tidsperioden 1990–2020. Resultatet visar att samtliga metallhalter har sjunkit sedan gruvverksamheten stängde samt efter de saneringsåtgärderna som var pågående under cirka tio års tid. Trenden för metallhalter hölls övergripande stabil men på senare år fanns en ökande trend för bly, kadmium och zink medan koppar var den metall som uppvisade minskande trend hela tidsperioden. Samtliga metaller har säsongsvariationer med högst metallhalter under sommar och höst och alla metaller överskrider också årsmedelvärden i inlandsytvatten, vilket är anmärkningsvärt. Det fanns positiva signifikanta samband mellan temperatur och metallhalter där bly hade högsta sambandet och zink det lägsta. Det fanns även positiva signifikanta samband mellan nederbörd och metallhalter där bly hade det högsta sambandet och koppar det lägsta. / Mining waste from mining can be a major problem due to leakage of metals to the surrounding environment if the waste is handled incorrectly. From Falu Mine, copper and zinc have been mined mainly for over 1000 years before it closed and the mine waste consists of sulphide mineral. Sulphide mineral is a common mining ore and troublesome from an environmental point of view. Upon contact with oxygen, the mineral oxidizes, which can increase the solubility of the metals. The waste has been used as filling material, as building material and some is open in and around Falun. As heavier and more intense precipitation and a higher temperature are expected in the future, it is necessary to determine how these parameters affect the mining waste. Previous research shows that there is a connection between metal levels and precipitation as well as temperature. The purpose of this report is to thoroughly investigate the emissions of metals at Slussen's measuring station that arose as a result of Falu Gruva's activity in the area. The report also investigate how metal levels may change in the future with increased precipitation and temperature. Lead, cadmium, copper and zinc concentrations in water have been investigated and analysed at Slussen's measuring station using regression of the metal leaching from the period 1990–2020. The results show that all metal concentrations have fallen since the mining operations closed and after the decontamination measures that were ongoing for about ten years. The trend of metal levels is generally stable, but in recent years there has been an increasing trend for lead, cadmium and zinc, while copper was the metal that showed a declining trend throughout the period. All metals have seasonal variations with the highest metal contents during summer and autumn and all metals exceed annual average values ​​in inland surface water, which is remarkable. There were positive significant correlations between temperature and metal concentrations where lead had the highest correlation and zinc the lowest. There were also positive significant correlations between precipitation and metal levels where lead had the highest correlation and copper the lowest.