A number of leaks of radioactive liquors to ground are known to have occurred from several plant buildings, vaults and disposal trenches within and around the Separation area at the Sellafield nuclear site over the past 50 years1. The most significant of these leaks have occurred from the Magnox Silo, the Caesium Extraction Plant, the Magnox Reprocessing Pump House, the Sludge Storage Tanks, the Burial Pits and the Medium Active Evaporation and Thermal Denitration Plant. The radioactive contamination will be accompanied by other components of spent fuel reprocessing, including inorganic salts from neutralised acids, solvents and other organic compounds along with the typical contaminants commonly associated with large industrial activity such as heavy metals, fuel, oils, degreasing agents etc. The research in this thesis describes the effects of common industrial contaminants on the behaviour of Cs and Sr sorption to bentonite and montmorillonite clay minerals. Batch sorption experiments of Cs and Sr uptake onto bentonite and montmorillonite in a number of complex systems were investigated as follows: 1. Initial batch sorption experiments investigating the normal behaviour of the clay minerals. 2. Introduction of anthropogenic organic ligands EDTA, NTA and picolinic acid into the system and their influence on Sr and Cs uptake. 3. Time dependent studies investigating the effect that residence time of the anthropogenic organic ligands has on the sorption properties of montmorillonite and bentonite. 4. Quaternary systems where simulant Magnox sludge equilibrated water, at a number of concentrations, was introduced to ternary systems containing anthropogenic organic ligands. 5. Time dependent studies investigating the effect of hydrocarbons TCE, toluene and naphthalene on the uptake of Cs and Sr to bentonite and montmorillonite. The batch sorption experiments show that the presence of anthropogenic organic ligands reduces the uptake of Cs and Sr by both montmorillonite and bentonite. It is also shown that the presence of simulant Magnox sludge in quaternary systems can also reduce the uptake of Cs and Sr, with significant reductions in sorption observed for Sr sorption in EDTA quaternary systems. Further, the uptake of Cs and Sr to bentonite and montmorillonite appears to decrease with increasing anthropogenic organic ligand residence time. This suggests that the ligands are altering the surface of the clay minerals reducing the number of available binding sites. The influence of hydrocarbons shows a significant decrease in sorption after 3 months for Cs and Sr sorption to montmorillonite. There were no further significant changes for all other hydrocarbon systems investigated.

<p>Syftet med arbetet har varit att undersöka hur NTA:s möjligheter tillämpas för att</p><p>lyfta teknikämnet i undervisningen. ”Naturvetenskap och Teknik för Alla” är som</p><p>namnet anger ett koncept och ett pedagogiskt verktyg som arbetar för att eleverna</p><p>ska utveckla kunskaper kring de naturorienterande ämnena. För att skapa en så</p><p>holistisk och klar bild som möjligt av detta har en kvalitativ metodkombination</p><p>med textanalys, intervju och observation tillämpats, genom en hermeneutisk spiral</p><p>av pragmatiska tolkningar och reflektioner. Detta ställs mot bakgrund av tidigare</p><p>forskning kring NTA och en begreppsanalys av tekniken och dess didaktik.</p><p>Analysen har byggt på en genomgång av ett antal teman som ingår i NTA, detta</p><p>kompletterades med intervjuer och observationer av dess praktiska tillämpning.</p><p>Utifrån detta har slutsatsen dragits att teknikämnets utrymme beror mycket på</p><p>pedagogens inriktning, men oavsett om det betonas har det en förmåga att hitta</p><p>fram i och med NTA:s konstruktiva mediering. Teknikens karaktär skapar</p><p>öppningar åt olika håll och tar sig även fram genom många olika vägar.</p><p>Det lyfts genom NTA:s förmåga att behålla ett öppet förhållningssätt.</p>

This thesis describes a study of the remobilisation of heavy metals from sediments by three aminopolycarboxylic acids (APCAs). They are nitrilotriacetic acid, ethylenediaminetetraacetic acid and diethylenetriaminepentaacetic acid. The investigation is introduced by examining the sources, uses and chemistry of these acids. The introduction also includes a discussion of what is known about the inclusion of heavy metals into sediments and their remobilisation from sediments. Typical concentrations of APCAs in natural waters and sediments have been catalogued from the literature. The advantages and disadvantages of various laboratory techniques employed for the remobilisation of heavy metals by APCAs from sediments are assessed, as is the use of such experiments in quantifying the role of APCAs in the remobilisation of heavy metals from sediments. Sediments from three areas were sampled for this study; they were the Alexandra Canal, Captains Flat and Jenolan Caves in New South Wales, Australia. In each area several sites were sampled. For each site there is a brief description of the catchment geology and hydrology. Selected sediment-associated waters in the areas were analysed for their metal concentrations as well as for ultratrace levels of APCAs employing a method developed in the present study. The waters were analysed for the major ions Ca2+, Mg2+, K+, Na+, Cl-, NO3- and SO42-. The sediments from selected sites in each of the areas were dried and fractionated. The dry total and fine sediments were analysed for their metal content and the latter was found to adequately represent the former in this respect. Water samples from the three areas showed different chemistries and exhibited more subtle differences between sites. In general, the Alexandra Canal waters are saline and alkaline and are a mixture of urban runoff and seawater; the Captains Flat waters are acidic and contain high sulfate from acid mine and tailings drainage; the Jenolan Caves waters are neutral and have the features characteristic of waters draining through limestone. The APCA contamination in all water samples when ranked against other global sites is very low. Although the current APCA levels in the waters appear low, it was concluded that they should be closely monitored so that efforts can be made to minimise the risk of APCAs being hazardous environmental contaminants and also that any remobilisation of heavy metals from sediments by APCAs can be controlled. Agitation and column laboratory-scale experiments were carried out in order to obtain an understanding of the remobilisation of metals by contamination levels of APCAs in water, both as the individual APCAs and as a mixture of APCAs. Complimentary experiments were carried out using a molar excess of APCAs calculated from the metal concentrations obtained by acid digestion (assuming 1:1 metal complex formation). Both types of remobilisation experiments were designed to investigate the role that redox potential (Eh) and concentration of APCAs in natural waters have on the remobilisation of heavy metals from the sediments. The agitation experiments were employed to assess metal remobilisation for the situation where the sediments are disturbed while the column experiments explored metal remobilisation for the case where the sediments are left undisturbed in situ. The major conclusions from the agitation experiments that used fine sediment from the Alexandra Canal were that 100 ppm APCA solutions will remobilise metals from the sediments under oxic conditions but only remobilise infinitesimally small amounts of metal under anoxic conditions. The use of fine sediments for the duplicate agitation experiments was found to give adequate duplication of results. A mixture of APCAs in solution acts similarly to the average of the three individual APCA solutions, showing that there are no antagonistic or synergistic effects likely to occur when they are found together in the environment. It was found that the mmoles of the metals remobilised exceeded the mmoles of the APCAs added when 500.0 mL of 100 ppm APCA solution was used on 50.00 g of sediment. This might be due to APCAs remobilising metals from the sediments in ways other than by complexation. Even though an excess of APCAs was available, metal remobilisation was not complete when the experiments were forced to terminate. During the 14 days of the experiment, only one quarter of the metals liberated from the sediment by HNO3 and 30 % H2O2 digestion were remobilised by the APCAs. Therefore an excess of free APCAs remains in solution. Fine sediments from Alexandra Canal, Captains Flat and Jenolan Caves were employed in the oxic agitation experiments using excess APCAs in solution. These experiments resulted in the following major conclusion: when producing an APCA remobilisation signature for trace and ultratrace metals, the geochemistry of the site is of secondary importance to the source of the contaminating metals. This is a feature of the trace and ultratrace metal speciation in the source rather than their concentration in it. From the different levels of calcium present in the three areas it was found that calcium is unlikely to form stable 1:1 APCA complexes at the pH values employed and is unlikely to compete with the heavy metal remobilisation by APCAs. Total sediments from Alexandra Canal and 100 ppm APCA solutions were employed for the column leaching experiments. From mass, pore water volumes and flow measurements it was shown that the ten mini cores taken from the same site were not true replicates. Despite this, when the sediments have settled and the pore waters removed from the cores, the levels of metal being leached stabilise and may represent a clearer picture of the in situ metal leaching from sediment with time. The levels of metal leached from the cores in 14 days suggest that during this period the cores are essentially anoxic, with the oxygen supplied from the oxic leaching solutions used for inorganic and microbial processes in the sediments. Agitation experiments appeared to yield an adequate picture of what would happen if free APCA solution came in contact with fine sediments suspended in the water column. Column leaching experiments employing total sediment were found to be only of limited value in assessing heavy metal remobilisation from undisturbed sediment. These experiments do not give a reliable assessment of the bioavailability of heavy metals and further testing of the acute and chronic toxicity of the sediments is recommended. APCA solutions that have been used in sediment and soil washing under conditions related to those used in the present study may contain an excess of the free APCAs as well as APCA heavy metal complexes and hence may be toxic to biota.

<p>Syftet med studien var att ta reda på hur NTA-projektet fungerar på några skolor. Fokus i studien ligger på hur lärarna uppfattade arbetet med NTA och hur de uppfattade att elever lärde och utvecklades genom ett undersökande arbetssätt. Litteraturdelen består av teoretiska perspektiv för lärande, undervisningsmetoder och undersökande arbetssätt inom naturvetenskapen. Jag presenterar även resultat vad tidigare forskning visar. </p><p>Jag har använt mig av kvalitativ intervjumetod för att få en djupare kunskap inom området. Intervjuerna har genomförts med hjälp av en samtalsguide, en s.k. kontextuell intervju. Resultatet visar att både lärare och elever tycker om att arbeta med NTA. Lärarna tycker det är skönt att få allt material och att konceptet har en röd tråd som är lätt att följa. Flera lärare känner att de kan ge eleverna en bra no-undervisning med hjälp av NTA. De känner även att de själva utvecklas och att det är inspirerande att arbeta med NTA. Dock är det inget självgående material och det kräver mycket tid. Hur elever lär har jag kommit fram till att det sker på många olika sätt, hur viktigt det bl.a. är att variera sin undervisning.</p>

<p>I och med Lpo 94 fick naturvetenskapsundervisningen en större betydelse och specificerade mål att uppnå och sträva mot i år 5. Det visade sig dock att naturvetenskapsundervisningen i de lägre åren var nästan obefintlig och lärarna hade inte kompetens eller intresse att bedriva denna undervisning. Samtidigt har studier visat att intresset för naturvetenskapliga utbildningar minskar hos elever och studenter samtidigt som vårt samhälle ställer allt högre krav på fler och välutbildade arbetare inom den naturvetenskapliga grenen.</p><p>NTA, natur och teknik för alla, är ett projekt som startats för att främja intresset hos eleverna för de naturvetenskapliga ämnena och samtidigt stötta lärare och elever i den naturvetenskapliga undervisningen. Läraren erbjuds lådor med material och teori att arbeta utifrån. Tanken är att läraren ska kunna koncentrera sig på de didaktiska frågorna och inte behöva leta materiel eller laborationer. Projektet har pågått i Svenska skolor sedan 1997. Studien syftar till att undersöka hur de elever som mött NTA under skolår F-6 påverkas när de möter naturvetenskapsundervisningen i år 7 i förhållande till de elever som inte tidigare arbetat med NTA. I studien finns NTA-projektet beskrivet samt andra studier gjorda om hur naturvetenskap eller avsaknaden av denna påverkar eleverna i deras vidare studier. Studien är genomförd med kvalitativ metod. Genom observationer, video inspelningar av elever och intervjuer med två lärare har författarna undersökt skillnader och likheter, mellan de elever som tidigare mött NTA och de som inte gjort det, vad det gäller förhållningssätt,</p><p>språkförståelse och språkanvändning. Studien är genomförd i två stycken år 7 klasser, dessa har observerats under laborativa naturvetenskapslektioner. Intervjuer med elevernas lärare är gjorde efter avslutade observationer och då har även en av deras lärare fått se vissa utvalda scener och kommenterat dessa, sk stimulated recall.</p><p>Slutsatsen av studien är att eleverna som tidigare arbetat med NTA har ett mer aktivt sätt att bemöta laborationer, de är orädda och mer aktiva i arbetet än de som inte tidigare erbetat med NTA. Språkanvändningen skiljer sig inte nämnvärt mellan NTA respektive inte NTA men däremot har vi kunnat urskilja att de elever som mött NTA har en större förståelse och snabbare tar till sig de naturvetenskapliga begreppen. Lärarna ser det som en stor fördel att eleverna mött NTA och tror de är mer rustade att möta naturvetenskapsundervisningen i år 7. Eleverna är bekanta med arbetsmetoderna och har lättare att med egna artefakter föra sin egen kunskapsutveckling framåt.</p>

Syftet med studien var att ta reda på hur NTA-projektet fungerar på några skolor. Fokus i studien ligger på hur lärarna uppfattade arbetet med NTA och hur de uppfattade att elever lärde och utvecklades genom ett undersökande arbetssätt. Litteraturdelen består av teoretiska perspektiv för lärande, undervisningsmetoder och undersökande arbetssätt inom naturvetenskapen. Jag presenterar även resultat vad tidigare forskning visar. Jag har använt mig av kvalitativ intervjumetod för att få en djupare kunskap inom området. Intervjuerna har genomförts med hjälp av en samtalsguide, en s.k. kontextuell intervju. Resultatet visar att både lärare och elever tycker om att arbeta med NTA. Lärarna tycker det är skönt att få allt material och att konceptet har en röd tråd som är lätt att följa. Flera lärare känner att de kan ge eleverna en bra no-undervisning med hjälp av NTA. De känner även att de själva utvecklas och att det är inspirerande att arbeta med NTA. Dock är det inget självgående material och det kräver mycket tid. Hur elever lär har jag kommit fram till att det sker på många olika sätt, hur viktigt det bl.a. är att variera sin undervisning.

Syftet med arbetet har varit att undersöka hur NTA:s möjligheter tillämpas för att lyfta teknikämnet i undervisningen. ”Naturvetenskap och Teknik för Alla” är som namnet anger ett koncept och ett pedagogiskt verktyg som arbetar för att eleverna ska utveckla kunskaper kring de naturorienterande ämnena. För att skapa en så holistisk och klar bild som möjligt av detta har en kvalitativ metodkombination med textanalys, intervju och observation tillämpats, genom en hermeneutisk spiral av pragmatiska tolkningar och reflektioner. Detta ställs mot bakgrund av tidigare forskning kring NTA och en begreppsanalys av tekniken och dess didaktik. Analysen har byggt på en genomgång av ett antal teman som ingår i NTA, detta kompletterades med intervjuer och observationer av dess praktiska tillämpning. Utifrån detta har slutsatsen dragits att teknikämnets utrymme beror mycket på pedagogens inriktning, men oavsett om det betonas har det en förmåga att hitta fram i och med NTA:s konstruktiva mediering. Teknikens karaktär skapar öppningar åt olika håll och tar sig även fram genom många olika vägar. Det lyfts genom NTA:s förmåga att behålla ett öppet förhållningssätt.

I och med Lpo 94 fick naturvetenskapsundervisningen en större betydelse och specificerade mål att uppnå och sträva mot i år 5. Det visade sig dock att naturvetenskapsundervisningen i de lägre åren var nästan obefintlig och lärarna hade inte kompetens eller intresse att bedriva denna undervisning. Samtidigt har studier visat att intresset för naturvetenskapliga utbildningar minskar hos elever och studenter samtidigt som vårt samhälle ställer allt högre krav på fler och välutbildade arbetare inom den naturvetenskapliga grenen. NTA, natur och teknik för alla, är ett projekt som startats för att främja intresset hos eleverna för de naturvetenskapliga ämnena och samtidigt stötta lärare och elever i den naturvetenskapliga undervisningen. Läraren erbjuds lådor med material och teori att arbeta utifrån. Tanken är att läraren ska kunna koncentrera sig på de didaktiska frågorna och inte behöva leta materiel eller laborationer. Projektet har pågått i Svenska skolor sedan 1997. Studien syftar till att undersöka hur de elever som mött NTA under skolår F-6 påverkas när de möter naturvetenskapsundervisningen i år 7 i förhållande till de elever som inte tidigare arbetat med NTA. I studien finns NTA-projektet beskrivet samt andra studier gjorda om hur naturvetenskap eller avsaknaden av denna påverkar eleverna i deras vidare studier. Studien är genomförd med kvalitativ metod. Genom observationer, video inspelningar av elever och intervjuer med två lärare har författarna undersökt skillnader och likheter, mellan de elever som tidigare mött NTA och de som inte gjort det, vad det gäller förhållningssätt, språkförståelse och språkanvändning. Studien är genomförd i två stycken år 7 klasser, dessa har observerats under laborativa naturvetenskapslektioner. Intervjuer med elevernas lärare är gjorde efter avslutade observationer och då har även en av deras lärare fått se vissa utvalda scener och kommenterat dessa, sk stimulated recall. Slutsatsen av studien är att eleverna som tidigare arbetat med NTA har ett mer aktivt sätt att bemöta laborationer, de är orädda och mer aktiva i arbetet än de som inte tidigare erbetat med NTA. Språkanvändningen skiljer sig inte nämnvärt mellan NTA respektive inte NTA men däremot har vi kunnat urskilja att de elever som mött NTA har en större förståelse och snabbare tar till sig de naturvetenskapliga begreppen. Lärarna ser det som en stor fördel att eleverna mött NTA och tror de är mer rustade att möta naturvetenskapsundervisningen i år 7. Eleverna är bekanta med arbetsmetoderna och har lättare att med egna artefakter föra sin egen kunskapsutveckling framåt.

This thesis describes a study of the remobilisation of heavy metals from sediments by three aminopolycarboxylic acids (APCAs). They are nitrilotriacetic acid, ethylenediaminetetraacetic acid and diethylenetriaminepentaacetic acid. The investigation is introduced by examining the sources, uses and chemistry of these acids. The introduction also includes a discussion of what is known about the inclusion of heavy metals into sediments and their remobilisation from sediments. Typical concentrations of APCAs in natural waters and sediments have been catalogued from the literature. The advantages and disadvantages of various laboratory techniques employed for the remobilisation of heavy metals by APCAs from sediments are assessed, as is the use of such experiments in quantifying the role of APCAs in the remobilisation of heavy metals from sediments. Sediments from three areas were sampled for this study; they were the Alexandra Canal, Captains Flat and Jenolan Caves in New South Wales, Australia. In each area several sites were sampled. For each site there is a brief description of the catchment geology and hydrology. Selected sediment-associated waters in the areas were analysed for their metal concentrations as well as for ultratrace levels of APCAs employing a method developed in the present study. The waters were analysed for the major ions Ca2+, Mg2+, K+, Na+, Cl-, NO3- and SO42-. The sediments from selected sites in each of the areas were dried and fractionated. The dry total and fine sediments were analysed for their metal content and the latter was found to adequately represent the former in this respect. Water samples from the three areas showed different chemistries and exhibited more subtle differences between sites. In general, the Alexandra Canal waters are saline and alkaline and are a mixture of urban runoff and seawater; the Captains Flat waters are acidic and contain high sulfate from acid mine and tailings drainage; the Jenolan Caves waters are neutral and have the features characteristic of waters draining through limestone. The APCA contamination in all water samples when ranked against other global sites is very low. Although the current APCA levels in the waters appear low, it was concluded that they should be closely monitored so that efforts can be made to minimise the risk of APCAs being hazardous environmental contaminants and also that any remobilisation of heavy metals from sediments by APCAs can be controlled. Agitation and column laboratory-scale experiments were carried out in order to obtain an understanding of the remobilisation of metals by contamination levels of APCAs in water, both as the individual APCAs and as a mixture of APCAs. Complimentary experiments were carried out using a molar excess of APCAs calculated from the metal concentrations obtained by acid digestion (assuming 1:1 metal complex formation). Both types of remobilisation experiments were designed to investigate the role that redox potential (Eh) and concentration of APCAs in natural waters have on the remobilisation of heavy metals from the sediments. The agitation experiments were employed to assess metal remobilisation for the situation where the sediments are disturbed while the column experiments explored metal remobilisation for the case where the sediments are left undisturbed in situ. The major conclusions from the agitation experiments that used fine sediment from the Alexandra Canal were that 100 ppm APCA solutions will remobilise metals from the sediments under oxic conditions but only remobilise infinitesimally small amounts of metal under anoxic conditions. The use of fine sediments for the duplicate agitation experiments was found to give adequate duplication of results. A mixture of APCAs in solution acts similarly to the average of the three individual APCA solutions, showing that there are no antagonistic or synergistic effects likely to occur when they are found together in the environment. It was found that the mmoles of the metals remobilised exceeded the mmoles of the APCAs added when 500.0 mL of 100 ppm APCA solution was used on 50.00 g of sediment. This might be due to APCAs remobilising metals from the sediments in ways other than by complexation. Even though an excess of APCAs was available, metal remobilisation was not complete when the experiments were forced to terminate. During the 14 days of the experiment, only one quarter of the metals liberated from the sediment by HNO3 and 30 % H2O2 digestion were remobilised by the APCAs. Therefore an excess of free APCAs remains in solution. Fine sediments from Alexandra Canal, Captains Flat and Jenolan Caves were employed in the oxic agitation experiments using excess APCAs in solution. These experiments resulted in the following major conclusion: when producing an APCA remobilisation signature for trace and ultratrace metals, the geochemistry of the site is of secondary importance to the source of the contaminating metals. This is a feature of the trace and ultratrace metal speciation in the source rather than their concentration in it. From the different levels of calcium present in the three areas it was found that calcium is unlikely to form stable 1:1 APCA complexes at the pH values employed and is unlikely to compete with the heavy metal remobilisation by APCAs. Total sediments from Alexandra Canal and 100 ppm APCA solutions were employed for the column leaching experiments. From mass, pore water volumes and flow measurements it was shown that the ten mini cores taken from the same site were not true replicates. Despite this, when the sediments have settled and the pore waters removed from the cores, the levels of metal being leached stabilise and may represent a clearer picture of the in situ metal leaching from sediment with time. The levels of metal leached from the cores in 14 days suggest that during this period the cores are essentially anoxic, with the oxygen supplied from the oxic leaching solutions used for inorganic and microbial processes in the sediments. Agitation experiments appeared to yield an adequate picture of what would happen if free APCA solution came in contact with fine sediments suspended in the water column. Column leaching experiments employing total sediment were found to be only of limited value in assessing heavy metal remobilisation from undisturbed sediment. These experiments do not give a reliable assessment of the bioavailability of heavy metals and further testing of the acute and chronic toxicity of the sediments is recommended. APCA solutions that have been used in sediment and soil washing under conditions related to those used in the present study may contain an excess of the free APCAs as well as APCA heavy metal complexes and hence may be toxic to biota.

Vår studie handlar om lärarens engagemang att fånga elevernas nyfikenhet och intresse i de naturorienterande ämnena. Syftet med studien var att ta reda på vilka metoder som fungerar bäst för att öka elevernas intresse och nyfikenhet för NO-ämnena. Vi använde oss av kvalitativa semistrukturerade intervjuer som metod för att besvara vår fråga. Frågan vi ville ha svar på var: Hur gör lärare för att stimulera elevernas nyfikenhet och intresse i NO-ämnena i F-3 idag? Vi kategoriserade vår insamlade data för att analysera och bearbeta dessa i vår studie, kategorierna tog form utifrån svaren vi fick av våra sex informanter. I resultatet framkommer det att utomhuspedagogik och natur och teknik för alla (NTA) är två mycket omtyckta undervisningsmetoder. Slutsatsen vi drog är att barnen har ett naturligt intresse och de är villiga att jobba inom ämnet NO.