Diss. (sammanfattning) Linköping : Univ., 2003. / Härtill 5 uppsatser.

Diss. Linköping : Univ., 2003.

To the sewer systems households, industries and other activities are connected. The wastewater is collected at treatment plants where a nutritious sludge is produced. The sludge does not only contain nutrients, but also hazardous substances originating from different activities in society. To reduce the flow of hazardous substances to treatment plants and to create a sustainable recycling of plant nutrients the Swedish Water & Wastewater Association has developed the certificate system REVAQ. This certificate requires a good quality of the sludge but also that the treatment plants maps the origin of the unwanted substances. Uppsala Water and Waste Inc., a municipally owned company that runs Uppsala’s water and wastewater system, just recently got the REVAQ-certificate. The objective of this project was to map the flow of heavy metals to the wastewater treatment plant. To locate the origin of the hazardous substances in Uppsala and to compare the results with a study done 1989, the flow of hazardous substances in the sewage system was measured with two methods, flow proportional measurements which were more expensive and complicated, and passive measurement, which were simpler and cheaper. A comparison between the measurement methods was done in order to be able to use only the passive measurement method at the next sampling session but still be able to get results almost as informative as the more complicated flow proportional method. Also an analysis with SoFi, an Excel tool which identifies origins of hazardous substances in cities, was done. The results from the flow proportional sampling show that the concentrations of lead, mercury and cadmium has been reduced since 1989 while the concentrations of zinc, copper, chromium and nickel has increased in the industrial areas I1 and I2. In the residential areas S5 and Bäcklösa the concentrations of mercury, copper and lead has been reduced since 1989 while the concentrations of cadmium, zinc and chromium had increased. Though, the ratios between the concentrations of metal and phosphorous in these areas, indicate that the concentrations of cadmium and zinc might be too high to come from a residential area. The industrial area I1 was distinguished as the area with the highest concentration of many metals. Even though the concentrations of some metals had increased since 1989, only the flows of chromium, nickel and zinc had increased since 1989. A higher percentage of the flows of cadmium, zinc and silver came from the residential areas compared to the industrial areas. The results from the passive sampling show that the university area Ultuna had the highest concentrations of many metals. The analysis with SoFi indicates, just as the measurements, that the Uppsala Water and Waste Inc. interventions to reduce the flow of cadmium, copper, zinc, chromium and mercury to the wastewater treatment plant Kungsängsverket should be focused on the residential areas rather than the industrial areas. The comparison between the sampling methods showed that there was a linear relationship (p<0.05) between the results of the two sampling methods when a sampling is done for two weeks and at a temperature of 8 ºC. The relationship must be validated before it is used in future samplings.

Åfors glasswork was a company which started in 1876 and closed in 2012 due to the bad economical situation in the company. After its closure, the glasswork left behind contaminated soil with different concentrations of heavy metals such as, arsenic from arsenic trioxide, a chemical used to remove bubbles during the melting of glass, and lead oxide, a chemical used in the production of crystal glass. Crystal glass’s production occurred under 1921-1971, but emissions of lead into the air from Åfors glasswork continued until 2011, because of the artist Bertil Valliens’ artglas was made in Åfors glasswork from 1970’s and onwards. The aim of this study was to estimate how much lead (Pb) and arsenic (As) that were released by Åfors Glasswork into the atmosphere during the operational period of the glasswork in comparison with how much of lead and arsenic were purchased for the company. Added to the assistance of the data from National Archives the variations in the activities of Åfors glasswork could be shown. Finally the study aimed to show the influence of such substances to the environment.  The data that could be collected included information from Åfors glasswork under 1900-1961 and under 1993 -2011. Emission of lead into the air during the period 1900-2011 was about 9 700 kg lead, and the company purchased  approximately 170 000 kg lead oxide under operational period. About the emissions of arsenic to the air during the period 1972-2011 were about 22 kg  of As . Estimations during the period 1900-1971 for arsenic could not be implemented due to lack of information, so probably totals emissions of arsenic could be significantly higher. The knowledge of the amount of metals emitted to the air during all these years helps to present an idea about how polluted the soil, sediment and water around the glasswork may be. It is of most importance to know that lead and arsenic are very stable substances that remain in place for a very long time. This is why those areas must and should be cleaned. / Åfors glasbruk var ett företag som startade 1876 och lades ner 2012 pga. av dålig ekonomi. Efter sin stängning, lämnade bruket efter sig förorenad mark med olika koncentrationer av tungmetaller, bl.a. arsenik från arseniktrioxid som används för att avlägsna blåsor vid smältning och bly från blymönja, en kemikalie som används i tillverkning av kristallglas. Tillverkningen av kristallglas pågick mellan 1921-1971, men Bertil Valliens konstglas gjordes från 1970- talet och därför fortsatte emissionerna av bly till luft från bruket tills 2011. Syftet med studien var att uppskatta hur mycket bly och arsenik som släppts ut från Åfors Glasbruk till luft under driftstiden och beräkna hur mycket bly och arsenik som hamnade i utgående luft jämfört med hur mycket bly och arsenik som köpts in till produktionen. Fakta som kunde samlas in inkluderade information från Åfors glasbruk under åren 1900-1961 samt en del information för åren 1993-2011. Emissioner av bly till luft under perioden 1900-2011 blev ca 9 700 kg bly, och företaget köpte under samma tid ungefär ca 170 000 kg blymönja. Emissioner av arsenik till luft under perioden 1972-2011 blev  ca 22 kg arsenik. Beräkningar för perioden 1900-1971 angående arsenik gick inte att genomföra på grund av databrist så antagligen är de totala emissionerna betydligt större. Att få veta vilken mängd av metaller som släppts ut till luften under alla dessa år hjälper till att skapa en uppfattning om hur förorenad marken, sediment och vatten är i närheten av bruket.

<p>Skedala deponi har använts som en soptipp för hushållsavfall sedan mitten av 1950-talet och 20 år framåt. Sedan 1974 har området använts som en deponi för slagg, slam från rökgasrening och flygaska. Villkoren för deponin ändrades 1993 när inte lakvatten fortsättningsvis fick pumpas till reningsverket. Nya villkor upprättades för lakvattenhanteringen och ett våtmarkssystem anlades. Deponin drivs idag av Halmstads Energi och Miljö AB. Målsättningen med examensarbetet är att kartlägga funktion och konstruktion av våtmarkssystemet samt ge riktlinjer till en skötselplan för långsiktig funktion att avlägsna tungmetaller och kväve från lakvattnet i våtmarkerna med hänsyn till svensk miljölagstiftning.</p><p>Våtmarksystemet anlades med lakvattenmagasin, luftningstrappa och fyra våtmarker, vars syfte är att avlägsna kväve. Lakvattnet pumpas från lakvattenmagasinet, recirkuleras över en luftningstrappa för syresättning och tillbaka till lakvattenmagasinet. Härifrån pumpas lakvattnet till våtmarkerna. Det finns en möjlighet att använda tre olika utflöden till våtmarkerna. Öppna diken är lokaliserade runt våtmarkssystemet som tar emot vatten från omgivande marker. Grundvattennivån är cirka en meter under markytan. Ett kontrollprogram upprättades med provtagningar på grund- och lakvatten. </p><p>Provtagning av tungmetaller har utförts i våtmarkerna för att se halterna i sediment och vegetation och om det är ett bra alternativ att avlägsna tungmetaller från våtmarkerna genom skörd av skottbiomassa (växtdelar ovan jord) och rensning av sediment. Högst halter av kadmium och zink i skottbiomassa erhölls med vass. Högst halter av bly i skottbiomassa erhölls med havssäv. Högst ackumulering av kadmium, nickel och zink per ytenhet i skottbiomassa erhölls med vass. De mängder av tungmetaller som kan avlägsnas vid rensning av sediment som genomförs med cirka 10 år mellanrum ligger mellan 155-372 g As, 20-61 g Cd, 369-1468 g Cr, 1232-2787 g Cu, 3-8 g Hg, 232-1557 g Ni, 810-3756 g Pb och 3566-7824 g Zn. Cirka 1 % av mängderna tungmetaller som finns i sedimentet avlägsnas vid skörd av skottbiomassa. </p><p>Utflödet till våtmarkerna kan regleras via pumpar så att en växelverkan mellan anaerob miljö (denitrifikation) och aerob miljö (nitrifikation) kan erhållas. Denna växelverkan kan öka avlägsnandet av kväve från lakvattnet. </p><p>För att hindra översvämning och läckage av lakvatten bör rören lagas och rensas mellan våtmarkerna och vallarna tätas. Rensning av sediment och vegetation bör ske inom den närmaste tiden där en till två våtmarker rensas under samma år och de övriga (en till två) rensas påföljande år tills samtliga våtmarker rensats, för att bibehålla funktionen hos våtmarkssystemet. Sedan kan rensning ske med cirka 10 års mellanrum eller när kanalbildning uppstår. Vass är ett bra alternativ att plantera i våtmarkerna efter rensning. Vass gynnar dessutom kväverening i våtmarkerna. Enligt svensk miljölagstiftning klassas sediment och skottbiomassa som icke-farligt avfall och skottbiomassan och sedimentet kan förbrännas och slaggen, som blandats med slagg från övrig förbränning, kan deponeras på deponin.</p>

Skedala deponi har använts som en soptipp för hushållsavfall sedan mitten av 1950-talet och 20 år framåt. Sedan 1974 har området använts som en deponi för slagg, slam från rökgasrening och flygaska. Villkoren för deponin ändrades 1993 när inte lakvatten fortsättningsvis fick pumpas till reningsverket. Nya villkor upprättades för lakvattenhanteringen och ett våtmarkssystem anlades. Deponin drivs idag av Halmstads Energi och Miljö AB. Målsättningen med examensarbetet är att kartlägga funktion och konstruktion av våtmarkssystemet samt ge riktlinjer till en skötselplan för långsiktig funktion att avlägsna tungmetaller och kväve från lakvattnet i våtmarkerna med hänsyn till svensk miljölagstiftning. Våtmarksystemet anlades med lakvattenmagasin, luftningstrappa och fyra våtmarker, vars syfte är att avlägsna kväve. Lakvattnet pumpas från lakvattenmagasinet, recirkuleras över en luftningstrappa för syresättning och tillbaka till lakvattenmagasinet. Härifrån pumpas lakvattnet till våtmarkerna. Det finns en möjlighet att använda tre olika utflöden till våtmarkerna. Öppna diken är lokaliserade runt våtmarkssystemet som tar emot vatten från omgivande marker. Grundvattennivån är cirka en meter under markytan. Ett kontrollprogram upprättades med provtagningar på grund- och lakvatten. Provtagning av tungmetaller har utförts i våtmarkerna för att se halterna i sediment och vegetation och om det är ett bra alternativ att avlägsna tungmetaller från våtmarkerna genom skörd av skottbiomassa (växtdelar ovan jord) och rensning av sediment. Högst halter av kadmium och zink i skottbiomassa erhölls med vass. Högst halter av bly i skottbiomassa erhölls med havssäv. Högst ackumulering av kadmium, nickel och zink per ytenhet i skottbiomassa erhölls med vass. De mängder av tungmetaller som kan avlägsnas vid rensning av sediment som genomförs med cirka 10 år mellanrum ligger mellan 155-372 g As, 20-61 g Cd, 369-1468 g Cr, 1232-2787 g Cu, 3-8 g Hg, 232-1557 g Ni, 810-3756 g Pb och 3566-7824 g Zn. Cirka 1 % av mängderna tungmetaller som finns i sedimentet avlägsnas vid skörd av skottbiomassa. Utflödet till våtmarkerna kan regleras via pumpar så att en växelverkan mellan anaerob miljö (denitrifikation) och aerob miljö (nitrifikation) kan erhållas. Denna växelverkan kan öka avlägsnandet av kväve från lakvattnet. För att hindra översvämning och läckage av lakvatten bör rören lagas och rensas mellan våtmarkerna och vallarna tätas. Rensning av sediment och vegetation bör ske inom den närmaste tiden där en till två våtmarker rensas under samma år och de övriga (en till två) rensas påföljande år tills samtliga våtmarker rensats, för att bibehålla funktionen hos våtmarkssystemet. Sedan kan rensning ske med cirka 10 års mellanrum eller när kanalbildning uppstår. Vass är ett bra alternativ att plantera i våtmarkerna efter rensning. Vass gynnar dessutom kväverening i våtmarkerna. Enligt svensk miljölagstiftning klassas sediment och skottbiomassa som icke-farligt avfall och skottbiomassan och sedimentet kan förbrännas och slaggen, som blandats med slagg från övrig förbränning, kan deponeras på deponin.

Allt färre globala tillgångar av fosfatmalmer, som används främst som mineralgödsel inom jordbruket, leder till att återföring av fosfor från olika källor blir allt mer viktigt. I Naturvårdsverkets utredning ”Hållbar återföring av fosfor” undersöks olika fosforflöden och deras potential för hållbar återföring bedöms. Utredningen omfattar bland annat avloppsslam och matavfall och föreslår nya gränsvärden för fraktioner som sprids på åkermark. Sundets reningsverk har samrötat avloppsslam och matavfall sedan år 2007. Rötslammet används främst som gödsel inom jordbruket. De nya gränsvärdena kan påverka spridningsmöjligheten på åkermark. Syftet med detta examensarbete är att utvärdera slamkvalitéten vid Sundets reningsverk med avseende på halter av metaller och organiska ämnen den senaste tioårsperioden. Arbetet undersöker hur halterna förhåller sig till gällande och framtida gränsvärden och mål. I utvärderingen föreslås ämnen som bör prioriteras i reningsverkets uppströmsarbete. Med hjälp av studier av metallhalter i matavfallet vid Sundets reningsverk samt litteraturstudier inom området undersöks matavfallets påverkan på metallhalter i rötslammet. Studien visar att Sundets reningsverk har goda förutsättningar att fortsätta sprida sitt rötslam på åkermark. Analyserade ämnen klarar gällande och majoriteten av föreslagna gränsvärden. Flera faktorer kan dock påverka metallinnehållet i slammet. Kadmium, kvicksilver, silver och zink är metaller som bör uppmärksammas i Sundets uppströmsarbete.

<p>Tungmetallflödet i den urbana miljön kan leda till resursproblem för att återföring avavloppsslam som växtnäring till brukbar jord kan försvåras av tungmetallhalter. Syftet med examensarbetet var att bidra till Käppalaförbundets uppströmsarbete genom att identifiera tungmetallkällor i avloppssystemet. Detta uppnås genom en substansflödesanalys med avseende på metallerna kadmium, koppar, krom, kvicksilver och zink för kommunerna Sigtuna och Solna vilka tillhör Käppalaförbundets upptagningsområde. Verktyget som därvidlag utvecklas identifierar tungmetallkällor, storleken av utsläppen och ger information om var åtgärdsinsatser är effektivt.</p><p>För verktygsutvecklingen definierades det studerade systemet till fem områden: hushåll, verksamhetsutövare, dagvatten, tillskottsvatten och övrigt. Tungmetallkällor identifierades och grupperades till ett av de fem delområdena. För kvantifiering av flöden från källor sammanställdes en schablonvärdestabell med emissionskoefficienter och formler och antaganden för beräkningar. Fallstudier gjordes för kommunerna Sigtuna och Solna för att testa verktyget och göra en substansflödesanalys för de fem studerade tungmetallerna. En resultatkontroll och en känslighetsanalys gjordes för att skatta rimligheten i resultaten och osäkerheter i verktyget.</p><p>Arbetet resulterade i verktyget SoFi (Source Finder), vilket är uppbyggt i Microsoft Office Excel och beräknar tillförda mängder och källfördelning av tungmetaller till avloppssystemet. SoFi kan också beräkna var det är effektivt med åtgärdsinsatser. Resultaten från fallstudierna visade att den största källan med tillförsel av tungmetaller till avloppssystemet från de två kommunerna var hushållen. Resultatkontrollen visade att beräknade mängder generellt överrensstämde bra med uppskattade mängder från respektive område, men att en underskattning av zink erhölls. Känslighetsanalysen visade att verktyget är känsligt för osäkerheter i emissionskoefficienterna. Vid uppströmsarbete kan SoFi bidra med underlag vid åtgärdsplanering. Exempel på åtgärdsinsatser som rekommenderas mot hushållen är informationskampanjer för att medvetandegöra vilka varor som innehåller och emitterar tungmetaller till avloppssystemet. En intressant möjlig vidareutveckling av SoFi är en utvidgning av hushållsdelen till att identifiera vilka varor och produkter därifrån som bidrar mest med tungmetaller för att möjliggöra riktade informationskampanjer.</p>

Knuthöjdsmossens naturreservat är beläget i Hällefors, Örebro län och är känd för sina unika gölar, fauna och dess sanddyna. Strax intill Knuthöjdsmossens Naturreservat finns en nerlagd industrideponi som var i bruk i början av 1800 talet fram till 1983 vid namnet avfallsupplaget Piteå. Det avfall som deponerades bestod av restprodukter, industriavfall, byggavfall, grovsopor, järnspår och slipspån. Mellan åren 1994-2009 har Bergslagens kommunalteknik utfört ytvattenprovtagningar i området, de har dock upphört, men det finns ett intresse om att återuppta provtagningarna, därtill syftet med denna uppsats; en förstudie om vilken miljöpåverkan avfallsupplaget Piteå har på området Knuthöjdsmossen. Metallkoncentrationer från ytvattenproverna från åren 1994-2009 analyserades samt så insamlades kompletterande jordprover med en XRF-skanner. Resultaten visade på metallkoncentrationer i ytvattnet där zink-, nickel- och koppar bedömdes som höga enligt Naturvårdsverkets riktvärden. Detta styrktes även genom den kompletterande jordskanningen av två områden intill avfallsupplaget Piteå. Även resterande tungmetallekoncentrationer från vattenprovtagningen visade på Tydliga till Mycket stora avvikelser utefter Naturvårdsverkets bedömningsgrunder, tungmetallhalterna jämfördes även med resultat från närliggande lokala sjöar som bedöms ha god ekologisk status. Detta gav ett tillräckligt underlag att påstå att avfallsupplaget Piteå har en miljöpåverkan på området Knuthöjdsmossen.

Tungmetallflödet i den urbana miljön kan leda till resursproblem för att återföring avavloppsslam som växtnäring till brukbar jord kan försvåras av tungmetallhalter. Syftet med examensarbetet var att bidra till Käppalaförbundets uppströmsarbete genom att identifiera tungmetallkällor i avloppssystemet. Detta uppnås genom en substansflödesanalys med avseende på metallerna kadmium, koppar, krom, kvicksilver och zink för kommunerna Sigtuna och Solna vilka tillhör Käppalaförbundets upptagningsområde. Verktyget som därvidlag utvecklas identifierar tungmetallkällor, storleken av utsläppen och ger information om var åtgärdsinsatser är effektivt. För verktygsutvecklingen definierades det studerade systemet till fem områden: hushåll, verksamhetsutövare, dagvatten, tillskottsvatten och övrigt. Tungmetallkällor identifierades och grupperades till ett av de fem delområdena. För kvantifiering av flöden från källor sammanställdes en schablonvärdestabell med emissionskoefficienter och formler och antaganden för beräkningar. Fallstudier gjordes för kommunerna Sigtuna och Solna för att testa verktyget och göra en substansflödesanalys för de fem studerade tungmetallerna. En resultatkontroll och en känslighetsanalys gjordes för att skatta rimligheten i resultaten och osäkerheter i verktyget. Arbetet resulterade i verktyget SoFi (Source Finder), vilket är uppbyggt i Microsoft Office Excel och beräknar tillförda mängder och källfördelning av tungmetaller till avloppssystemet. SoFi kan också beräkna var det är effektivt med åtgärdsinsatser. Resultaten från fallstudierna visade att den största källan med tillförsel av tungmetaller till avloppssystemet från de två kommunerna var hushållen. Resultatkontrollen visade att beräknade mängder generellt överrensstämde bra med uppskattade mängder från respektive område, men att en underskattning av zink erhölls. Känslighetsanalysen visade att verktyget är känsligt för osäkerheter i emissionskoefficienterna. Vid uppströmsarbete kan SoFi bidra med underlag vid åtgärdsplanering. Exempel på åtgärdsinsatser som rekommenderas mot hushållen är informationskampanjer för att medvetandegöra vilka varor som innehåller och emitterar tungmetaller till avloppssystemet. En intressant möjlig vidareutveckling av SoFi är en utvidgning av hushållsdelen till att identifiera vilka varor och produkter därifrån som bidrar mest med tungmetaller för att möjliggöra riktade informationskampanjer.