Most of the city of Uppsala rests on postglacial clay with a varying content of sulphur. The sulphur occurs naturally in the clay in reduced form as sulphide and the clay is for that reason usually called “sulphide clay”. Excavation during construction activities gives rise to large amounts of excavation material, of which the sulphide clay is a considerable part. When the clay is exposed to air and water, an oxidation of the sulphides occurs which may produce an acid leachate and the mobilisation of heavy metals bound in the clay or underlying material. The aim of the work has been to improve our understanding of the behaviour of sulphide clays and produce a basis for risk assessment in the future handling of excavation material with high sulphide content. After sampling had been carried out in two places, batch tests were performed to examine the long-term acidification potential of clays with different calcium carbonate content. The tests were performed with continuous air supply and during the experiment leachate water was analysed with respect to pH, alkalinity, dissolved sulphate and mobilised metals. The results from the laboratory study showed that a clay with a high calcium carbonate content and thus a high net neutralisation potential (NNP) will consume the generated acid and prevent against a lowering of the pH. In clay lacking calcium carbonate, the pH dropped significantly and caused a mobilisation of chiefly Cd, Mn, Co, Ni, Ca and As. Regardless of the changes in pH over time, a large production of sulphur was observed as a result of the sulphide oxidation. In a risk assessment, it is suggested that the NNP should be determined by methods agreed upon to facilitate future comparisons and because different methods may give different results. A clay with a NNP<5 kg CaCO3/ton should be further analysed with respect to metal content to establish the leachate generation potential and estimate the future environmental influence of the excavation material. / Uppsala stad vilar till stor del på postglacial lera med varierande svavelhalt. Svavlet finns naturligt i leran i reducerad form som sulfid och leran kallas därför vanligtvis för ”sulfidlera”. Vid schaktningsarbete i samband med byggnation uppkommer stora mängder schaktmassor varav en betydande del är sulfidlera. Då leran exponeras för luft och nederbörd sker en oxidation av sulfiderna som kan ge upphov till surt lakvatten och läckage av tungmetaller bundna i leran eller underliggande material. Syftet med arbetet har varit att öka kunskaperna om hur sulfidleror beter sig och ta fram ett underlag för riskbedömning i samband med den framtida hanteringen av sulfidhaltiga schaktmassor i Uppsala. Efter genomförd provtagning på två platser utfördes skaktest för att undersöka den långsiktiga försurningspotentialen hos lera med varierande kalkinnehåll. Testerna utfördes med kontinuerlig tillförsel av luft och löpande under försökets gång togs lakvatten ut för analys avseende pH, alkalinitet, löst sulfat och utlakade metaller. Resultaten från den laborativa studien visade att en kalkhaltig lera med hög nettoneutralisationspotential (NNP) kan förbruka den bildade syran och därigenom genereras ingen pH-sänkning. I lera som saknar kalk sjönk pH kraftigt och föranledde läckage av framförallt Cd, Mn, Co, Ni, Ca och As. Oavsett utvecklingen av pH observerades en stor utlakning av svavel till följd av oxidationen av sulfider. I en riskbedömning föreslås att lerans NNP bestäms enligt överenskomna metoder för att underlätta framtida jämförelser och för att olika tekniker kan ge olika resultat. En lera med NNP-värde < 5 kg CaCO3/ton bör analyseras vidare avseende metallinnehåll för att fastställa den potentiella utlakningen och bedöma schaktmassans framtida naturpåverkan.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:uu-88836 |
| Date | January 2005 |
| Creators | Wennerberg, Håkan |
| Publisher | Uppsala universitet, Institutionen för geovetenskaper, Uppsala : Institutionen för geovetenskaper |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | UPTEC W, 1401-5765 ; 05 044 |
Page generated in 0.0023 seconds