Forskning om förorenade sediment

Föroreningar från fiberbankar som PCB, DDT samt tungmetaller som till exempel Hg och Pb kan spridas genom ett kontinuerligt läckage genom till exempel diffusion och advektion men även gasmedierad spridning misstänks förekomma. Riskerna kopplade till gasavgång är idag dock svårbedömda då bristen på mätningar av gasmedierad föroreningstransport gör det svårt att bedöma. Gasbildningen i fiberbankar kan också riskera att minska effektiviteten hos traditionella in-situ saneringsåtgärder.

I det här projektet är syftet att (i) ta fram en specialanpassad metod samt utveckla en fältutrustning för att kunna mäta gasen som avges från fiberbankar, (ii) kvantifiera emission av semi-volatila ämnen (POPs and Hg) och växthusgaser, (iii) jämföra resultaten för både obehandlade och sanerade (övertäckta) fiberbankar och (iv) ta fram ett förslag till ett riskbedömningsutkast för att inkludera gasmedierad transport av föroreningar från sediment.

En övergripande målsättning är att kunna bidra med kunskap om hur olika typer av föroreningar transporteras från fiberbankar och sprids. 

Projektledare: Paul Frogner-Kockum, Statens Geotekniska Institut SGI, tel: +4640356773, paul.frogner-kockum@swedgeo.se

Beviljade medel: 4 987 136 SEK

Forskningsrapport: CoGas-projektet

MOBILITY syftar till att visa användbarheten av passiva provtagningsmetoder genom att koppla den lösta fraktionen till mobilitet, biotillgänglighet och toxicitet av föroreningar i experiment där sediment med olika egenskaper kommer att testas och resuspenderas. Genererad kunskap kommer att användas för att utveckla rekommendationer för användning av passiva provtagningsmetoder för organiska föroreningar såväl som metaller vid riskbedömning och miljöövervakning av sediment.

Förväntade resultat från MOBILITY kommer att kunna stödja flera steg i riskbedömningen av förorenade sediment, inklusive kartläggning av föroreningars transportvägar och etablering av platsspecifika riskbaserade koncentrationskriterier, genom utveckling av rekommendationer för användning av passiva provtagare och genom att ge en grund för hur föroreningars risk kan kopplas till sedimentens egenskaper (till exempel fördelning av kornstorlek och innehållet av organiskt kol). MOBILITY kommer vidare att tillhandahålla den i nuläget frånvarande länken mellan nuvarande kemiska (kriterium 8.1) och biologiska (kriterium 8.2) indikatorer som används inom EU: s ramdirektiv för marina vatten. 

Projektledare: Sofi Jonsson, Stockholm universitet,  tel: +460701427944, sofi.jonsson@aces.su.se
Beviljade medel: 5 000 000 SEK

Läs mer: MOBILITY:s webbplats

Projektets målsättning är att klargöra hur fysikaliska och kemiska faktorer samt mikrobiell aktivitet samverkar i nedbrytningen av cellulosafiber och metyleringen av kvicksilver i fibersediment i en östersjövik. Projektet ska fastställa vilken inverkan kvävefixeringen, sulfatreduktionen, fosfattillförseln och tillförseln av alger har på fibernedbrytningen samt kvicksilvermetylering. Detta innefattar kvantifiering av gener och genuttryck som är essentiella för kvicksilver­metylering, kvävefixering och sulfatreduktion, svaveloxidation samt karakteri­sering av det mikrobiella samhällets struktur och funktion.

Fältmätningar kommer utföras i fibersedimentkärnor men också laboratorieexperiment i vilka vi mäter effekter av temperatur, fosfattillförsel, tillförsel av frystorkade alger och fiberkvalitet på fibernedbrytningen och kvicksilvermetyleringen. Tidigare mätningar av vertikala koncentrationsprofiler möjliggör beräkningar av fibernedbrytningshastigheten. När man vet vilka faktorer som begränsar fibernedbrytningen och kvicksilvermetyleringen kan man minska risken för föroreningsspridning genom adekvat vattenvård och selektiv sanering av högrisksediment. 

Projektledare: Olof Regnell, Lunds universitet, tel: +46462223781, Olof.Regnell@biol.lu.se
Beviljade medel: 4 057 793 SEK

Projektet kommer utföra en platsspecifik miljöriskbedömning av yttre hamnen i Oskarshamn. Inre hamnen har nyligen muddrats för att minska spridning av dioxin och metaller till Östersjön. Hamnsaneringen är det största saneringsprojektet i Sverige. Diskussioner pågår om åtgärder behövs i yttre hamnen, ett område som är väl undersökt men som inte ingick i den tidigare saneringen. Yttre hamnområdet utgör en utmärkt fallstudie.

I projektet kommer norska modelleringsverktyg och en nyligen framtagen vägledning att testas och kompletteras med platsspecifika mätningar av biotillgänglighet och ekologiska effekter på sedimentlevande organismer, vilket ökar den ekologiska relevansen i miljöriskanalysen. Projektet ska utföra ett mesokosm experiment med ostörda sediment från Oskarshamn, där läckage av miljögifter mäts med passiva provtagare och effekter på makro- och mikroorganismer under olika miljöförhållanden (resuspension, ökad temperatur, hypoxi).

Nya metoder för att mäta effekter på bentiska organismers struktur (DNA-barcoding) och funktion (denitrifikation) kommer att testas. Slutligen görs en riskanalys och en sammanvägd bedömning av riskerna med TRIAD-metoden. Riskerna presenteras i en överskådlig tabellmatris som förenklar beslutsprocessen och möjliggör bedömning av de olika mätningarnas relevans i den svenska miljöriskbedömningen samt vilka kemiska, ekotoxikologiska och ekologiska mätvariabler som är mest lämpliga för kommande miljöriskbedömningar i Sverige. 

Projektledare: Jonas Gunnarsson, Stockholm universitet, tel: +468164253, Jonas.Gunnarsson@su.se
Beviljade medel: 4 869 532 SEK

Mikroorganismer är väl lämpade att användas som indikatorer på miljöstörning, till exempel från kemiska miljöföreningar. Vid användande av mikroorganismer som miljöindikator, måste mikroorganismernas taxonomiska sammansättning mätas liksom uttrycket av funktionella gener och metaboliska vägar. I projektet kommer en kostnadseffektiv, standardiserad metod att utvecklas för att snabbt kunna bedöma miljötillståndet i marina sediment, genom att använda naturliga mikrobiella samhällen som bioindikator. Kvicksilver (Hg) kommer att användas som modell för miljögifter.

In situ analyser utförs i fält och projektet använder s.k. multi-omicsmetoder, genomnyutvecklad Oxford Nanopore sekvenseringsteknik. Genom att identifiera relevanta gener samt mäta mikroorganismernas taxonomiska sammansättning, kan miljögiftsbelastningen länkas till mönster av genexpression och artsammansättning. Resulaten av forskningen kommer att kunna användas för att spåra miljögifter vid monitoring och riskbedömning. 

Projektledare: Agneta Andersson, Umeå universitet, tel: +46907869845, agneta.andersson@umu.se
Beviljade medel: 4 752 494 SEK

Läs mer: Mikrobiella samhällen som indikator på miljögiftspåverkan i marina sediment – monitoring och riskbedömning (umu.se)

Kvicksilver utgör allvarliga hot mot ekosystem och människors hälsa, främst genom bildning och spridning av neurotoxiskt metylkvicksilver (MeHg) i akvatiska ekosystem, och MeHg är ofta den ”riskbestämmande” föroreningen i sediment.

Projektet syftar till att: (1) bestämma kemiska former av oorganiskt kvicksilver i förorenade sediment med Röntgenspektroskopi. Den kemiska formen styr tillgängligheten för metylering av kvicksilver och är en avgörande riskfaktor i sedimentet. Också bestämma sammansättningen på naturligt organiskt material (NOM) i sedimenten, vilket styr aktiviteten av mikroorganismer som metylerar kvicksilver. Sammansättningen på NOM är en avgörande riskfaktor som bestäms av miljön som omger det förorenade sedimentet. (2) identifiera under vilka betingelser bildning av metylkvicksilver styrs av kemisk form av kvicksilver i sedimentet, sammansättning på NOM och av båda faktorerna. Detta gör det möjligt att bedöma om risken för metylkvicksilverbildning bestäms av egenskaper i det förorenade sedimentet (kvicksilvers form), eller av processer i den omgivande miljön (NOM tillförsel). (3) utvärdera och optimera användningen av isotopmätningar för att spåra spridning av oorganiskt kvicksilver och metylkvicksilver från förorenade sediment till omgivande sediment och till organsimer som lever i sediment (till exempel musslor och maskar) och till plankton och fisk i den närliggande vattenmiljön.

Sammantaget kommer resultaten från projektet att vara viktiga för att förbättra riskbedömning av Hg-förorenade sediment, inklusive att prediktera effekter av miljöförändringsscenarier och skräddarsy markanvändning och vattenresurshantering i närheten av kontaminerade områden samt för att optimera åtgärder. 

Projektledare: Erik Björn, Umeå universitet, tel: +46907865189, erik.bjorn@umu.se
Beviljade medel: 4 995 600 SEK

Läs mer: Bildning och spridning av metylkvicksilver – den svaga länken i riskbedömning av kvicksilverkontaminerade sediment (umu.se)

Föroreningar från fiberbankar som PCB, DDT samt tungmetaller som till exempel Hg och Pb kan spridas genom ett kontinuerligt läckage genom till exempel diffusion och advektion men även gasmedierad spridning misstänks förekomma. Riskerna kopplade till gasavgång är idag dock svårbedömda då bristen på mätningar av gasmedierad föroreningstransport gör det svårt att bedöma. Gasbildningen i fiberbankar kan också riskera att minska effektiviteten hos traditionella in-situ saneringsåtgärder.

I det här projektet är syftet att (i) ta fram en specialanpassad metod samt utveckla en fältutrustning för att kunna mäta gasen som avges från fiberbankar, (ii) kvantifiera emission av semi-volatila ämnen (POPs and Hg) och växthusgaser, (iii) jämföra resultaten för både obehandlade och sanerade (övertäckta) fiberbankar och (iv) ta fram ett förslag till ett riskbedömningsutkast för att inkludera gasmedierad transport av föroreningar från sediment.

En övergripande målsättning är att kunna bidra med kunskap om hur olika typer av föroreningar transporteras från fiberbankar och sprids. 

Projektledare: Paul Frogner-Kockum, Statens Geotekniska Institut SGI, tel: +4640356773, paul.frogner-kockum@swedgeo.se
Beviljade medel: 4 987 136 SEK

Utlysning av forskningsmedel om förorenade sediment

Neda Farahbakhshazad
010-698 12 50
neda.farahba@naturvardsverket.se

Kari Stange
010-698 12 86
kari.stange@naturvardsverket.se