Solrosor eller Salix på förorenad mark

Rejuvenate
Yvonne Andersson-Sköld, SGI
Marlea Wagelmans, Bioclear
På säker grund för hållbar utveckling
Västra Götaland
Riskklass:
Förorenade områden
i Sverige:
80 000 identifierade
Klass 1: 1.400
Klass 2: 15.000
Vårmöte Nätverket Renare Mark 14 April 2011
2
Mark som inte
används
Behov att minska
fossilbränsleanvändning.
Brist på mark,
fr.a. för icke
matprodukter
Brist på bioenergi
Produktion av biobränslegrödor på förorenade områden.
•Låg kostnad för mycket långsam sanering.
•Nyttjande av mark.
•Biobränsle för låg markkostnad.
Vårmöte Nätverket Renare Mark 14 April 2011
3
Odlingsbar
förorenad mark
• Total yta av förorenad mark i
Sverige – 2 936 km2
•
(ca 0,7 % av Sveriges totala
yta)
• Odlingsbar förorenad mark i
Sverige - 778 km2
•
(ca 0,2 % av Sveriges
totala yta)
OBS! endast grov uppskattning
Vårmöte Nätverket Renare Mark 14 April 2011
4
Energi per ytenhet
Vårmöte Nätverket Renare Mark 14 April 2011
5
Livscykel analys av
fallstudieområden för odling av
biobränsle (Salix Vinimalis)
•
Oljedepå Karlstad
•
•
Före detta industriområde
Fagervik
Vårmöte Nätverket Renare Mark 14 April 2011
6
I princip gäller:
Hållbar synergi
Riskhantering
risk
management
recycling
Recycling
Biobränsle
renewables
Vårmöte Nätverket Renare Mark 14 April 2011
7
Platsspecifika förhållanden –
behov utveckling av ett beslutstödsverktyg
(decision support tool, DST)
Start
Crop Types
Climate/ Topography
Crop
Business use Options
Output: option for suitable crops and uses
Soil Characteristics
Site
Risk Assessment
Project Impact
Output: site management strategy
Economic
Environmental
Acceptable Value
Social
Output: best value approach
Technology Status
Project Risk
Detailed Dilligence
Stakeholder Views
Output: project risk
assessed/ minimised
Vårmöte Nätverket Renare Mark 14 April 2011
8
Demonstrations projekt i fält
– Vivsta varv (NV Sverige), tidigare varv med
timmerupplag, 2 ha, dioxin, tungmettaler, med
–
och utan avloppsslam - Salix Klara
– Domsjöverken/Utansjöbruk (NV Sverige), tidigare
upplag av aska och träslam, nu timmerupplag, 0,5
ha, tungmetaller, med och utan träslam - Salix Klara
– Kallinge bruk (S Sverige), deponi på företta
multiindustriellt område, tungmetaller, 0,2 ha, Triad
analys, inget slam - Salix Inger
Vårmöte Nätverket Renare Mark 14 April 2011
9
Ecological risk assessment in general
• Model approach: total
concentrations
• Site specific risk
assessment
Vårmöte Nätverket Renare Mark 14 April 2011
10
Eco-dokter: Triad approach
Vårmöte Nätverket Renare Mark 14 April 2011
11
Triad Kallinge Bruk
• Determine ecological
risks
• Monitoring
• Uptake in plants
availability
Vårmöte Nätverket Renare Mark 14 April 2011
12
Sampling
Reference sample
Vårmöte Nätverket Renare Mark 14 April 2011
13
Impression sampling
Vårmöte Nätverket Renare Mark 14 April 2011
14
Results
unit
2
4
5
7
8
9
Chromium
mg/kg dw
62
22
36
19
27
31
Lead
mg/kg dw
190
83
1,000
22
40
76
Zinc
mg/kg dw
530
170
130
72
120
180
Toxic pressure
%
42.8
8.3
30.1
4.0
2.4
9.1
Chromium
mg/kg dw
< 0.2
< 0.2
< 0.2
< 0.2
< 0.2
< 0.2
Lead
mg/kg dw
< 0.5
< 0.5
4.0
< 0.5
< 0.5
< 0.5
Zinc
mg/kg dw
1.2
< 1.0
< 1.0
< 1.0
< 1.0
< 1.0
Availability
> MKM Value/ TP severe risk
> KM value/TP moderate risk
Vårmöte Nätverket Renare Mark 14 April 2011
15
Results
No effect/risk
Moderate effect/risk
Severe effect/risk
Vårmöte Nätverket Renare Mark 14 April 2011
16
Conclusions
• Chromium, lead and zinc above KM and/or MKM values
• Zinc and lead available
• No ecological risks t = 0
Vårmöte Nätverket Renare Mark 14 April 2011
17
Future work
• Monitoring year 2 and 3
• Uptake by plants
• Effects of willow growth
availability
Vårmöte Nätverket Renare Mark 14 April 2011
18
Testområde Rumänien
• Demonstrationsprojekt i fält:
– Copsa Mica - Micasasa (Centrala Rumänien), tungmetaller, 1 ha
– Raps, Solrosor, Majs, gräs (vilt).
Raps
Majs
Solrosor
Vårmöte Nätverket Renare Mark 14 April 2011
Gräs
19
Test av DST
Start
Crop Types
Climate/ Topography
Business use Options
Rumänien
Crop
Copsa
Mica - Micasasa
Output: option for suitable crops and uses
Soil Characteristics
Site
Risk Assessment
Project Impact
Output: site management strategy
Economic
Environmental
Social
Sverige
Vivsta varv (NV Sverige), tidigare varv
med timmerupplag, 2 ha, dioxin,
tungmettaler, med och utan
Acceptable Value
avloppsslam - Salix Klara
Output: best value approach
Technology Status
Project Risk
Detailed Dilligence
Stakeholder Views
Output: project risk
assessed/ minimised
Domsjöverken, Utansjö (NV Sverige),
tidigare upplag av aska och träslam,
nu timmerupplag, 0,5 ha, tungmetaller,
med och utan träslam - Salix Klara
Vårmöte Nätverket Renare Mark 14 April 2011
20
Start
re-visit
objectives
set objectives
Stage I
Crop
Crop types
Stage I:
Crop type
selection
Climate/ topography
Biomass use option
NO
suitable
crops &
uses?
no suitable crop
found
Yes
Output: option for suitable crops
and uses
Stage II
Soil Characteristics
Site
intervention
specified
Risk Assessment
Verification
Process impacts
Yes
+
NO
possible
interventions
no suitable
intervention
available
suitable
site for
use?
Implementation
Stage II:
Site
Management
Yes
Output: site management
strategy
Stage III
Value
enhancements
specified (e.g. other
on site renewables)
Stage III:
Valuation of
Approach
Economic
Environmental
Social
Yes
possible
enhance
-ments
insufficient
value
NO
sufficient
value?
Yes
Output: best value approach
Stage IV
mitigation
measures
specified
Project
Risk
Decision
Support
Tool
Structure
Technology status
Detailed diligence
Stakeholder views
Yes
NO
no appropriate
approach, but
objectives can
be reconsidered
not possible
possible
mitigation
acceptable
risk?
Yes
no
available
approach
Output: project risk assessed/
minimised
appropriate
approaches
Stage IV:
Project
Risk
Vårmöte Nätverket Renare Mark 14 April 2011
21
Stage 1: The identification of crop and use
opportunities
Start
set objectives
•
Project objectives and constraints
in overview
(e.g. off site use of biomass)
Stage I:
Crop
various
alternatives
available
Which kind of crop shall be
considered? Reason for preferences in
objectives?
NO
•
•
range of
crops
Range of crops that could meet
overall project objectives
Yes
regional climate
conditions
Suited to the climate, topography,
slope conditions
What are the dominating local climate
conditions?
NO
adequate
climate
Yes
•
Available opportunities for
biomass use
site topography,
slope and
situation…
NO
suitable
condition
Yes
on/ off site
utilisation
Which kind of biomass conversion
shall be considered? E.g. On/ Off
Site? Reason for preferences in
objectives?
NO
available
outlets
Output: short list of crops that fit local
conditions and have an outlet
Yes
NO
no suitable
crop found
suitable
crops +
uses
Yes
25 %
Output: option for suitable crops
and uses
Vårmöte Nätverket Renare Mark 14 April 2011
Completion of overall procedure
Stage II
22
Rejuvenate studien hittills –
generellt gäller:
• Det finns stora arealer marginaliserade förorenade
områden i Tyskland, Sverige och Storbritannien liksom
över hela Europa
• Det finns stora mängder organiskt avfall som skulle
kunna användas för gödning och markförbättring (beror
av föroreningsgrad)
• Den allmänna miljöpåverkan av odling av biobränsle på
förorenad mark synes vara relativt låg
•
Vårmöte Nätverket Renare Mark 14 April 2011
23
Rejuvenate partners
•
Koordinator Statens geotekniska institut, SGI
– r3, UK
– Dechema, Tyskland
•
Bioclear, NL
•
Hasselt University, Belgien
•
ICMPRR, Rumänien
Kontakt: yvonne.andersson-skold@swedgeo.se, tel: 031 778 65 64
Vårmöte Nätverket Renare Mark 14 April 2011
24
STORT TACK!
• Länsstyrelsen Västernorrland
• Länsstyrelsen Blekinge
• Markägare
Vårmöte Nätverket Renare Mark 14 April 2011
25