Massbalans, sedimentbudget och belastning

OBS Remissversion - texterna är fortfarande under bearbetning och ska enbart ses som ett utkast. Finns det direkta fel? Hittar du enkelt det du vill, dvs är strukturen bra? Finns det ord/begrepp som behöver förklaras? Vi tar tacksamt emot förslag på ändringar/tillägg via e-post till  från användare av Åtgärdsportalen t.o.m. 28 februari.

Spridningen in och ut ur ett system, t.ex. en fiberbank, respektive ackumulation och eventuell produktion i systemet, kan beskrivas med en s.k. massbalans. Massbalansen kan användas för att bedöma såväl risker och åtgärdsbehov, som i bedömning av åtgärdskostnader. Grundprincipen för en massbalans är:

Material-in + Material-producerat = Material-ackumulerat + Material-ut (mängd/tidsenhet)

För transporten av enskilda kemiska ämnen multipliceras respektive term med koncentrationen (tex mg/kg). I Figur 1 har såväl mängderna förorening som vissa spridningsvägar kvantifierats baserat på en massbalans.

Det finns idag inga särskilda modeller eller vägledningar framtagna för att beräkna och modellera de mängder fibrer och förorening som sprids från just fibersediment men det finns kunskap och erfarenheter från utredningar av såväl minerogena förorenade sediment och icke-förorenade sediment som kan användas även för fiberbankar.  I Naturvårdsverkets Rapport 5886 – Strategi för miljöriskbedömning av förorenade sediment finns beskrivning av hur man kan beräkna och mäta spridning när man behöver göra en massbalans. Erfarenheter kan också hämtas från utredningar i samband med kustplanerings- och stranderosionsfrågor. Teorier och modeller finns här utvecklade sedan lång tid, och massbalansen kallas här sedimentbudget. Denna innefattar ofta enbart materialflöden även om föroreningar ibland ingår. Massbalansen används här t.ex. som verktyg för att kunna förutspå förändringar över tid, med koppling till exempelvis havsnivåförändringar, en viktig aspekt som kan påverka även fiberbankar och fiberrika sediment (särskilt eftersom dessa ofta är belägna på grunda vattendjup). Något som påpekats är vikten av spridning av föroreningar med flockulerat material och att dess egenskaper och interaktioner med föroreningar kan skilja sig markant från den partikulära spridningen (2). Detta är intressant när det gäller fibersediment utifrån dess annorlunda sammansättning jämfört med minerogena sediment, och indikerar att det är särskilt viktigt att utveckla konceptuella massbalansmodeller specifikt för fiberbankar då viktiga mekanismer annars kan missas om man använder modeller som normalt används för minerogena sediment.

En massbalans för ett fibersedimentområde kan ge viktig information om hur stabilt området kan förväntas vara över tid, och därmed hur akut det är med åtgärder. Vilken belastning (mängd per tidsenhet, tex mg/mg/kg/ton per s/h/år) som fiberbanken kan ge upphov till i omgivande vattenmiljön är också en viktig komponent i riskbedömningen, eftersom direkta effekter av spridningen av föroreningar och de koncentrationer man predikterar inte ger ett fullständigt mått på risk. Belastningen i form av mängder av material eller förorening från fibersedimenten som källa kan vara ett värdefullt mått på om spridningen kan anses ringa, signifikant eller påtaglig och sättas i relation till andra material- och föroreningsströmmar till vattenmiljön. Massbalansen och belastningen kan därför tillsammans ge information till exempel om hur akut en åtgärd är eller om skyddsåtgärder till exempel behövs. 

 

massbalans

Figur 1. Exempel på massbalans för fiberbanken och de fiberrika sedimenten vid Karlshäll, Luleå.

Referenser

1. Envipro (2008). Luleå kommun Huvudstudie Karlshäll 2007:05 Riskbedömning

2. Owens, P. J Soils Sediments (2005) 5: 201. https://doi.org/10.1065/jss2005.05.133