Dispersal of persistent organic pollutants from fiber-contaminated sediments: biotic and abiotic pathways

Purpose Numerous sites contaminated with fiber emissions from pulp and paper industries are found in coastal areas of the Baltic Sea, but there is limited knowledge about the magnitude of dispersal of persistent organic pollutants (POPs) from these anthropogenic, organic-rich sediments called fiberbanks. The aim of this study was to quantify and compare different POP dispersal pathways from such fiberbanks. Dispersal mechanisms studied included abiotic and biotic routes (dissolved in water, particle-bound, and bioaccumulation). Materials and methods Contaminated fibrous sediments located in angstrom ngermanalven River estuary in north-eastern Sweden were studied in sediment types representing different fiber content (i.e., fiberbanks, fiber-rich sediments, and less fiber impacted sediments). Sediment-to-water fluxes of dissolved contaminants (polychlorinated biphenyls (PCBs), hexachlorobenzene (HCB), and dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT)) were measured in situ using benthic flux chambers. Particle resuspension was measured by sampling bottom water, before and after disturbing the sediment surface. Benthic biota was collected to determine the body burden of contaminants and to determine biota-pore water accumulation factors (BAF(PW)) and biota-sediment accumulation factors (BSAFs). In addition, concentrations of dissolved POPs in the water column were measured in field using passive samplers. Instrumental analysis was performed using gas chromatography coupled to a triple quadrupole mass spectrometer (GC-MS/MS). Results and discussion The flux of dissolved sigma(20)PCBs was approximately two times higher from one of the investigated fiberbanks (3.4 ng m(- 2) day(- 1)) compared to the other. The average particle burden of PCBs was also higher at this fiberbank after artificial disturbance (15 ng g(-1) particle), which indicates that larger amounts of contaminants are likely to disperse via particle resuspension from this site compared to the other fiberbank (4.8 ng g(- 1) particle). The difference might be associated with a layer of recently settled minerogenic material that covers one of the fiberbanks, which probably functions as a protective barrier. The lack of benthic biota implies that contaminant release by bioturbation is negligible in the studied fiberbanks. However, benthic biota from fiber-rich sediment showed bioaccumulation and biomagnification of contaminants. Conclusions The importance of diffusive flux from fiberbanks under undisturbed conditions became apparent when the different dispersal pathways were quantified. However, no dispersal pathway could be judged as irrelevant, since even under undisturbed conditions, advective particle transport was significant. Additionally, the uptake by biota and trophic transfer can be considerable. Quantification of dispersal routes and understanding of the relative importance of various pathways is critical for proper risk assessment and management of contaminated sediments

Landslide of contaminated soil into rivers: Environmental impacts and risks

Landslide risk assessments and environmental risk assessments are routinely carried out in many countries exposed to landslide hazards and/or contaminated soil hazards, but separately from each other. By combining results from different types of risk assessments and superimposing the results, possible multi-hazards may be revealed, which is not the case when the results are only displayed independently. Such a combined assessment was done for one part of the river Göta Älv in Sweden and it was found that several contaminated sites adjacent to the river were also exposed to a landslide risk. A qualitative description and a conceptualisation of the problem domain were then carried out to identify the system under study and the governing factors. The unique observation of a landslide-generated increase in turbidity from a minor landslide in Göta Älv allowed for the testing of analytical solutions to the advection-dispersion equation (ADE) for describing the transport of suspended sediment and associated contaminants from a landslide. Although analytical solutions simplifies a complex system, it facilitates quick estimation of suspended sediment and contaminant concentrations as well as the arrival time of the peak and the decrease in maximum concentration from the landslide location. Such solutions to ADE are simple enough so that a large number of scenarios can be evaluated and it provides quantitative outputs that may be easy to include in socio-economic models. Data from Göta Älv was further analysed with respect to turbidity to be able to distinguish landslide-generated suspended sediment peaks from other factors. The river flow is governed by the regulated outflow from a large lake and further controlled at several hydropower stations, making the response of the turbidity to river flow and precipitation slow and complex. A step-wise statistical analysis proved to be a good approach to analyse variation in turbidity with flow and precipitation in such a system. In addition, ship traffic causes short turbidity peaks due to wave-induced bed and bank erosion. A study was therefore conducted to analyse the impact from ship waves on turbidity. Ship-induced bed and bank erosion is also one of the triggering mechanisms behind landslides in the area. Finally, a methodology for risk estimation was developed and tested in the Göta Älv river valley. The approach is probabilistic and allows for the analysis of datasets with large uncertainties and the use of expert judgements, providing quantitative estimates of probabilities for defined failures. The approach was illustrated by a case study along Göta Älv, where failures were defined and probabilities for those failures were estimated. The approach provides a quantitative analysis of the risks associated with landslides in contaminated areas; thus, the methodology makes the problem of landslides in contaminated areas visible. It can also act as a basis for communication and discussions between stakeholders, thereby contributing to intersectoral management solutions. The approach is meant to be a complement to existing landslide risk assessment methodologies as well as to environmental risk assessment methodologies

Naturbaserade lösningar mot stranderosion

Naturvårdsverket arbetar med att ta fram en vägledning för naturbaserade lösningar och länsstyrelserna ställer allt oftare krav på att erosionsskydd skall vara naturanpassade. Vad innebär detta och hur skall jag som geotekniker och projektör tänka?  Historiskt har människan bosatt sig nära vatten för att nyttja vattnets möjlighet för transport när inga landbaserade vägar fanns eller var outbyggda. Närheten till vatten har alltid tilltalat människor och det är i närheten av stränder som många fastigheter och mycket infrastruktur i dag finns lokaliserade.  Men klimatets förändring leder till att havet stiger och att fler extremhändelser förväntas inträffa. En högre havsnivå och fler stormar kommer att påverka kusten. Ökad nederbörd och skyfall leder till ökande flöden i vattendrag. Sammantaget kommer det att påverka erosionen i utsatta områden längs kusten och längs vattendrag. Traditionella lösningar för att hantera erosionsproblemen har ofta varit att bygga ett erosionsskydd av sprängsten i form av en stenskoning. Traditionella lösningar med sten har ofta visat sig ge problem på andra ställen vid sidan av, eller nedströms.Tillstånd från Bygg &amp; Teknik att publicera artikeln i DiVA</p

Prioritering av områden för skredriskanalys. Klimatanpassningsanslag 2013

För att skredriskkarteringarna ska ge så stor samhällsnytta som möjligt så har SGI studerat de tidigare identifierade vattendragsområden (Slutrapport: Nyttiggörande av material från Göta älvutredningen, SGI 2012) närmare och tagit fram en inbördes prioriteringsordning. Prioriteringen har gjorts i två steg: (I) statistisk analys av förutsättningar för skred, möjliga konsekvenser av skred samt förväntad klimatpåverkan med två olika metoder baserat på ett antal specificerade kriterier; (II) sammanvägning av resultatet från den statistiska analysen och andra samhällsaspekter som är viktiga i sammanhanget. Baserat på resultatet från den statistiska analysen så har områdena rangordnats från 1-12. Ångermanälven får högst rangordning sammanlagt. Därefter kommer områdena Säveån, Umeälven och Dalälven A med något varierande inbördes ordning. Beroende på osäkerheter och ojämnhet i data kan endast en relativ ordningsföljd ges, observera att samtliga områden bedöms viktiga att skredriskkartera ur ett samhällsperspektiv. Efter en sammanvägning med andra samhällsaspekter blir rekommendationen att Ångermanälven, Säveån och Norrströms utlopp är de mest angelägna att skredriskkartera före övriga vattendrag

Naturbaserade lösningar mot stranderosion

Naturvårdsverket arbetar med att ta fram en vägledning för naturbaserade lösningar och länsstyrelserna ställer allt oftare krav på att erosionsskydd skall vara naturanpassade. Vad innebär detta och hur skall jag som geotekniker och projektör tänka?  Historiskt har människan bosatt sig nära vatten för att nyttja vattnets möjlighet för transport när inga landbaserade vägar fanns eller var outbyggda. Närheten till vatten har alltid tilltalat människor och det är i närheten av stränder som många fastigheter och mycket infrastruktur i dag finns lokaliserade.  Men klimatets förändring leder till att havet stiger och att fler extremhändelser förväntas inträffa. En högre havsnivå och fler stormar kommer att påverka kusten. Ökad nederbörd och skyfall leder till ökande flöden i vattendrag. Sammantaget kommer det att påverka erosionen i utsatta områden längs kusten och längs vattendrag. Traditionella lösningar för att hantera erosionsproblemen har ofta varit att bygga ett erosionsskydd av sprängsten i form av en stenskoning. Traditionella lösningar med sten har ofta visat sig ge problem på andra ställen vid sidan av, eller nedströms.Tillstånd från Bygg &amp; Teknik att publicera artikeln i DiVA</p

Mass transport of contaminated soil released into surface water by landslides (Göta River, SW Sweden)

Landslides of contaminated soil into surface water represent an overlooked exposure pathway that has not been addressed properly in existing risk analysis for landslide hazard, contaminated land, or river basin management. A landslide of contaminated soil into surface water implies an instantaneous exposure of the water to the soil, dramatically changing the prerequisites for the mobilisation and transport of pollutants. In this study, an analytical approach is taken to simulate the transport of suspended matter released in connection with landslides into rivers. Different analytical solutions to the advection-dispersion equation (ADE) were tested against the measured data from the shallow rotational, retrogressive landslide in clayey sediments that took place in 1993 on the Göta River, SW Sweden. The landslide encompassed three distinct events, namely an initial submerged slide, followed by a main slide, and a retrogressive slide. These slides generated three distinct and non-Gaussian peaks in the online turbidity recordings at the freshwater intake downstream the slide area. To our knowledge, this registration of the impact on a river of the sediment release from a landslide is one of few of its kind in the world and unique for Sweden. Considering the low frequency of such events, the data from this landslide are highly useful for evaluating how appropriate the ADE is to describe the effects of landslides into surface water. The results yielded realistic predictions of the measured variation in suspended particle matter (SPM) concentration, after proper calibration. For the three individual slides it was estimated that a total of about 0.6% of the total landslide mass went into suspension and was transported downstream. This release corresponds to about 1 to 2% of the annual suspended sediment transport for that river stretch. The studied landslide partly involved an industrial area, and by applying the analytical solution to estimate the transport of metals in the sediments, it was found that landslides may release a significant amount of pollutants if large contaminated areas are involved. However, further studies are needed to develop more detailed descriptions of the transport processes. There is also a need to increase the knowledge on possible environmental consequences in the near and far field, in a short- and long-time perspective. In summary, the release of pollutants should not be neglected in landslide risk assessments

Hållbar samhällsplanering med Backcasting-SAMLA. En metodbeskrivning

Backcasting-SAMLA är en systematisk metod för att bedöma åtgärder och planera stra-tegiskt för en hållbar utveckling. Metoden är utvecklad ur de två delarna Backcasting – en metod som kan användas för strategisk planering för en hållbar utveckling och SAMLA – ett verktyg för multikriterieanalys med hållbarhetsbedömning. Backcasting-SAMLA ger stöd för beslut om hållbara och genomförbara åtgärder vid exploateringen och ändrad markanvändning. Metoden är lämplig för komplexa frågeställningar med relativt långt tidsperspektiv och passar bra att använda vid exempelvis detaljplanearbetet, när det finns en aktuell översiktsplan. Denna beskrivning är framtagen inom forskningsprojektet Land Plan – Metoder som integrerar hållbarhet i kommunal planering. Den vänder sig främst till tjänstemän inom kommunen och resultatet blir mest värdefullt om många olika fackområden involveras. Förutom specialister inom fysisk planering behövs företrädare för frågor om miljö, natur, kultur, näringsliv och sociala aspekter m.m., liksom politiker. Den övergripande ambitionen i projektet Land Plan har varit att utveckla robusta metoder för att stödja hållbarhetsbedömningar med hänsyn till markanvändning, det vill säga med hänsyn till markens geotekniska förhållanden, föroreningsinnehåll, känslighet för effekter av klimatförändring (översvämning) och hållbar resurshantering. Dessa metoder ska även bidra till att göra beslutsprocessen mer transparent. Förutom Backcasting-SAMLA har GIS- verktyget Geokalkyl1 testats och vidareutvecklats inom projektet

Contaminated land - Inventory of efficiency barriers and knowledge gaps, 2013

(1) Inledning och bakgrund; (2) Metodik; (3) Enkätresultat; (4) Synpunkter från länsstyrelserna; (5) Synpunkter från FoU-utförare; (6) Frågor om förorening i berg; (7) Diskussion och slutsatser; Bilagor: (1) Enkätfrågor; (2) Diagram: svar på fråga om forskningsbehov, förorenade områden; (3) Fritextsvar: FoU-behov Förorenade områden; (4) Fritextsvar: Precisering av sedimenttyper; (5) Diagram: svar på fråga om forskningsbehov, förorenade sediment; (6) Fritextsvar: FoU-behov Förorenade sediment; (7) Fritextsvar: Vägledningar för undersökningar; (8) Fritextsvar: Vägledningar från andra länder; (9) Fritextsvar: Ansvarig myndighet; (10) Fritextsvar: Arbetsprocessen; (11) Fritextsvar: Behov av normer vid riskbedömning; (12) Fritextsvar: Faktorer som styr val av åtgärder; (13) Fritextsvar: Åtgärdsmetoder; (14) Fritextsvar: Åtgärdsmetoder med potential att användas i Sverige; (15) Fritextsvar: Upphandlingsformer; (16) Inventering hos branschen avseende DNAPL i ber

Spreading of creosote in soil from railroad sleepers: Literature review

(1) Kreosot; (2) Kreosot i mark vid banverksområden; (3) Nedbrytning och omvandling av kreosotkomponenter; (4) Utlakning av kreosot från impregnerat tr