Lokaliseringens betydelse vid deponering av avfall på stort djup
Ett exempel med slutförvar för kvicksilverhaltigt avfall
KvicksilverDjupförvarLokaliseringGruvaBerggrundens egenskaperHydrogeologiGrundvattenVattenbalansFlödesvägGenombrottstidFörorening
Av de många olika ämnen som används i vårt samhälle kan vissa klassas som miljöskadliga och farliga. Metallen kvicksilver är ett av de allra farligaste gifterna i vår miljö. Beslut har fattats att all användning av kvicksilver ska avvecklas och det kvicksilver som finns i omlopp behöver bortskaffas på bästa sätt så att risker för miljö och människors hälsa minimeras. Det säkraste alternativet för ett slutförvar av kvicksilver anses vara en djupt bergdeponi. Möjligheten finns då att använda sig av befintliga anläggningar såsom till exempel en gruva, som påtalas av Naturvårdsverket i deras rapport ?Slutförvar av kvicksilver?. Syftet med detta examensarbete är att belysa vilka lokaliseringsfaktorer som påverkar funktionen hos ett djupförvar, främst ur ett hydrogeologiskt perspektiv. I ?Slutförvar av kvicksilver? anges inga direkta krav som en lokalisering av ett djupförvar måste uppfylla, i stället ska helhetslösningen hos varje eventuell plats bedömas. För att kunna se på helhetslösningen för ett konkret exempel studeras i detta arbete Boliden Mineral AB:s planerade djupförvar för kvicksilverhaltigt avfall och dess två möjliga lokaliseringar. Boliden Mineral AB har stora mängder kvicksilverhaltigt avfall lagrat vid sitt smältverk på Rönnskär, de har också tillgång till befintliga gruvor, kunskap om och tekniken för att bygga anläggningar djupt i berggrunden. Det huvudsakliga alternativ som utreds av Boliden är att anlägga djup¬förvaret i berggrunden under Rönnskär som ligger vid Skellefteälvens mynning. Det andra alternativet är att utnyttja den befintliga logistiska struktur som finns vid gruvan vid Åkulla, strax nordväst om samhället Boliden, där det finns planer på att bryta en ny malmfyndighet. Det bästa alternativet är det alternativ som medför minst påverkan på miljö och människor. Förvarets påverkan på miljön beror dels på storleken på utläckaget av farliga ämnen och dels på miljöns känslighet just där utsläppet tränger upp till markytan. Kvicksilvret lakas ut ur avfallet av grundvatten som tränger genom förvaret och följer sedan grundvattenflödet tills det tränger upp till markytan och når biosfären. Var någonstans det förorenade grundvattnet når biosfären, avgörs av grundvattnets flödesväg som i sin tur är beroende av den hydrauliska konduktiviteten och den hydrauliska gradienten. När det förorenade grundvattnet når biosfären beror på flödesvägens längd och grundvattnets hastighet, som även den är beroende av den hydrauliska konduktiviteten och den hydrauliska gradienten. För att till sist få reda på hur stor negativ effekt det förorenade grundvattnet har behöver man känna till vilken koncentration av kvicksilver som grundvattnet har och hur känslig miljön är där vattnet når markytan. Hur stor effekt föroreningen får beror till stor del på hur mycket det förorenade vattnet späds ut när det når markytan. Tränger det förorenade grundvattnet upp i ett litet vattendrag i en känslig biotop blir skadorna större än om det tränger upp i en stor älv eller hav där den stora utspädningen gör koncentrationen av kvicksilver mycket lägre. Den hydrauliska konduktiviteten för berggrunden är beroende av bergarten, djupet och förekomsten av sprickzoner. Utförda tester visar på att den hydrauliska konduktiviteten är lägre än genomsnittet för Västerbotten för båda de alternativa lokaliseringarna men allra lägst hydraulisk konduktivitet har Åkulla. Den hydrauliska gradienten är hög vid inlandslokalen Åkulla men låg vid kustlokalen Rönnskär. Dessa faktorer medför en flödesvägslängd från det planerade förvaret vid Åkulla på ca 1 km och från Rönnskär på ca 400 m, samt att det tar grundvattnet mellan 1 000 - 10 000 år eller 1 000 - 15 000 år att nå biosfären från Åkulla respektive Rönnskär. Efter så lång tid kommer landhöjningen och klimatförändringar att ha förändrat vissa förhållanden i området. Framförallt kommer landhöjningen att påverka den hydrauliska gradienten vid Rönnskär och därmed höja grundvattenflödet genom förvaret vid den lokaliseringen. För exemplet Åkulla har grundvattenflödet genom förvaret beräknats till 1 500 - 7 500 liter per år och med koncentrationen 0,012 mg kvicksilver per liter lakvatten fås då ett totalt utsläpp på 20 ? 90 mg kvicksilver per år. För Rönnskär med det lite högre flödet på 2 500 ? 12 000 liter per år och samma koncentration blir det totala utsläppet av kvicksilver 30 ? 140 mg per år. Samt efter hänsyn tagen till landhöjningen under 3 000 år har grundvattenflödet uppskattats till mellan 70 ? 350 mg kvicksilver per år. Då ett förorenat grundvatten från alternativet vid Åkulla tränger upp i sjön Stavträsket späds det ut mellan 400 000 och 2 100 000 gånger och medför en tillskottskoncentration av kvicksilver i Stavträsket mellan 5,6?10-6 och 2,8?10-5 µg kvicksilver per liter. Ett förorenat grundvatten från ett förvar under Rönnskär tränger upp vid Skellefteälvens mynning som har en mycket högre vattenföring än Stavträsket. Utspädningen där uppgår till mellan 2?108 och 9?108 gånger och medför en tillskottskoncentration till Bottenviken mellan 1,4?10-8 och 7,0?10-8 µg kvicksilver per liter. Jämfört med bakgrundshalterna i Stavträsket, < 5?10-3 µg kvicksilver per liter, och Bottenviken, 1,3?10-2 µg kvicksilver per liter, är dessa tillskottshalter försumbara. Påverkan av ett djupförvar på det lokala grundvattnet är i princip otvetydig oavsett lokalisering. Vid en inlandslokalisering kommer emellertid alltid det påverkade grundvattnet att få ett relativt begränsat utströmningsområde i terrängen vilket innebär en begränsad utspädningsmöjlighet och därmed en risk för alltför höga koncentrationer av de potentiellt skad¬liga ämnen i vattentäkter inom dessa utströmningsområden och kanske till och med i de ytvatten som berörs. Vid en kustlokalisering sker utströmningen i mer direkt anslutning till ytvattenrecipienten som generellt har en större tålighet än de små ytvattenrecipienter som gäller vid inlandslokalisering.