Slangestjerner (<em>Amphiura sp</em>) på overflaten av forurenset sediment fra Frierfjorden. Slangestjernene graver seg ned i sedimentet slik at disken ligger 1 til 2 centimeter under sedimentoverflaten mens armene brukes til å fange næringsrike partikler på sedimentoverflaten. Slangestjernene kan opptre i tette kolonier og armene som stikker opp av bunnen slik som vist litt under midten av bildet, er populær mat for blant annet torsk. Dette er et eksempel på hvordan miljøgifter kan overføres fra forurensede sedimenter til fisk. Nå håper forskere at aktivt kull kan binde til seg forurensingen slik at den ikke tas opp i slangestjerner og andre dyr som lever i og på sedimentene. (Foto: Niva)
Slangestjerner (Amphiura sp) på overflaten av forurenset sediment fra Frierfjorden. Slangestjernene graver seg ned i sedimentet slik at disken ligger 1 til 2 centimeter under sedimentoverflaten mens armene brukes til å fange næringsrike partikler på sedimentoverflaten. Slangestjernene kan opptre i tette kolonier og armene som stikker opp av bunnen slik som vist litt under midten av bildet, er populær mat for blant annet torsk. Dette er et eksempel på hvordan miljøgifter kan overføres fra forurensede sedimenter til fisk. Nå håper forskere at aktivt kull kan binde til seg forurensingen slik at den ikke tas opp i slangestjerner og andre dyr som lever i og på sedimentene. (Foto: Niva)

Aktivt kull fjerner forurensning

De samme egenskapene som gjorde aktivt kull populært hos hjemmebryggere over det ganske land, kan nå bli utnyttet til restaurering av forurensede havner og industripåvirkede fjordområder.

Publisert

Aktivt kull er en generell betegnelse på et karbonmateriale som for det meste blir framstilt fra trekull. Materialet har et veldig høyt overflateareal; ett gram aktivt kull har en overflate på omkring 500 kvadratmeter og inneholder et stort antall bitte små porer.

Det har lenge vært kjent at aktivt kull binder til seg alle kjemiske forbindelser som er lite løselig i vann. Denne egenskapen har blitt satt stor pris på hos produsenter av hjemmebrent, siden aktivt kull er nyttig til rensing av destillat ved alkoholproduksjon.

Ny forskning viser imidlertid at kullet kan være effektivt også i kampen mot forurensede sedimenter, blant annet på bunnen av Grenlandsfjordene. Sedimenter er små partikler som blir transportert med vannet og som med tiden legger seg ned på bunnen til et lag med faste partikler.

Redusert spredning

Sedimenter ved et av forsøksfeltene på 100 meters dyp i Eidangerfjorden slik de så ut før behandling med aktivt kull. (Foto: (Foto med SPI-kamera: Bjørnar Beylich, Niva))
Sedimenter ved et av forsøksfeltene på 100 meters dyp i Eidangerfjorden slik de så ut før behandling med aktivt kull. (Foto: (Foto med SPI-kamera: Bjørnar Beylich, Niva))

– Eksperimenter på dypt vann i Grenlandsfjordene har vist at utlegging av tynne sjikt med pulverisert kull effektivt kan redusere spredning av dioksiner fra forurensede sedimenter og hindre opptak i fisk og skalldyr, sier forskningsleder Morten Schaanning ved Norsk institutt for vannforskning (Niva).

En ny rapport fra Niva, på oppdrag fra Norsk Hydro, viser lovende resultater – også for kvikksølv.

– Det beste med metoden er at en ikke behøver å ha full kontroll med tilførslene, sier Schaanning.

80 prosent lavere dioksininnhold

Forskere la ut tynne sjikt med leire iblandet aktivt kull på sjøbunnen. Dioksiner som ble tilført via partikler, flyttet seg gradvis fra de nye partiklene og over til det aktive kullet. Dermed ble dioksinene utilgjengelig for dyrene som lever i sedimentene og som er viktige byttedyr for fisk og skalldyr.

Sedimenter fra samme lokalitet som bildet over, men tatt en måned etter utlegging av et tynt sjikt med aktivt kull blandet med leire. Skalaen i bildekanten viser at sjiktet er cirka 1 millimeter tykt. Opptaket av dioksiner i børstemark eksponert i disse sedimentene inntil 4 år etter utlegging, inneholdt i gjennomsnitt 70-80 prosent mindre dioksiner enn de som ble eksponert på de ubehandlede sedimentene over. (Foto: (Foto med SPI-kamera: Bjørnar Beylich, Niva))
Sedimenter fra samme lokalitet som bildet over, men tatt en måned etter utlegging av et tynt sjikt med aktivt kull blandet med leire. Skalaen i bildekanten viser at sjiktet er cirka 1 millimeter tykt. Opptaket av dioksiner i børstemark eksponert i disse sedimentene inntil 4 år etter utlegging, inneholdt i gjennomsnitt 70-80 prosent mindre dioksiner enn de som ble eksponert på de ubehandlede sedimentene over. (Foto: (Foto med SPI-kamera: Bjørnar Beylich, Niva))

– Innholdet av dioksiner i snegl og børstemark som oppholdt seg på sedimentene som var behandlet med aktivt kull, var 75–80 prosent lavere enn i området rundt. Effekten var heller bedre enn dårligere fire år etter at eksperimentet begynte, forteller Schaanning.

Lovende for kvikksølv

Sedimenter er ofte forurenset med flere typer miljøgifter. I Grenlandsfjordene og Gunneklevfjorden – som nå er under utredning for mulige tiltak – er sedimentene forurenset av både dioksiner og kvikksølv.

– Det er derfor særdeles lovende at kullet ser ut til å kunne binde kvikksølv nesten like godt som dioksiner og andre giftige og lite nedbrytbare organiske forbindelser, sier Schaanning. 

Fordeler og ulemper

De positive resultatene fører likevel med seg noen ulemper.

– Biomangfoldet i sedimentene blir redusert, understreker Schaanning.

– Dette er viktig dersom en skulle ønske å bruke metoden på store arealer og i områder med en rik og sårbar bunnfauna.

I avgrensede, sterkt belastede områder vil slike ulemper imidlertid oppveies av fordelene ved at miljøgiftene for alltid blir begravet i sedimentene – utenfor rekkevidden av de næringskjedene som gjør at vi som mennesker kan bli eksponert via sjømat.

Felteksperimentet i Grenlandsfjordene er utført i samarbeid med forskere og doktorgradsstudenter fra Stockholms universitet og Norges Geotekniske Institutt (NGI).

Referanser:

Schaanning, Olsen og Ndungu: Beslutningsgrunnlag og tiltaksplan for forurensede sedimenter i Gunneklevfjorden. Delrapport fra Aktivitet 4. Biotilgjengelighet av kvikksølv og dioksiner i sedimenter og effekter av behandling med aktivt kull. NIVA-rapport 6796-2015.

Schaanning mfl: Thin layer capping of fjord sediments in Grenland. Chemical and biological monitoring 2009–2013. NIVA-report 6724-2014.