LKAB orsakar stora utsläpp i Rakkuribäcken Kiruna

Åtgärda utsläppen i Rakkuribäcken!

 Kortfattad problematik

LKAB har en sedimentdamm och en klarningssjö som ligger vid Rakkuribäcken. Genom dessa släpper de ut flera olika basiska ämnen, bland annat odetonerat sprängämne som innehåller olika salter. Alla dessa ämnen påverkar miljön i vattnet, och flera av dem bidrar även till övergödning. Man kan se tydliga tecken på att bäcken är övergödd. Ett exempel är att syretillgången är sämre än i andra fjällvattendrag. Dålig syretillgång är ett tydligt tecken på att vattnet är övergött.

Växtligheten är ovanligt tät och bestånden av en del arter (vattendjur och växter) är onormalt höga.

Alla dessa faktorer visar att Rakkuribäcken är förorenad. Inte nog med att området kring Rakkuribäcken har påverkats av LKAB:s utsläpp, utan detta vatten sprids vidare en lång väg, ända ut till Kalix älv. Älvsvattnet fortsätter sedan ut mot Östersjön, som vi alla vet är ett väldigt förorenat hav.

Sedimentdammen och klarningssjön är ett reningssystem som LKAB i dagsläget använder. Trots denna anläggning sprids alldeles för mycket ämnen ut i bäcken.

Skriv på för stopp med fler gruvor i Norrbotten!

http://namninsamling.se/index.php?sida=2&nid=6468#.UUQ7AhdFWAg

Lösning

Som vi berättat så är Rakkuribäcken övergödd och visar även tydliga tecken på detta, så som minskad syrehalt och ökad konduktivitet. Vattnet från bäcken sprider sig sedan vidare mot Östersjön och rinner ut, i det redan förorenade, havet. LKAB har stor miljöpåverkan på miljön runt omkring Kiruna och där med Rakkuribäcken. LKAB släpper ut stora mängder av salter som löser sig i vattnet och bidrar då till högre konduktivitet. Hög konduktivitet är ett tecken på att vattnet är förorenat vilket inte är bra för organismerna som lever i vattnet och runt omkring. Odetonerat sprängämne innehåller kväve som bidrar till övergödningen av bäcken. LKAB släpper ut en stor mängd med sprängämnen och därmed medverkar i övergödningen. LKAB är medvetna om att Rakkuribäcken får ta mycket stryk av ämnena som släpps ut och de har försökt att minska utsläppen med hjälp av en sedimenteringsdamm och en klarningssjö. Dock räcker denna åtgärd inte till och bäcken blir mer och mer förorenad och övergödd. Ett reningsverk som renar vattnet med hjälp av omvänd osmos. Denna metod används oftast för att rena vatten så att det blir drickbart. Vattnet i Rakkuribäcken behöver inte bli drickbart, men att minska ämnena som bidrar till föroreningen och övergödningen är oerhört viktigt då vi måste vara rädd om vår dyrbara natur vi har här uppe i Norrland.
Osmos är ett fenomen som inträffar om ett halvgenomträngligt filter skiljer två lösningar med olika koncentrationer av lösta ämnen, t.ex. salter. Vätskorna vill uppnå jämvikt, alltså att koncentrationen är lika genom båda lösningarna. Det halvgenomträngliga filtret släpper endast genom små molekyler vilket gör att vattnet kan skapa jämvikt av koncentrationerna. Omvänd osmos är motsatsen till vanlig osmos. I omvänd osmos trycker man det förorenade vattnet genom det halvgenomträngliga filtret. I samband med detta stannar föroreningarna och salterna på ena sidan av filtret, medan det rena vattnet forsar genom filtret och ut på andra sidan.
Omvänd osmos är dock en dyr process, då anläggningen är dyr och filtret kostar mycket att anskaffa och sköta. Dock så anser vi att det helt klart är en nödvändig åtgärd!

Bilaga 1

Fördjupad problematik, övergödning

Vad är övergödning?

Övergödning i vatten är ett fenomen som medför att produktionen av växter och alger blir mycket större än tidigare. Men kan se tecken på övergödning till exempel genom att titta på bältena av stora växter vid stränderna. Om det finns väldigt mycket växter som gynnas av höga halter mineralnäring, är vattnet troligtvis övergött. Tillförsel av begränsande näringsämnen gör att vissa växter tillväxer snabbare och blir fler eller större. När mängden växter ökar i en sjö, minskar även syrehalten i vattnet. Detta beror på att mängden biomassa har ökat (mängden organiskt material), alltså att mängden döda växter och djur som sjunker ner till botten har ökat. På botten av en sjö eller ett vattendrag tar nedbrytningsbakterier hand om de döda organismerna. Dessa nedbrytare kräver syre och när mängden döda växter ökar, ökar även behovet av syre vilket i sin tur leder till lägre syrehalter. När syrehalten blir lägre blir nedbrytningen mindre effektiv. På så vis bidrar övergödning till syrebrist i vattenmiljöer. Syrebristen i sjöar och vattendrag leder till fiskdöd och dålig lukt, eftersom det bildas svavelväten (vätesulfid) och detta är ett kraftigt gift för många arter.

Många arter klarar inte de besvärligare förhållanden som övergödning ger. Andra klarar sig bättre och slipper konkurrens om födan. De som missgynnas dör oftast inte direkt utan kämpar mot syrgasbrist eller svavelväte, ökad födobrist, eller sämre förutsättningar att hitta födan. De stressade individerna får mindre energi kvar för tillväxt och reproduktion, och blir på sikt allt färre. Ju färre arter av växter, desto sämre födomöjligheter för växtätare. Därmed kan det bli färre arter av rovlevande smådjur, samt fiskar och fåglar som lever på smådjur. En kraftig övergödning minskar alltså efterhand antalet arter (men det blir ofta fler individer av varje art). Därmed minskar den biologiska mångfalden, vilket även gäller på gen- och ekosystemnivå.

I Rakkuribäcken kan man se tecken på att vissa arter gynnas mer än andra, bestånden av fjädermygglarver är höga och dessa trivs i mer näringsrika vatten.

I sötvatten, både i rinnande vatten och sjöar, är det fosfor som är den största boven när det handlar om övergödning, men även nitrater påverkar vattenmiljön. Fosfater som släpps ut i vattnet bidrar till att det blir övergött. Egentligen är det inte själva ämnena fosfor och kväve som är farliga för vattenmiljön, utan det är den ökade biomassan som utsläpp fosfor och kväve leder till är det största problemet.

Sedan 1960-talet har man använt kemisk rening i avloppsreningsverk för att minska utsläppen av fosfater, metoden går ut på att man tillsätter en kemikalie som gör att fosfaterna bildar en olöslig fällning som går att skilja från vattnet. På så sätt har mängden fosfater i vatten minskat, men det släpps fortfarande ut fosfor direkt från åkrar.

Som man förstår är övergödning inte något att föredra i vattendrag. Därför anser vi att det är viktigt att Rakkuribäcken renas från salter och andra ämnen som bidrar till övergödningen. LKAB, som vi vet släpper ut odetonerat sprängämne är den största miljötjuven i Rakkuribäcken och detta måste åtgärdas.

Bästa blogg 2012

Bilaga 2

Fördjupad lösning och alternativ lösning

Som vi berättat så är Rakkuribäcken övergödd och förorenad. Anledningen till detta var bland annat LKABs utsläpp av odetonerat sprängämne och olika salter. Lösningen vi har till detta dilemma är ett reningsverk som använder omvänd osmos för att rena vattnet från de skadliga ämnena.


Alla vätskor vill uppnå en jämn fördelning av lösta ämnen. Om man t.ex. löser strösocker i vatten, så tar det inte lång tid innan sockermolekylerna är jämnt fördelade genom hela lösningen. Denna process kallas för diffusion. Dock måste man ha ett cirkulationssystem som rör om lösningen. Osmos är ett fenomen som uppstår när två lösningar skiljs åt med hjälp av ett halvgenomträngligt membran.

Bilden ovan visar två lösningar med olika koncentrationer. Den vänstra sidan av kolven har lägre koncentration av ett ämne än vad den högra sidan har. Membranet som skiljer de två lösningarna åt kallas också semipermeabelt membran. Vissa semipermeabla membran släpper igenom större molekyler än vatten, men det finns också membran som släpper igenom molekyler som är mindre än vatten. Som sagt så vill de båda vätskorna uppnå en jämn koncentration, alltså att koncentrationen är den samma genom hela kolven. Processen går till så att vattenmolekylerna diffunderar, från den vänstra sidan av kolven, genom membranet och vidare till den högra sidan av kolven. Anledningen till diffusionen är det osmotiska trycket som skapas i kolven. Som bilden visar så ökar volymen av vatten på den högra sidan, vilket medför att koncentrationen i den högra lösningen blir lägre och där med har de två lösningarna samma koncentration. Denna balans som skapats genom kolven, kallar för osmosbalans.

Omvänd osmos är i sin tur alltså motsatsen till vanlig osmos. Istället för att vattenmolekylerna strävar efter att späda ut den lösning som har högre koncentration, så vill vattenmolekylerna vandra mot den lösning som har lägre koncentration av det lösta ämnet. I samband med detta så förblir alla andra ämnen, förutom vatten, på andra sidan av det semipermeabela membranet. Förutsättningen för att omvänd osmos ska kunna fungera är att vattenmolekylerna måste pressas genom membranet under högt tryck, då vattenmolekylerna automatiskt inte kommer att vandra till lösningen med lägre koncentration. Trycket som pressar vattenmolekylerna mot lösningen med lägre koncentration måste vara högre än det osmotiska trycket.

Alternativ lösning

Vår huvudlösning på miljöproblemen i Rakkuribäcken är att LKAB ska bygga ett reningsverk som använder sig av omvänd osmos. Dock vet vi att denna metod kan vara väldigt kostsam. Omvänd osmos är vår bästa lösning, men då den är väldigt dyr har vi även funderat ut en alternativ lösning.

Ett exempel på alternativ lösning är att använda sig av elektrolys. Vid elektrolys ansluts en strömkälla till två elektroder som placeras i en elektrolytlösning, alltså en lösning med elektrisk ledningsförmåga. Elektrolytlösningen kan exempelvis innehålla lösta salter, alltså joner av olika salter. Strömkällan är till för att driva en redoxreaktion. Elektroner skickas genom katoden (den negativa polen), då vandrar de positiva jonerna i de lösta saltet hit och reduceras. På samma sätt dras de negativa jonerna till anoden (den positiva polen) men dessa oxideras istället (reduktion+oxidation → redox). Elektrolys används på så vis för att sönderdela salter och samtidigt minska koncentrationen av saltjoner i elektrolytlösningen. Vanligtvis brukar man prata om elektrolys av vatten, då är elektrolytlösningen endast vanligt vatten, men denna lösning kan varieras beroende på vilka olika ämnen man vill åtskilja.

Denna metod är i teorin ett bra sätt att föra bort saltjoner från en lösning och det skulle även kunna fungera i praktiken, dock i mycket större skala. Med utbildade kemister till hjälp skulle detta kunna vara genomförbart. Dessutom är detta troligtvis en mycket billigare metod än omvänd osmos.

Det negativa med elektrolys är förstås att det kräver mycket elektricitet, vilket gör att energiförbrukningen skulle öka och detta är inte optimalt ur ett miljöperspektiv.

Vi tycket dock att problemen i Rakkuribäcken och området runt omkring är så pass stora att de är viktiga att åtgärda och lägga mer energi och pengar på. Om vår huvudlösning med omvänd osmos skulle vara allt för dyr, kan elektrolys vara en alternativ lösning.

Bilaga3 Tabellvärden från Rakkuribäcken

Detta är en tabell över olika mätvärden som elever från Hjalmar Lundbohmsskolan har utfört i Rakkuribäcken under åren 1997-2011.

pH

pH är ett mått på vattnets surhetsgrad och vid övergödning brukar pH ligga lite över pH 7, som är neutralt. Tittar man på pH ser man att dessa värden har legat på en rätt stabil nivå genom åren. Vi har dock själva utfört mätningar i Rakkuribäcken för tre år sedan, år 2009, och de flesta grupper fick då ett något basiskt pH-värde. Ett basiskt pH-värde innebär att det finns något eller några ämnen i bäcken som höjer pH-värdet. Ett exempel på ämnen som höjer pH-värdet är lösta alkalisalter. Varifrån dessa salter kommer är inte helt klart, då det kan komma naturligt från bergarter, men vi vet dock att LKAB släpper ut en del basiska salter. Ett högre pH-värde än 7 är ofta ett tecken på att vattnet är övergött, vilket Rakkuribäcken är.

Bästa blogg 2012 008

Konduktivitet

Konduktivitet (elektrisk ledningsförmåga) är ett mått på den totala halten lösta salter i vattnet.De ämnen som vanligen bidrar mest till ökad konduktivitet i sötvatten är kalcium, magnesium, natrium, kalium, klorid, sulfat och vätekarbonat. Konduktiviteten kan också användas som indikation på utsläpp. Utsläppsvatten från reningsverk har ofta höga salthalter. Vi vet att det vatten som LKAB släpper ut i Rakkuribäcken innehåller olika salter av de ovannämnda ämnena.
Vatten med hög salthalt är tyngre (har högre densitet) än saltfattigt vatten. Om inte vattnet omblandas kommer därför det saltrika vattnet att inlagras på botten av sjöar och vattendrag.

Det finns en naturlig mängd salter i vattendrag, men när det tillförs mer salter och konduktiviteten ökar, leder detta ofta till försämrad vattenmiljö. Många vattenlevande växter och djur påverkas, eftersom en del salter leder till förändrat pH-värde, ett exempel är alakalisalter (salter av natrium och kalium) som ger ett högre pH-värde. Ett högre pH-värde kan ofta kopplas ihop med övergödning.

Konduktivitetsvärden över 40mS/m är missgynnar de vattenlevande organismerna, de allra flesta arter trivs inte alls i vatten med så höga konduktivitetsvärden. I Rakkuribäcken ligger konduktivitetsvärdena kring 100 mS/m, vilket är mycket högre än vad som är bra för vattenlivet. Detta är en av orsakerna till att Rakkuribäckens bestånd av olika arter ser ut som de gör och att vissa arter gynnas mer än andra.

Alkalinitet

Alkalinitet är ett mått på vattnets förmåga att tåla tillskott av oxoniumjoner (vätejoner) utan att reagera med en pH-sänkning, det vill säga ett mått på vattnets förmåga att buffra sig. Man kan på detta vis bestämma hur känslig ett vattendrag är för försurning och det ger även ett bättre mått på hur förorenad vattnet är jämfört med pH. Alkalinitet mäts i enheten milliekvivalenter per liter, vilket motsvarar antalet millimol elektroner (e) per liter. Alkaliniteten i Rakkuribäcken har legat mellan 0,9 och 1,2 mekv/l. Det här säger att ph ligger lite över neutrala värden, alltså att bäcken är något basisk. Högt pH betyder som vi vet att det är höga halter av närsalter och gödningsämnen vilket i sin tur kan leda till övergödning.

Hårdhet

Vattenhårdhet är ett mått på hur mycket mineraler det finns i vattnet. De mineraler man främst syftar på är kalciumjoner och i andra hand magnesiumjoner. Ju högre hårdhet, desto mer av dessa joner förekommer i vattnet. Hårdheten anges i de tyska hårdhetsgraderna °dH, där 1°dH motsvarar 10 mg kalciumoxid, som är en typ av salt, (CaO/kalk) per liter vatten. Kalk är ett ämne som vi vet motverkar låga pH-värden. Vattnets hårdhet finns i tre grader – mjukt vatten, medelhårt vatten och hårt vatten. Hårt vatten ligger mellan 14 – 20°dH. Som vi ser i tabellvärdena ovan ligger hårdheten på drygt 20°dH vilket säger att det är ett hårt vatten. Som jag tidigare nämnt betyder hårt vatten med kalcium- och magnesiumjoner som ofta bildar salter. Detta är ytterligare ett bevis på att vattnet i Rakkuribäcken är förorenat och övergött. Då kalk motverkar sura pH-värden bör alltså pH-värdet i bäcken vara något basiskt för att detta ska stämma, vilket det också är.

Syrehalt

En normal syrehalt i sjövattendrag ska ligga på ungefär 80-90%. Här ser man klart och tydligt att syrehalten i Rakkuribäcken inte håller måttet. En av konsekvenserna till övergödning är just lägre syrehalt. Detta beror som sagt på att de ned brytande bakterierna kräver stora mängder syre när de bryter ner de organiska ämnena som faller till botten. Detta blir en ond cirkel. Desto mer näringsämnen som tillförs till vattnet, desto mer djur och växter produceras (vissa arter). Det här betyder även att det blir mer och mer organiskt material för ned-brytarna att ta hand om och syrehalten blir då ännu mindre.

Lämna en kommentar

Kommentera

Denna webbplats använder Akismet för att minska skräppost. Lär dig hur din kommentardata bearbetas.