Stor förekomst av PFAS i biofilter för dagvattenrening

2024-10-11 Slussen Building Services

https://slussen.azureedge.net/image/353/ali.jpg
Ali Beryani, doktorand inom VA-teknik vid Luleå tekniska universitet, som har Sveriges största forskargrupp inom VA-teknik.

Forskare inom VA-teknik vid Luleå tekniska universitet har i samarbete med forskare vid Ohio State University och byggföretaget NCC genomfört en stor undersökning av förekomst, koncentration och utbredning av PFAS i urbana biofilteranläggningar för rening av dagvatten. Den här typen av reningsanläggning ökar över hela världen i samband med att nya industri- och bostadsområden planeras i våra städer, och frågan om underhåll blir allt viktigare.

– Vi har hittat betydande mängder PFAS i de flesta biofilteranläggningar som vi har studerat. Till skillnad från till exempel metaller som fångas upp relativt högt upp i biofilteranläggningarna, så var PFAS spridd oregelbundet i samtliga filterlager genom reningsanläggningarna, även längst ner i filtermaterial som sällan byts ut vid underhåll. De här resultaten kan få stor betydelse för förståelse av reningsprocesser och framtida drift och underhåll av biofilteranläggningar, säger Ali Beryani, doktorand inom VA-teknik vid Luleå tekniska universitet.

Studien är publicerad i den högt ansedda tidskriften Environmental Science & Technology som ges ut av ACS (American Chemical Society). Occurrence, Concentration, and Distribution of 35 PFASs and Their Precursors Retained in 20 Stormwater BiofiltersLänk till annan webbplats.

Biofilteranläggnngar ökar i världen

Reningsanläggningar med dagvattenbiofilter ökar över hela världen, inte minst i Sverige, där vi nu har tusentals sådana anläggningar, så intresset för hur drift och underhåll ska bedrivas av anläggningarna ökar. Dessa biofilter har ju som uppgift att filtrera olika föroreningar, men trollar inte bort dem. Föroreningarna stannar kvar i reningsfiltren som måste underhållas och bytas ut. Biofiltren har en konstruktion som bygger på samma princip världen över. Därför är studiens resultat applicerbart i de flesta länder.

Ytterst få vetenskapliga långtidsstudier är gjorda på biofilteranläggningar i världen, och inte på ett så stort antal i urban miljö som i den här studien. Forskarna har undersökt 20 biofilteranläggningar som har varit i bruk i 8–16 år, i Ohio, Michigan och Kentucky. I USA finns möjligheten till en sådan långtidsstudie eftersom landet är föregångare inom biofilteranläggningar för rening av dagvatten. Att dessutom undersöka förekomst och koncentration av 35 PFAS och deras prekursorer (kemiska PFAS-föreningar som genom en kemisk reaktion kan ge upphov till en annan PFAS-förening som enklare kan analyseras) i anläggningarna, gör studien unik. Inga kända punktkällor för PFAS-utsläpp fanns i avrinningsområdena till reningsanläggningarna som ingick i studien. Uppmätt PFAS kom därför med vanligt urbant dagvatten.

I biofilteranläggningar filtreras dagvattnet genom filtermaterial som huvudsakligen består av jord- och/eller sandlager som kan vara upp till en meter tjockt. I botten ligger dränering som samlar upp det renade vattnet som sedan släpps till ledningsnät och vidare ut till sjöar och andra vattendrag. Utan biofilter avleds orenat dagvattnet direkt till samma vatten där vi badar, fiskar och tar vårt dricksvatten. På de flesta metaller fungerar biofilter oftast väldigt bra. Anläggningarna är däremot inte byggda för att rena vatten från PFAS, eftersom förekomsten av PFAS i dagvatten uppmärksammats först på senare år. Idag vet man dock att PFAS finns i dagvatten och därmed också i dessa reningsanläggningar. Men hur är förekomst, koncentration och utbredning av PFAS i biofiltren?

Stor mängd PFAS i biofiltren

När det gäller föroreningar som metaller från till exempel vägtrafik ser forskarna i studien att den största mängden hamnar högst upp, i de översta tio centimetrarna av filtermaterialet, vilket var väntat. Det skulle kunna betyda att det räcker med att ta bort dessa tio centimeter när man underhåller anläggningen och byter reningslager, för att kunna behålla 90 procent av biofilrets funktion. Men PFAS uppvisar ett annat mönster. Forskarna i studien har sett att det finns en betydande mängd PFAS i biofiltren och att PFAS fördelas mycket mer ojämnt i filtermaterialet än andra föroreningar. PFAS förekommer i samtliga lager, även längst ner. Många av PFAS-ämnena är mer vattenlösliga, så kallade hydrofila föroreningar. Dessa absorberas inte lika lätt eller inte alls av filtermaterialet. I studien har forskarna även använt en ny metod för den här typen av studier, TOP Assay oxidation, för att påvisa olika och fler typer av det mycket höga antalet PFAS föroreningar.

– I de biofilteranläggningar vi undersökt hittade vi både kortkedjiga och långkedjiga PFAS i sedimenten. Långkedjiga PFAS är särskilt oroande på grund av deras mycket långa halveringstid, högre toxicitet samt risken för bioackumulering. Däremot är de kortkedjiga molekylerna mindre giftiga men mer lättlösliga och rörliga i vattenmiljöer, säger Ali Beryani.

Från byggföretaget NCC har industridoktoranden Robert Furén medverkat i studien, inte minst eftersom drift och underhåll av biofilteranläggningar får allt större betydelse i och med att antalet reningsanläggningar av den typen ökar, när nya detaljplaner tas fram i våra städer.

– Det översta lagret i en biofilteranläggning brukar idag tas bort i samband med större underhåll för att återställa infiltration och minska risk för läckage och spridning av föroreningar. Vår studie indikerar att det på lång sikt inte räcker med att bara ta bort det här övre lagret med tanke på förekomsten av mer lättlösliga organiska ämnen, till exempel vissa PFAS. Resultaten visar även på vikten av att deponera sand och jordlager från biofilteranläggningarna på ett säkert sätt, säger Robert Furén.

PFAS är en så kallad evighetskemikalie

Förekomsten av PFAS i samhället är ett stort problem med skadliga effekter på miljö och människors hälsa. PFAS bryts ned mycket långsamt och är så kallade ”evighetskemikalier”. Men även deras höga löslighet och rörlighet i vattenmiljöer bidrar till att de cirkulerar länge i vattenmiljöer. Flera stater i Amerika och även EU har listat ett antal PFAS som man vill förbjuda eller begränsa. Trots detta kommer dessa ämnen att hittas i miljön lång tid framöver på grund av deras långsamma nedbrytning.

Studien finansierades av Naturvårdsverket, Vinnova genom Drizzle, Svenska byggbranschens utvecklingsfond, SBUF, samt NCC.

Utifrån resultaten från denna studie kommer forskargruppen VA-teknik på Luleå tekniska universitet fortsätta att undersöka PFAS i dagvatten och deras rening i biofilteranläggningar, bland annat i en studie i samarbete med Växjö kommun och Naturvårdsverket, Reningar av organiska föroreningar i dagvattenbiofilter med och utan tillsats av biokol.Länk till annan webbplats.

Källa: Luleå tekniska universitet


 Dela     Tillbaka  

Ny teknik får växthus att blomstra i Norrland

2024-10-14

En ny teknik utvecklad vid Högskolan i Gävle gör växthus mer effektiva och energisnåla.


Värme Energieffektivisering Utbildning & FoU

Misstänkt sabotage i vattentorn

2024-10-14

Polisen utreder ett misstänkt sabotage mot vattentornet i Bollnäs och invånarna i delar av kommunen uppmanas koka sitt dricksvatten, rapporterar Radio P4 Gävleborg.


Vatten & avlopp (yttre VA) Brand & säkerhet

ExpoVA till norra Sverige

2024-10-14

22-25 oktober besöker ExpoVA i tur och ordning Luleå, Umeå, Örnsköldsvik och Sundsvall med inte mindre än 25 utställare som visar det senaste inom VA-tekniken. Det bjuds även på en intressant morgonföreläsning.


Vatten & avlopp (yttre VA)

PFAS-drabbade ställer krav på Försvarsmakten

2024-10-10

PFAS-föreningen som företräder de drabbade av PFAS-föroreningar av brandsläckningsskum i Kallinge fick rätt i Högsta domstolen, men ännu har inga pengar kommit. Nu ställer föreningen krav på Försvarsmakten, rapporterar tv4.se.


Vatten & avlopp (yttre VA)

VA-taxorna rusar

2024-10-09

Taxorna för vatten och avlopp fortsätter att öka kraftigt och flera kommuner har senaste året höjt med över 50 %. Det visar den årliga Nils Holgersson-rapporten.


Vatten & avlopp (yttre VA) Utbildning & FoU

Stora Inneklimatpriset - Förslagslådan öppen!

2024-10-08

Nu är förslagslådan för den 24:e upplagan av prestigefyllda och traditionstyngda Stora Inneklimatpriset öppen. Missa inte att lämna ditt förslag på din vinnare!


Ventilation Värme Kyla

775 miljoner till framtidens elsystem

2024-10-08

Nu tillför Energimyndigheten 775 miljoner kronor till forsknings- och innovationsprogrammet Framtidens elsystem, med fokus på fossilfri elproduktion, elanvändning och framtidens elnät.


El Utbildning & FoU

Geoenergieliten samlades i Nynäshamn

2024-10-07

Slussen.biz fanns på plats på elfte upplagan av Geoenergidagen som arrangerades i Nynäshamn.


Värme Kyla El Energieffektivisering Geoenergi Solvärme & solenergi Utbildning & FoU

Ny Profil på Slussen.biz

2024-10-07

Slussen.biz har träffat en Profil som är vd för en branschorganisation med stor betydelse för klimatomställningen, örebroare och sommargotlänning.


Allmän Profilen