.

1. Nedbrytning av
petroleumföreningar
Hinner du äta upp lilla mikrob?
Lotta Hallbeck
Microbial Analytics Sweden AB

2.  Bergrum i bruk – avvecklade bergrum
 Kort om geomikrobiologi
 Historia 1994 – 2004
De viktigaste resultaten
 Nutid 2011 – 2014
Beskrivning av anläggningarna
Otterbäcken, Asphyttan och Skattkärr
 Slutsatser
Innehåll

3. Bergrum i bruk
Avsänkningstratt
Sprickor Groundwater
Petroleum
produkt
Syrefri miljö
Vattenbädd

4. Grundvattennivå
Groundwater
Sprickor
Tömd anläggning
Petroleum
produkt
Syrefri miljö
Grundvatten

5. Historia
Fråga 1:
Hur långt från bergrummet har
petroleumprodukten spridits?
Inledande undersökningar hade visat att den
spridit sig 50 m in i bergväggen.
Svar:
Noggrann borrning med triple-tube och analys av
diesel i sprickor och bergmatris visade att så inte
var fallet. Vanlig borrning drar med sig petroleum
in i berget och kontaminerar de kommande
proverna.

6. Jämförelse mellan fördelningen av alkaner
Borrkärna
Spricka
Ytprov
Bergprov
i yt- och bergprover
Halt mg/kg
1200
1000
800
600
400
200
0
C10
C12
C14
C16
C18
C20
Ytprov
C22
C24
Bergprov
Ämne (n-alkan)

7. Historia fortsättning
Fråga 2:
Pågår det mikrobiell nedbrytning av
petroleumprodukt i sprickor?
Svar:
Ja, det gör det. Det är mikroorganismer som
andas med sulfat och oxiderat järn som kan
bryta ner kolväten – om det finns rätt
förutsättningar.

8. Monomerer
Hydrolys
Hydrolys
CO2
CH4
Acetat
Fermenterande
bakterier
H2 + CO2
O2 H2O
2- S2-
H2 + CO2
Acetat
NO-
3 N2
Mn4+
Mn2+
Fe3+ Fe2+
SO4
S0 S2-
Aeroba bakterier
Denitrifierande
bakterier
Mangan
reducerande
bakterier
Järnreducerande
bakterier
Sulfat-reducerande
bakterier
Svavel
reducerande
bakterier
Metanogener
Acetogena
bakterier
Organiska
polymerer
Oligo- och
monomerer
Organiska
syror, alkoholer
Syntrofa bakterier
CO2
CO2
CO2
CO2
CO2

9. Nedbrytningplym i poröst medium
Sulfat
Källa
I sprickor i granit
Kontamination
O2
NO3
−
Anaeroba
mikroorganismer
Metanproduktion
Fe3+/
Mn4+
Järnrika
mineraler
Flödesriktning
(Lorén et al. ES&T 35:374-378)
SO4
2−

10. Indikatorer på nedbrytning av
kolväten i syrefritt grundvatten och
bergsprickor
 Många sulfatreducerande bakterier
 Högt totalantal av bakterier
 Detektion av nedbrytningsprodukter
 Signifikanta koncentrationer av Fe2+ och S2-
 Mikrob-DNA sekvenser grupperar sig med
DNA från andra kolvätekontaminerade
områden
Murjek
Ludvika
Sala
Blädinge

11. Nutid – 20 år från start
Kan man i ett bergrum
 bedöma de rådande förutsättningarna för
nedbrytning?
 bedöma nedbrytningshastigheten av
petroleum?
 accelerera nedbrytningen?

12. Undersökning av 3 anläggningar
Otterbäcken Asphyttan Skattkärr

13. Otterbäcken Asphyttan Skattkärr
5E+06
5E+05
5E+04
5E+03
5E+02
5E+01
Aeroba
CHAB - culturable
heterotrophic aerobic
bacteria
Nära Vänern
Produkt på ytan
Anaeroba mikrober
NRB, IRB, SRB
Anaeroba
NRB – nitrate-reducin bacteria
IRB – iron-reducing
SRB – sulphate reducing bacteria
Högt beläget
Produkt på ytan
Sanerat
Färre anaeroba mikrober
CHAB (mL-1)
TNC (mL-1)
NRB (mL-1)
IRB (mL-1)
SRB (mL-1 Otterbäcken 2 m Otterbäcken 10 m Otterbäcken 22 m )
5E+06
5E+05
5E+04
5E+03
5E+02
5E+01
5E+00
5E+06
5E+05
5E+04
5E+03
5E+02
5E+01
Luftat
Produkt på ytan
Flest nitratandande mikrober
NRB
CHAB (mL-1)
TNC (mL-1)
NRB (mL-1)
IRB (mL-1)
Asphyttan 2 m Asphyttan 10 m Asphyttan 22 m SRB (mL-1)
5E+00
CHAB (mL-1)
TNC (mL-1)
NRB (mL-1)
IRB (mL-1)
Skattkärr 2 m Skattkärr 10 m Skattkärr 22 m SRB (mL-1)
5E+00
Otterbäcken Asphyttan Skattkärr

14. Otterbäcken Asphyttan Skattkärr
Kemiska och fysikaliska parametrar
Otterbäcken
Asphyttan
Skattkärr
6.5 7.0 7.5 8.0 8.5
pH
0
5
10
15
20
25
Depth (m)
Otterbäcken
Asphyttan
Skattkärr
-200 0 200 400
Eh (mV)
0
5
10
15
20
Depth (m)
Otterbäcken
Asphyttan
Skattkärr
-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8
O2 (mg L-1)
0
5
10
15
20
Depth (m)
Otterbäcken
Asphyttan
Skattkärr
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Conductivity (μS cm -1)
0
5
10
15
20
Depth (m)

15. Kolväten och nedbrytningsprodukter
Otterbäcken
Asphyttan
Skattkärr
1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6
Alkaner C9 - C28 (mg/L)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
Djup, m
Otterbäcken
Asphyttan
Skattkärr
0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10
C fettsyror (mg/L)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
Djup (m)

16. Sammanfattning och slutsatser
• Varje anläggning är unik med avseende på
mikrobiologi och kemi
• Bedömning av nedbrytningspotential och
hastigheter måste därför göras individuellt för
varje anläggning
• Hur provtagning, provhantering, provberedning
och analys görs, avgör hur korrekt svaret
avspeglar verkligheten.

17. Hinner du äta upp lilla mikrob?
Otterbäcken (spätt 10x) Asphyttan Skattkärr
Jaa, om jag får det jag behöver från kostcirkeln. 

18. Undersökningar och laboratorieförsök är utförda på uppdrag av Statens
Oljelager och SGU.
2011 – 2014 Microbial Analytics Sweden AB
Lena Eriksson, Anders Blom, Alexandra Chukharkina, Linda Johansson,
Björn Hallbeck, Frida Ekström
1994 – 2006 Göteborgs Universitet och Chalmers Tekniska
Högskola
Katarina Abrahamsson, Tobias Ankner, Anders Lorén, Sara Lydmark,
Charlotte Eliasson, Hallgerd Eydal
Tack för er uppmärksamhet!

19. Påskyndad nedbrytning - laboratorieförsök
1. Vatten från en anläggning blandas och görs syrefritt
2. Vattnet överförs till syrefria flaskor och olika elektronacceptorer tillsätts
3. Tillväxt, förbrukning av elektronacceptorer och nedbrytning av alkaner mäts

20. Laboratorieförsök - resultat
Kolväten från
anläggningen
Kolväten
tillsatta
Otterbäcken – snabbast nedbrytning med nitrat + sulfat tillsats
Kontroll NO3
− + SO4
2−
Asphyttan – snabbast nedbrytning med nitrat + fosfat tillsats
Kontroll NO3
− + PO4
3−