Effekter og erfaringer med sjødeponering av gruveavfall

1. 01
Effekter og erfaring med sjødeponering
Det er mye vi ikke vet, men sannelig – mye vi vet også !
Dr Tor Jensen
1

2. Stor variasjon i undersøkelsesomfang og karakter
© Det Norske Veritas AS. All rights reserved. 2

3. Hvert deponi er unikt
Unike:
Ressurser
Resipienter (fysisk) Vannkvalitet
Avganger
Avgangssystemer
Partikkel- Bløtbunns-
spredning fauna
Gruveavgang
miljøpåvirkning
Undersøkelsestyper:
•Ekkoloddregistering
•Sedimentprøvetaking
•Vannkvalitet (temp, oks)
•Turbiditet
•ROV Kjemikalier Hardbunns-
•Strømmålinger fauna
•Kjemi
•Bløtbunn Vannl.
•Hardbunn organismer
© Det Norske Veritas AS. All rights reserved. 3

4. Erfaringdisposal
Marine fra Titania og Hustadmarmor
Marine disposal of mine tailings
Example 1: The Jøssingfjord
Example 1: The Jøssingfjord Example 2: The Frænfjord
Example 2: The Frænfjord
Mining company: Titania
Mining company: Titania Mining company: Hustadmarmor
Mining company: Hustadmarmor
Producing: Ilminate (FeTiO2)
Producing: Ilminate (FeTiO2) Producing: Liquid marble
Producing: Liquid marble
Disposal history:
Disposal history: Disposal history:
Disposal history:
-- To the Jøssingfjord from 60’- 84’
To the Jøssingfjord from 60’- 84’ -- Minor disposal to Frænfjorden up to 80-
Minor disposal to Frænfjorden up to 80-
ties, then increasing to through the 90-ties.
ties, then increasing to through the 90-ties.
-- To Dyngadypet from 84’ -- 94’
To Dyngadypet from 84’ 94’ About the same level the last 10 years.
About the same level the last 10 years.
Re-building fauna in marine mining disposal with examples from Titania and
Re-building fauna in marine mining disposal with examples from Titania and
Hustadmarmor.
Hustadmarmor.
09 September 2009
09 September 2009
© Det Norske Veritas AS. All rights reserved.
© Det Norske Veritas AS. All rights reserved.
© Det Norske Veritas AS. All rights reserved. 4
77

5. Referanser – Titania (overvåking 1981 – 2007)
 Spredning av slam i sjøen ved deponering av avgang fra Titania A/S i Dyngadypet.1981. Mijløplan
 Marine overvåkingsundersøkelser i Jøssingfjord - Dyngaområdet 1983. Miljøplan.
 Marine overvåkingsundersøkelser i Jøssingfjord - Dyngaområdet 1984 og 1985. Miljøplan.
 Marine overvåkingsundersøkelser i Jøssingfjord - Dyngaområdet 1984 og 1985. Datarapport. Miljøplan.
 Marine overvåkingsundersøkelser i Jøssingfjord - Dyngaområdet 1984. Fotovedlegg. Miljøplan.
 Supplement til marine overvåkingsundersøkelser i Jøssingfjord - Dyngaområdet 1984 og 1985. Miljøplan.
 Marine overvåkingsundersøkelser i Jøssingfjord - Dyngaområdet 1985. Fotovedlegg. Miljøplan.
 Marine overvåkingsundersøkelser i Jøssingfjord - Dyngaområdet 1985 og 1986. Miljøplan.
 Marine overvåkingsundersøkelser i Jøssingfjord - Dyngaområdet 1986/1987. P86-069. Miljøplan.
 Marine overvåkingsundersøkelser i Jøssingfjord - Dynga området 1989. P88-051. Miljøplan.
 Marine overvåkingsundersøkelser i Jøssingfjord- Dyngaområdet 1990. P89-109. Veritas Miljøplan.
 Marine overvåkingsundersøkelser i Jøssingfjord - Dyngaområdet 1991. DNV
 Marine overvåkingsundersøkelser i Jøssingfjord - Dyngaområdet 1992. DNV
 Sedimentundersøkelser utenfor Jøssingfjorden 1985 - Kartlegging av influensområdet til Titania A/S's utslipp av gruveavgang. NIVA.
 Olsgard, F. og J.R. Hasle, 1993. Impact of waste from titanium mining on benthic fauna. J. Exp. Mar. Biol. Ecol., 172: 185-213.
 Olsgard, F., 1993. Do toxic algal blooms affect subtidal soft-bottom communities? Mar. Ecol. Prog. Ser. Vol.102: 269-286.
 Marine overvåkingsundersøkelser i Jøssingfjord - Dyngaområdet 1995. DNV
 Miljøundersøkelse 2003. DNV
 Miljøundersøkelse 2007. DNV
© Det Norske Veritas AS. All rights reserved. 5

6. Referanser – Hustadmarmor (overvåking 1988 – 2011)
 Utslipp av kalkavgang, spredning og påvirkning av Frænfjorden. 1988. Miljøplan
 Resipientundersøkelse i Frænfjorden 1993. DNV
 Resipientundersøkelse i Frænfjorden 1994/1995. DNV
 Utslipp til Frænfjorden. Oppdaterte spredningsberegninger og miljømessige vurderinger. 1996. DNV
 En vurdering av alternative utslippssteder 1997. DNV
 Resipientundersøkelse i Frænfjorden 1997. DNV
 Resipientundersøkelse i Frænfjorden 1998. DNV
 Vannkvalitet og dybdemålinger i Frænfjorden 1998-1999. DNV
 Resipientundersøkelse i Frænfjorden 1999. DNV
 Miljøovervåking av sedimenter. 2000. DNV
 Miljøundersøkelse i Frænfjorden 2002-2003. DNV
 Miljøundersøkelse i Frænfjorden. 2004. DNV
 Miljøundersøkelse i Frænfjorden. 2005. DNV
 Miljøundersøkelse i Frænfjorden. 2006. DNV
 Miljøundersøkelse i Frænfjorden. 2007. DNV
 Miljøundersøkelse i Frænfjorden. 2008. DNV
 Miljøundersøkelse i Frænfjorden. 2009. DNV
 Kartlegging av sjødeponi i Frænfjorden ved bruk av sedimentprofil kamera (SPI). NIVA 2009
© Det Norske Veritas AS. All rights reserved. 6

7. Deponi + randsone = influensområdet
Deponi er et avgrenset
område som er avsatt for
avsetning av gruveavgang.
Deponiet er avgrenset i
utstrekning og dybde
Randsone er området
utenfor deponigrensen som
mottar partikler spredt med
vannstrømmer
Områder utenfor randsonen
hvor påvirkning av
partikkelspredning er under
grensen for negative
økologiske konsekvenser, og
som ikke vil forårsake
brukerkonflikter
© Det Norske Veritas AS. All rights reserved. 7

8. Forventer effekter i deponiet Feedback Monitoring
Styringsparameter: Turbiditet
Akseptegrense: 10 FTU (målt ved deponigrensen)
EIA
Turbiditet
Predicts Impact
< 10 FTU > 10 FTU Utvidet
Control Panel: overvåking
From EIA defines
acceptable and unacceptable Lokalt Generelt
impacts
Sjekk utslippsarrangement
a) uhell – finn årsak og rett opp
b) feil – finn årsak og rett opp
c) sammensetning – finn årsak og rett opp
Control Panel:
Identifies criteria to monitor < 10 FTU > 10 FTU
acceptable impacts
(quantitative with statistical limits)
Varsle myndigheter
Utrede konsekvenser
Ressursgruppen
Control Panel agrees action
if Akseptable kons. Uakseptable kons.
discharge criteria are exceeded
Endre akseptgrensen Tiltak
© Det Norske Veritas AS. All rights reserved. 8

9. Vannkvalitet: oksygen nivå
10
9,5
9
8,5
8
7,5
7
6,5
6
5,5
5 Meget God
m
/
l
4,5
4 God
3,5
3 Mindre God
2,5
2 Dårlig
1,5
1 S10
0,5 S27
Meget Dårlig
0
© Det Norske Veritas AS. All rights reserved. 9

10. Vannkvalitet - spredning av partikler
Turbiditet (FTU) Turbiditet (FTU) Turbiditet (FTU)
0 10 20 30 0 10 20 30 0 10 20 30
0 0 0
20
20
20
Dyp (m)
Dyp (m)
Dyp (m)
40
40
Stasjoner 40
S-27 Stasjoner
S-29 S-27
SB-15 Stasjoner
S-29
SB17 S-27
SB-15
SB-15
60 SB17
16. MAI 2011 SB17
60
1. JANUAR 2012
60
7. OKTOBER 2011
SB-17
30
25
20
FTU
15
10
5
0
apr juni aug okt jan.10
© Det Norske Veritas AS. All rights reserved. 10

11. Spredning av partikler
© Det Norske Veritas AS. All rights reserved. 11

12. Dybde endringer
1968 2011
© Det Norske Veritas AS. All rights reserved. 12

13. Dybdeprofiler
© Det Norske Veritas AS. All rights reserved. 13

14. Dybdereduksjonen mellom 2008-2011
© Det Norske Veritas AS. All rights reserved. 14

15. Sedimenter
© Det Norske Veritas AS. All rights reserved. 1
15

16. Gjennomsnitt innhold av TiO2
14
12
10
% TiO2
8
6
4
2
0
1983 1984 1984 1985 1986 1987 1988 1993 1995 2003 2007
År
Jøss.fj. Dynga Knubedal Ytre område
© Det Norske Veritas AS. All rights reserved. 16

17. --what type of macrofauna will be
what type of macrofauna will be
established (re-colonisation)
established (re-colonisation)
Bløtbunnssamfunn
Crustacea Polycheata Mollusca Echinodermata
7
Re-building fauna in marine mining disposal with examples from Titania and www.livescience.com www.treasuresofthesea.or g.n
Hustadmarmor.
09 September 2009 Dyngafjorden
6 Ytre området
Shannon-Wiener indeks
© Det Norske Veritas AS. All rights reserved. 8
5
I
4
II
3
Knubedal III
2
IV
1
Jøssingfjorden
V
0
1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1995 2003 2007
61 58 55 53 29 26 19 3
© Det Norske Veritas AS. All rights reserved. 17

18. Bløtbunnssamfunn
Sammenheng mellom mengde
avgang og bløtbunnssamfunn
© Det Norske Veritas AS. All rights reserved. 18

19. Kasseforsøk - oppsett
Til kasseforsøkene har flere sedimenttyper blitt benyttet.
 naturlig sediment fra fjorden
 avgang (=avgang til fjorden)
 pågang (dvs. knust kalkstein, men som ikke er viderebehandlet)
 en blanding av avgang og pågang (for å få en ca. 50% blanding)
 I tillegg har det blitt gjennomført kasseforsøk med en grov og fin fraksjon av
avgangen.
© Det Norske Veritas AS. All rights reserved. 19

20. Antall arter og individer
120
100
80
Pågang
60 Kontroll
40
20
0
2006 2007 2008
Antall arter
2000
1500
Pågang
1000 Kontroll
500
0
2006 2007 2008
Antall individer
© Det Norske Veritas AS. All rights reserved. 20

21. Fordeling av faunagrupper
2006 2007 2008
Polychaeta
Polychaeta Polychaeta 36,0%
Pågang
Crustacea
Varia Varia
Varia Crustacea 9,0%
5,0%
Crustacea Echinodermata Echinodermata
Echinodermata 8,0%
Mollusca Mollusca Mollusca
42,0%
Polychaeta
Polychaeta Polychaeta 36,6%
Kontroll
Crustacea
Varia Varia 6,9% Varia
5,0%
Echinodermata
Crustacea Echinodermata Echinodermata
11,9%
Crustacea
Mollusca Mollusca Mollusca
39,6%
© Det Norske Veritas AS. All rights reserved. 21

22. Jøssingfjord
Jøssingfjord Knubedalsdypet
70
60
Number of species
Dyngadypet
50 Outer area
40
30
20
10
0
1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1993 1995 2003 2007
Polycheata
62,4%
Year Polycheata Polycheata
64,4% 64,6%
3
St. 3 - Jøssingfjorden Crustacean Crustacean
Crustacean
4,0% 3,0%
5,9%
Echinodermata Echinodermata
6,9% 7,1%
Echinodermata
Mollusca 15,8% Mollusca Mollusca
15,8% 24,8% 25,3%
3-95 3-03 3-07
Re-building fauna in marine mining disposal with examples from Titania and
Hustadmarmor.
09 September 2009
© Det Norske Veritas AS. All rights reserved.
© Det Norske Veritas AS. All rights reserved. 12
22

23. Indikatorarter konklusjon
 Artene som viser en gradient med høyest andel individer på stasjonene hvor
avgangseksponeringen er størst representerer gruppene muslinger (Parvicardium
spp og Corbula gibba) og krepsdyr (Eudorella spp og Diastylis lucifera). Det er høy
korrelasjon mellom andelen av disse artene og diversitetsindeksen H’.
 Artene som viser en gradient med lavest andel individer på stasjonene hvor
avgangseksponeringen er størst representerer gruppene børstemark (Chaetozone
setosa complex, Pectinaria spp og Prionospio spp) og pigghuder ved Amphiura
filiformis. Det er svake korrelasjoner mellom børstemark/pigghuder og antall arter,
antall individer og de ulike indeksen.
 Det kan tyde på at kombinasjonen av den relative andelen av artene Diastylis
lucifera, Eudorella spp. Parvicardium spp., og Corbula gibba er sensitiv for mindre
endringer enn hva både multivariate teknikker og univariate indekser kan avdekke.
 For fremtidige bløtbunnsundersøkelser i Frænfjordene anbefales det å benytte
kombinasjonen av indekser med vekt på H’, multivariate analyser, samt vurdere den
relative andelen av Diastylis lucifera, Eudorella spp., Parvicardium spp og Corbula
gibba.
© Det Norske Veritas AS. All rights reserved. 23

24. Gruntvann (Frænfjorden)
 Ingen store endringer i artssamennsetning og kondisjon
sammenliknet med 2000 og 2008.
 Felles for alle stasjonene var liten (ingen) nedslamming
av den øvre sublittorale sonen.
 Sukkertare (rødlisteart), forekom i relativt høye tettheter
på de fleste stasjoner. Generelt lavere forekomst i 2011
sammenliknet med 2008.
 Ålegras (Zostera marina) ble funnet i relativt store
mengder på stasjon G7 i 2011, noe som kan tyde på
gunstige levevilkår for denne arten på denne stasjonen.
 Ingenting registrering endring av nedre voksegrense
© Det Norske Veritas AS. All rights reserved. 24
2
2

25. De 5 viktigste ”take away” fra 25 års overvåking
§ Hvert deponi er unikt – med ulike ressurser og resipient
§ Effekter er å forvente inne i deponiet og vil varierer også der – fokuser
overvåkingen mot overgangssonen
§ Effekter først og fremst på bunnfauna – strandsonen lite påvirket
§ Re-etablering av sunne bløtbunnssamfunn 3-10 år
§ Spredning av partikler er ikke ensbetydende med effekter
© Det Norske Veritas AS. All rights reserved. 25