Cristin-resultat-ID: 1724946
Sist endret: 16. september 2019, 10:09
Resultat
Mastergradsoppgave
2018

Series of studies to investigate different methods for rinsing runoff water from roads

Bidragsytere:
  • Ingeborg Farnes

Utgiver/serie

Utgiver

Institutt for kjemi, NTNU

Om resultatet

Mastergradsoppgave
Publiseringsår: 2018
Antall sider: 135

Klassifisering

Fagfelt (NPI)

Fagfelt: Kjemi og materialteknologi
- Fagområde: Realfag og teknologi

Beskrivelse Beskrivelse

Tittel

Series of studies to investigate different methods for rinsing runoff water from roads

Sammendrag

Runoff from roads contains a wide range of pollutants such as inorganic compounds and organic compounds which can be dissolved or particle-bound. The dissolved contaminates are often more mobile and therefore also bioavailable which makes them compounds of concern for the environment. When the pollutants are dissolved it becomes more difficult to remove them with the methods used today. A series of studies was incorporate in this thesis study of different treatment options for road runoff, having field work on three completely different locations relevant for the assignment. The first location of field studies was in Bergen at the raingarden the municipality have constructed as a solution for urban and some road runoff including keeping the groundwater at a stabile level. Even though raingardens are not an approved treatment option for road runoff, the idea was to look at passive samplers compared to manual samples and if the raingarden adsorbed any heavy metal pollution from the road. The second location of interest was a test site build simultaneously as the E18 highway between Enköping and Västerås as a location to easily measure the impact the road has on the environment. The idea was to study two different ways of road runoff treatment, as they had built an infiltration area for the runoff from the road shoulder and another well which came directly from the middle of the road. Passive samplers were used to measure the accumulated concentrations over the time period they were deployed and compare the results with manual sampling results. The third location was at the hydraulics laboratory in Trondheim. A big scale swale with three different filter materials was the study object, to investigate the ability of the materials to retain heavy metals with an increasing concentration of road salt. Passive samplers were actively used and compared to the results of manual sampling. The filter materials tested was pine bark Pinus sylvestris, granulated olivine Blueguard® G1-3 and bioretention or raingarden. A metal mix with zinc, copper and nickel were added to the water solution along with three different salt concentrations (0,100mg/L and 3000mg/L NaCl). The raingarden in Bergen showed a decrease in heavy metal concentrations from the inlet to the outlet of the raingarden. The DGT concentrations were extremely high compared to the manual samples, which were similar to those found in previous studies from raingardens and runoff in general. Due to the very high concentration differences there could have been contamination of the DGT units, or it could be a continuous leakage of the metals that will not show in the manual samples. The test site in Sweden resulted in concluding that there was a significant difference between the untreated well water and the water from the infiltration area, implying that with a few measures the water quality from the road runoff could improve considerably. Results from the experiment done in the hydraulics laboratory show that there is a significant difference between the sampling methods, but the impact on salt on the different material varies between the metals. Granulated olivine displays the best ability to retain metals from the runoff also, it´s the material that show best capacity to tolerate increasing a salt concentration. There is no doubt there should be more extensive studies on this subject, and more interesting would be realistic field studies.

Tittel

Vurdering av metoder for å rense avrenningsvann fra motorveier

Sammendrag

Vegvannet inneholder en rekke miljøgifter av både uorganisk og organisk opprinnelse som kan være oppløst eller bundet til partikler. The oppløste miljøgiftene er ofte svært mobile og som oftest da mer biotilgjengelig enn hva de partikulær bundne stoffene er, dette gjør dem til stoffer av bekymring for innvirkningen de har på miljøet. Miljøgifter som er oppløst i vann er det større utfordringer for å fjerne med dagens behandlingsløsninger. Denne oppgaven består av en rekke studier for å undersøke ulike behandlingsmetoder for vegavrenning, ved en rekke feltarbeid utført på tre relevante steder. Regnbedet som er konstruert ved brygga i Bergen for håndtering av avrenning fra nærliggende gater, fortau og lignende, dette var også en metode for å opprettholde et stabilt overvanns nivå. Selv om regnbed ikke er en godkjent renseløsning for vegavrenning var idéen å se på bruken av passive prøvetakere sammenlignet med tradisjonelle manuelle vann prøvetakning. Det var i tillegg en interesse for å se på kapasiteten regnbedet har til å fjerne uorganiske miljøgifter i avrenningsvannet. The andre stedet for feltarbeid var på en «test-site» bygget i forbindelse med konstruksjonen av nye E18 mellom Västerås og Enköping i Sverige, som var et meget egnet sted for å studere en rekke ulike påvirkninger vegdekket og trafikk har på miljøet. Objektivet var å se på to ulike metoder for behandling av vegavrenning da det var bygd et filtrasjons område hvor vannet fra veiskulderen ble infiltrert før det rant ut i en brønn som var objektet for prøvetakingen. Den andre brønnen som ble testet var ubehandlet avrenning direkte fra midten av vegen. Passive prøvetakere ble brukt for å måle de akkumulerte konsentrasjonene over en tidsperiode på minst én uke og sammenligne resultatene med manuelle prøve resultater. The siste stedet var på vassdragslaben i Trondheim hvor en stor skala swale med tre ulike filter materialer var studie objektet, for å se på filtrenes evne til å holde blant annet tungmetaller igjen, og hvordan en økt saltkonsentrasjon påvirker denne evnen. Passive prøvetakere ble brukt aktivt og resultatene ble sammenlignet med resultatene fra de manuelle prøvene. Filter materialene som ble testet var furu bark, granulert olivin Blueguard® G1-3 og regnbed. En løsning med sink, kobber og nikkel ble tilført i vann løsningen sammen med tre ulike salt konsentrasjoner (0,100mg/L og 3000mg/L). Regnbedet i Bergen viste en nedgang for tungmetall konsentrasjonene fra innløpet til utløpet av bedet. DGT konsentrasjonene viste ekstremt høye verdier sammenlignet med de manuelle prøvene som hadde konsentrasjoner på samme nivå som funnet i andre studier av regnbed og vegavrenning generelt. De høye konsentrasjonene kan være på grunn av kontaminering av prøvetakerne, det kan også være en jevn lekkasje av metallene som ikke de manuelle prøvene klarer å fange opp. Resultatene fra «test-site» E18 i Sverige viser at det er en signifikant forskjell mellom infiltrert avrenningsvann og ubehandlet vann rett fra veien. Dette tyder på at med få tiltak slik som det er gjort i ved «test-siten», er det mulig å forbedre vannkvaliteten og forhindre at store mengder miljøgifter gjør skade på mottaker mediet. Resultatene fra vassdragslaben viser at det er en signifikant forskjell på prøvetakningsmetodene, men innvirkningen av salt på de ulike filter materialene varierer for de ulike metallene. Granulert olivin er det materialet som viser best kapasitet til å adsorbere metallene fra avrenningsvannet, det er også det material som er minst påvirket av en økende saltkonsentrasjon. Det er liten tvil om at rensing og behandling av avrenningsvann fra vei er noe som burde studeres nærmere og for å gjøre det enda mer realistisk.

Bidragsytere

Ingeborg Farnes

  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Institutt for kjemi ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet

Øyvind Mikkelsen

  • Tilknyttet:
    Veileder
    ved Institutt for kjemi ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet

Tone Merete Muthanna

  • Tilknyttet:
    Veileder
    ved Institutt for bygg- og miljøteknikk ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet

Sondre Meland

  • Tilknyttet:
    Veileder
    ved Miljøvitenskap og naturforvaltning ved Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Kjersti Wike Kronvall

  • Tilknyttet:
    Veileder
    ved Statens vegvesen
1 - 5 av 5