Biokol kan hjälpa mot tungmetaller i förorenad jord
Förorenad jord transporteras ofta bort och läggs på deponi. Det kostar pengar, energi och naturresurser. Forskare vid SGI har istället försökt låsa föroreningarna på plats, vilket gör dem mindre rörliga och mindre farliga. På så sätt slipper man forsla bort jord och marken kan användas.
I studien, som publicerats i Environments, undersöker forskarna hur biokol, tillsammans med torv, kan användas för att stabilisera tungmetaller i förorenad jord.
– Resultatet visar att biokol är en lovande åtgärdsmetod för hållbar sanering av måttligt förorenade jordar. Biokolet minskade lösligheten hos flera metaller, och därmed den potentiella spridningen, säger Charlotta Tiberg, forskare i miljökemi vid Statens geotekniska institut, SGI.
Små mängder räcker för att uppnå resultat
Resultatet visar att en tillsats av biokol på tre procent minskade lösligheten hos så kallade katjoniska metaller som koppar, kvicksilver, zink, kadmium och nickel med 60–80 procent. Denna tillsats i jorden gjorde att både daggmaskar och gräs tog upp föroreningar i mindre grad. När man testade att öka mängden biokol till sex procent gav det inga större skillnader i resultat. En slutsats är därför att måttliga mängder biokol räcker för att ge tydliga saneringsfördelar.
Metallernas löslighet minskade inte främst på grund av förändringar i pH, vilket ofta är förklaringen i andra studier. I stället tyder resultaten på att biokolet minskade mängden löst organiskt kol i markvattnet. Det i sin tur minskade metallernas rörlighet eftersom flera av dem binder starkt till organiskt material.
Alla effekter var dock inte positiva. Lösligheten för vissa ämnen, som arsenik och krom tenderade att öka. Ökningen för krom var tydlig, men kunde till stor del motverkas genom att torv tillsattes.
Tidigare studier som gjorts på biokol och tungmetaller har fokuserat på kolets effekt på enbart en eller två föroreningar, oftast i laboratorium. I den aktuella studien har forskarna därför studerat jord förorenad av flera ämnen. Utöver laboratoriestudier har man använt sig av ett provfält med odlingsbäddar utanför Helsingborg.
Biokolet som användes i studien var framställt från trä genom förgasning vid 750 °C. Det är en process som ger ett stabilt kolmaterial med stor porvolym och hög aromatiseringsgrad. I försöket blandades det in i en multikontaminerad jord, i vissa odlingsbäddar tillsammans med torv, och effekterna studerades genom analyser av markvatten från lysimetrar, standardiserade batchtester, samt upptag i gräs och daggmaskar.
– Biokol kan bidra både till cirkulär resursanvändning och till kolinlagring. Samtidigt behövs platsspecifika utvärderingar och långsiktiga studier för att säkerställa att effekten kvarstår och att eventuella oönskade bieffekter upptäcks i tid, säger Charlotta Tiberg.
Den publicerade studien omfattar en växtsäsong, och forskarna arbetar nu med att sammanställa fem års uppföljande data för att se om effekten håller i sig. Studien pekar också på praktiska frågor som måste lösas, exempelvis hur biokol blandas in kostnadseffektivt direkt på plats.
Studien:
Tiberg, C.; Kleja, D.B.;Sjöstedt, C.; Fröberg, M.; Rijk, I.;Dahlin, A.S.; Larsson, M.; Ekblad, A.;Sjöberg, V.; Enell, A. Amendment of Contaminated Soils with Biochar and Peat: Effects on Metal Solubility and Uptake in Grass and Earthworms in a Field Trial. Environments 2025, 12, 447. https://doi.org/10.3390/environments12110447
Kontakt:
Charlotta Tiberg, forskare i miljökemi på SGI. Tel: 08-57 84 55 05, charlotta.tiberg@sgi.se