Fyrstu niðurstöður tilraunar á útskolun flúors

Fyrstu niðurstöður útskolunartilraunar á flutningi flúors úr ösku um jarðveg

Taka skal fram að eftirfarandi niðurstöður eru bráðabirgðaniðurstöður byggðar takmörkuðum mælingum. Frekari rannsókna er þörf fyrir nákvæmara mat á útskolun flúors úr jarðvegi. Flúormagn í þessari rannsókn er vel undir hættumörkum samkvæmt þolmörkum í fóðri nautgripa (25-30 ppm (mg/l) og sauðfjár ppm 70-100 (mg/l) samkvæmt samantekt Sigurðar Sigurðssonar dýralækni.

Askan úr Eyjafjallajökli inniheldur umtalsvert magn flúors og annarra efna á yfirborði sínu en magnið er nokkuð breytilegt og stýrist það helst af efnaskiptum ösku við gufustrók gossins. Söfnunarferð var farin undir Eyjafjöll þann 21. apríl. Sýni voru tekin með því að reka stálhólka niður í gegnum öskulagið og um 10-15 cm niður í jarðveginn. Upplýsingar um sýnastaði má finna í eftirfarandi töflu.

Tafla 1 Sýnatökustaðir, þykkt öskulags og jarðvegssýna.

Staður

Þykkt öskulags

Heildarþykkt kjarna

Athugasemdir Önundarhorn

Sáð 2008Raufarfell III

3,5

Tún, mikil oxunRaufarfell III

TúnÁsólfsskáli

0,5

TúnÁsólfsskáli

TúnSeljavellir

BeitilandRaufarfell III

–

Ösku safnað í poka til tilrauna

Stálhólkarnir voru síðan teknir óraskaðir upp úr moldinni og þeir færðir á rannsóknastofu LBHÍ í jarðvegsfræðum. Á rannsóknastofu var vatni hellt í skömmtum ofan á hólkana til að líkja eftir úrkomu (u.þ.b. 120 mm). Vatni sem hafði leikið um ösku eingöngu (3,5 cm öskulag) eða um jarðveg undir öskulagi var safnað og það efnagreint á Jarðvísindastofnun HÍ.
Mynd 1 sýnir styrk flúors í jarðvegsvatni. Ljósblár kross sýnir útskolun flúors úr hreinni ösku. Myndin sýnir að mesta útskolunin á sér stað við fyrstu skolun en styrkur flúors í vatninu minnkar með tíma. Athygli vekur að styrkur flúors fellur greinilega mjög mikið þegar vatnið seitlar um jarðveg. Samanburður á flúorstyrk í vatni undan öskulagi (bláir krossar) og undan jarðvegi undir jafnþykku öskulagi á Raufarfelli (rauðir ferningar) sýnir glögglega að langstærstur hluti flúorsins situr eftir í jarðveginum (mynd 1).

Mynd 1. Styrkur flúors í vatni sem drýpur í gengum öskulag, grassvörð og jarðveg með tíma. Tilraunir spanna 4 skolanir sem eru ígildi 110 til 126 mm af úrkomu.

Mynd 2 sýnir hlutfall flúors sem situr eftir í jarðveginum eftir að u.þ.b 110 mm úrkomu hafa skolað með sér flúori frá yfirliggjandi öskulagi. Flúorinn skolast áberandi best út úr jarðvegi við Ásólfsskála sem varð fyrir minnsta öskufallinu (0,5 cm öskulag) en situr annars nánast að öllu leyti eftir í jarðveginum á öðrum stöðum. Líklegt er að flúor bindist að mestu leyti í jarðvegi í ummyndunarsteindum og að litlum hluta á yfirborði oxíða. Þetta er vegna sýrustigs jarðvegsvatnsins ekki lágt pH (pH 5,27-8,36). Binding flúorsins í jarðveginum minnkar hættu á sterkum flúorpúlsum í skurðum og ám í rigningum. Líklegra er að flúorinn bindist í jarðveginum fyrst um sinn og skolist svo að einhverju leyti út á næstu árum. Leyfilegt magn í drykkjarvatni er 1,5 ppm (mg/ l) samkvæmt reglugerð um neysluvatn en slíkur styrkur getur auðveldlega náðst í regnvatni sem hefur verið í sambandi við nýfallna ösku.

Mynd 2. Hlutfall flúors sem verður eftir í jarðvegi eftir u.þ.b. 110 mm úrkomu.

Æskilegt er að fylgjast áfram með útskolun flúors úr ösku um jarðveg þar sem flúor magn í ösku hefur hækkað frá því að þessi sýni voru tekin. Einnig þarf að fylgjast með upptöku gróðurs á flúori en ekki er hægt að segja með vissu um upptöku gróðurs á flúor án áframhaldandi rannsókna.

Rannveig Anna Guicharnaud
jarðvegsfræðingur
Landbúnaðarháskóla Íslands