Utlekking av kobber fra jord tilsatt rester fra frangibleammunisjon

Abstract

Frangible er en type kortholdsammunisjon som for det meste består av kobber og benyttes til trening på både innendørs og utendørs skytebaner. Frangible er en sintret ammunisjon som pulveriseres når den treffer målplate. Deponering av frangiblerester på skytebaner kan medføre utlekking av blant annet kobber til grunnvann, bekker og sigevann. Kobber er et essensielt metall, men er giftig i større mengder. Formålet med dette studiet var å finne ut mer om utlekking av kobber fra jord blandet med frangiblerester (10 og 50 g til 600 g jord). Dette ble testet ved hjelp av en kolonnetest og en ristetest. Det ble benyttet kvartssand og jord fra to skytebaner; Evjemoen og Vatne, samt vann med pH 5,5, 2,9 og 2,0 for å undersøke om utlekkingen var jordtype- og pHavhengig. Forsøket ble utført ved å analysere vann eluert gjennom kolonner pakket med jord og frangible ved L/S (liquid (w)/solid (w)) forhold 0,1, 0,2, 0,5, 1, 5 og 10. Det viste seg at den største innvirkningen på kobberutlekking var pH i elueringsvannet. Ved å senke pH fra 5,5 til 2,0 ved hjelp av salpetersyre (HNO3) ble det observert en 33 ganger høyere utlekking av kobber ved L/S 0,1 og 5000 ganger høyere utlekking ved L/S 10. Ved synkende pH på skytebanen, vil utlekkingen av kobber fra frangibleammunisjonsrester øke. Det viste seg også at utlekkingen var avhengig av mengde frangible tilsatt til jorden. Denne sammenhengen var ikke lineær; en fem ganger økning i frangible til stede i kolonnen økte ikke kobberutlekkingen tilsvarende. Det kunne likevel konkluderes med at en økning av frangiblekonsentrasjon i jorda, ville øke kobberutlekkingen noe. Jordtype hadde også en stor betydning for utlekkingen av kobber fra kolonnene. I kolonner der det var tilsatt like mye frangible ble det observert signifikant forskjell i kobberutlekking fra forskjellige jordtyper. Tiltak som kan vurderes for å unngå utlekking fra kobber fra skytebaner der frangibleammunisjon benyttes kan være fangdammer, jordforbedringsmidler og tildekking.

Frangible is a short range type of ammunition mostly used for training purposes on both in- and outdoor shooting ranges. Frangible is sintered ammunition which will pulverize when hitting target plate. Deposition of frangible residues on shooting range might lead to leaching of, amongst others, copper to groundwater, streams and seepage water. Copper is an essential metal which is poisonous in large amounts. The objective of this study was to find out more about the leaching of copper from soil mixed with frangible residues (10 and 50 g to 600 g soil). This was tested using a column test and a leaching test. Quartz sand and soil from Evjemoen and Vatne shooting ranges, as well as water with pH 5.5, 2.9 and 2.0 was used to determine whether leaching was soil type and pH dependent. The experiment was performed by analyzing the water eluted through columns packed with soil and frangible at L/S (liquid (w)/solid (w)) ratio 0.1, 0.2, 0.5, 1, 5 and 10. It was found that the greatest impact on copper leaching was the pH of the eluent water. By lowering the pH from 5.5 to 2.0 using nitric acid (HNO3), a 33 times higher leakage of copper at L/S 0.1 and a 5000 times higher leakage at L/S 10 was observed. The more acidic conditions on a shooting range, the more copper will leach from the frangible ammunition. It turned out that the leaching was dependent on the amount of frangible added to the soil. This relationship was not linear; a five-fold increase in frangible present in the column did not increase the copper leaching correspondingly. It could still be concluded that an increase in frangible concentration in the soil would increase the copper leaching from the soil. Soil type also had a major impact on the leaching of copper from the columns. From columns added the same amount of frangible, a significant difference in the copper leaching from columns with different soils was observed. Measures that may be considered to avoid leaching of copper from shooting ranges where frangible ammunition is used may be sedimentation ponds, soil improvers and covering.