Metaller i mossa i Kalmar län, 2010-2011
Rapporten godkänd 2012-04-27
IVL rapport B 2051
Karin Sjöberg Enhetschef
Helena Danielsson och Gunilla Pihl Karlsson
April 2012
Väggmossa
(Pleurozium schreberi)
1
Projekttitel
Metaller i mossa i Kalmar län, 2010-2011 Adress
Box 5302 400 14 Göteborg
Anslagsgivare för projektet Kalmar Läns Luftvårdsförbund Telefonnr
031-725 62 00 Rapportförfattare
Helena Danielsson & Gunilla Pihl Karlsson Rapporttitel och undertitel
Metaller i mossa i Kalmar län, 2010-2011
Sammanfattning:På uppdrag av Kalmar Läns Luftvårdsförbund har IVL Svenska Miljöinstitutet AB utfört mätningar av halter av metaller i mossa i Kalmar län under 2011. Resultaten har bearbetats och analyserats och jämförelser har gjorts mot provpunkter i Kalmar län inom den nationella undersökningen 2010 samt mot tidigare år med förtätnings- provpunkter, 1989 och 2000. De mossprover som insamlats i Kalmar län 2011 har analyserats med avseende på halter av arsenik (As), bly (Pb), järn (Fe), kadmium (Cd), koppar (Cu), krom (Cr), kvicksilver (Hg), nickel (Ni), vanadin (V), zink (Zn), aluminium (Al), kobolt (Co), mangan (Mn) och molybden (Mo). För den statistiska analysen av metallinne- hållet i de insamlade mossproverna har de insamlade mossproverna delats in i olika kategorier: ”Bakgrund”, ”Glas- bruk”, ”Gruva”, ”Massaindustri”, ”Metallindustri”, ”Mineralindustri” och ”Stadsmiljö”.
Jämförelse mellan medelkoncentrationer i mossprover från 2010-2011 med 2000 och 1989-1990 visar att koncentratio- nen de flesta metallerna har minskat till 2011 och i många fall är dessa minskningar statistiskt signifikanta. Undantag är Hg från kategori ”Gruva” där medelkoncentrationen är signifikant högre 2011 jämfört med 2000.
”Bakgrund”: Medelkoncentrationerna av Hg var signifikant högre jämfört med samtliga övriga kategoriers förutom
”Mineralindustri”. Medelkoncentrationen av Mn var i signifikant högre än samtliga kategoriers förutom ”Glasbruk”
och ”Gruva”. För övriga metaller var medelkoncentrationerna signifikant lägre eller i samma nivå som för övriga kategorier.
”Glasindustri”: Medelkoncentrationerna av Pb i och Al var signifikant högre jämfört med ”Bakgrund”. Medelkoncen- trationen av Mn var signifikant högre jämfört med kategorierna ”Metallindustri”, ”Mineralindustri” och ”Stadsmiljö”.
För övriga metaller var medelkoncentrationerna signifikant lägre eller i samma nivå som för övriga kategorier.
”Gruva”: Medelkoncentrationerna av Pb, Cu och Co var signifikant högre jämfört samtliga övriga kategorier. Medel- koncentrationen av As var signifikant högre jämfört med samtliga övriga kategoriers förutom ”Mineralindustri”. För övriga metaller var medelkoncentrationerna signifikant lägre eller i samma nivå som för övriga kategorier.
”Massaindustri”: Medelkoncentrationerna av samtliga metaller var signifikant lägre eller i samma nivå som för övriga kategorier.
”Metallindustri”: Medelkoncentrationerna av Cr var signifikant högre än samtliga kategoriers förutom kategori ”Mine- ralindustri”. Medelkoncentrationerna av Zn var signifikant högre än i kategorierna ”Bakgrund”, ”Glasbruk”, ”Gruva”
och ”Massaindustri”. För övriga metaller var medelkoncentrationerna signifikant lägre eller i samma nivå som för övriga kategorier.
”Mineralindustri”: Medelkoncentrationer av As, Fe, Cr, Ni, V, Al och Mo var signifikant högre jämfört med övriga kategorier. Medelkoncentrationen av Cd var signifikant högre jämfört med kategori ”Stadsmiljö”. Medelkoncentratio- nen av Co var signifikant högre jämfört med samtliga övriga kategoriers förutom kategori ”Gruva”. För övriga metaller var medelkoncentrationerna signifikant lägre eller i samma nivå som för övriga kategorier.
”Stadsmiljö”: Medelkoncentrationerna av Cd och Ni var signifikant högre än i kategorierna ”Bakgrund”, ”Glasbruk”
och ”Massaindustri”. Medelkoncentrationen av Cu var signifikant högre än i kategorierna ”Bakgrund”, ”Glasbruk” och
”Massaindustri”. Medelkoncentrationerna av Fe, Cr och Al var signifikant högre än i kategori ”Bakgrund”. Medelkon- centrationerna av Hg var signifikant högre än i kategori ”Metallindustri” och medelkoncentrationerna av Zn var signifikant högre än i kategori ”Massaindustri”. För övriga metaller var medelkoncentrationerna signifikant lägre eller i samma nivå som för övriga kategorier.
Nyckelord samt ev. anknytning till geografiskt område eller näringsgren
Metaller, mossa, Kalmar län, arsenik, bly, järn, kadmium, koppar, krom, kvicksilver, nickel, vanadin, zink, aluminium, kobolt, mangan, molybden
Bibliografiska uppgifter IVL Rapport B 2051 Rapporten beställs via
Webbplats: www.ivl.se, e-post: publicationservice@ivl.se, fax 08-598 563 90, eller via IVL, Box 21060, 100 31 Stockholm
4
4
Innehållsförteckning
Sammanfattning ...1
Inledning och syfte ...4
Bakgrund ...4
Metodbeskrivning ...5
Provtagning ...5
Provhantering ...7
Metallanalyser ...7
Statistisk datahantering...8
Svenska miljömål och miljökvalitetsnormer som rör metaller ...8
Emissioner i Kalmar län ...9
Resultat 2010-2011... 12
Arsenik (As) ... 13
Bly (Pb) ... 15
Järn (Fe) ... 17
Kadmium (Cd) ... 19
Koppar (Cu)... 21
Krom (Cr) ... 23
Kvicksilver (Hg) ... 25
Nickel (Ni) ... 27
Vanadin (V)... 29
Zink (Zn) ... 31
Aluminium (Al) ... 33
Kobolt (Co) ... 35
Mangan (Mn) ... 37
Molybden (Mo) ... 39
Statistisk jämförelse av 2010-2011 års data mot 2000 respektive 1989-1990 ... 41
2010-2011 vs. 2000 ... 41
2010-2011 vs. 1989-1990 ... 42
Referenser ... 43
Bilaga 1. Effekter av metaller ingående i mossundersökningen ... 46
Bilaga 2. Medelvärden och medianvärden (mg/kg torrvikt) för samtliga metaller för 2010- 2011 ... 52
Bilaga 3. Tungmetallkoncentrationer (mg/kg torrvikt, 40° C) i de förtätade mossprovtagningarna 1989, 2000 och 2011. ... 53
5
1
Sammanfattning
På uppdrag av Kalmar Läns Luftvårdsförbund har IVL Svenska Miljöinstitutet AB utfört mätningar av halter av metaller i mossa i Kalmar län under 2011. Resultaten har bearbetats och analyserats och jämförelser har gjorts mot provpunkter i Kalmar län inom den
nationella undersökningen 2010 samt mot tidigare år med förtätningsprovpunkter i Kalmar län, 1989 och 2000.
De mossprover som insamlats i Kalmar län 2011 har analyserats med avseende på halter av arsenik (As), bly (Pb), järn (Fe), kadmium (Cd), koppar (Cu), krom (Cr), kvicksilver (Hg), nickel (Ni), vanadin (V), zink (Zn), aluminium (Al), kobolt (Co), mangan (Mn) och molybden (Mo).
För den statistiska analysen av metallinnehållet i de insamlade mossproverna har de insamlade mossproverna delats in i olika kategorier: ”Bakgrund”, ”Glasbruk”, ”Gruva”,
”Massaindustri”, ”Metallindustri”, ”Mineralindustri” och ”Stadsmiljö”.
Jämförelse mellan medelkoncentrationer i mossprover från 2010-2011 med 2000 och 1989- 1990 visar att koncentrationen för de flesta metallerna har minskat till 2011 och i många fall är dessa minskningar statistiskt signifikanta. Undantag är kvicksilver från kategori ”Gruva”
där medelkoncentrationen är statistiskt signifikant högre 2011 jämfört med 2000.
”Bakgrund”
Jämförelse mellan kategori ”Bakgrund” 2010 med övriga kategoriers metallkoncentrationer 2011 sammanfattas nedan. Grönt = signifikant lägre medelkoncentration jämfört med
”Bakgrund”. Rött = signifikant högre medelkoncentration jämfört med ”Bakgrund”. ns = ingen statistiskt signifikant skillnad.
Kategori As Pb Fe Cd Cu Cr Hg Ni V Zn Al Co Mn Mo Glasbruk n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s
Gruva n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s
Massaindustri n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s Metallindustri n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s Mineralindustri n.s n.s n.s n.s n.s
Stadsmiljö n.s n.s n.s n.s n.s n.s
”Glasbruk”
Jämförelse mellan kategori ”Glasbruk” 2010 med övriga kategoriers metallkoncentrationer 2011 sammanfattas nedan. Grönt = signifikant lägre medelkoncentration jämfört med
”Glasbruk”. Rött = signifikant högre medelkoncentration jämfört med ”Glasbruk”. ns = ingen statistiskt signifikant skillnad.
Kategori As Pb Fe Cd Cu Cr Hg Ni V Zn Al Co Mn Mo Bakgrund n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s Gruva n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s Massaindustri n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s Metallindustri n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s
Mineralindustri n.s n.s n.s n.s
Stadsmiljö n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s
2
”Gruva”
Jämförelse mellan kategori ”Gruva” 2010 med övriga kategoriers metallkoncentrationer 2011 sammanfattas nedan. Grönt = signifikant lägre medelkoncentration jämfört med
”Gruva”: Rött = signifikant högre medelkoncentration jämfört med ”Gruva”. ns = ingen statistiskt signifikant skillnad.
Kategori As Pb Fe Cd Cu Cr Hg Ni V Zn Al Co Mn Mo Bakgrund n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s Glasbruk n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s Massaindustri n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s Metallindustri n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s
Mineralindustri n.s n.s
Stadsmiljö n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s
”Massaindustri”
Jämförelse mellan kategori ”Massaindustri” 2010 med övriga kategoriers metallkoncentrationer 2011 sammanfattas nedan. Grönt = signifikant lägre medelkoncentration jämfört med ”Massaindustri”. Rött = signifikant högre
medelkoncentration jämfört med ”Massaindustri”. ns = ingen statistiskt signifikant skillnad.
Kategori As Pb Fe Cd Cu Cr Hg Ni V Zn Al Co Mn Mo Bakgrund n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s Glasbruk n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s Gruva n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s Metallindustri n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s
Mineralindustri n.s n.s n.s n.s n.s
Stadsmiljö n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s
”Metallindustri”
Jämförelse mellan kategori ”Metallindustri” 2010 med övriga kategoriers metallkoncentrationer 2011 sammanfattas nedan. Grönt = signifikant lägre medelkoncentration jämfört med ”Metallindustri”. Rött = signifikant högre
medelkoncentration jämfört med ”Metallindustri”. ns = ingen statistiskt signifikant skillnad.
Kategori As Pb Fe Cd Cu Cr Hg Ni V Zn Al Co Mn Mo Bakgrund n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s Glasbruk n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s
Gruva n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s
Massaindustri n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s
Mineralindustri n.s n.s n.s n.s n.s
Stadsmiljö n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s
”Mineralindustri”
Jämförelse mellan kategori ”Mineralindustri” 2010 med övriga kategoriers metallkoncentrationer 2011 sammanfattas nedan. Grönt = signifikant lägre medelkoncentration jämfört med ”Mineralindustri”. Rött = signifikant högre
medelkoncentration jämfört med ”Mineralindustri”. ns = ingen statistiskt signifikant skillnad.
3
Kategori As Pb Fe Cd Cu Cr Hg Ni V Zn Al Co Mn Mo
Bakgrund n.s n.s n.s n.s n.s
Glasbruk n.s n.s n.s n.s
Gruva n.s n.s n.s
Massaindustri n.s n.s n.s n.s n.s
Metallindustri n.s n.s n.s n.s n.s
Stadsmiljö n.s n.s n.s n.s
”Stadsmiljö”
Jämförelse mellan kategori ”Stadsmiljö” 2010 med övriga kategoriers metallkoncentrationer 2011 sammanfattas nedan. Grönt = signifikant lägre medelkoncentration jämfört med
”Stadsmiljö”. Rött = signifikant högre medelkoncentration jämfört med ”Stadsmiljö”. ns = ingen statistiskt signifikant skillnad.
Kategori As Pb Fe Cd Cu Cr Hg Ni V Zn Al Co Mn Mo
Bakgrund n.s n.s n.s n.s n.s n.s
Glasbruk n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s Gruva n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s Massaindustri n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s Metallindustri n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s
Mineralindustri n.s n.s n.s n.s n.s
4
Inledning och syfte
På uppdrag av Kalmar Läns Luftvårdsförbund har IVL Svenska Miljöinstitutet AB utfört mätningar av halter av metaller i mossa i Kalmar län under 2011. Då mossor nästan uteslutande tar upp metaller från luften har metoden med att använda mossor som bioindikatorer för metaller visat sig ge en god bild av nedfallet över Sverige och andra länder. Lokala skillnader kan spåras och ge information om såväl lokala utsläppskällor som långväga utsläpp. I Kalmar län har, förutom de nationella mossundersökningarna som genomförts vart 5:e år med start 1975, även utökade mossundersökningar genomförts 1989 samt 2000.
Syftet med metallmätningarna i mossa i Kalmar län var främst att på lokal nivå följa förändringarna av metallnedfallet kring tätorter och industrier i Kalmar län under 2011 samt jämföra med nationella bakgrundsmätningar av metaller i mossa som genomfördes 2010.
Bakgrund
Som tidigare nämnts tar mossor nästan bara upp metaller från luften. Det förekommer endast ett litet upptag av metaller från underlaget (Tyler, 1970). Trender för nedfall av metaller över Sverige och andra länder kan följas genom att använda mossor som bioindikatorer (Harmens m. fl., 2008). Under 2010-2011 genomfördes mätningar av metaller i mossor storskaligt i många länder i Europa, och resultaten används för att följa upp nationella miljömål och det europeiska LRTAP-avtalet om minskade utsläpp av metaller. Även om tungmetallkoncentrationen i mossor inte ger någon direkt kvantitativ mätning av depositionen finns regressionsmetoder för att försöka göra detta mellan mossa och nederbördsdata (Berg och Steinnes, 1997; Berg m. fl., 2003).
Flertalet metaller ingår i livsnödvändiga funktioner för levande varelser, men trots detta är många metaller skadliga för växter, djur och människor om de uppträder i alltför höga halter. Flera av metallerna kan lagras i levande vävnad och bli kvar där under mycket lång tid.
Emissioner av metaller till luft härrör ofta från mänsklig aktivitet som metallurgisk industri, förbränning av fossila bränslen, avfallsförbränning med mera.
5
Metodbeskrivning
Provtagning
Den nationella mossundersökningens provtagningsförfarande följer den internationella manualen inom Luftkonventionen. I denna manual finns instruktioner för hur både provtagning, provhantering och analys skall genomföras.
Då förtätningsprovtagningarna som gjorts i Kalmar län framför allt inriktats mot att kartlägga metallbelastningen i städer samt i närheten av industrier gäller inte samtliga av de kriterier som gäller för den nationella undersökningen (punkterna 1, 2, 3 och 5 i
beskrivningen av den nationella undersökningens förfarande nedan).
Provtagningsförfarande enligt den internationella manualen inom Luftkonventionen:
1. provtagningsytan skall ligga minst 300 m från riks- eller länsväg och samlad bebyggelse (tre eller flera hus för permanent boende med tomterna gränsande mot varandra)
2. provtagningsytan skall ligga minst 100 m från annan regelbundet trafikerad väg och hus för permanent boende
3. i första hand insamlas väggmossa (Pleurozium schreberi), i andra hand husmossa (Hylocomium splendens). Provet skall bestå av antingen enbart väggmossa eller enbart husmossa.
4. vid provtagning tas delprov från fem till tio (5-10) punkter. Punkterna skall ha ett inbördes avstånd av 5-10 m. Finns inte fem provpunkter inom ytan får provet tas från färre punkter, dock minst tre
5. proverna tas i normalt sluten skog (undvik under eller i kanten av täta grankronor) 6. mängden mossa skall totalt vara ca två liter
7. plasthandskar skall användas vid provtagning
8. rökning är inte tillåten under provinsamlingen eller vid annan hantering av mossproverna
9. provet märks med mossart, antal delprover, provtagningsdatum, provtagare, koordinater, topografi (sluttning eller plan mark)
Provtagningen av mossor i Kalmar län 2011 har genomförts av Lönnbom VA-teknik i Luftvårdsförbundets regi. I första hand har vägg- eller husmossa insamlats, men i fall då dessa arter inte funnits på provtagningsplatserna har andra mossarter, som pösmossa, stor gräsmossa, kalklockmossa och skuggsprötmossa, insamlats.
Provtagningen utfördes under augusti och september 2011 och mossproverna insamlades i möjligaste mån vid tidigare använda koordinatsatta provlokaler. Totalt insamlades 121 mossprover i tätorter och vid industrier i Kalmar län 2011. Under 2010 provtogs i Kalmar län 34 bakgrundsprovpunkter (Figur 1). Exakta koordinater för mossprover som insamlats i
6
den nationella mossundersökningen av Riksskogstaxeringen (SLU) får ej publiceras. Därför anges dessa provpunkter med stora cirklar som endast indikerar inom vilket område
mossproverna insamlats. Övriga provpunkters lägen anges mer exakt med små fyllda cirklar.
Figur 1. Karta över provtagningspunkter i Kalmar län inom förtätningsstudien 2011 samt inom den nationella mossundersökningen 2010.
7
Provhantering
Naturhistoriska Riksmuseet har precis som i den nationella undersökningen 2010 skött provberedningen av insamlade prover i Kalmar län 2011.
Efter provtagning har mossproverna förvarats i kyl eller frys inför sändning till
Naturhistoriska Riksmuseet. Miljögiftsgruppen vid Naturhistoriska Riksmuseet har rensat och torkat proverna inför analys. Mossproverna har rensats så att de två till tre senaste årens tillväxt har tillvaratagits. Detta motsvarar tillväxt för åren 2008-2010. Eftersom kvicksilver är en flyktig metall har mossproverna torkats i rumstemperatur för att inte äventyra analysen av kvicksilver.
Av de preparerade mossproverna har minst 2 g skickats till analys. Återstående mossmaterial bevaras i en provbank vid Naturhistoriska Riksmuseet.
Metallanalyser
ALS Scandinavia AB i Luleå har precis som i den nationella undersökningen 2010 utfört metallanalyser på de insamlade proverna 2011.
Mossmaterialet som insamlats i Kalmar län 2010/2011 har analyserats med avseende på halter av arsenik (As), bly (Pb), järn (Fe), kadmium (Cd), koppar (Cu), krom (Cr),
kvicksilver (Hg), nickel (Ni), vanadin (V), zink (Zn), aluminium (Al), kobolt (Co), mangan (Mn) och molybden (Mo).
Samtliga metallanalyser har gjorts med ICP-SFMS, även kallad högupplösande ICP-MS.
För analys av de metaller som ingår i den nationella undersökningen har proverna uppslutits med HNO3 i slutna teflonkärl i mikrovågsugn. För att kunna jämföra
analyssvaren från den nationella mossprovtagningen 2010 med tidigare års analysresultat har tillsats av H2O2 uteslutits då tidigare års analyser av metallhalter i mossa ej uppslutits med tillsats av H2O2. Att avstå får uppslutning med tillsats av H2O2 innebär att utbytet kan ha påverkats.
ICP-SFMS möjliggör direkt analys av vissa "svåra" provtyper som inte klaras med konventionell ICP-MS (ICP-QMS). Skillnaden ligger i konstruktionen av det "massfilter"
som separerar isotoper/grundämnen med olika massa. I ICP-SFMS används magnetiska och elektrostatiska sektorer i stället för den s.k. quadrupol som har motsvarande funktion i ICP-QMS (ALS Scandinavia, www.analytica.se).
8
Statistisk datahantering
Samtliga analysresultat har innan kvalitetsgranskning och dataanalys korrigerats till att motsvara resultat efter torkning vid 40 grader. Detta för att kunna göra jämförelser med tidigare års undersökningar då torkning då gjorts vid 40 grader.
Variansanalys
Variansanalys (ANOVA) har använts för att analysera eventuella skillnader mellan Kalmar läns medelkoncentration av metaller i 2010 års undersökning av bakgrundslokaler och motsvarande koncentrationer i förtätningsproverna insamlade 2011. Förtätningsproverna från Kalmar län har klassificerats beroende på närhet till föroreningskälla (kategorierna:
”Glasbruk”, ”Gruva”, ”Massaindustri”, ”Metallindustri”, ”Mineralindustri” samt
”Stadsmiljö”). ANOVA är en statistisk metod som används för att undersöka skillnader i medelvärde mellan fler än två grupper. Analysen har utförts med hjälp av
statistikprogrammet STATGRAPHICS Plus for Windows 3.1. I de fall analyserade värden låg under analysföretagets rapporteringsgräns användes halva rapporteringsvärdet i de statistiska beräkningarna.
Svenska miljömål och miljökvalitetsnormer som rör metaller
Bland de svenska miljömålen finns miljömålet Giftfri miljö där metaller ingår.
Definitionen för miljömålet Giftfri Miljö är: ”Förekomsten av ämnen i miljön som har skapats i eller utvunnits av samhället ska inte hota människors hälsa eller den biologiska mångfalden. Halterna av naturfrämmande ämnen är nära noll och deras påverkan på människors hälsa och ekosystemen är försumbar. Halterna av naturligt förekommande ämnen är nära bakgrundsnivåerna (riksdagens definition av miljökvalitetsmålet).”
Ett delmål inom miljömålet rör utfasning av farliga ämnen där metaller (kvicksilver, kadmium och bly) omnämns. Där står bl.a. att farliga ämnen inte skall användas i produktionsprocesser om inte produktionsföretaget kan visa att hälsa och miljö inte kan komma till skada. Redan befintliga varor, som bl.a. innehåller kvicksilver, kadmium samt bly, ska hanteras på ett sådant sätt att ämnena inte läcker ut i miljön. Spridning via luft och vatten till Sverige av ämnen som omfattas av delmålet ska minska fortlöpande. Delmålet omfattar ämnen som människan framställt eller utvunnit från naturen. Målåret för delmålet är passerat men målet kunde inte nås i tillräcklig grad inom den utsatta tidsramen.
Sverige har dock kommit en bit på väg när det gäller att fasa ut vissa ämnen med kända skadliga egenskaper, exempelvis kvicksilver, kadmium och bly. Inom EU finns numera gemensam lagstiftning som bland annat innebär tidsbegränsning i tillstånd för särskilt farliga ämnen. Dock återstår att klassificera många ämnens egenskaper och inventera tillverkare och konsumenter av varor som innehåller farliga ämnen. Vid prövning och tillsyn av olika verksamheter enligt miljöbalken läggs stor vikt vid att byta ut skadliga kemiska ämnen mot mindre farliga i enlighet med den så kallade substitutionsprincipen. Då
9
en stor del av de kemikalier och varor som används ursprungligen kommer från länder utanför EU är åtgärder på global nivå också viktigt.
Det finns även ett delmål som rör kadmium. År 2015 ska exponeringen till befolkningen via föda och arbete av kadmium vara på en sådan nivå att den är säker ur ett långsiktigt folkhälsoperspektiv. Målet anses dock mycket svårt att nå i tillräcklig grad inom den utsatta tidsramen även om ytterligare åtgärder sätts in. Utsläppen av kadmium har minskat, men halterna i miljön minskar inte i samma takt. Det föreligger även viss osäkerhet kring vilken nivå som kan anses säker ur ett folkhälsoperspektiv.
Det finns även miljökvalitetsnormer för metaller i utomhusluft (Tabell 1). I
luftkvalitetsförordning (SFS 2010:477) ingår miljökvalitetsnormer för bly, arsenik, kadmium och nickel. Om normerna uppfylls bidrar de till att skydda människors hälsa och miljön samt att uppfylla krav i EU-direktiven 2008/50/EG och 2004/107/EG. I normen står att metaller frigörs och når ut i atmosfären bland annat vid förbränning av fossila bränslen, biobränslen eller avfall samt vid viss industriell verksamhet. Större delen av de
metallmängder som genom åren släppts ut i luften finns fortfarande kvar i marken där de fallit ned. I närheten av vissa större metallindustrier har tungmetallhalterna i marken nått sådana nivåer att de hämmar mikroorganismernas nedbrytning av växtrester och därmed också frigörelsen av näring ur dessa rester. Arsenik, kadmium och nickel är
cancerframkallande och det går inte att fastställa någon lägsta tröskel för skadlig inverkan på människors hälsa. Bly kan ge skador på nervsystemet.
Miljökvalitetsnormerna för metaller ingår i luftkvalitetsförordningen (SFS 2010:477) och följs upp via luftmätningar av PM10 under ett kalenderår. Normen för bly är en så kallad gränsvärdesnorm eller skallnorm som inte får överskridas. Normerna för arsenik, kadmium och nickel är så kallade målsättningsnormer eller börnormer, som bör uppnås senast den 31 december 2012.
Tabell 1. Miljökvalitetsnormer för metaller i utomhusluft (ur SFS 2010:477).
Emissioner i Kalmar län
Under perioden 1990 – 2009 kan man se en tydlig minskning av metallemissionerna till luft i både Sverige och inom EU. Rapporterade data till CLRTAP (Konventionen om långväga gränsöverskridande luftföroreningar) visar att de svenska metallemissionerna till luft för många av metallerna har minskat med minst 50 % sedan 1990 (www.ceip.at/emission-data- webdab/officially-reported-emission-data). Även emissionerna för Kalmar län visar för
10
perioden 1990 – 2009 samma mönster, med stora minskningar av flertalet av rapporterade metallemissioner till luft (www.rus.lst.se), Figur 2. Sveriges officiella utsläppsstatistik, som rapporteras till UNFCCC (Klimatkonventionen) och CLRTAP, fördelas geografiskt över landet i ett rutnät med hjälp av relevant statistik och geografiska data (till exempel
punktkällors koordinater, vägnät, betesmark, avverkad skog, befolkningsuppgifter). Dessa geografiskt fördelade emissionsdata är för Sverige bland annat viktigt för regional
uppföljning av miljömålen. Statistiken finns på RUS (Regional Utveckling och Samverkan i miljömålssystemet) hemsida (www.rus.lst.se) och är tillgänglig på läns- och kommunnivå.
Figur 2. Emissioner i Kalmar län för åren 1990, 2000 & 2009 i ton per år. Observera att skalan skiljer sig åt för olika metaller. Data från nationella databasen för luft (www.rus.lst.se).
Några av punktkällorna för emissioner till luft i Kalmar län, större vägar samt städer med befolkning över 40000 invånare presenteras i Figur 3.
11
Figur 3. Större punktkällor för emissioner till luft, vägar samt städer över 40000 invånare i Kalmar län.
12
Resultat 2010-2011
För den statistiska analysen av metallinnehållet i de insamlade mossproverna har dessa delats in i olika kategorier:
”Bakgrund” - från den nationella undersökningen under 2010.
Förtätningsundersökningen i Kalmar län 2011 har delats in i sex olika grupper beroende på närhet till föroreningskälla:
”Glasbruk”
”Gruva”
”Massaindustri”
”Metallindustri”
”Mineralindustri”
”Stadsmiljö”
Jämförelse mellan Kalmar läns medelhalter för 2010 respektive 2011, har gjorts. I jämförelsen ingår för Kalmar län samtliga analyserade prover i bakgrundsmiljö för 2010 och de regionala förtätningsprover som togs 2011. I Bilaga 2 redovisas medel- och mediankoncentrationer för 2010 respektive 2011. Mer information om den nationella mossundersökningen av bakgrundsnivåer av metaller från 2010 hittas i Danielsson & Pihl Karlsson, 2011. IVL Svenska Miljöinstitutet AB är på uppdrag av Naturvårdsverket datavärd för data som insamlats i den nationella mossundersökningen och samtliga data finns att tillgå på www.ivl.se.
Samtliga kartor som presenteras i resultatdelen är gjorda med hjälp av dataprogrammet ArcGIS. Kartorna som beskriver metallbelastningen är gjorda med IDW-teknik (IDW = Inverse Distance Weighted). IDW är en avståndsviktad medelvärdesinterpolation och bygger på viktade medelvärden. De provtagningspunkter som ligger nära aktuell position för provtagning av mossa får större inflytande på resultatet än de provtagningspunkter som är belägna längre bort. Som viktning används det inverterade avståndet mellan
provtagningspunkterna. I kartorna finns även de enskilda förtätningsprovpunkternas metallkoncentrationer inlagda.
I Bilaga 3 presenteras de enskilda förtätningspunkternas metallkoncentrationer för åren 1989, 2000 och 2011.
13
Arsenik (As)
Arsenik är en halvmetall som finns i oorganisk form i mineral. Antropogena källor till arsenikemissioner till luft är gruvdrift, smältverk och användning av bekämpningsmedel som innehåller arsenik inom jordbruket (Cullen & Reimer, 1989). Även förbränning av kol ger emissioner av arsenik. I Sverige finns arsenikkis (FeAsS) i vissa malmer. Vid brytningen av dessa malmer kan en lokal spridning av arsenik ske. Arseniktrioxid (As2O3) används i stor utsträckning vid tillverkning av keramik, glas, elektronik, pigment, påväxthindrande produkter, kosmetika, fyrverkeripjäser och kopparlegeringar (Leonard, 1991). Dessa punktkällor, samt även diffusa utsläpp, är viktiga för förekomsten av arsenik i miljön.
Arsenik kan även spridas till miljön via långväga atmosfärisk transport (Sternbeck och Carlsson, 2004). Bland naturliga källor till arsenik i atmosfären kan nämnas vulkanutbrott och vinderosion av bergarter och jordar.
Den statistiska analysen av arsenikkoncentrationerna i mossproverna från 2010-2011 visas i Figur 4. Medelkoncentrationen av arsenik i mossprover insamlade 2011 i kategorierna
”Mineralindustri” och ”Gruva” är signifikant högre jämfört med koncentrationerna av arsenik i prover från övriga kategorier i Kalmar län. Medelkoncentrationen av arsenik är signifikant högre i kategori ”Mineralindustri” jämfört med kategori ”Gruva”.
Figur 4. Medelkoncentrationer av arsenik i mossprover från Kalmar län 2010 & 2011. Förekommer samma bokstäver (a, b, c) över flera av staplarna indikerar detta att dessa gruppers medelkoncentrationer av arsenik ej är signifikant åtskilda (ANOVA). Bakgrund (2010 års data); kategori (2011 års data): Glasbruk, Gruva, Massaindustri, Metallindustri,
Mineralindustri samt Stadsmiljö.
14
Figur 5. Koncentration (mg/kg torrvikt) av arsenik i mossa insamlad 1989, 2000 samt 2010 & 2011.
Vid en jämförelse mellan arsenikkoncentrationerna i mossprover från Kalmar län förefaller koncentrationer för de flesta förtätningspunkter vara lägre eller i samma nivå 2011 jämfört med 2000 (Figur 5). Undantag är 11 provplatser belägna i Degerhamn, vid Gladhammars gruva, i Västervik, vid Mönsterås metall samt i Lindås.
De högsta arsenikkoncentrationerna 2011 uppmättes i prover från Degerhamn (14,5 mg/kg torrvikt) och i Gladhammar (6.07 mg/kg torrvikt).
15
Bly (Pb)
Bly är en metall som har använts i över tusen år och som är giftig i de flesta av sina kemiska former (Eisler, 1988). Bly används bland annat i färgpigment, plast, kristall, blymantlad kabel, elektronik och hagelammunition. Blyanvändningen har dock minskat i Sverige.
Källor som gruvbrytning, anrikning och smältning av blymineral och användning av organiska blyföreningar i motorbränsle har gett en ökad mängd bly i vår miljö. Bly har en lång uppehållstid i marken (Klaminder m. fl., 2006) och detta leder till att effekter i miljön kan ses i decennier efter att emissionerna och depositionen av bly har minskat (Berglund m.
fl., 2009; 2010). Bly förekommer i atmosfären bundet till partiklar och tillförs ekosystemet med torr- och våtdeposition. Spridning av bly till miljön sker även genom diffusa utsläpp från varor i samhället. Långväga atmosfärisk transport har också stor betydelse för metallens förekomst i miljön.
Koncentrationen av bly i mossprover insamlade i Kalmar län 2010-2011 visar att
koncentrationerna i mossproverna insamlade vid kategori ”Gruva” är statistiskt signifikant högre än medelkoncentrationerna för bakgrund samt samtliga övriga kategorier (Figur 6).
Figur 6. Medelkoncentrationer av bly i mossprover från Kalmar län 2010 & 2011. Förekommer samma bokstäver (a, b) över flera av staplarna indikerar detta att dessa gruppers
medelkoncentrationer av bly ej är signifikant åtskilda (ANOVA). Bakgrund (2010 års data);
kategori (2011 års data): Glasbruk, Gruva, Massaindustri, Metallindustri, Mineralindustri samt Stadsmiljö.
16
Figur 7. Koncentration (mg/kg torrvikt) av bly i mossa insamlad 1989
& 1990, 2000 samt 2010 & 2011.
Trenden mot allt lägre blykoncentrationer i insamlade mossprover i bakgrundslokaler är tydlig (Figur 6). Särskilt tydlig är den förbättring som kan ses i länets södra delar, där halterna 1989-1990 i flera fall låg över 50 mg/kg torrvikt och i några fall över 100 mg/kg torrvikt. I 2010-2011 års mossprovtagning finns endast ett prov med koncentration över 50 mg/kg torrvikt. Detta prov är insamlat i Gladhammar (53.8 mg/kg torrvikt). Ytterligare ett prov med halt över 15 mg/kg torrvikt är insamlat under 2011. Detta prov kommer från Lindås (18,6 mg/kg torrvikt).
Vid jämförelse mellan koncentrationerna 2000 och 2011 visar resultatet att av provtagna platser 2011 är det endast 12 provplatser som uppvisar högre blykoncentrationer jämfört med 2000. Dessa provpunkter finns i Lindås, Gladhammar, Gunnebo, Degerhamn, Oskarshamn samt i Västervik.
17
Järn (Fe)
Järn är en vanligt förekommande metall i jordskorpan och har magnetiska egenskaper. Ofta finns järn som mineralerna magnetit eller hematit.
Figur 8 visar att koncentrationen av järn i mossprover insamlade 2010 och 2011 i kategori
”Mineralindustri” är signifikant högre än samtliga övriga kategorier. Allra lägst är
medelkoncentrationen i bakgrundsproverna. Koncentrationerna i prover från kategorierna
”Gruva”, ”Massaindustri” och ”Metallindustri” inte är signifikant skilda åt från kategori
”Bakgrund”. Järnkoncentrationen i prover från kategorierna ”Glasbruk” och ”Stadsmiljö”
är signifikant högre än prover från ”Bakgrund”.
Figur 8. Medelkoncentrationer av järn i mossprover från Kalmar län 2010 & 2011. Förekommer samma bokstäver (a, b, c) över flera av staplarna indikerar detta att dessa gruppers
medelkoncentrationer av järn ej är signifikant åtskilda (ANOVA). Bakgrund (2010 års data);
kategori (2011 års data): Glasbruk, Gruva, Massaindustri, Metallindustri, Mineralindustri samt Stadsmiljö.
18
Figur 9. Koncentration (mg/kg torrvikt) av järn i mossa insamlad 1989
& 1990, 2000 samt 2010 & 2011.
Även koncentrationen av järn i mossprover från bakgrundslokaler i Kalmar län har under perioden 1989-2011 minskat (Figur 9). En jämförelse mellan koncentrationerna 2011 och 2000 visar dock att vid järnkoncentrationen 40 förtätningsprovtagningsplatser dock är högre 2011 jämfört med provtagningsår 2000. Dessa platser finns vid glasbruken i Johansfors, Åfors, Målerås och Lindås, vid Gladhammars gruva, vid Mönsterås bruk, vid metallindustrierna i Blomstermåla, Mönsterås. Södra Vi och Gamleby, i Degerhamn, samt i stadsmiljöer i Kalmar, Västervik, Oskarshamn och Vimmerby.
Totalt sex mossprover med järnkoncentration över 1600 mg/kg torrvikt är insamlade i Kalmar län under 2011. Fyra av dessa kommer från Degerhamn (3825, 2932, 2370 samt 1995 mg/kg torrvikt). De återstående två proverna är insamlade i Emmaboda kommun (Lindås) och i Gladhammar.
19
Kadmium (Cd)
Kadmium är en mycket giftig metall som i naturen främst finns i zinkmalmer. De antropogena kadmiumkällorna till atmosfären innefattar bland annat metallproduktion, förbränning av fossila bränslen samt avfallsförbränning (Suchara m. fl., 2007; Nriagu, 1989). Kadmium finns även som förorening i fosfatgödselmedel och har därmed orsakat förhöjda kadmiumhalterna i våra åkerjordar. Kadmium har använts som ytbeläggning på plåt, som legeringsmetall och till bilkylare. Kadmiumföreningar har också använts som pigment i röda och gula målarfärger, plaster och keramiska glasyrer. Fortfarande används kadmium i batterier. Kadmium förekommer bunden till partiklar i luften och tillförs ekosystemet med torr- och våtdeposition. Långdistanstransport och deposition bidrar också till spridningen av kadmium i den svenska miljön (Sternbeck och Carlsson, 2004).
Vulkaner, vinderosion och skogsbränder anses vara de viktigaste naturliga källorna (Suchara m. fl., 2007).
I Figur 10 visas resultatet av den statistiska analysen för kadmium. I figuren kan man se att medelhalterna av kadmium i proverna insamlade i stadsmiljö är signifikant högre än
proverna från kategorierna ”Bakgrund”, ”Glasbruk” och ”Metallindustri”. Ingen signifikant skillnad finns mot övriga kategorier. Orsaken till detta är troligen, som visas av felstaplarna i figuren, att spridningen i kadmiumkoncentration i mossprover från stadsmiljö är stor.
Figur 10. Medelkoncentrationer av kadmium i mossprover från Kalmar län 2010 & 2011. Förekommer samma bokstäver (a, b) över flera av staplarna indikerar detta att dessa gruppers
medelkoncentrationer av kadmium ej är signifikant åtskilda (ANOVA). Bakgrund (2010 års data); kategori (2011 års data): Glasbruk, Gruva, Massaindustri, Metallindustri,
Mineralindustri samt Stadsmiljö.
20
Figur 11. Koncentration (mg/kg torrvikt) av kadmium i mossa insamlad 1989 & 1990, 2000 samt 2010 & 2011.
Figur 11 visar att kadmiumkoncentrationerna i bakgrundsmiljö generellt sett har minskat sedan början av 1990-talet. Vid jämförelse mellan koncentrationerna av kadmium i mossa 2011 med koncentrationerna år 2000 visar uppgifterna att halterna av kadmium är högre 2011 vid 37 av förtätningsprovtagningsplatserna. Dessa platser finns vid glasbruken i Åfors, Johansfors, Boda, Målerås och Lindås, vid Gladhammars gruva, vid Mönsterås bruk, vid metallindustrier i Södra Vi, Gunnebo och Gamleby, i Degerhamn samt i stadsmiljö i Kalmar, Västervik, Oskarshamn och Vimmerby. Under 2011 insamlades totalt fem mossprover med kadmiumkoncentrationer över 0.8 mg/kg torrvikt. Samtliga av dessa prover är insamlade i stadsmiljö i Oskarshamn.
21
Koppar (Cu)
Koppar är en tänjbar metall med god elektrisk och termisk ledningsförmåga.
Metallsmältverk och förbränning av fossila bränslen har traditionellt varit de största antropogena källorna till kopparemissioner till luft. Under senare år har emissioner av koppar från vägtrafik blivit en allt viktigare källa (Task Force on Heavy Metals, 2006).
Hulskotte m. fl. (2006) och Johansson m. fl. (2009) menar att kopparemissioner från bromsarna på vägtrafikfordon är en viktig källa till diffusa kopparemissioner till luft.
Gruvdrift och anrikning av koppar leder till damning av kopparhaltiga partiklar. I
atmosfären binds koppar till partiklar och tillförs ekosystemen via våt- och torrdeposition.
Kopparkoncentrationerna i 2011 års mossprover från kategori ”Gruva” är signifikant högre jämfört med samtliga övriga kategorier i Kalmar län. Koncentrationerna i prover från kategorierna ”Stadsmiljö” är i signifikant högre än koncentrationen i prover från bakgrundslokalerna (Figur 12).
Figur 12. Medelkoncentrationer av koppar i mossprover från Kalmar län 2010 & 2011. Förekommer samma bokstäver (a, b, c) över flera av staplarna indikerar detta att dessa gruppers medelkoncentrationer av koppar ej är signifikant åtskilda (ANOVA). Bakgrund (2010 års data); kategori (2011 års data): Glasbruk, Gruva, Massaindustri, Metallindustri,
Mineralindustri samt Stadsmiljö.
22
Figur 13. Koncentration (mg/kg torrvikt) av koppar i mossa insamlad 1989 & 1990, 2000 samt 2010 & 2011.
Figur 11 visar att kopparkoncentrationerna i bakgrundsmiljö generellt sett har minskat sedan början av 1990-talet men att koncentrationerna vid vissa av förtätningsprov-
punkterna var högre 2000 jämfört med 1989. Vid jämförelse mellan koncentrationerna av koppar i mossa 2011 med koncentrationerna år 2000 visar uppgifterna att halterna av koppar är högre 2011 vid 42 av förtätningsprovtagnings-platserna. För åtta av dessa prover är koncentrationsskillnaden mellan 2000 och 2011 års prover mindre än 10 %. Övriga 34 prover är insamlade vid glasbruken i Johansfors, Åfors, Målerås och Lindås, vid
Gladhammars gruva, vid Mönsterås bruk, vid metallindustrier i Södra Vi, Blomstermåla och Gamleby, i Degerhamn samt i stadsmiljö i Kalmar, Västervik, Oskarshamn och Vimmerby.
Under 2011 insamlades totalt 19 mossprover med kopparkoncentrationer över 8 mg/kg torrvikt. Dessa prover är insamlade i Lindås, vid Gladhammars gruva, vid Blomstermåla metallgjuteri, i Degerhamn, samt i stadsmiljö i Oskarshamn, Västervik och Kalmar.
23
Krom (Cr)
Krom är en metall som finns i ganska riklig mängd i jordskorpan. Krom förekommer i flera olika oxidationstal. De vanligaste är två-, tre- och sexvärt krom. Krom används t.ex. vid framställning av speciellt hållbara legeringar, förkromning, tillverkning av rostskyddsfärger och pigment, garvning av läder och träimpregnering (International Chromium
Development Association, 2007). Antropogena källor till emissioner av krom till luft är förbränning av fossila bränslen, brytning och bearbetning av kromrika malmer, metallurgisk och kemisk industri samt garveriverksamhet (Suchara m. fl., 2007; International Chromium Development Association, 2007). I atmosfären binds krom huvudsakligen till partiklar och tillförs ekosystemen med våt- och torrdeposition. Krom kan även tillföras atmosfären via vulkanutbrott. Noteras bör att analys av krom i mossprover är förknippat med stor osäkerhet (Steinnes m. fl., 1997) och risk finns att utbytet vid 2010-2011 års analyser varit lågt och att kromhalterna generellt är något underskattade.
Figur 14 visar att medelkoncentrationerna av krom i mossprover från kategorierna
”Metallindustri” och ”Mineralindustri” är signifikant högre än övriga kategoriers
medelkoncentrationer. Koncentrationerna i ”Stadsmiljö” är signifikant högre än proverna från ”Bakgrund”.
Figur 14. Medelkoncentrationer av krom i mossprover från Kalmar län 2010 & 2011. Förekommer samma bokstäver (a, b, c, d) över flera av staplarna indikerar detta att dessa gruppers medelkoncentrationer av krom ej är signifikant åtskilda (ANOVA). Bakgrund (2010 års data); kategori (2011 års data): Glasbruk, Gruva, Massaindustri, Metallindustri,
Mineralindustri samt Stadsmiljö.
24
Figur 15. Koncentration (mg/kg torrvikt) av krom i mossa insamlad 1989 & 1990, 2000 samt 2010 & 2011.
Figur 15 visar att kromkoncentrationerna i mossprover från bakgrundslokaler i Kalmar län successivt har minskat över perioden 1989-2011. Jämförelse mellan 2000 och 2011 års mossundersökningar visar dock att vid totalt 45 förtätningspunkter är
kromkoncentrationen 2011 högre än motsvarande koncentrationer år 2000. Av dessa 45 provtagningspunkter finns 20 i närheten av glasbruk (Boda, Johansfors, Lindås, Målerås och Åfors) och 11 finns i stadsmiljö (Kalmar, Oskarshamn, Vimmerby och Västervik).
Övriga provtagningspunkter där det uppmätts högre kromkoncentrationer 2011 jämfört med 2000 hittas vid Mönsterås bruk (fem provpunkter), vid metallindustrierna i Mönsterås (två provpunkter), Södra Vi (två provpunkter) och i Blomstermåla (en provpunkt) samt i Degerhamn (två provpunkter) och vid Gladhammars gruva (två provpunkter).
Provet med den i Kalmar län högsta kromkoncentrationen 2011 är insamlat i Degerhamn (5,03 mg/kg torrvikt). Ytterligare ett prov med kromkoncentration över 4 mg/kg torrvikt är insamlat i Södra Vi.
25
Kvicksilver (Hg)
Kvicksilver är sällsynt i jordskorpan och den enda kvicksilverhaltiga mineral av betydelse är cinnober. Metalliskt kvicksilver används i termometrar, blodtrycksmätare och barometrar, och små mängder finns i lysrör, batterier och andra elektroniska komponenter. Vid elektrokemisk framställning av klorgas inom kloralkaliindustrin används kvicksilver som elektrod. Yrkesmässigt exponeras idag främst tandvårdspersonal (Arbets- och
miljömedicin, Akademiska sjukhuset, Uppsala, www.ammuppsala.se, 2011-08-24).
Oorganiskt kvicksilver emitteras framför allt från användning inom kloralkaliindustrin (Biester m. fl., 2002) och från förbränning av kol (Novoa-Munoz m. fl., 2008). I luft
förekommer metallen främst som metalliskt kvicksilver men finns även bunden till partiklar och i gasformiga föreningar. Den atmosfäriska uppehållstiden för metalliskt kvicksilver är ett till två år, vilket gör långväga transport möjlig (Palm m. fl., 2001). Kvicksilver sprids globalt och ökande halter i fisk och däggdjur i Arktis finns belagda (WHO, 2007).
I Kalmar län ligger medelvärdet av kvicksilverkoncentrationen i mossprover insamlade inom samtliga kategorier förutom ”Mineralindustri” signifikant lägre än motsvarande värde för bakgrundslokalerna (Figur 16). Vidare jämförelse visar att medelkoncentrationen av kvicksilver i mossprover från kategori ”Metallindustri” även är signifikant lägre än motsvarande värden för kategori ”Stadsmiljö”.
Figur 16. Medelkoncentrationer av kvicksilver i mossprover från Kalmar län 2010 & 2011.
Förekommer samma bokstäver (a, b, c) över flera av staplarna indikerar detta att dessa gruppers medelkoncentrationer av kvicksilver ej är signifikant åtskilda (ANOVA).
Bakgrund (2010 års data); kategori (2011 års data): Glasbruk, Gruva, Massaindustri, Metallindustri, Mineralindustri samt Stadsmiljö.
26
Figur 17. Koncentration (mg/kg torrvikt) av kvicksilver i mossa insamlad 1989, 2000 samt 2010 & 2011.
Kvicksilver ingick inte i den nationella mossundersökningen 1990 och därför kan inte karta med IDW-teknik göras för detta år. De förtätningsprover i Kalmar län som analyserades 1989 finns dock redovisade på kartan för 1989-1990 (Figur 17).
Vid en jämförelse mellan 2000 och 2011 års resultat förefaller kvicksilverkoncentrationerna i mossprover ökat (Figur 17). Av de 120 mossprover med analyserade koncentrationer av kvicksilver 2000 och 2011 finns hela 86 provpunkter med högre halter 2011 jämfört med 2000. Värt att notera är att mossproverna inför analys vid tidigare mossundersökningar torkats vid 40° C, vilket kan ha påverkat resultatet av 2000 års undersökning. Mossprover- na som insamlats 2010 och 2011 har till skillnad från tidigare års undersökningar torkats i rumstemperatur för att minimera risken att kvicksilver avgår från proverna innan analys.
Denna skillnad i provhantering kan vara orsak till att halterna av kvicksilver i mossproverna förefaller att ha ökat mellan 2000 och 2011. Kvicksilverkoncentrationerna i 2011 års
mossprover från Kalmar län är generellt låga. Den högsta koncentrationen (0,109 mg/kg torrvikt) uppmättes i ett prov insamlat i Oskarshamn.
27
Nickel (Ni)
Nickel är en relativt vanlig metall i jordskorpan. Den används huvudsakligen som metallytbehandlingsmedel på grund av dess motståndskraft mot korrosion. Metallen används även i nickel-kadmiumbatterier och ofta även i legeringar (Palm m. fl., 2005).
Viktiga källor för emissioner av nickel till luft är petroleumindustrin, järn- och stålindustrin (främst vid framställningen av rostfritt stål) samt förbränning av fossila bränslen (Task Force on Heavy Metals, 2006; Arbets- och miljömedicin, Akademiska sjukhuset, Uppsala, www.ammuppsala.se, 2011-08-24). De flesta nickelföreningar förekommer i atmosfären bundna till partiklar och tillförs ekosystemet med torr- och våtdeposition.
I Kalmar län 2011 är det endast nickelkoncentrationer i mossprover insamlade i
Degerhamn och i stadsmiljö som är signifikant högre än koncentrationerna i mossprover från bakgrundslokalerna i länet (Figur 18). Nickelkoncentrationerna i mossor från
Degerhamn är signifikant högre även jämfört mot övriga kategorier i länet.
Figur 18. Medelkoncentrationer av nickel i mossprover från Kalmar län 2010 & 2011. Förekommer samma bokstäver (a, b, c) över flera av staplarna indikerar detta att dessa gruppers medelkoncentrationer av nickel ej är signifikant åtskilda (ANOVA). Bakgrund (2010 års data); kategori (2011 års data): Glasbruk, Gruva, Massaindustri, Metallindustri,
Mineralindustri samt Stadsmiljö.
28
Figur 19. Koncentration (mg/kg torrvikt) av nickel i mossa insamlad 1989 & 1990, 2000 samt 2010 & 2011.
Att även nickelkoncentrationerna i mossprover insamlade i bakgrundsmiljöer i Kalmar län visar en minskande trend sedan början av 1990-talet visas tydligt i Figur 19. Figuren antyder dock att koncentrationerna år 2000 är något högre jämfört med 1989-1990.
Vid jämförelse mellan 2011 och 2000 års undersökningar har koncentrationerna för de förtätningsprovpunkter som finns representerade båda åren (120 provpunkter) är det endast för fyra av dessa som uppvisar högre nickelkoncentration 2011.
Mossprover från sju provpunkter 2011 har nickelkoncentrationer över 3 mg/kg torrvikt.
Dessa är insamlade i Degerhamn (10,3, 4,09, 4,06 och 3,93 mg/kg torrvikt) och i Oskarshamn (16,0, 4,07 och 3,06 mg/kg torrvikt).
29
Vanadin (V)
Vanadin är ett sällsynt, mjukt metalliskt grundämne som inte förekommer i ren form i naturen (Suchara m. fl., 2007). Vanadin används främst i hårda legeringar till exempel tillsammans med krom. Vanadin emitteras främst från förbränning av olja och kol samt från oljeraffinaderier. Diffusa emissioner kan härstamma från vägbaneslitage då bitumen kan innehålla betydande mängder vanadin (Johansson m. fl., 2009).
För vanadin ligger koncentrationerna på samma nivå för kategorierna ”Glasbruk”,
”Gruva”, ”Massaindustri”, ”Metallindustri” och ”Stadsmiljö” som för bakgrundslokalerna inom Kalmar län, medan medelkoncentrationen för ”Mineralindustri” är betydligt och statistiskt signifikant högre (Figur 20).
Figur 20. Medelkoncentrationer av vanadin i mossprover från Kalmar län 2010 & 2011. Förekommer samma bokstäver (a, b) över flera av staplarna indikerar detta att dessa gruppers
medelkoncentrationer av vanadin ej är signifikant åtskilda (ANOVA). Bakgrund (2010 års data); kategori (2011 års data): Glasbruk, Gruva, Massaindustri, Metallindustri,
Mineralindustri samt Stadsmiljö.
30
Figur 21. Koncentration (mg/kg torrvikt) av vanadin i mossa insamlad 1989 & 1990, 2000 samt 2010 & 2011.
Att koncentrationen av vanadin både i bakgrund och i förtätningsprovpunkter stadigt har minskat sedan 1989-1990 visas mycket tydligt av Figur 21. För 2011 är det endast 14 provpunkter som uppvisar högre vanadinkoncentrationer jämfört mot 2000 års koncentrationer. Vanadinkoncentrationer över 4 mg/kg torrvikt uppmättes 2011 i sex mossprover, samtliga insamlade i Degerhamn.
31
Zink (Zn)
Zink förekommer inte i ren form i naturen men finns bunden i många mineraler. Zink används bland annat som korrosionsskydd (förzinkning och galvanisering), vid produktion av mässing och brons, i andra legeringar samt även vid produktion av gummi, däck, kosmetika, pigment och bekämpningsmedel. Antropogena källor till luft är zinksmältverk, kemiska industrier, kol- samt avfallsförbränningsanläggningar (Suchara m. fl., 2007). Zink emitteras även diffust från transportsektorn på grund av däckslitage (Johansson m. fl., 2009). Zink förekommer i atmosfären bundet till partiklar och tillförs ekosystemen med torr- och våtdeposition. Både punktkällor och diffusa utsläpp samt långväga atmosfärisk transport utgör viktiga spridningsvägar (Sternbeck och Carlsson, 2004).
Medelkoncentrationen av zink i mossprover från Kalmar län 2010-2011 skiljer sig signifikant från bakgrundsprovernas medelkoncentrationer endast för kategorin
”Metallindustri”. Figuren visar även att medelkoncentrationen av zink inom kategorin
”Massaindustri” är signifikant lägre än medelkoncentrationerna för Kategorin ”Stadsmiljö”.
Figur 22. Medelkoncentrationer av zink i mossprover från Kalmar län 2010 & 2011. Förekommer samma bokstäver (a, b, c) över flera av staplarna indikerar detta att dessa gruppers
medelkoncentrationer av zink ej är signifikant åtskilda (ANOVA). Bakgrund (2010 års data);
kategori (2011 års data): Glasbruk, Gruva, Massaindustri, Metallindustri, Mineralindustri samt Stadsmiljö.
32
Figur 23. Koncentration (mg/kg torrvikt) av zink i mossa insamlad 1989 & 1990, 2000 samt 2010 & 2011.
Figur 23 visar på minskande zinkhalter i mossprover från 1989 till 2011. Precis som för nickel är dock koncentrationerna år 2000 något högre jämfört med 1989-1990. För 36 av totalt 120 förtätningsprovplatser med zinkanalyser gjorda både 2000 och 2011 är
koncentrationen högre 2011. Dessa prover är insamlade vid glasbruken i Johansfors, Lindås, Målerås och Lindås, vid Mönsterås bruk, vid metallindustrierna i Blomstermåla, Gamleby, Gunnebo och Södra Vi, i Degerhamn samt i Oskarshamn, Vimmerby och i Västervik.
Halter över 60 mg/kg torrvikt hittades i mossprover från provplatser i Johansfors (62,3 mg/kg torrvikt), Målerås(63,7 mg/kg torrvikt), Åfors (627,9 mg/kg torrvikt), Oskarshamn (105, 101, 93,0, 80,8, 74,6, 68,2, 63,6 respektive 61,3 mg/kg torrvikt), i Vimmerby (67,7 mg/kg torrvikt), i Gunnebo (262 respektive 69,4 mg/kg torrvikt), i Gamleby (65,4 mg/kg torrvikt) och i Degerhamn (110 mg/kg torrvikt).
33
Aluminium (Al)
Ca 8,3 % av jordskorpans massa består av aluminium i form av kemiska föreningar och är i jordskorpan det tredje vanligaste grundämnet. Aluminium används inom en mängd skilda områden och då framför allt som legeringar. Metallen finns ofta i förpackningsmaterial som till exempel aluminiumfolie, i burkar och tuber (Nationalencyklopedin, 2011-11-17; Suchara m. fl., 2007).
Medelkoncentrationen av aluminium i mossprover från Kalmar län 2010-2011 var lägst i bakgrundsprover, dock inte signifikant lägre än prover från kategorierna ”Gruva”,
”Massaindustri” och ”Metallindustri”. Klart högst var halterna från kategori
”Mineralindustri”, signifikant högre än prover från övriga kategorier och bakgrund. Jämfört mot bakgrundsprovernas koncentrationer visade även proverna från kategorierna
”Glasbruk” och ”Stadsmiljö” signifikant högre halter.
Figur 24. Medelkoncentrationer av aluminium i mossprover från Kalmar län 2010 & 2011.
Förekommer samma bokstäver (a, b, c) över flera av staplarna indikerar detta att dessa gruppers medelkoncentrationer av aluminium ej är signifikant åtskilda (ANOVA).
Bakgrund (2010 års data); kategori (2011 års data): Glasbruk, Gruva, Massaindustri, Metallindustri, Mineralindustri samt Stadsmiljö.
34
Inga mossprover analyserade med avseende på aluminium 1989/1990
Inga mossprover analyserade med avseende på aluminium 2000
Figur 25. Koncentration (mg/kg torrvikt) av aluminium i mossa insamlad 2010 & 2011.
I förtätningsproverna från Kalmar län varierar aluminiumkoncentrationerna 2010-2011 mellan 90,8 och 2530 mg/kg torrvikt (Figur 25), med den högsta koncentrationen funnen i ett prov insamlat i Degerhamn. Ytterligare 17 mossprover från 2011 har
aluminiumkoncentrationer över 600 mg/kg torrvikt. Dessa prover är insamlade vid glasbruken i Målerås (704 mg/kg torrvikt) och Lindås (1556, 1233 respektive 898 mg/kg torrvikt), vid Gladhammars gruva (848 mg/kg torrvikt), vid metallindustri i Mönsterås (686 mg/kg torrvikt), i Degerhamn (2269, 1637, 1135 och 844 mg/kg torrvikt), i
Oskarshamn(817, 740, 712, 694 och 641 mg/kg torrvikt) samt i Vimmerby (950 och 626 mg/kg torrvikt).
35
Kobolt (Co)
Kobolt sammanförs ibland med nickel och järn under benämningen järnmetallerna och har en ganska låg medelhalt i jordskorpan, ca 29 g/ton. Den förekommer oftast i sulfid- och arsenidmineral, ofta tillsammans med järn, nickel och koppar och erhålls ofta som bipro- dukt vid koppar- och nickelframställning. Kobolt har stor betydelse som legeringsmetall.
Högtemperaturlegeringar med kobolt används till exempel i gasturbiner och tillsammans med volframkarbid för tillverkning av hårdmetall till skärverktyg. Metallen är också på grund av sina magnetiska egenskaper en viktig del i permanenta magneter. Kobolt används också för framställning av katalysatorer, i torkmedel samt för tillverkning av pigment (Nationalencyklopedin, 2011-11-17). Antropogena källor till kobolt i miljön är till exempel förbränning av fossila bränslen, metallurgiska och kemiska industriprocesser samt även läkemedelstillverkning (Suchara m. fl., 2007).
Koboltkoncentrationerna i mossprover insamlade i kategori ”Gruva” är signifikant högre jämfört med övriga kategoriers och bakgrundsprovplatsers (Figur 26). Medelkoncentra- tionen i prover insamlade i kategori ”Mineralindustri” är signifikant lägre än prover från kategori ”Gruva” men signifikant högre än både bakgrund och övriga kategorier. Kobolt- koncentrationerna i prover från ”Glasindustri”, ”Massaindustri”, ”Metallindustri” och
”Stadsmiljö” skiljer sig inte signifikant från bakgrundsprovplatsernas medelkoncentrationer.
Figur 26. Medelkoncentrationer av kobolt i mossprover från Kalmar län 2010 & 2011. Förekommer samma bokstäver (a, b, c) över flera av staplarna indikerar detta att dessa gruppers medelkoncentrationer av kobolt ej är signifikant åtskilda (ANOVA). Bakgrund (2010 års data); kategori (2011 års data): Glasbruk, Gruva, Massaindustri, Metallindustri,
Mineralindustri samt Stadsmiljö.
36
Inga mossprover analyserade med avseende på kobolt 2000
Figur 27. Koncentration (mg/kg torrvikt) av kobolt i mossa insamlade 1989 och 2010 & 2011.
43 mossprover från 2011 har koncentrationer av kobolt över 0,3 mg/kg torrvikt. Dessa prover är insamlade vid glasbruken i Lindås och vid Gladhammars gruva, vid
metallindustrierna i Gamleby, Mönsterås och Södra Vi, i Degerhamn, i Kalmar, i Oskarshamn, i Västervik samt i Vimmerby. Koncentrationer av kobolt över 1 mg/kg torrvikt i mossprover från 2011 är insamlade vid Gladhammars gruva (7,50 och 1,69 mg/kg torrvikt), i Degerhamn (4,24 och 1,53 mg/kg torrvikt), i Lindås (4,10 mg/kg torrvikt) samt i Oskarshamn (1,52 mg/kg torrvikt).
Ett fåtal prover från 1989 analyserades med avseende på kobolt. Det högsta värdet för 1989 fanns i ett mossprov insamlat i Degerhamn (7,56 mg/kg torrvikt). Motsvarande koncentration i mossprov insamlat på samma provpunkt 2011 var 0,951 mg/kg torrvikt.
37
Mangan (Mn)
Mangan är det tolfte vanligaste grundämnet i jordskorpan. Medelhalten är ca 1 060 g/ton, och mangan är den efter järn och titan vanligaste övergångsmetallen. Mer än 90 % av manganmalmen används inom stålindustrin framför allt för framställning av ferromangan.
Manganet i stålsmältor verkar som desoxidationsmedel och sänker också svavelhalten i stålet. Dessutom utgör mangan ett viktigt legeringselement i de flesta stål och bidrar till att öka stålets hårdhet. Mangan används även för tillverkning av batterier, inom kemisk
industri, som färgmedel för keramik och tegel samt inom glasindustrin. Mangan ingår också i gödselmedel för grödor (Suchara m. fl., 2007; Nationalencyklopedin, 2011-11-17).
Figur 28 visar att medelkoncentrationen av mangan i mossprover från Kalmar 2010-2011 är signifikant lägre i kategorierna ”Gruva”, ”Massaindustri”, ”Metallindustri”,
”Mineralindustri” samt ”Stadsmiljö” jämfört med bakgrundslokalerna inom länet (Figur 28). Medelkoncentrationen av mangan visar på ett omvänt mönster jämfört med de flesta av övriga metaller ingående i mossundersökningen 2010-2011, med den högsta
koncentrationen i bakgrundsproverna.
Figur 28. Medelkoncentrationer av mangan i mossprover från Kalmar län 2010 & 2011. Förekommer samma bokstäver (a, b, c) över flera av staplarna indikerar detta att dessa gruppers
medelkoncentrationer av mangan ej är signifikant åtskilda (ANOVA). Bakgrund (2010 års data); kategori (2011 års data): Glasbruk, Gruva, Massaindustri, Metallindustri,
Mineralindustri samt Stadsmiljö.
38
Inga mossprover analyserade med avseende på mangan 1989/1990
Inga mossprover analyserade med avseende på mangan 2000
Figur 29. Koncentration (mg/kg torrvikt) av mangan i mossa insamlad 2010 & 2011.
Analyserna av mangan i mossprover från Kalmar län 2011 visar en spridning av koncentrationerna mellan 45 mg/kg torrvikt och 1104 mg/kg torrvikt. Inom länet har provet med den högsta mangankoncentrationen insamlats i Lindås. Ytterligare 21 mossprover med koncentrationer över 400 mg/kg torrvikt är insamlade vid glasbruken Boda, Johansfors; Lindås och Åfors, vid Gladhammars gruva, vid Mönsterås bruk, vid metallindustrierna i Blomstermåla och Mönsterås samt i Kalmar, Oskarshamn och Västervik. Halter över 600 mg/kg torrvikt fanns i mossprover från Boda (704 mg/kg torrvikt), Johansfors (699 mg/kg torrvikt), Lindås (1104 mg/kg torrvikt), Mönsterås metall (685 mg/kg torrvikt) samt från Oskarshamn (727 mg/kg torrvikt).
