Miljökontrollrapport 2002.pdf Pdf, 868.4 kB.

(1)

Lägesrapport inför Åtgärdsskede 2

(Referensfas 2, 1 juli 2001 – 11 september 2002)

© J. Skarp

December 2002

Nykvarns kommun

(2)

Projekt Turingen – Miljökontroll Lägesrapport inför Åtgärdsskede 2

INNEHÅLLSFÖRTECKNING

SAMMANFATTNING... 3

INLEDNING... 4

KONTROLLPROGRAMMET ... 5

Utformning och omfattning... 5

Utförda mätningar ... 5

Förändringar i mätprogrammet ... 5

HÄNDELSER AV SÄRSKILD BETYDELSE FÖR MILJÖKONTROLLEN ... 8

Entreprenad ... 8

Andra händelser... 8

MÄTRESULTAT OCH UTVÄRDERING ... 9

Meteorologi: temperatur, vind, nederbörd ... 9

Hydrologi: vattenflöden och vattennivå... 11

Vattenkemi: temperatur, pH, syremättnad, redoxpotential, konduktivitet, alkalinitet... 12

Vattenkemi: klorid, järn, mangan och aluminium... 16

Vattenkemi: kväve, fosfor och organiskt kol ... 18

Vattenkemi: ljusförhållanden (färg, siktdjup och grumlighet)... 20

Vattenkemi: kvicksilver ... 24

Fallande sediment... 29

Bottensediment... 34

Zooplankton ... 34

Bottenfauna ... 38

Fisk ... 38

KVICKSILVERFLÖDEN OCH BELASTNINGEN PÅ MÄLAREN... 41

FÖRSLAG FÖR FORTSATT MILJÖKONTROLL ... 42

REFERENSER... 43

BILAGOR ... 44

Bilaga 1: Analysresultat vatten, ofiltrerade prov ... 44

Bilaga 2: Analysresultat vatten, filtrerade prov ... 46

Bilaga 3: Analysresultat bottensediment... 47

Bilaga 4: Analysresultat fallande sediment... 48

Bilaga 5: Analysresultat zooplankton ... 51

Bilaga 6: Analysresultat bottenfauna ... 54

Bilaga 7: Analysresultat fisk ... 56

(3)

Projekt Turingen – Miljökontroll Lägesrapport inför Åtgärdsskede 2

SAMMANFATTNING

Saneringen av sjön Turingen i Nykvarns kommun följs upp med hjälp av ett omfattande provtagnings- och mätprogram. I denna lägesrapport redovisas de viktigaste resultaten från mät- ningar under Referensfas 2 (1 juli 2001 – 11 september 2002) samt jämförelser med tidigare resultat.

Perioden var varmare och betydligt mer nederbördsfattig än normalt. Den dominerades av sydostliga och nordliga vindar. Vintern 2001/2002 var synnerligen varm och kort.

Mätningar av grundläggande fysikaliska och kemiska parametrar i vatten visar inga tecken på långtidspåverkan från entreprenadarbetena. Halterna av de flesta ämnen – inklusive kvicksilver – varierar cykliskt och följer årstiderna och sjödynamiken. Under skiktade för- hållanden är t.ex. metallhalterna i bottenvatten betydligt högre än i ytvatten. Tillförsel av vatten från Turingeån har stor betydelse för svängningar i halter av totalkvicksilver och partikelbunden kvicksilver i ytvatten medan kvicksilverhalterna i bottenvatten styrs huvudsakligen av andra processer, t.ex. redoxförhållanden.

Kvicksilverhalter i fallande sediment och zooplankton visar fortfarande en rumslig gradient inom åsystemet med avtagande halter nedströms. Halterna i dessa medier i södra delen av Turingen har numera sjunkit till ungefär samma nivå som i den centrala delen av sjön, vilket visar att efterbehandlingsåtgärderna i mynningsområdet har haft en tydlig effekt.

Kvicksilverhalter i bottenfauna visar också en rumslig gradient med ökande halter utmed Turingeån uppströms sjön och avtagande halter nedströms mynningsområdet. I nästan samtliga punkter och för de flesta arter verkar kvicksilverhalterna ha ökat markant under det senaste året. Orsaken till detta är okänd, men det kan finnas ett samband med de extrema väder- förhållandena som rådde under sommaren 2002. Eftersom bedömningsunderlaget är begränsat bör inga förhastade slutsatser dras.

Kvicksilverhalter i abborre har varit relativt konstanta och likartad i Turingens och Lilla Turingens stationer, med betydligt lägre halter i Mälaren. Halterna i samtliga stationer ökade dock under 2002. Orsaken till denna ökning är okänd men kan ha samband med de extrema väderförhållandena under sommaren 2002. Kvicksilverhalterna i gädda har däremot sjunkit stadigt under de senaste fyra åren. Det återstår att se om förändringen blir bestående samt om halterna fortsätter att minska.

Mätresultaten visar slutligen att de hittills företagna arbetena inte har orsakat någon ökad belastning på Mälaren. Tvärtom, Turingen har fortsatt fungera som en sänka för kvicksilver som tillförs sjön från Turingeån. Inflödet från Turingeån bör övervakas noggrant, eftersom bidraget från denna källa inte bör mer än marginellt påverka resultatet av den övertäckning med artificiellt sediment som utförs inom Åtgärdsskede 2. Källorna till detta flöde bör därför snarast utredas och lämpliga åtgärder kan behöva vidtas för att minimera flödet.

(4)

Projekt Turingen – Miljökontroll Lägesrapport inför Åtgärdsskede 2

INLEDNING

Den kvicksilverförorenade sjön Turingen i Nykvarns kommun håller på att saneras. I ett första åtgärdsskede mellan hösten 1999 och hösten 2000 har en partiell muddring och övertäckning av sedimenten i Turingeåns mynningsområde genomförts. Projektets andra åtgärdsskede, en övertäckning av kvarvarande förorenade bottensediment i sjön med konstgjort sediment, på- börjades den 12 september 2002 och kommer att fortsätta under merparten av 2003.

Huvudsyftet med miljökontrollen är att övervaka miljöpåverkan som entreprenaderna för med sig, dels den lokala påverkan i själva saneringsområdet, dels den mera storskaliga påver- kan längs hela Turingeåsystemet. För att följa naturliga och andra händelser som inte orsakats av entreprenadarbetena ingår ett antal referensstationer och en rad olika mätvariabler.

Syftet med denna lägesrapport är att redovisa de viktigaste resultaten från mätningar under perioden från den 1 juli 2001 till och med den 11 september 2002. Under denna tid har till- ståndet i sjön följts upp kontinuerligt, dels för att utvärdera resultatet av det första åtgärds- skedet, dels för att skapa referensdata inför Åtgärdsskede 2. Det görs även jämförelser med tidigare resultat.

Rapporten har författats av Andy Petsonk vid WSP Environmental och granskats av Roger Huononen vid Yoldia Environmental Consulting AB, Fredrick Marelius vid WSP Environ- mental samt projektledare Ronald Bergman, Nykvarns kommun. Utgångspunkten har varit tre tidigare lägesrapporter, Meili (2000 och 2001) samt Petsonk (2001b).

(5)

KONTROLLPROGRAMMET Utformning och omfattning

Saneringen av sjön Turingen följs upp med hjälp av ett omfattande provtagnings- och mät- program med fysikaliska, kemiska och biologiska parametrar. Utgångspunkten är ett Revi- derat miljökontrollprogram daterat 2001-05-31 (Petsonk 2001a).

Provtagningsstationerna visas i Figur 1. Prover och fältobservationer har samlats in av Yoldia Environmental Consulting AB. Pågående arbeten och naturliga händelseförlopp har dokumenterats i detalj genom dagböcker och fotografier. Kemiska analyser har sedan 2001- 07-01 utförts av IVL Svenska Miljöinstitutet AB; tidigare analyser utfördes av Institutet för Tillämpad Miljöforskning (ITM) vid Stockholms Universitet. Mätresultaten har löpande sam- manställts och distribuerats i digital form.

I huvudsak har mätprogrammet innehållit följande komponenter:

• Meteorologiska data såsom temperatur, vindhastighet, vindriktning samt nederbörd har samlats in kontinuerligt med hjälp av en automatisk väderstation nära saneringsområdet.

• Pegelavläsningar har utförts vid tre stationer i samband med andra mätningar.

• In-situ mätningar i vattnet (med avseende på grumlighet, pH, ledningsförmåga, temperatur, syrgashalt, redoxpotential och siktdjup) har utförts regelbundet, vanligen vid två djup i ca 10 stationer. Vertikalprofiler har också undersökts vid några stationer.

• Vattenprover har samlats in för kemisk analys (med avseende på Hg, MeHg, Fe, Mn, Al m.fl.) vid de flesta stationer. Vid valda tillfällen har prover tagits i både ytligt och djupt vatten samt som filtrerat och ofiltrerat vatten.

• Zooplankton har samlats in parallellt med vattenprover, men med glesare intervall och vid högst fyra stationer, i första hand för analys med avseende på Hg och MeHg.

• Fallande sediment har samlats in kontinuerligt vid minst fyra stationer, med tömning av fällorna med 1-2 månaders intervall, för analys med avseende på halt och mängd nedfallen Hg m.m.

• Fisk och bottenfauna har provtagits, i första hand för analys med avseende på Hg.

Utförda mätningar

Enligt Yoldias dagbok har fältarbeten utförts under totalt 31 dagar mellan 1 juli 2001 och 11 september 2002. Vid 12 av dessa dagar (Tabell 1) har ett mer eller mindre omfattande vatten- mätprogram genomförts i ett varierande antal stationer, vanligen T, SM, SV, D, L och M (Figur 1)^*. Programmet har omfattat in-situ mätningar i ytvatten och längs vertikalprofiler i Turingen. Vattenprov till laboratorieanalyser har samlats in vid 7 av dessa tillfällen (Tabell 2) och fasta prov till laboratorieanalyser vid diverse intervaller (Tabell 3).

Förändringar i mätprogrammet

Mätprogrammet har under Referensfas 2 genomgått vissa förändringar sedan föregående lägesrapportering. Dels har fallande sediment och bottensediment vid några tillfällen analy-

(6)

Figur 1. Provtagningsstationer i Turingeåsystemet under Referensfas 2. TS = Turingeån (nedanför Ströpsta-dammen), K = Turingeån (Kungsbro), T = Turingeån (Vidbynäs), B = Brygghusviken, G = innanför inre skärmen, X = innanför yttre skärmen (västra, östra, mellersta, norra), A = Arbetsplats, S = södra Turingen utanför yttre skärmen (västra, östra, mellersta, norra), D = djuphålan i Turingen, C = centrala Turingen, V = Turingens västra strand, N = norra Turingen, L = Lilla Turingen, U = utloppet från Lilla Turingen, M = Mäl- aren (Sundsörsviken).

(7)

Tabell 1. Datum för in-situ mätningar och vattenprovtagningar.

Sensommar Höst Vinter Vår Sommar Sensommar 15-aug-01 22-okt-01 2-jan-02 17-apr-02 7-jun-02 10-sep-02 21-sep-01 12-nov-01 5-mar-02 6-maj-02 4-jul-02

14-aug-02

Tabell 2. Antal vattenprov till laboratorieanalyser vid olika tillfällen.

Datum Baspaket* HgTot MeHg N,P,TOC Provtagning ofiltrerat filtrerat ofiltrerat filtrerat ofiltrerat filtrerat ofiltrerat

15-aug-01 8 8 4 8

22-okt-01 5 5

2-jan-02 8 8

5-mar-02 8 8 4

17-apr-02 5 5 5 5

4-jul-02 8 3 8 3 4 3 8

10-sep-02 8 4 4

Summa 50 3 38 3 21 3 29

*Baspaket: alkalinitet (ej filtrerat), färg (absorbans vid 400 nm), Fe-tot, Mn-tot, Al-tot, Cl (ej filtrerat)

Tabell 3. Antal fasta prov till laboratorieanalyser vid olika tillfällen.

Fasta prover Datum GF Fe & Mn Al Al-pH4 N,P,TOC HgTot MeHg Bottensediment 10/13-maj-02 20 20 20 20 20 20 Sedimentfällor

- Svävande 16-aug-01 8 8 8 8 8

- Svävande 18-okt-01 8 8 8 8

- Svävande 3/7-jan-02 8 8 8 8

- Svävande 6-mar-02 8 8 8 8

- Svävande 7-maj-02 8 8 8 8 8

- Svävande 2-jul-02 4 4 4 4

- Svävande 4-sep-02 4 4 4 4

- Rörkors - rör 18-okt-01 3 3 3 3 - Rörkors - rör 7/10-maj-02 3 3 3 3 3

- Rörkors - rör 2-jul-02 5 5 5 5

- Rörkors - rör 21-aug-02 1 1 1 1

- Rörkors - rör 6-sep-02 3 3 3 3

- Rörkors - hinkar 7/10-maj-02 3 3 3 3 3 - Rörkors - hinkar 2-jul-02 4 4 4 4

- Rörkors - hinkar 21-aug-02 1

Zooplankton 15-aug-01 4 4

Zooplankton 22-okt-01 4 4

Zooplankton 17-apr-02 4 4

Zooplankton 4-jul-02 4 4

Zooplankton 10-sep-02 4 4

Bottenfauna

- Anisoptera sep-01 5

- Anisoptera sep-02 7

- Asellus sep-01 5 2

- Asellus sep-02 6

- Chironomider sep-01 3 2

- Chironomider aug/sep-02 4

- Gammarus sep-01 4

- Gammarus sep-02 4

- Zygoptera sep-01 3 2

- Zygoptera sep-02 7

(8)

HÄNDELSER AV SÄRSKILD BETYDELSE FÖR MILJÖKONTROLLEN Entreprenad

Endast förberedande entreprenadarbeten har pågått i sjön under den aktuella perioden (från 1 juli 2001 till 11 september 2002). Entreprenadfarkosten har monterats stående i vattnet vid projektets hamnanläggning (A i Figur 1), med början 18 juli 2001. Under perioden 27 juni – 20 augusti 2002 har tester med farkosten pågått i hamnområdet. Därefter har tester med och utan bruk av kemikalier i små mängder utförts på olika platser i sjön fram till 11 september 2002. Den 12 september 2002 började utläggningen av större mängder konstgjort sediment.

Andra händelser Sommar 2001

Det var varm och relativt nederbördsfattig fram till senare delen av september.

Endast två större nederbördstillfällen förekom, i början av augusti och mitten av september.

Vinter 2001-2002

Började i mitten av december och pågick till slutet av februari.

Dygnsmedeltemperatur var ofta över 0°C.

Temperaturer under -10°C förekom endast vid ett fåtal tillfällen, främst under andra hälften av december.

Vår, sommar och höst 2002

Det regnade mer än dubbelt så mycket som normalt under juni och juli.

Det var relativt varmt och extremt nederbördsfattigt under sensommaren och hösten.

Höga vindstyrkor

Noterades vid fler tillfällen än under tidigare perioder.

Kraftiga vindbyar (12-15 m/s) och kuling (över 14 m/s, max 21,5 m/s) var vanliga under hösten och vintern 2001-2002.

Istäcke

Ett tunt istäcke bildades i slutet av november 2001 och gick upp igen i början av december.

Ordentlig isläggning började i mitten av december 2001 i samband med mycket kall väderlek.

Istäcket i Turingen, Lilla Turingen och Mälaren var helt borta i början av april 2002.

Algblomningar (baserat bland annat på toppvärden i pH)

Det var stark algblomning i Turingen och Mälaren i juni 2002.

Det var svag algblomning i Mälaren i mars och september 2002 och i Turingen i augusti 2002.

Sjöskiktning

Sommarskiktning förekom i Turingen t.o.m. september 2001 samt från maj t.o.m. september 2002.

Det var betydligt högre temperaturer i ytvatten under 2002 än under föregående år.

Vinterskiktning förekom från december 2001 t.o.m. mars 2002.

Totalcirkulation i Turingen mättes 2001-10-22, 2001-11-12 samt 2002-04-17.

Vattenstånd

Vattenståndsvariationer var normala i Turingen under hela perioden.

Höga flöden förekom i Turingeån under senvintern/våren 2002, dessa avtog fram till sommaren.

(9)

MÄTRESULTAT OCH UTVÄRDERING

I detta kapitel redovisas de mest centrala observationerna från mätprogrammet avseende meteorologi, hydrologi, vattenkemi, fallande sediment, bottensediment, zooplankton, bottenfauna och fisk. Dessutom har referensmätningar utförts under den aktuella perioden avseende bottensediment. I de flesta fall redovisas även data från tidigare mätperioder.

Meteorologi: temperatur, vind, nederbörd

Meteorologiska data redovisas i Figur 2 - Figur 5. Information som kan vara av betydelse är bland annat:

• Data saknas för perioden 1-11 februari 2002, p.g.a. handhavandefel vid avläsning av väderstationen.

• Under merparten av perioden låg medeltemperaturen betydligt över normalnivån. Skill- naden mellan min- och maxtemperaturerna var också större än under föregående år.

• Under större delen av perioden föll mindre eller betydligt mindre nederbörd än normalt.

Undantag var augusti – september 2001 samt juni – juli 2002.

• Nordliga och sydostliga vindar dominerade under hela perioden. Det fanns ett större inslag av västliga vindar under 2002 än under 2001.

• Nordostliga vindar lyser fortfarande med sin frånvaro vid Turingens arbetsplats. Detta kan bero på mätstationens belägenhet, strax sydväst om en mindre bergsrygg.

• Under vintern var medelvindhastigheten högre än under föregående år.

Temperatur 2001-2002 (°C)

-30 -20 -10 0 10 20 30

jul aug sep okt nov dec jan feb mar apr maj jun jul aug sep

Normaltemperatur Lägsta temp Medeltemp Högsta temp

(10)

Figur 3. Dagligen uppmätta vindhastigheter vid Turingens arbetsplats (A) under Referens- fas 2.

Figur 4. Dagligen uppmätta vindriktningar vid Turingens arbetsplats (A) under 2001 och 2002.

Vindhastighet 2001-2002 (m/s)

0 5 10 15 20 25

Medelhastighet Högsta hastighet

Vindriktning (andel) jan-dec 2001

0%

5%

10%

15%

20%

25%

N

NNE

SSE S

SSW SW

WSW W WNW

NW

NNW

Vindriktning (andel) jan-sept 2002

0%

5%

10%

15%

20%

25%

N

NNE

NE

ENE

E

ESE

SE

SSE S

SSW NNW

December November Oktober September Augusti Juli Juni Maj April Mars Februari Januari

(11)

Figur 5. Dagligen uppmätt nederbörd vid Turingens arbetsplats (A) under Referensfas 2, samt normalt uppmätt nederbörd i regionen enligt Raab och Vedin (1995).

Hydrologi: vattenflöden och vattennivå

Uppmätta vattennivåer från pegelmätningar vid olika stationer i Turingeåsystemet redovisas i Figur 6. Alla mätdata i figuren har justerats till en gemensam basnivå^*, med nivån vid bas- flödet i Turingeån som nollnivå^**. Ett förhöjt vattenstånd har noterats i Turingen vid fyra till- fällen under den aktuella mätperioden, i:

• September 2001, då även vattennivån/vattenföringen i Turingeån var hög till följd av nederbörd under augusti och september.

• Början av mars 2002, i samband med vårfloden som orsakade en förhöjd vattenföring i ån till följd av snösmältningen.

• Början av sommaren 2002, trots fallande vattennivåer i ån. Detta återspeglar sannolikt effekten av projektets begäran till Telge Energi att hålla en hög vattennivå vid kraftverket vid Sundsvik (station U) för att underlätta entreprenadarbetena i Åtgärdsskede 2.

• Juli-augusti 2002, då även Turingeån visade effekten av den kraftiga nederbörden.

Nederbörd 2001-2002

0 5 10 15 20 25 30 35 40

mm/dag

0 25 50 75 100 125 150 175 200 mm/månad Daglig Månadsvis Normal

68

(12)

Figur 6. Pegelmätningar i Turingeåsystemet under Referensfas 2. Pegelskalan är relativ och har för varje station justerats relativt till nivån vid basflöde i Turingeån. Observera att data saknas från vissa mättillfällen.

Vattenkemi: temperatur, pH, syremättnad, redoxpotential, konduktivitet, alkalinitet För att urskilja entreprenadarbetenas kortsiktiga och långsiktiga miljöpåverkan från naturliga processer är det viktigt att även följa de naturliga förändringarna.

Temperaturprofiler från Turingens och Lilla Turingens djuphålor (Figur 7) visar normal höst- och våromblandning (september – november 2001 respektive april – maj 2001), vinterskiktning (januari – mars 2002) samt sommarskiktning (juni – september 2002). Skiktning- arna börjar något tidigare och bibehålls något längre i Lilla Turingen än i Turingen.

Ytvattnets pH-värden blir förhöjda i samband med algblomning vår och höst (Figur 8).

pH-värdena är ofta men inte alltid högre i Mälaren än i Lilla Turingen och Turingen.

Alkaliniteten i Turingen ligger alltid över 0,3 mekv/l (Figur 9), d.v.s. sjön har en god buffertkapacitet (Naturvårdsverket 1999). Alkaliniteten varierar cykliskt. I ytvatten uppnås de högsta värdena på sensommaren och de lägsta värdena på vintern. Variationen är större i bottenvattnen, med kraftiga toppar på sommaren och ibland även på vintern.

Syreförhållanden i både Turingen och Lilla Turingen var likartad tidigare år (Figur 10).

Som vanligt noterades övermättnad i ytvatten under algblomning, syrefritt bottenvatten under vinter- och sommarskiktningarna samt syretäring under höstomblandningarna.

Negativa värden på redoxpotential uppträder endast i bottenvattnet under sommarskikt- ningen (Figur 11). Att värdena var ännu lägre än tidigare år beror troligen på en kombination av hög syretäring och högre temperaturer med starkare skiktning.

Konduktiviteten i Turingens bottenvatten ökar under skiktade förhållanden (Figur 12), men avtar snabbt när skiktningen bryts. De långsiktiga trenderna indikerar att muddrings- och täckningsarbetena orsakade en viss ökning av vattnets totala halt av lösta ämnen, men effekten försvann helt under försommaren 2001. Tidvis noteras en förhöjd konduktivitet i Turinge- åns vatten; orsakerna till detta är inte klarlagda.

Justerade pegelmätningar (cm)

-20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80

jul-01 aug-01 sep-01 okt-01 nov-01 dec-01 jan-02 feb-02 mar-02 apr-02 maj-02 jun-02 jul-02 aug-02 sep-02

K (Kungsbro) T (Vidbynäs) U (Sundsvik)

(13)

Figur 7. Temperaturprofiler i vatten i Turingens djuphåla (D, vänster) och Lilla Turingen (L, höger) under Referensfas 2.

pH

6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5

T:Y M:Y D:Y D:B L:Y L:B

Temperaturprofil - station L (^oC) 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 5 10 15 20 25

Djup (m)

aug-01 sep-01 okt-01 nov-01 jan-02 mars-02 apr-02 maj-02 juni-02 juli-02 aug-02 02-sep Temperaturprofil - station D (^oC)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 5 10 15 20 25

Djup (m)

aug-01 sep-01 okt-01 nov-01 jan-02 mars-02 apr-02 maj-02 juni-02 juli-02 aug-02 sep-02

(14)

Figur 9. Alkalinitet under hela projektet (1999-2002).

Figur 10. Syrgasmättnad i yt- och bottenvatten under hela projektet (1999-2002).

Syrgas (% mättnad)

0 20 40 60 80 100 120 140

aug-99 okt-99 dec-99 feb-00 apr-00 jun-00 aug-00 okt-00 dec-00 feb-01 apr-01 jun-01 aug-01 okt-01 dec-01 feb-02 apr-02 jun-02 aug-02

D:Y D:B L:Y L:B Alkalinitet (mmol/l)

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6

aug-99 okt-99 dec-99 feb-00 apr-00 jun-00 aug-00 okt-00 dec-00 feb-01 apr-01 jun-01 aug-01 okt-01 dec-01 feb-02 apr-02 jun-02 aug-02

T:Y U:Y/M:Y

D:Y D:B

L:Y L:B

(15)

Figur 11. Redoxpotential i yt- och bottenvatten under hela projektet (1999-2002).

Figur 12. Konduktivitet under hela projektet (1999-2002).

Redoxpotential (mV)

-300 -200 -100 0 100 200 300

D:Y D:B L:Y L:B

Konduktivitet (µS/cm)

0 50 100 150 200 250 300 350 400

T:Y M:Y D:Y D:B L:Y L:B 605

(16)

Vattenkemi: klorid, järn, mangan och aluminium

Mätning av kloridhalter inför utläggningen av det konstgjorda sedimentet (Figur 13) visar att normalhalter i Turingesjöarna ligger kring 15 mg/l. I Turingens bottenvatten kan dock klorid- halten vara något högre (upp till 30 mg/l). Vattnet i Turingeån uppvisar en stor variation i kloridhalt, som relativt fort sprids till sjöns djuphåla.

Halterna av mangan och järn varierade kraftigt i olika vatten (Figur 14 och Figur 15).

Mangan påverkas mest av sjöarnas skiktning; vid syrebrist kan halterna vara mer än hundra gånger högre nära botten än nära ytan. Järnets variationer är liknande men något mindre ut- präglade.

Aluminiumhalterna (Figur 16) varierar också kraftigt, i både tid och rum. Variations- mönstret är annorlunda för aluminium jämfört med järn och mangan och verkar inte vara säsongsmässigt. Det är viktigt att beakta dessa variationer i samband med entreprenadarbetena i Åtgärdsskede 2.

Figur 13. Kloridhalter i vatten under hela projektet (1999-2002).

Klorid (mg/l)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

T:Y D:Y D:B

U/M:Y L:Y L:B

133

(17)

Figur 14. Manganhalter i vatten under hela projektet (1999-2002).

Figur 15. Järnhalter i vatten under hela projektet (1999-2002).

Järn (µg/l)

10 100 1000 10000 100000

T:Y D:Y D:B

M:Y L:Y L:B

Mangan (µg/l)

1 10 100 1000 10000

T:Y D:Y D:B

M:Y L:Y L:B

(18)

Figur 16. Aluminiumhalter i vatten under hela projektet (1999-2002).

Vattenkemi: kväve, fosfor och organiskt kol

Totalkvävehalterna i vatten började mätas i och med Referensfas 2. Halterna i ytvatten betraktas som måttligt höga eller höga enligt Naturvårdsverket (1999), medan halterna i bottenvatten sommartid är mycket höga (Figur 17).

Fosforhalterna i Turingens och Lilla Turingens ytvatten är att betrakta som höga enligt Naturvårdsverket (1999). Ytvattenhalterna är dock endast en tiondel så höga som de extremt höga fosforhalterna i djuphålornas bottenvatten vilka normalt uppträder under sommarstagnationen (Figur 18). Höga fosforhalter i bottenvatten – i kombination med låga syrenivåer – är en indikation att sedimenten läcker fosfor. Det är sannolikt att övertäckningen med konstgjort sediment binder fosfor hårdare till bottensedimenten och därmed minskar detta utläckage.

Kvoten mellan totalkväve- och totalfosforhalterna uppmätta i juni-september kan enligt Naturvårdsverket (1999) användas för att indikera under-/överskott av kväve (Tabell 4). I bottenvatten (station D och L) finns enligt detta mått ett extremt stort kväveunderskott. I ytvatten råder i stort sett balans mellan kväve och fosfor alternativt ett måttligt kväveunderskott.

I Mälaren (station M) kan det dock vissa år finnas ett kväveöverskott.

Tabell 4. Totalkväve/totalfosfor-kvot* under Referensfas 2 (2001-2002).

Datum Station

Provtagning T:Y D:Y D:B L:Y L:B M:Y

2001-08-15 14 21 2 23 2 27

2002-07-04 18 18 2 25 3 38

* Bedömningsskala enligt Naturvårdsverket (1999): kväveöverskott (≥30), kväve-fosforbalans (15-30), måttligt kväveunderskott (10-15), stort kväveunderskott (5-10), extremt kväveunderskott (<5).

Totalhalterna av organiskt kol (TOC) är låga till måttligt låga enligt Naturvårdsverket (1999) och är också relativt stabila i de flesta provtagna vatten (Figur 19). TOC-halten i bottenvatten i Turingens djuphåla (station D) är dock ca dubbelt så hög som de övriga halterna under sommarstagnationen.

Aluminium (µg/l)

10 100 1000 10000 100000

T:Y D:Y D:B

M:Y L:Y L:B

(19)

Figur 17. Totalkvävehalter i vatten under Referensfas 2 (2001-2002).

Figur 18. Fosforhalter i vatten under hela projektet (1999-2002).

Fosfor (µg/l)

10 100 1000 10000

T:Y D:Y D:B

L:Y L:B M:Y

Total kväve (mg/l)

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

T:Y D:Y D:B

L:Y L:B M:Y

(20)

Figur 19. Totalhalter av organiskt kol (TOC) i vatten under hela projektet (1999-2002).

Vattenkemi: ljusförhållanden (färg, siktdjup och grumlighet)

Ljusförhållanden kan vara avgörande för många organismer. Det filtrerade vattnets färg ger en indirekt indikation om humushalten i vattnet. En hög humushalt kan bl.a. minska metallers giftighet. Färgen i ofiltrerat vatten ger ett indirekt mått på partikelmängden i vattnet. Färgen bedöms enligt Naturvårdsverket (1999) som obetydligt, svagt, måttligt, betydligt eller starkt färgat. Vid mätningarna i detta projekt har färgen bestämts på såväl filtrerat vatten^* – genom mätningar av absorbans vid 420 nm (före 2001-07-01) eller 400 nm (efter 2001-07-01) – som på ofiltrerat vatten – genom mätningar av absorbans vid 750 nm (före 2001-07-01) eller 400 nm (efter 2001-07-01). Resultaten har kalibrerats mot varandra och korrigeringsfaktorer har tillämpats för att göra resultaten jämförbara (Figur 20).

* Filterstorlek 0,45 µm.

Organiskt kol (mg TOC/l)

0 5 10 15 20

T:Y D:Y D:B

L:Y L:B M:Y

(21)

Figur 20. Korrelation mellan färg i ofiltrerat och filtrerat vatten vid ändring av mätmetoden 2001-07-01.

Det ofiltrerade ytvattnet är vanligtvis svagt eller måttligt färgat, men kan tidvis vara betydligt färgat (Figur 21). Bottenvattnet (D:B och L:B) är alltid betydligt eller starkt färgat.

Detta indikerar en hög halt av fina partiklar i vattnet. Vattnets färg i samtliga punkter uppvisar en tydlig ökande trend genom hela projektet, d.v.s. partikelhalten har ökat.

Filtrerat ytvatten i hela systemet (Figur 22) bedöms vara obetydligt eller svagt färgat medan bottenvattnet i Turingens och Lilla Turingens djuphålor (D:B respektive L:B), tidvis har måttligt till betydligt färgat vatten.

Siktdjupet i de flesta punkter i Turingeåsystemet (Figur 23) betraktas som litet (1-2,5 m) enligt Naturvårdsverket (1999). Siktdjupet ökar med avståndet från åmynningen och kan i Mälaren ibland bli måttlig (2,5-5 m). Siktdjupet i hela systemet minskar i samband med kraftig nederbörd (Figur 5) för att sedan öka då nederbördsmängden avtar.

Grumlighetsmätningar (Figur 24) användes som det primära uppföljningsverktyget under muddrings- och täckningsarbetena. De olika vattnen har dock varit starkt grumliga (> 7 NTU enligt Naturvårdsverket 1999) även då inga arbeten pågick i sjön. Tillförseln av grumligt vatten från Turingeån verkar vara en starkt styrande faktor. Bottenvattnen är betydligt grum- ligare än ytvattnen. I sjöns djuphåla (station D) råder under stagnationsperioderna ofta både syrebrist och hög grumlighet i bottenvattnet. Sambandet syns tydligt (Figur 25) men orsakerna till detta är inte utredda.

Skillnader i grumlighet mellan olika mätpunkter är mindre i ytvatten än i bottenvatten.

Grumligheten i ytvatten avtar också snabbare än vad som sker i bottenvatten i motsvarande mätpunkter. Detta tyder på att det uppgrumlade materialet nära botten innehåller en större an-

Jämförelse färg i vatten

IVL = 1846 ITM R² = 0,96

IVL = 1359 ITM R² = 0,68 0

50 100 150 200 250 300

0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16

Färg - ITM (andel ljus absorberat)

Färg - IVL (mg Pt/l)

Ofiltrerat vatten Filtrerat vatten

(22)

Figur 21. Färg i ofiltrerat yt- och bottenvatten under hela projektet (1999-2002). Hänsyn har tagits till ändringen av mätmetoden efter 2001-07-01.

Figur 22. Färg i filtrerat yt- och bottenvatten under hela projektet (1999-2002). Hänsyn har tagits till ändringen av mätmetoden efter 2001-07-01.

Färg i filtrerat yt- och bottenvatten (mg/l)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

T:Y D:Y L:Y

M:Y D:B L:B

Färg i ofiltrerat yt- och bottenvatten (mg/l)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

T:Y D:Y L:Y

M:Y D:B L:B

(23)

Figur 23. Siktdjup i olika sjövatten under hela projektet (1999-2002). Observera att det inte har varit möjligt att mäta siktdjupet när sjöarna var isbelagda.

Siktdjup (m) 0

1

2

3

4

5

D:Y L:Y M:Y

Grumlighet i yt- och bottenvatten (NTU)

0 20 40 60 80 100 120 140 160

T:Y D:Y L:Y

M:Y D:B L:B

(24)

Figur 25. Grumlighet och syremättnad i djuphålans bottenvatten (D:B) under hela projektet (1999-2002).

Vattenkemi: kvicksilver Totalkvicksilver

Totalkvicksilverhalterna i Turingens vatten ligger normalt under 20 ng/l. Bottenvatten – i synnerhet i Turingens djuphåla (D:B) – har vanligtvis högre halter än ytvatten och kan under skiktade förhållanden stiga till det mångdubbla (Figur 26). Halterna kan jämföras med den av Naturvårdsverket (1999) angiven bakgrundshalt för åar och sjöar i södra Sverige, ca 4 ng/l.

Det finns ingen uppenbar tidstrend i de uppmätta halterna.

Halterna av totalkvicksilver i Turingeån (T:Y) är fortsatt förhöjda. Förhöjningarna orsak- as troligen av erosion av kvarvarande förorenat sediment på flera platser i ån uppströms sjön.

Halterna totalkvicksilver i filtrerat vatten (”löst” totalkvicksilver) utgör ca 20-60% av totalhalterna (Figur 27) och är till synes något lägre nu än under projektets inledningsskede.

Figur 28 och Figur 29 belyser spridningen i de uppmätta total- och lösta kvicksilverhalterna i yt- respektive bottenvatten^*. I ytvatten (Figur 28) märks en tydlig rumslig gradient i totalhalterna från Turingeån genom sjösystemet till Mälaren. Det finns inte heller några signi- fikanta skillnader mellan totalhalterna från olika år. Däremot verkar halterna av löst kvicksilver ha minskat mellan 1999 och 2001. Beträffande totalhalterna i bottenvatten (Figur 29) saknas såväl en rumslig gradient som någon tidstrend. Men även i bottenvatten verkar halterna av löst kvicksilver ha minskat något under projektets gång.

Eftersom den största minskningen av löst kvicksilver noteras i Turingeåns vatten kan det vara så att de övriga minskningarna endast återspeglar den lägre tillförseln från ån.

* Ingen hänsyn har tagits till skillnader i vattenflöden, att antalet analysvärden varierar från år till år, eller att proverna har tagits vid olika tidpunkter under respektive år.

Grumlighet (NTU) och syrgas (% mättnad) i djuphålan

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Grumlighet D:B Syrgas D:B

(25)

Figur 26. Tidsutvecklingen av totalkvicksilverhalter under hela projektet (1999-2002).

Figur 27. Tidsutvecklingen av halter löst totalkvicksilver under hela projektet (1999-2002).

Totalkvicksilver (ng/l)

0 20 40 60 80 100 120 140

T:Y SM:Y D:Y L:Y M:Y SM:B D:B L:B

Löst totalkvicksilver (ng/l)

0 2 4 6 8 10 12 14

T:Y SM:Y D:Y L:Y

M:Y SM:B D:B L:B

(26)

Figur 28. Fördelningen av totalkvicksilverhalter i ytvatten under hela projektet (1999-2002), uppdelat årsvis.

Figur 29. Fördelningen av totalkvicksilverhalter i bottenvatten under hela projektet (1999- 2002), uppdelat årsvis.

Eftersom kvicksilverhalterna i grumliga vatten samvarierar med partikelmängden är det informativt att uttrycka halterna per enhet partikelvikt, där partikelkoncentrationen uppskattas från absorbansen/färgen. Detta grova mått på partiklarnas föroreningsgrad är av betydelse för

Kvicksilver i ytvatten (ng/l)

0,1 1 10 100

1999 2000 2001 2002 1999 2000 2001 2002 1999 2000 2001 2002 1999 2000 2001 2002 1999 2000 2001 2002

T SM D L U/M

Station

max medel

min Total

Hg

Löst Hg

Bakgrundshalt enligt Naturvårdsverket (1999).

Kvicksilver i bottenvatten (ng/l)

0,1 1 10 100

1999 2000 2001 2002 1999 2000 2001 2002 1999 2000 2001 2002 1999 2000 2001 2002 1999 2000 2001 2002

T SM D L U/M

Station

max medel

min Total

Hg

Löst Hg

Bakgrundshalt enligt Naturvårdsverket (1999).

(27)

både sediment och biota. De lägsta värdena (Figur 30) finns i Mälarvatten (M:Y). Förore- ningsgraden hos partiklar som förs till sjön med Turingeån (T:Y) ligger dock kvar på en hög nivå. Turingeån förefaller numera vara den dominerande externa källan till förorening av vatten i Turingen med partikelbunden kvicksilver. Föroreningsgraden hos partiklar i övriga vatten har minskat sedan Åtgärdsskede 1 och är nu nästan alltid mindre än 0,5 mg/kg TS.

Detta värde är fortfarande förhöjt jämfört med bakgrundshalten i sjösediment i södra Sverige (0,16 mg/kg TS enligt Naturvårdsverket 1999). Den tydliga samvariationen mellan förore- ningsgraden i åvatten och i övriga ytvatten (Figur 30) innebär att lägre halter inte kan uppnås förrän halterna i Turingeån reduceras ytterligare.

Figur 30. Vattnets halter av totalkvicksilver relaterad till partikelkoncentration under hela projektet (1999-2002). Partikelkoncentration baserad på mätning av färg/absorbans vid 750 nm i ofiltrerade prov.

Metylkvicksilver

Halterna och andelen metylkvicksilver i sjövatten är av betydelse för överföringen av kvicksilver till fisk och andra biota. Halten MeHg varierar mellan ca 0,06 och 0,31 ng/l i ytvatten (förutom ett betydligt högre värde i Turingeån) samt mellan 0,06 och 9,3 ng/l i bottenvatten (Figur 31 och Figur 32)^*. De högsta MeHg-halterna förekommer i Turingens och Lilla Turingens djuphålor (D:B och L:B); de lägsta halterna finns i Mälaren. Merparten av vattnets metylkvicksilver återfinns i löst form.

Metylkvicksilver utgör mellan 0,2 och 35 % av totalkvicksilver i ofiltrerade prov, men förekommer i större utsträckning i löst fas (mellan 2,4 och 89 %). De högsta värdena före-

Hg/part (mg/kg TS)

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5

T:Y SM:Y D:Y L:Y

M:Y SM:B D:B L:B

(28)

Figur 31. Fördelningen av metylkvicksilverhalter i ytvatten under hela projektet (1999- 2002), uppdelat i tiden före respektive efter 2000-09-01.

Figur 32. Fördelningen av metylkvicksilverhalter i bottenvatten under hela projektet (1999- 2002), uppdelat i tiden före respektive efter 2000-09-01.

Metylkvicksilver i ytvatten (ng/l)

0,01 0,1 1 10

1999 2000 2001 2002 1999 2000 2001 2002 1999 2000 2001 2002 1999 2000 2001 2002 1999 2000 2001 2002

T SM D L U/M

Station

max medel

min Total MeHg

Löst MeHg

Metylkvicksilver i bottenvatten (ng/l)

0,01 0,1 1 10

1999 2000 2001 2002 1999 2000 2001 2002 1999 2000 2001 2002 1999 2000 2001 2002 1999 2000 2001 2002

T SM D L U/M

Station

max medel

min Total MeHg

Löst MeHg

(29)

Fallande sediment

Insamling och provtagning av fallande sediment har inledningsvis utförts med svävande sedi- mentfällor. I respektive station har två fällor placerats, en strax under vattenytan och en ca 1 m ovan botten. Eftersom de svävande sedimentfällorna vid station SN och C låg i vägen för den entreprenadfarkost som sprider det konstgjorda sedimentet i Åtgärdsskede 2 togs dessa fällor bort i maj 2002. Bottenfällorna har ersatts av s.k. rörkorsfällor stående på sjöbotten, med samma typ av rör som de svävande fällorna. Rörkorsfällorna har funnits parallellt med de svävande fällorna under två insamlingsperioder, vilket har möjliggjort en kalibrering av analysdata från de två sedimentinsamlingsmetoderna. De tillämpade korrigeringsfaktorer sammanfattas i Tabell 5.

Tabell 5. Korrigeringsfaktorer vid jämförelse mellan data från svävande sedimentfällor och rörkorsfällor.

Flux GF Hg Al pH4-Al Fe Mn

rörkors = x * svävande 1,21 0,96 1,24 1,04 —* —* 0,65

R² (%) 97 92 90 0,43 —* —* 0,48

* Järn- samt pH4-Al-halterna var likvärdiga men korrelation saknades. Ingen korrigeringsfaktor används nedan.

Sedimentationen (Figur 33) har en säsongsbetonad variation i tiden, på likartade sätt i samtliga Turingens stationer och lite annorlunda i Mälaren. När sjöarna är isbelagda och där- för inte utsatta för vind är sedimentationen låg, ungefär ett halvt gram torrsubstans per m² och dag i alla stationer utom nära Turingeåns mynning (SN). Där är sedimentationen ungefär dubbelt så hög vid ytan och fyra gånger så hög vid botten, vilket troligen återspeglar tillförsel av sedimenterande material från ån. Sommarvärdena är 5 till 10 gånger högre, vilket visar betydelsen av den naturliga uppvirvlingen av sediment genom vindinducerad ström- och våg- påverkan, som saknas under is. Fluktuationerna tyder på att nästan allt fallande sediment på årsbasis består av resuspenderade finsediment från sjöbotten. Sedimentationen är oftast högre i de bottennära fällorna, även under skiktningen, vilket tyder på lokala processer, bl.a. botten- strömmar. Under andra hälften av 2002 har sedimentationen i vissa fällor ökat markant i Lilla Turingen och Mälaren. Anledningen till detta är okänd, men vattenskidåkningen på Lilla Turingen kan vara en bidragande faktor. Det finns ingenting i resultaten som tyder på en spridning av partiklar från mynningsområdet, som övertäcktes 1999-2000. Tvärtom kan sedimentation i station S och C ha minskat något sedan övertäckningsmaterialet stabiliserats.

Den organiska andelen av fallande sediment (mätt som glödgningsförlust) har en likartad säsongsmässig variation i Turingens stationer, lägst på vintern och högst på sensommaren (Figur 34). Mönstret är helt annorlunda i Mälaren. Glödgningsförlusten är högre i Lilla Turingen och Mälaren än i Turingen, vilket visar att fallande sediment i Turingen delvis har andra källor än sedimenten i de nedströms liggande stationerna. Vid hög sedimentation i Turingen närmar sig den organiska andelen i fallande sediment den organiska andelen i sjöns ytsediment, vilket tyder på att fallande sediment mestadels härrör från resuspenderat ytsediment. Vidare är glödgningsförlusten oftast högre i de ytnära fällorna, vilket är att vänta i en näringsrik grund sjö.

Järn- och manganhalterna i fallande sediment har en mindre utpräglad säsongsvariation (Figur 35 och Figur 36), i synnerhet i Turingens stationer. Sett över hela projekttiden hittills

(30)

Aluminiumhalterna i fallande sediment ligger på ca 40 000 mg/kg TS och uppvisar en- dast små variationer, med de högsta halterna på senvintern/våren (Figur 37). Möjligen finns en svagt nedåtgående trend i dessa data (sedan mätningarna började 2000). Inför utläggningen av konstgjort sediment har fallande sediment vid några tillfällen även analyserats med avseende på halterna av aluminium som är lakbar vid pH 4. Dessa data visar att bakgrundshalterna av pH-4 Al ligger mellan 200 och 400 mg/kg TS i Turingen samt mellan 150 och 300 mg/kg TS i Lilla Turingen och Mälaren. Observera att pH-4 Al utgör endast ca 0,5-1,0 % av den totala aluminiummängden i respektive prov.

Kvicksilverhalterna i fallande sediment har sedan åtgärderna i mynningsområdet huvud- sakligen varierat mellan 0,4 och 1,8 mg/kg TS i Turingesjöarna och mellan 0,2 och 0,3 mg/kg TS i Mälaren (Figur 39), dvs. inom ungefär samma intervall som uppskattade halter hos par- tiklarna (Hg/Part) i vattnet (Figur 30). Intervallet kan också jämföras med Naturvårdsverkets bedömningsgrunder som anger 0,3 och 1 mg/kg TS som klassgränser mellan måttliga och höga respektive höga och mycket höga kvicksilverhalter i sediment. Fällorna visar också på en rumslig gradient inom åsystemet med avtagande kvicksilverhalter nedströms samt med lägre halter i prov från ytliga fällor än i prov från djupa fällor.

Kvicksilverhalterna i fallande sediment visar snarlika årstidstrender i alla stationer. Mät- värdena är något lägre än åren före saneringen då fallande sediment i Turingen ofta innehöll 1,5-2 mg Hg/kg TS under isfria perioder (Meili 1998). Sedan arbetena i mynningsområdet har såväl kvicksilverhalterna i fallande sediment som Hg-halterna uttryckt per mängd organiskt material (Figur 40) nära mynningsområdet (SN) minskat till samma nivå som längre ut i sjön (C). Dessa är tydliga tecken på att tillförseln av partikelbunden kvicksilver från mynnings- området verkar ha brutits.

Figur 33. Flöde av fallande sediment i Turingeåsystemet under hela projektet (1999-2002).

De horisontella linjerna representerar fällornas exponeringstid. Observera att ytfällorna i station SN och C togs bort 2002-05-07. Samtidigt ersattes bottenfällorna i dessa punkter med fällor stående på sjöbotten.

Sedimentation (g/m²/d)

-5 0 5 10 15 20

Yta Botten

SN ^uppströms C ^Station L ^nedströms M

1999 2000 2001 2002 1999 2000 2001 20021999 2000 2001 20021999 2000 2001 2002

(31)

Figur 34. Glödgningsförlust (≈andel organiskt material) hos fallande sediment under hela projektet (1999-2002). De horisontella linjerna representerar fällornas exponeringstid. Ob- servera att ytfällorna i station SN och C togs bort 2002-05-07. Samtidigt ersattes botten- fällorna i dessa punkter med fällor stående på sjöbotten.

Fe i fallande sediment (mg/g TS)

0 20 40 60 80

Yta Botten

1999 2000 2001 2002 1999 2000 2001 20021999 2000 2001 20021999 2000 2001 2002

Glödgningsförlust i fallande sediment (% av TS)

-10 0 10 20 30 40

Yta Botten

1999 2000 2001 2002 1999 2000 2001 20021999 2000 2001 20021999 2000 2001 2002

(32)

Figur 36. Mangan i fallande sediment under hela projektet (1999-2002). De horisontella linjerna representerar fällornas exponeringstid. Observera att ytfällorna i station SN och C togs bort 2002-05-07. Samtidigt ersattes bottenfällorna i dessa punkter med fällor stående på sjöbotten.

Figur 37. Aluminium i fallande sediment under hela projektet (1999-2002). De horisontella linjerna representerar fällornas exponeringstid. Observera att ytfällorna i station SN och C togs bort 2002-05-07. Samtidigt ersattes bottenfällorna i dessa punkter med fällor stående på sjöbotten.

Mn i fallande sediment (mg/g TS)

-5 0 5 10 15 20

Yta Botten

1999 2000 2001 2002 1999 2000 2001 20021999 2000 2001 20021999 2000 2001 2002

Al i fallande sediment (mg/g TS)

-20 0 20 40 60 80

Yta Botten

1999 2000 2001 2002 1999 2000 2001 20021999 2000 2001 20021999 2000 2001 2002