Uppskattning av utsläpp för Cd, Hg, Cu och Zn på TRK-områden
Slutrapport januari 2005
Helene Ejhed, Jessica Zakrisson, Annika Ryegård, Marcus Liljeberg, Olle Westling, John Munthe, Eva Uggla IVL Svenska
Miljöinstitutet AB
Barbro Ulén SLU inst. för markvetenskap, Lars Sonesten, Bert Karlsson SLU inst.för miljöanalys
Helene Wikström SCB
Naturvårdsverkets överenskommelse 308 0403
INNEHÅLL
1. SAMMANFATTNING ...4
2. INLEDNING...4
2.1. VAD RAPPORTEN INNEHÅLLER...4
2.2. VAD RAPPORTEN INTE INNEHÅLLER...5
2.3. SVENSKA OCH EU-GEMENSAMMA VÄGLEDNINGAR...5
3. METODER FÖR KVANTIFIERING AV UTSLÄPP AV METALLER ...5
3.1. BESKRIVNING AV BERÄKNING AV UTLAKNING AV METALLER FRÅN DIFFUSA KÄLLOR...5
3.1.1. Områdesindelning ...5
3.1.2. Markanvändning...5
3.1.3. Avrinning...6
3.1.4. Nederbörd...6
3.1.5. Typhalter för diffusa utsläpp ...6
3.1.5.1. Skogsmark, sankmark, fjäll, övrig mark ... 6
3.1.5.2. Jordbruksmark ...7
3.1.5.3. Dagvatten...9
3.1.5.4. Vägmark ...9
3.1.5.5. Deposition...9
3.1.6. Punktkällor ... 11
3.1.6.1. Reningsverk och industrier ... 11
3.1.6.2. Gruvor och gruvdeponier... 12
3.1.6.3. Avfallsanläggningar... 12
3.1.6.4. Små punktkällor... 12
3.1.6.5. Enskilda avlopp ... 13
3.1.6.6. Biltvättar ... 13
3.1.6.7. Avloppsanläggningar ... 13
4. KLASSNINGAR AV RESULTAT... 13
5. RESULTAT ... 14
5.1. TOTALA UTSLÄPP AV METALLERNA CD, CU, HG OCH ZN... 14
5.2. UTSLÄPP FRÅN PUNKTKÄLLOR OCH DIFFUSA KÄLLOR AV METALLERNA CD, CU, HG OCH ZN... 15
5.3. TILLFÖRSEL AV METALLERNA CD, CU, HG OCH ZN TILL HAVSOMRÅDEN... 17
6. DISKUSSION ... 18
7. BRISTANALYS ... 21
7.1. DIFFUSA KÄLLOR... 21
7.2. KARV:AR... 21
7.3. AVFALLSANLÄGGNINGAR... 22
7.4. GRUVOR... 22
7.5. SMÅ PUNKTKÄLLOR... 23
8. FIGURER KARTBILDER... 24
8.1. TOTALA UTSLÄPP AV METALLER... 24
8.2. DIFFUSA UTSLÄPP AV METALLER... 24
8.3. PUNKTUTSLÄPP AV METALLER... 24
8.4. KÄLLFÖRDELNING AV METALLER... 24
8.5. UTLAKNING FRÅN JORDBRUKSMARK AV METALLER, G/HA... 24
8.6. TOTALA UTSLÄPP AV ZINK, KG, MED INDELNING AV HÖGSTA KLASS TILL 95:E PERCENTILEN... 24
8.7. TILLFÖRSEL AV DIFFUSA UTSLÄPP TILL HAVSOMRÅDEN AV METALLER, G/HA... 24
8.8. TILLFÖRSEL AV PUNKTUTSLÄPP TILL HAVSOMRÅDEN AV METALLER, KG... 24
8.9. TILLFÖRSEL AV TOTALT UTSLÄPP TILL HAVSOMRÅDEN AV METALLER, G/HA... 24
9. REFERENSER ... 24
10. APPENDIX 1 ... 26
11. APPENDIX 2. ... 33
12. APPENDIX 3 ... 38
1. SAMMANFATTNING
Denna rapport sammanställer lokala bruttoutsläpp av diffusa källor , punktkällor samt totalt utsläpp av metallerna kadmium, koppar, kvicksilver och zink geografiskt fördelat till rapporteringsområden för att ge underlag till rapportering enligt ramdirektivet för vatten. Ingen beräkning av avskiljning av metaller till mark eller sediment under transporten genom vattensystemet har genomförts.
Utsläpp av diffusa källor har beräknats baserat på inom projektet nya framtagna typhalter och samband för utlakning av metaller för olika markanvändning samt sammanställningar av kända typhalter för utlakning av typhalter där de bedömts vara trovärdiga. De nya typhalterna baseras på uppmätta halter från miljöövervakningsprogram för sjöar och vattendrag samt typområden för jordbruksmark.
Deposition av metallerna på öppen sjöyta har tagits fram baserat på uppmätta depositionsvärden kopplat till nederbörd för området samt för metallerna kadmium, koppar och zink baserat på ett omfattande nätverk av uppmätta halter i husmossa och väggmossa. Typhalterna har multiplicerats markanvändning som till stor del tagits fram inom TRK-projektet förutom vägmark som tagits fram för det statliga vägnätet inom detta projekt. Typhalterna har också multiplicerats med avrinningen för området som togs fram inom TRK-projektet som ett långtidsmedel för perioden 1985-2000. Stora punktutsläpp har framför allt inhämtats från Länsstyrelsens databas EMIR med efterföljande omfattande kvalitetssäkring av data. Data har inhämtats för år 2003 eller senast registrerat data, nedlagd verksamhet exkluderad utom avseende deponier och avfallsupplag. Utöver denna databas har data inhämtats från enskilda Statistiska meddelanden avseende utsläpp från reningsverk och
miljörapporter och uppgifter från Länsstyrelser och Naturvårdsverks rapporter avseende gruvverksamhet samt SMED rapport avseende avfallsanläggningar. Små punktkällor har ansatts schabloner för utsläpp baserat på resultat i enskilda referenser och SMED rapporter och avseende små reningsverk baserat på medelvärde för reningsgrad och föroreningsmängd redovisat för stora
reningsverk.
Resultaten redovisas i tabeller summerat per vattendistrikt och i kartbilder över utsläppen per rapporteringsområde och havsområde. Kartorna läggs till rapporten i separata filer med numrering enligt rapportens avsnitt kartbilder. Kartorna presenterar klassade data enligt percentil indelning av utsläpp i kg i 25:e, 50:e, 75:e och 90:e percentilen för att visa fördelningen av utsläppen så tydligt som möjligt samt kartor över omräknat utsläpp vid källan med hjälp av avrinning och områdets areal till mg/l med klassning enligt bedömningsgrunder för miljökvalitet, sjöar och vattendrag för att visa utsläppen i förhållande till gränser för biologisk effekt. Resultaten presenteras även för tillförseln till havsområden klassade enligt 25:e, 50:e, 75:e samt 95:e percentilen av diffusa utsläpp och totalt utsläpp i enheten g/ha för att skillnader i tillrinningsområdets areal inte skulle dominera resultatet. Tillförseln av punktkällor till havsområdena presenteras totalt summerat i kg eftersom dessa källor inte är relaterade till arealen. Jämförelser mellan beräknat resultat och beräknade transporter baserat på uppmätta halter i flodmynningarna visar att beräkningarna är av rätt storleksordning. Vissa områden har större transport baserat på uppmätta data än beräknat resultat och kan bero på brister i de ingående utsläppen eller avsaknad av utsläppskällor som till exempel återcirkulation av metaller från sediment.
Osäkerheter i markläckagens storlek vilka står för en stor del av utsläppen kan också vara en orsak till skillnad i resultat och transporterad mängd i flodmynningarna. Resultaten för jordbruksmarkens utlakning av kadmium jämfördes dessutom med en beräkning av kadmiumbalansen baserat på tillförsel i form av gödsel, kalkning, utsäde, deposition samt slam och bortförsel i form av upptag i gröda till jordbruksmarken.
Skillnader mellan resultat i denna rapport och tidigare totala sammanställningar av utsläpp av metaller till vatten beskrivs översiktligt i avsnittet diskussion. Brister i indata redovisas delvis i delrapporter avseende typhalter för de diffusa markläckagen i appendix till rapporten och delvis i avsnittet
bristanalys. Estimerat bortfall av utsläpp för olika typer av större punktkällor på grund av saknade data har beräknats och visar att stora enskilda utsläpp troligen saknas i rapportens resultat.
2. Inledning
2.1. Vad rapporten innehåller
den omfattning dessa varit möjligt att sammanställa. I rapporten finns beräknat totalt utsläpp av metallerna per rapporteringsområde, kartor och tabeller för att illustrera resultaten samt jämförelser med transporterade mängder av metallerna uppmätt i flodmynningarna. Rapporten innehåller även presentation av kartor över tillförsel av utsläpp till havsområden med begränsningen av att inte inkludera retention.
2.2. Vad rapporten inte innehåller
Rapporten omfattar inte beräkningar av avskiljning (retention) eller återcirkulation av metallerna under transporten till havet genom sjöar och vattendrag. Enbart bruttobelastning av metallerna har beräknats.
Rapporten saknar dessutom stort antal enskilda anläggningar med utsläpp till vatten speciellt avseende avfallsanläggningar och nedlagda gruvdeponier vilket redovisas i bristanalysen.
2.3. Svenska och EU-gemensamma vägledningar
Rapporteringen ger underlag till Naturvårdsverkets rapportering enligt ramdirektivet för vatten, 2000/60/EEG karakteriseringen och påverkansanalys.
3. Metoder för kvantifiering av utsläpp av metaller
3.1. Beskrivning av beräkning av utlakning av metaller från diffusa källor
Belastning på vatten från de diffusa källorna av markläckage beräknas med hjälp av typhalter för respektive markslag eller samband som beskriver markens utlakning av metaller. De diffusa källornas belastning beräknas genom multiplikation med typhalten eller sambandet för utlakning med arealen för respektive markslag och med avrinning för området. Dagvatten och deposition beror på nederbörden i området och har tagits fram inom projektet. Punktkällorna placeras på utsläppskoordinat och summeras per rapporteringsområde och havsområde. Tillförseln till havsområdena har beräknats genom att summera utsläpp från samtliga rapporteringsområden med tillrinning till utloppspunkten till respektive havsområde. De kustnära rapporteringsområdena är större än varje havsområde. De diffusa utsläppen i kustområdena har därför arealviktats till varje havsområde medan punktutsläppen med direkt utsläpp till kusten hanterats separat genom att placeras på sina koordinater och kopplas till respektive havsområde.
3.1.1. Områdesindelning
Beräkningarna har sammanställts per rapporteringsområde, ca 1000 stycken i Sverige samt
havsområde, ca 430 stycken i Sverige. Rapporteringsområdena baseras på indelningen i TRK-områden vilka redovisas i TRK-projektet (Transport Retention Källfördelning för Sverige – Belastning på havet, Naturvårdsverket rapport 5247, Brandt och Ejhed 2002). TRK-områdena är sammanslagna SMHI standardavrinningsområden vilka är ca 12000 stycken i Sverige. För rapportering enligt ramdirektivet används TRK-områdena bortsett från Vänern och Mälaren som nu är uppdelad i 2 resp. i 5 delar samt områden i kusten som delats upp i 18 områden mot 11 i TRK och tillsammans med landområdena kallas rapporteringsområden. Utöver rapporteringsområden som utgör landareal samt sjöar har havsområden lagts till. Till varje landanknutet havsområde (ca 430) har den summerade tillförseln från huvudavrinningsområdet/na, kustområdet (arealviktat från de stora kustnära rapporteringsområdena) och direktutsläpp summerats. Tillförseln till havsområdena redovisas i separata kartor.
3.1.2. Markanvändning
Samtliga markslag har tagits fram inom TRK-projektet och redovisas inom Naturvårdsverkets rapport 5247. Markanvändningsfördelningen inom tätorter för tre olika tätortsstorlekar har tagits fram från SCB-statistik inom SMED-projektet Beräkningsmetodik för mindre punktkällor (Ekstrand et al, 2003) och tillämpats inom detta projekt. Vägtransportnätet utanför tätorter har levererats från Vägverket och indelats i klasser för antal fordon per dygn som överensstämmer med typhalter för dagvatten
schabloner från vägnätet.
3.1.3. Avrinning
Avrinningen har tagits fram som en långtidsnormaliserat säsongsmedelvärde inom TRK projektet baserat på avrinning från åren 1985-2000. Metodiken redovisas inom Naturvårdsverkets rapport 5247.
Avrinningen används per TRK-område.
3.1.4. Nederbörd
Nederbörden har tagits fram baserat på samma långtidsnormalisering som avrinningen. Nederbörden används per TRK-ormåde.
3.1.5. Typhalter för diffusa utsläpp
3.1.5.1. Skogsmark, sankmark, fjäll, övrig mark
Metodik och bakgrund för att ta fram typhalter för skogsmark, sankmark , fjäll och övrig mark beskrivs utförligt i appendix 1.
På grund av att dataunderlaget för metaller i sjöar och vattendrag är begränsat har typhalter som beskriver skogsmarkens heterogenitet endast kunnat tas fram. Det innebär att markslagen sankmark, fjäll samt övrig mark inte kunnat särskiljas från skogsmarkens utlakning av metaller.
Det enda datamaterialet på halter i ytvatten, som kan spegla avrinning från skogsmark, med någon täckning i landet är halter i skogssjöar. Halter i rinnande vatten kan inte ligga till grund för en regional uppdelning. Tidigare har effekten av försurning för metallutlakningen för skogsmark beskrivits, men sambanden visar sig vara svaga (Johansson et al 1995) och dataunderlaget bedömdes i detta projekt vara för litet för att kunna beskriva en geografisk fördelning av utlakningen baserat på mätningar i vattendragen.
Möjligheterna att använda SGU geokemiska karteringar avseende metallhalter i bäcktorv ca 20 000 punkter och metallhalter i mineraljord ca 25 000 punkter har sonderats. SGU:s data har hög upplösning men kopplingen till ytvatten är oklar. Eventuellt kan kombinationen av generell vittringshastighet och halter av tungmetaller i mineralet ligga till grund för en regional upplösning av utlakning. Det konceptet kräver dock ingående studier och data på vittring från SGUs punkter håller på att beräknas, men finns inte tillgängliga nu. Det kan dock vara en utveckling i framtiden, men det finns en risk att det inte är en framkomlig väg.
SGUs bäcktorvdata (halter i växtrötter i bäckar) speglar biologiskt tillgängliga halter i ytvatten med oklar koppling till totala halter som behövs för beräkningar av utlakning (Markus Meili, ITM pers.
medd.)
Sjöhalterna i Sverige har en relativt stor variation som inte lätt kan interpoleras till en geografisk variation i Sverige. De representerar dock ett integrerat mått på variationen i avrinning. En möjlighet är att med hjälp av uppmätta data subjektivt avgränsa några regioner med vissa olikheter i halter (Figur 1).
Ett problem kan vara att det blir betydande ”kanteffekter” mellan framför allt område 3 och 4.
Bedömningen är att detta är den enda möjliga vägen på kort sikt att skapa typhalter (årsmedelvärden) för några regioner. Den största risken för systematiskt fel är sannolikt att sjöhalterna underskattar halterna i avrinning från skogsmark något på grund av retention. Detta kan i viss mån uppvägas av att sjöarna tar emot direktdeposition som har högre halter än avrinning. Tillgängliga data från rinnande vatten kommer främst från område 2 där något högre volymvägda halter än i sjöarna indikeras.
För kvicksilver är mängden tillgängliga data mindre än för övriga tungmetaller. Mätningar har framför allt utförts inom olika forskningsprojekt och därmed utan samordning avseende tidsperioder eller geografiskt område. Typhalter för kvicksilver har därför endast kunnat tas fram med en uppdelning i två regioner. Region 4 enligt kartan nedan har utökats till att inkludera hela norrbottens län och övriga Sverige beräknas med en annan typhalt.
Tabell 1. Typhalter för kvicksilver samt nedan Cd, Zn, Cu och Pb avseende skogsmark, sankmark, fjällmark och övrig mark. Utförlig redovisning av metodik och underlag redovisas i appendix 1.
Region Hg
Medelvärde ng/l
Standardavvikelse
1, 2, 3 förutom Norrbotten
4,74 1,31
4 +Norrbotten 1,33 0,31
Regionerna för typhalterna har anpassats till avrinningsområdesgränserna för att kunna tillämpas lätt i beräkningen. Beräkningen av utlakning av metaller från skogsmark, fjäll, sankmark och övrig mark har genomförts genom att multiplicera avrinning per rapporteringsområde med ovan föreslagen typhalt samt areal av markslagen per rapporteringsområde.
3.1.5.2. Jordbruksmark
Metodik, underlag och representativitet för att ta fram samband för jordbruksmarkens utlakning av metallerna redovisas utförligt i appendix 2. Utlakning av Hg har inte tagits fram för jordbruksmarken på grund av att halter Hg i prover som tagits av dräneringsvatten inte kunnat detekteras. Det antas därför att utlakad mängd Hg från jordbruksmarken är försumbar.
Det statistiska underlaget är mycket svagt för att få fram någon typ av samband för jordbruksmarkens utlakning, och endast en organogen jord är representerad. Enligt intervjuundersökning av SCB är ca 9
% av åkerarealen mulljordar (Na 30 SM 9803, SCB 1998), varför effekten troligen är mindre av att kanske underskatta metallförlusterna från denna typ av jordar. Ett relativt gott samband kunde däremot beräknas mellan matjordens vätejonkoncentration och medianhalterna Cd, Cu och Zn (µg l-1) i dräneringsvattnet (totalhalter före filtrering). Att mäta pH är ett grovt sett att uppskatta
vätejonkoncentrationen. Beräkningen av denna blir dessutom besvärlig eftersom pH-värdet är en logaritmisk funktion av vätejonkoncentrationen. Ett binärt samband direkt på pH-värdet innebär en viss kompensation för den logaritmiska funktionen och ger enklare beräkningar än att antilogaritmera pH- värden. Följande samband erhölls:
Cd = 24,17 - 6,95 * pH + 0,50 * pH 2 (r2 = 0,95) Cu = 881 - 250 * pH +17,78 * pH 2 (r2 = 0,96) Zn = 5858 - 1672 * pH + 119,4 * pH 2 (r2 = 0,95)
En regional fördelning av transporten av dessa metaller från åkermark kan därför uppskattas utifrån åkermarkens pH inom intervallet 5,5 – 7,3. Den genomsnittliga utlakningen för Sveriges
jordbruksjordar kan sedan jämföras med den uppskattning som gjordes av Anderson 1992; 0,06, 4,3 resp 7,5 g ha-1 år-1 för Cd, Cu respektive Zn. Osäkerheten i att uppskatta metallutlakningen blir med de här använda sambanden mycket stor då pH faller utanför underlagets gränser dvs pH i jorden ligger lägre än 5,5 eller högre än 7,3.
Sambandet mellan utlakningen av metaller och pH i matjorden beskrivs med en andragradsanpassning som måste användas med försiktighet. Anpassningen har ett minimum vid ca pH 7 för samtliga metaller och har en ökande utlakning vid lägre pH än 7, men även vid högre pH än 7. En högre utlakning av metaller vid högre pH kan inträffa på grund av ändrade transportprocesser av organiskt material vilket binder metaller hårt (Ingrid Öborn, SLU, pers. komm.). Detta är dock inte klarlagt och eftersom sambanden som används här är mycket förenklade i förhållande till de verkliga processer som äger rum och det begränsade dataunderlag som finns tillgängligt så har utlakningen ansatts att vara konstant från pH>7. Vid pH lägre än 5,5 ökar utlakningen avsevärt så att det vid pH 4,5 är mer än dubbelt så hög utlakning som vid 5,5. Detta är inte ovanligt utan kan inträffa där det förekommer sulfidleror (Ingrid Öborn, SLU, pers. komm.). Sambanden mellan utlakningen av metaller och pH i alven har visats vara ännu starkare och det är rekommenderat att använda det sambandet för utlakningen av metallerna istället för alven eftersom pH i matjorden kan vara påverkat av kalkning (Ingrid Öborn, SLU, pers. komm.). Dock har inte sammanställningen som använts för att ta fram sambanden i denna rapport inkluderat data avseende pH i alven vilket innebär att pH i matjorden har varit nödvändigt att använda för denna beräkning.
Det bör också påpekas att enkelheten i sambanden mellan utlakningen av metaller och pH i matjorden inte kan representera den komplexitet i de processer som verkligen leder till utlakning av metaller från jordbruksmark. Ytterligare forskning och dataunderlag krävs för att kunna sätta upp modeller som speglar markens utlakning på en mer fysikalisk grund. Detta innebär att man utifrån modellen använd i detta projekt inte kan dra slutsatser om åtgärder som kan påverka utlakningen av metaller från
jordbruksmarken. Att beräkna bakgrundsnivåer är också i dagsläget mycket svårt och har inte genomförts i detta projekt.
För beräkningarna i denna sammanställning av metall utlakning från åkermark har därmed antagits att sambanden ovan fått gälla intervallet pH 5,5-7,0 och utlakning vid pH utanför detta intervall ansätts vara samma som vid pH 5,5 respektive 7,0.
Beräkningen av utlakningen från jordbruksmarken baseras på uppmätta data för pH i matjorden från miljöövervakningen avseende jordbruksmarkens tillstånd, grödans kvalitet i relation till markens tillstånd och odlingsåtgärder och driftsformer i de undersökta områdena. Resultat från första omdrevet 1994/1995 har publicerats i Naturvårdsverket, rapport 4778 (Eriksson, J., Andersson, A. & Andersson, R. 1997). Dessa data samt data från andra omdrevet, som fördelats ut på åren 2001, 2003 (med fortsättning år 2005 och 2007), har använts i denna beräkning av utlakningen från jordbruksmarken. I
heltäckande rasterkarta för all jordbruksmark. Interpolationen genomfördes som en avståndsviktad medelvärdesinterpolation. Fördelen med denna metod är att den tar hänsyn till lokala variationer.
Genom att använda ovan givna samband beräknades medelvärdet av halterna för Cu, Cd och Zn per rapporteringsområde från pH-rasterkartan. Halten multiplicerades sedan med avrinningen och areal jordbruksmark per rapporteringsområde.
Kadmiumbalansberäkningar har genomförts från officiell statistik på regional nivå för 1999. Tillförseln beräknas utifrån grödvis användning av mineral- och stallgödsel., kalkning, utsäde, deposition och slam samt respektive kadmiuminnehåll. Bortförseln beräknas utifrån skörd per gröda och kadmiuminnehåll.
Dessa beräkningar används för att jämföra med beräkningarna av utlakning av kadmium från jordbruksmarken. Balansberäkningarna beskrivs utförligt i appendix 3.
3.1.5.3. Dagvatten
Typhalter för olika urbana markanvändningsslag hämtades från SWECO:s databas ”StormTac”
(medianvärden). Utifrån uppgifter om markanvändningsfördelning inom tätorter från Ekstrand et al (2003) beräknades snitthalter av respektive metall i dagvattnet från tre olika storleksklasser av tätorter.
På samma sätt beräknades genomsnittliga avrinningskoefficienter utifrån avrinningskoefficienter per markanvändningsslag från Ekstrand et al (2003). Tätorternas storlek hämtades från GSD
Översiktskartan och tätorternas yta per rapporteringsområde hämtades från TRK:s
markanvändningsdata. De genomsnittliga typhalternaoch avrinningskoefficienterna per tätortsklass multiplicerades därefter med ytan av respektive tätortsklass per rapporteringsområde samt med nederbörden per rapporteringsområde för att erhålla belastningsmängden av respektive metall från dagvatten.
3.1.5.4. Vägmark
Vägverket har levererat GIS-skikt som innehåller alla statliga vägar med vägbredd och ÅDT (årsdygnstrafik). Dessa data har kopplats till rapporteringsområden.
Typhalter för dagvatten med avseende på vägmark för tre olika ÅDT finns redovisat i SWECO:s databas ”StormTac”. Vägsträckorna från Vägverket avseende ÅDT delades upp i tre kategorier för att kunna kopplas till typhalterna.
Total metallmängd från dagvatten tillförsel beräknades genom att multiplicera respektive typhalt med nederbörd, avrinningskoefficienten 0,85 (Ekstrand et al, 2003) samt vägmarkens yta för varje
vägsträcka och därefter summera på rapporteringsområden.
3.1.5.5. Deposition
Dataunderlag för att beräkna deposition av metallerna på öppen sjöyta är depositionsnätvärket bestående av fyra mätstationer med regional fördelning i nord-sydlig och öst-västlig riktning samt stationsnätverket med mätningar av metall upptag i husmossa och väggmossa. Utöver detta baseras beräkningarna av deposition på sjöar på nederbörden.
Varje station med deposition kopplades till de tre närmaste mosspunkterna och data för mossans innehåll av metall lagrades tillsammans med data om den närmaste depositions-stationens värde och nederbörd. Medelvärdet och totala mängden deposition beräknades med hjälp av nederbörden för varje station. Genom att göra detta blev det mer riktigt att jämföra dem med mossdatan eftersom även den är beroende av nederbördsmängden (ug/g(torrmossa). Kvoten mellan mossans data och
depositionstationens data användes för att med hjälp av mossan som variationsunderlag, beräkna mängden metaller i sverige. Detta interpolerades sedan med en avståndsviktad
medelvärdesinterpolation med tanke på att de lokala variationerna skulle få genomslag och att interpolationen gjordes på de 8 närmaste punkterna och pixelstorleken sattes till 5 km. För Cd var täckningsgraden av mossdata lägre, särskilt i Östergötland.
Resultatet av depositionssammanställningen visas i Figur 1-4.
Figur 1 och 2. Kvicksilver och Zink deposition i mikrogram/m2. Baseras för zink på fyra
depositionsmätstationer och en interpolation med nätverket av mätningar av upptag i husmossa och takmossa. Kvicksilver har endast interpolerats med hjälp av nederbörden.
Figur 3 och 4. Kadmium och koppar deposition i mikrogram/m2. Baseras på fyra
depositionsmätstationer och en interpolation med nätverket av mätningar av upptag i husmossa och takmossa.
3.1.6. Punktkällor
Samtliga data som kunnat erhållas ur Länsstyrelsernas databas EMIR avseende utsläpp till vatten har använts. Övriga tillgängliga datakällor har sammanställts och redovisas nedan. Data har lagrats i en databas tillsammans med information om informationskälla och eventuell tillskrivning eller kvalitetskontroll.
3.1.6.1. Reningsverk och industrier
I SMED-projektet ”Uppdatering av fasta teknikuppgifter för reningsverk” togs det fram en lista över svenska reningsverk. Det bedöms att tämligen få reningsverk med fler än 200 anslutna pe saknas på listan. Där finns också med knappt 100 reningsverk som är ännu mindre, men inget försök har gjorts för att uppnå fullständighet för dessa. Listan innehåller uppgifter som koordinater för anläggning och utsläppspunkt, anläggningsnummer (för koppling till EMIR) samt resultat från den enkätstudie som genomfördes inom projektet avseende antalet anslutna pe, dimensionerade pe samt ett antal tekniska uppgifter om reningsprocessen (Brånvall, 2003). Metallutsläpp för reningsverken har i första hand hämtats från kvalitetsgranskat underlag till det statistiska meddelandet ”Utsläpp till vatten och slamproduktion 2002” (SCB, SM 0414) som erhållits av Gunnar Brånvall, SCB. För de reningsverk som inte finns med i SM 0414 har utsläppsdata i första hand hämtats från EMIR och i andra hand beräknats enligt samma metodik som för enskilda avlopp (utsläppsmängder per pe, antal anslutna pe och 70% reningsgrad).
Skogsindustriernas metallutsläpp 2003 har erhållits från Skogsindustriernas branschorganisation.
Övriga industriella utsläpp har hämtats från EMIR. För all EMIR-data (inklusive reningsverken) har senast rapporterat utsläpp till vatten har använts, vilket innebär år 2003 eller närmast föregående år med registrerat utsläpp. I första hand har mängduppgifter använts, därefter halter och flöden. I de fall då enbart delflöden har registrerats har en kontroll av dessa genomförts och de har sedan summerats.
EMIR-data har kvalitetssäkrats genom att jämföra två efterföljande års utsläpp och avvikelse med större än 10 % har undersökts mer noggrannt i enlighet med metodik föreslagen i projektrapporten
”Kvalitetskontroll av större punktutsläpp”, SMED (Brånvall et al, 2004). Efter en expertbedömning av rimligheten i utsläppen i samverkan med Mats Ek, IVL Svenska Miljöinstitutet och Gunnar Brånvall, SCB har utsläppsmängden fastställts.
Det är få anläggningar som har rapporterade metallutsläpp i EMIR. Inga försök till imputeringar av saknade industriella utsläpp har gjorts. Här råder troligen ett ganska stort mörkertal.
.
3.1.6.2. Gruvor och gruvdeponier
Aktiva gruvor och gruvdeponier har sammanställts från EMIR och informationen om utsläpp från dessa har kvalitetssäkrats på samma sätt som reningsverksdata och annan industri; föregående års utsläpp har jämförts och avvikelse med över 10 % har undersökts mer noggrannt. Information om nedlagda gruvor och gruvdeponier har varit mycket svårt att få sammanställt. Detta trots att utsläppsmängderna kan vara mycket stora. Delvis finns information att hämta från EMIR avseende koordinater för nedlagda deponier, men ingen information om utsläpp. Naturvårdsverket har gjort en sammanställning av gruvutsläpp 1995 avseende både aktiva och nedlagda gruvor och gruvdeponier (Naturvårdsverket 1998 rapport 4948 och 1995, rapport 4393), men informationen om utsläpp och koordinater saknas med geografiskt koppling. Deponier äldre än från 1969 har sällan någon tillsyn på grund av att lagen om tillsyn tillkom först 1969. Länsstyrelsen i Västmanland och Västerbotten samt SGU har skickat information om koordinater för deponier och gruvor och i vissa fall uppgifter om innehåll av tungmetaller som möjligtvis kan laka ut från deponierna. Boliden har skickat miljörapporter om utsläppsmängder och i vissa fall enbart halter från sina aktiva och nedlagda deponier. Allt utsläppsdata som varit möjligt att sammanställa har inkluderats i denna rapport, men fortfarande är utsläppsdata knapphändig i många områden, speciellt i Bergslagen.
3.1.6.3. Avfallsanläggningar
Aktiva avfallsanläggningar med registrerat utsläpp till vatten har sammanställts från EMIR. Antalet avfallsanläggningar som inte har registrerat utsläpp till vatten är dock väldigt mycket större. I EMIR finns 76 anläggningar som har registrerat utsläpp till vatten år 2003. I DIA-databasen som upprättats för att sammanställa så mycket uppgifter som möjligt om avfallsanlägningarna (dock ej utsläpp) innehåller 3849 st anläggningar varav 70 st saknas helt i EMIR. Undersökningar gjordes för att eventuellt kunna sammanställa utsläpp baserat på schabloner för hushållsavfallsanläggningar från Renhållningsverksföreningens rekommendationer, men uppgifter antingen om lakvattenmängd eller uppgifter som kunde härleda till lakvattenmängd t.ex deponiernas area och avrinning saknades. Ett stort mörkertal kvarstår därför om utsläppsmängder från avfallsanläggningarna.
3.1.6.4. Små punktkällor
I EMIR finns metallutsläpp registrerade från 506 anläggningar som har tillståndsnivå (instans) skilt från A och B. 186 st är klassade som C-anläggningar, 17 st som U-anläggningar och resterande har instans angiven som ”-”. 186 av anläggningarna har registrerade utsläpp under 2003, varav de för 126 anläggningar är större än noll.
I rapporteringen har enbart utsläppsdata som finns i EMIR tagits med. Inga försök till tillskrivningar av saknade data har gjorts.
3.1.6.5. Enskilda avlopp
I Magnusson (2003) finns schablonmängder av metaller (tre olika) i fekalier, urin och bdt-vatten i hushållsspillvatten.
Utsläpp från enskilda avlopp har beräknats enligt följande:
1. Använda avloppstyper från en enkätsammanställning genomförd 2003 av IVL på uppdrag av Naturvårdsverket där man skiljer på de som har enbart slamavskiljare, infiltrationsanläggningar, markbäddar och sluten tank. För de som har sluten tank behandlas BDT-vattnet för sig (antar enbart slamavskiljning).
2. Applicera belastningsdata i mg/p, år från Magnusson (2003), nedan.
Urin (mg/p,år) Fekalier (mg/p,år) BDT (mg/p,år) Totalt (mg/p,år)
Cu 37 400 2900 3337
Zn 16,4 3900 3650 7566,4
Cd 0,25 3,7 15 18,95
Hg 0,3 3,3 1,5 5,1
3. Anta följande reningsgrader:
Enbart slamavskiljare: 70%
Slamavskiljare + markbädd eller infiltrationsanläggning: 90%
För tank behandlas BDT-vattnet separat (med slamavskiljare).
3.1.6.6. Biltvättar
Det finns 5469 st biltvättar totalt varav 1463 utanför tätort. Detta avser automatbiltvätt eller annan anläggning för tvättning av motorfordon dimensionerad för mer än 5000 tvättar av personbilar per år eller mer än 1000 tvättar av andra fordon såsom lastbilar, traktorer eller andra vägfordon per år. De allra flesta av dessa är anslutna till reningsverk (Ekstrand et al, 2004). Antalet biltvättar på egen fastighet är dock betydligt fler och mer svårbedömt. Det finns cirka 4 miljoner personbilar i bruk i Sverige, med 20 tvättar per år varav 2/3 på egen fastighet (enligt Vänersborgs kommuns hemsida) ger det 53 miljoner hemmatvättar. Enligt Naturvårdsverkets allmänna råd AR 96:1 innebär detta totalt cirka 13 kg Cd och 2650 kg Zn. Detta är dock en relativt liten källa i förhållande till andra källor eftersom dessa är utspridda över hela landet. Dessutom kommer en del av dessa mängder tillföras dagvattennätet och inkluderas i de beräkningarna. En närmare beräkning av utsläppsmängden av metaller från
biltvättar har inte genomförts i detta projekt.
3.1.6.7. Avloppsanläggningar
Se avsnitt 3.1.6.1 Reningsverk och industrier.
4. Klassningar av resultat
I denna rapport har resultaten från beräkningarna av samtliga utsläpp klassats och presenteras i kartor för att ge underlag till rapportering enligt ramdirektivet för vatten. Klassningarna av resultaten har genomförts med klassgränser enligt 25, 50, 75 och 90 percentilen i utsläppsmängd för diffusa källor, punktkällor samt totalt. Dessutom har kartor tagits fram med klassningar av totala utsläppen omräknat med avrinningen och area av total yta inom rapporteringsområde till mikrog/l. I bedömningsgrunder för miljökvalitet (Naturvårdsverket 1999) finns klassgränser för halter i mikrog/l av metaller i sjöar och vattendrag baserade på biologisk effekt. I kartorna som presenteras för totala utsläpp i mikrog/l har samma klassgränser använts som för bedömningsgrunder. Beräkningarna av utsläpp har dock enbart gjorts vid källan av utsläppet och eventuell fastläggning i mark och sediment vid transport genom vattensystemet har inte inkluderats. Det innebär att kartorna inte visar egentlig halt i vattnet utan enbart vid källan. Klassningen har ändå genomförts för ge möjlighet till jämförelse av utsläppen mot en
biologisk effekt. För en riskbedömning av risken att inte uppnå miljömålet god ekologisk status eller att få försämrad status i sjöar och vattendrag rekommenderas dock att kartorna klassade enligt percentil- indelning av utsläppt mängd används. Detta eftersom de bättre speglar utsläppens storlek och placering och kan användas för att jämföra mot en klassad karta av status i sjöar och vattendrag. I
bedömningsgrunder för sjöar och vattendrag finns även klassningar av avvikelse från jämförvärdet. I detta projekt bedömdes det inte möjligt att ta fram jämförvärden eller bakgrundshalter för de olika markslagen, vilket skulle vara nödvändigt för att göra en sådan klassning eftersom beräkningarna ger resultat vid utsläppet och inte i vatten. För till exempel jordbruksmark är kunskapen och datamängden för liten och modellen inte anpassad för att förutse effekter av åtgärder, vilket gör att det inte är möjligt att ta fram bakgrundshalter.
Utöver dessa klassningar av utsläppta mängder för landarealen har kartor över tillförsel till havsområden tagits fram för utsläppen. Kartorna avseende tillförsel från diffusa källor och totalt utsläpp (diffusa källor och punktkällor summerat) har klassats enligt percentilindelning 25, 50, 75 och 95 för enheten g/ha, där arealen i ha är hela tillrinningsområdets area. Presentationen har gjorts normaliserat med avseende på area, på grund av de stora skillnaderna i tillförsel som beror på
tillrinningsområdets areal. Vid beräkningen för rapporteringsområdena för landareal är arealen relativt lika mellan olika områden och normalisering med hjälp av arealen får inte så stor effekt. Vid beräkning av hela tillrinningsområdets utsläpp däremot så blir det stora skillnader mellan olika områden som inte relaterar till var de största belastningarna av utlakning av metaller från mark äger rum. Tillförsel från punktkällorna är presenterade med klasser som motsvarar 25, 50, 75 och 95 percentilen för enheten kg eftersom punktkällorna inte har samma beroende på arealen som de diffusa utsläppen. Normalisering mot arealen bedömdes inte rimlig för presentation av punktutsläppen eftersom enskilda anläggningar då skulle få minskad betydelse om arealen är mycket stor i berört område. Punktkällorna skulle kunna normaliseras med hjälp av sjöareal i tillrinningsområdet med tanke på att stor sjöareal troligen
sammanfaller med stor retention, men eftersom retentionen inte alls studerats i projektet och kunskapen om vad som styr retention av metallerna är begränsad så bedömdes det inte rimligt att göra en sådan presentation. Till havsområdena skulle en presentation med hjälp av uppmätt flodmynningstransport och viktad flodmynningstransport i områden utan övervakning tillsammans med punktkällor med direkt utsläpp i kustområdet vara mer intressant än de kartor över tillförsel som presenteras inom rapporten, eftersom beräkningarna i denna rapport genomförts av bruttoutsläpp och inte vad som transporteras till havet.
5. Resultat
I denna rapport presenteras resultaten som kartor över diffus belastning, utsläpp från punktkällor samt total belastning inom varje rapporteringsområde med klassgränser enligt 25, 50, 75 och 90 percentilen i utsläppsmängd samt kartor med klassningar av totala utsläppen omräknat med avrinningen till mg/l och klassgränser överensstämmande med Bedömningsgrunder för miljökvalitet, Sjöar och vattendrag.
För havsområden presenteras kartor för tillförseln av diffusa utsläpp (g/ha), punktutsläpp (kg) samt totalt utsläpp (g/ha) klassade enligt 25, 50, 75 och 95 percentilen. Därutöver presenteras resultaten sammanställt per vattendistrikt, i tabellform och som källfördelningsdiagram, för jämförbarhet.
5.1. Totala utsläpp av metallerna Cd, Cu, Hg och Zn
I tabellerna nedan presenteras resultaten som beräknat utsläpp per vattendistrikt. Samtliga resultat finns sammanställt i tabeller i en relationsdatabas per rapporteringsområde.
De största mängderna av utsläpp av samtliga metaller finns i Västerhavets vattendistrikt (tabell 2) trots att detta till ytan inte är det största området. Bottenviken tätt följt av Bottenhavets vattendistrikt är mer än dubbelt så stora till ytan som Västerhavets distrikt. Detta beror på att bidragen från framför allt jordbruksmarken och depositionen står för en stor andel i Västerhavets distrikt (tabell 4, 6, 8, 10).
Tabell 2. Totala utsläpp av metallerna i kg per vattendistrikt för senast tillgängligt år (2003 eller tidigare) samt klimatnormaliserad beräkning 1985-2000 för avrinningsbaserat diffus utlakning från mark.
Vattendistrikt Cd (kg) Cu (kg) Hg (kg) Zn (kg)
Egentliga Österssjön norra 949 45389 105 228170
Västerhavet 3429 143454 395 808080
Egentliga Östersjön södra
inkl. Öresund 1396 64206 122 322438
Totala utsläppen illustreras i figur 5-12 per ämne och rapporteringsområde. Utsläppen har klassats enligt indelning i 25:e, 50:e, 75:e och 90:e percentilen, och enligt klassning baserat på
bedömningsgrunder för miljökvalitet halter i sjöar och vattendrag ( två kartor för totalt utsläpp för varje ämne). Klassning enligt bedömningsgrunder har beräknats genom att totala utsläpp delats med
avrinningen och med ytan på rapporteringsområdet. Klassningen enligt bedömningsgrunder är grundad på den nivå där ämnet har en effekt på biota och övriga klassningar har använts för att illustrera fördelningen av utsläppen. Utsläppen klassade enligt bedömningsgrunder visar inget område som klassats i klass 5, mycket hög halt, för metallerna Cd och Zn (Figur 5 och 11). För Cu och Hg visar kartorna enbart ett enskilt område vardera med klass 5 (Figur 7 och 9). För Cu motsvarar denna höga klass i område 28-044 (inom Umeälven) utsläpp från gruvindustrin och för Hg motsvarar denna höga klass i område 138-016 (inom Göta älv) utsläpp från industri som ej tillhör branscherna, Skogsindustri, Gruvindustri eller reningsverk. Utsläppen illustrerade med klassningar enligt percentilindelning visar att det längs Bottenviken och Bottenhavet kusterna sker stora utsläpp från industrier och reningsverk, enskilda gruvindustrier syns också tydligt i inlandet ( Figur 6, 8, 10 och 12). I Norra Sveriges inland är utsläppen mycket låga beroende på de typhalter som ansatts för område 4 avseende skogsmark, sankmark, fjäll och övrig mark enligt metodikbeskrivningen ovan (syns tydligt i samtliga kartor som illustrerar totalt utsläpp och diffust utsläpp figur 5-12). I Södra Sverige utmärker sig de stora sjöarna med högre belastning på grund av deposition på öppen sjöyta. Därutöver är stor belastning från jordbruksmarken utmärkande i många områden t.ex. avseende Cd i kustområden K18 och något sydöst 102-001 som tillhör Västerhavets vattendistrikt samt i inlandet (Figur 6). Kartbilderna över utsläppen visar delvis också hur stor areal som finns inom området eftersom det diffusa markläckaget är beräknat med typhalt multiplicerat med arealen per markanvändning. Totala utsläpp av Zn visas även med högsta klassen indelad i 95:e percentilen för att särskilt skilja ut områden med högsta utsläpp (figur 28).
Presentationen blev inte avsevärt skiljd från klassning med högsta klass enligt 90:e percentilen (figur 12) varför klassningen av övriga kartor fick kvarstå.
5.2. Utsläpp från punktkällor och diffusa källor av metallerna Cd, Cu, Hg och Zn
Nedan redovisas tabeller med utsläpp per ämne och utsläppskälla för vattendistrikten. Samtliga resultat avseende diffust utsläpp är delvis beroende på områdets areal eftersom utsläppsmängden beräknats som typhalten multiplicerat med area för respektive markanvändning.
De diffusa källor som inkluderas i denna sammanställning är skogsmark, sankmark, fjäll, samt övrig mark, jordbruksmark, dagvatten från tätort och vägmark, och deposition på öppen sjöyta. Dagvatten hanteras inom detta projekt som diffus källa på grund av att utsläppen beräknats baserat på
markanvändningens areal. I kartor över de diffusa källorna utmärker sig depositionsmängden tydligt för de stora sjöarna (figur 13- 16). Arealen är stor vilket gör att total mängd blir stor i förhållande till omgivande områden. I södra Sverige får områden med stor utlakning från jordbruksmark hög
klassning. I norra Sveriges inland, fjällkedjan och fjällnära skog blir utlakning låg på grund av de låga typhalter som ansatts område 4 enligt ovan. Detta gäller framför allt Cd (figur 13). Övriga metaller visar vissa områden med hög till mycket hög diffus belastning på grund av den höga avrinning som finns i fjällkedjan (t.ex. koppar figur 15).
I redovisningen av punktkällor finns industrier sammanslagna vilket inte omfattar gruvindustrierna.
Dessa redovisas separat i posten gruvor aktiva samt nedlagda och omfattar även gruvdeponier.
Resultaten skiljer sig mycket åt mellan de olika ämnena avseende vilken punktkälla som har störst betydelse. För Cd och Hg har industrierna de största utsläppen av punktkällorna (tabell 3 och 7. För Cu och Zn har industri och reningsverk ungefär lika stora utsläpp men samtliga källor har stor betydelse (tabell 5 och 9). I vissa områden är utsläppen från gruvindustrin dominerande för speciellt Cu och Zn som nämnts ovan för Cu i område 28-044 (inom Umeälven) och Zn i område 61-033 (inom
Norrström).
Tabell 3. Punktkällor till utsläpp av Cd (kg) per vattendistrikt och punktkälla.
Nr Namn Industri Reningsverk Enskilda
avlopp Gruvor aktiva samt nedlagda
Summa punktkällor
1 Bottenviken 162 10 2 12 186
2 Bottenhavet 259 10 4 3 276
3 Egentliga Östersjön Norra
43 39 9 4 95
4 Västerhavet 144 26 6 0 177
5 Egentliga Östersjön
Södra inkl.Öresund 146 49 3 0 198
Tabell 4. Diffusa källor till utsläpp av Cd (kg) per vattendistrikt och källa.
Nr NAMN Skogsmark
övrig mark
Jordbruks mark
Dagvatten tätort
Dagvatten vägmark
Deposition på sjöyta
Summa Diffusa utsläpp
1 Bottenviken 1920 280 39 12 206 2456
2 Bottenhavet 1277 508 84 18 258 2144
3 Egentliga Östersjön
Norra 149 448 105 13 139 854
4 Västerhavet 686 1962 169 31 403 3252
5 Egentliga Östersjön
Södra inkl.Öresund 126 758 114 21 179 1198
Tabell 5. Punktkällor till utsläpp av Cu (kg) per vattendistrikt och punktkälla.
Nr Namn Industri Reningsverk Enskilda
avlopp
Gruvor aktiva samt
nedlagda
Summa punktkällor
1 Bottenviken 1971 851 284 5881 8987
2 Bottenhavet 2759 1621 721 49 5150
3 Egentliga Östersjön
Norra 368 3613 1553 32 5566
4 Västerhavet 2883 4654 1149 0 8685
5 Egentliga Östersjön
Södra inkl.Öresund 640 3474 616 3 4733
Tabell 6. Diffusa källor till utsläpp av Cu (kg) per vattendistrikt och källa.
Nr Namn Skogsmark
övrig mark
Jordbruksmark Dagvatten tätort
Dagvatten vägmark
Deposition på sjöyta
Summa Diffusa utsläpp
1 Bottenviken 45987 12042 2857 1828 7942 70656
2 Bottenhavet 35519 22350 6204 2800 7258 74131
3 Egentliga Östersjön
Norra 5154 21324 7809 2012 3525 39823
4 Västerhavet 18943 88012 12576 4924 10313 134769
5 Egentliga Östersjön
Södra inkl.Öresund 7237 36026 8486 3278 4447 59474
Tabell 7. Punktkällor till utsläpp av Hg (kg) per vattendistrikt och punktkälla.
Nr Namn Industri Reningsverk Enskilda
avlopp
Gruvor aktiva samt nedlagda
Summa punktkällor
1 Bottenviken 51 5 0 1 58
2 Bottenhavet 10 9 1 0 20
3 Egentliga Östersjön 3 13 2 0 18
Södra inkl.Öresund
Tabell 8 . Diffusa källor till utsläpp av Hg (kg) per vattendistrikt och källa.
Nr Namn Skogsmark
övrig mark Jordbruksmark Dagvatten
tätort Dagvatten
vägmark Deposition
på sjöyta Summa Diffusa utsläpp
1 Bottenviken 116 0 1 5 65 186
2 Bottenhavet 169 0 4 7 94 274
3 Egentliga
Östersjön Norra
29 0 6 5 47 87
4 Västerhavet 108 0 6 13 128 255
5 Egentliga
Östersjön Södra inkl.Öresund
39 0 4 9 44 95
Tabell 9. Punktkällor till utsläpp av Zn (kg) per vattendistrikt och punktkälla.
Nr Namn Industri Reningsverk Enskilda
avlopp Gruvor aktiva
samt nedlagda Summa punktkällor
1 Bottenviken 12835 2504 616 3934 19888
2 Bottenhavet 35172 5041 1525 1071 42809
3 Egentliga
Östersjön Norra 4870 8531 3512 10000 26914
4 Västerhavet 44561 10212 2517 0 57290
5 Egentliga
Östersjön Södra inkl.Öresund
13255 13403 1364 287 28309
Tabell 10. Diffusa källor till utsläpp av Zn (kg) per vattendistrikt och källa.
Nr Namn Skogsmark
övrig mark Jordbruksmark Dagvatten
tätort Dagvatten
vägmark Deposition
på sjöyta Summa Diffusa utsläpp
1 Bottenviken 89883 72932 8860 2984 64537 239194
2 Bottenhavet 103904 133273 18894 4569 83328 343968
3 Egentliga
Östersjön Norra
20447 120269 23784 3434 33324 201257
4 Västerhavet 88880 517583 38303 8188 97836 750790
5 Egentliga
Östersjön Södra inkl.Öresund
20437 200503 25846 5370 41973 294129
5.3. Tillförsel av metallerna Cd, Cu, Hg och Zn till havsområden
Resultaten av tillförsel av diffusa utsläpp till havsområdena redovisas i kartorna figur 29-32, punktutsläpp redovisas i kartorna figur 33-36 och total tillförsel redovisas i kartorna 37-40.
Skillnaderna i tillrinningsområdena till de olika havsområdena är mycket stora och framgår inte av kartbilderna. De varierar avsevärt mer än rapporteringsområdena i storlek med mer än 40-50 000 km2 för de största och några km2 för de minsta. Klassningen genomfördes med detta i åtanke på area- normaliserade värden g/ha i kartorna för tillförsel av diffust samt totalt utsläpp. I kartbilderna för tillförsel av diffusa utsläppen speglas höga klassar av tillförsel från områden med hög utlakning av metallerna från mark. Det kan synas underligt att ett havsområde såsom t.ex. Laholmsbukten får den lägre klasser medan utanförliggande/närliggande havsområden får högre klasser. Samma bild visar
även klassning av tillförsel av kväve och fosfor i motsvarande projekt. Detta beror troligen på att den stora naturliga belastningen från de nederbördsrika avrinningsområdena på Sydsvenska höglandet dominerar över belastningstillskottet från de kustnära jordbruksområdena. Till utanförliggande havsområden vid Laholmsbukten är tillförseln från land däremot mycket liten men är
jordbruksdominerad med hög utlakning per areaenhet. De hamnar därför i en högre klass än Laholmsbukten.
6. Diskussion
Resultaten har delvis beräknats från mycket osäkert underlag och delvis i avsaknad av underlag vilket beskrivs i metodiken och nedan i bristanalysen. Storleksordningen på resultaten verkar trots det vara riktig vilket redovisas nedan i diskussionen vid jämförelse med transporterade mängder i
flodmynningarna. Ytterligare metodutveckling krävs för att kunna ge underlag för åtgärder som relaterar till vattenanvändarna i områdena. Diskussionen nedan beskriver källfördelning för Sverige och något om brister i den redovisningen och jämförelser med uppmätta mängder transporterade i flodmynningarna samt jämförelser med balanser beräknade för jordbruksmarken.
Vid jämförelse mellan beräknade mängder utsläpp av metallerna och uppmätta transporterade mängder i flodmynningarna visar resultaten att mängderna kadmium är högre beräknat än uppmätt i samtliga flodmynningar (tabell 11). Beräknade mängder koppar, zink och kvicksilver är däremot lägre i sju respektive tre och en uppmätta flodmynningar. Eftersom beräkningarna som genomförts i detta projekt enbart motsvarar bruttoutsläpp vid källan och inte inkluderar avskiljning av metallerna under
transporten till havet förväntas beräknat resultat vara högre än uppmätt transport i flodmynningarna. I vissa sjöar är dock återcirkulationen av metaller från sediment stor och uppmätt transport borde i sådana fall bli större än beräknad mängd. Enligt Landner och Lindeström (1996) kan fastläggningen av Zn i sediment uppgå till mellan 50 och 90 procent i över pH neutrala sjöar. I sura sjöar konstateras fastläggningen vara mindre. I de allra flesta områden är beräknad mängd större än och framför allt i samma storleksordning som uppmätt mängd vilket antyder att beräkningarna är av rätt storleksordning.
Beräknad Zn-mängd är lägre än transporterad mängd i Kalixälven, Piteälven och i framför allt Dalälven. Även beräknad kopparmängd är lägre än uppmätt transporterad mängd i dessa tre flodmynningar. Beräknad kopparmängd är dessutom lägre än uppmätt mängd i Ångermanälven, Gavleån, Norrström och Göta älv. Zink avviker mest i Dalälven troligen på grund av de nedlagda gruvdeponier som ej kunnat inkluderas i denna rapport.
Resultaten från beräkningarna av utlakning från markanvändning och utsläpp från punktkällor har sammanställts i ovan tabeller per vattendistrikt och illustreras i källfördelningsdiagram i figur 21-24.
Redovisningen utgår från totalt utlakat i kg per område och utsläpp per område och arealer av markanvändningen får då stor betydelse vi en sammanräkning per vattendistrikt. I norra Sverige, Bottenviken och Bottenhavets vattendistrikt är skogsmarken dominerande till den totala belastningen av Cd och Cu. I södra Sverige däremot är jordbruksmarken totalt den dominerande källan till Cd och Cu. För Hg har däremot jordbruksmarkens betydelse bedömts vara försumbar. I södra Sverige har depositionen istället mycket stor betydelse för totala belastningen av Hg (Figur 23). För Zn har jordbruksmarkens utlakning stor betydelse i såväl norra som södra Sverige (Figur 24). Markens typhalter och samband har beräknats från ett litet underlag av mätdata och utgör bland de mest osäkra data.
Kartor över jordbruksmarkens utlakning i g/ha redovisas i figur 25-27. Zink utlakningen har beräknats till ett median värde till ca 500 g/ha. Detta är en klart högre utlakning än vad som konstaterats i en sammanställning av Landner och Lindeström (1996) där bortförsel genom vittring och utläckage konstaterats till 10 g/ha. Jämförelser mellan jordbruksmarkens utlakning totalt på riket med balanser för jordbruksmarken beräknad enligt metodik redovisad enligt appendix 3 visar stor skillnad. Detta kan dels bero på att beräkningarna genomförts för olika år. Utlakningen från jordbruksmarken beräknas totalt till ca 4000 kg för hela riket (summa från tabell 4) vilket baseras på mätningar av pH i matjorden 1994-2003, avrinningsperioden 1985-2000 samt typhalterna som beräknats från uppgifter år 1983/1984 och 1984/1985 enligt metodikbesrkivningen ovan. Cd balansen har beräknats, baserat på data från år
enligt beräkningar i denna rapport sker en stor utlakning från markens upplagrade Cd förråd. Tidigare har balansberäkningar som baserats på de få mätdata som finns från jordbruksmarkens utlakning inte visat detta utan snarare visat att det finns en balans mellan tillförsel och utförsel från jordbruksmarken (Eriksson J. 2000). Detta bör undersökas ytterligare utanför projektet. Kartorna över jordbruksmarkens utlakning visar även att områden med hög avrinning för stor utlakning av metallerna t. ex. i norrlands inland. Arealen jordbruksmark är dock lite i de områdena och i källfördelningen står skogsmark och övrig mark för de största bidragen (figur 21-24).
Tabell 11. Beräknat utsläpp samt beräknad flodmynningstransport från uppmätt halt år 2000-2003 och avrinning 1985-2000 samt differens mellan resultaten. Markering n.a. innebär att inga uppmätta data finns i detta avrinningsområde.
Huvudavr.
omr.
Cd beräknat
Cd uppmätt
Cd differens
Cu beräknat
Cu uppmätt
Cu differens
Hg beräknat
Hg uppmätt
Hg differens
Zn beräknat
Zn uppmätt
Zn differens
1 548 78 470 13701 7657 6044 29 28 1 39699 18482 21217
4 280 69 210 7141 8057 -917 15 n.a. - 20047 27591 -7544
7 83 7 76 1877 525 1352 3 3 0 5416 1603 3813
9 301 100 201 10506 9325 1181 33 51 -19 29430 19846 9585
13 171 44 127 4862 7725 -2863 13 n.a. - 15925 22023 -6098
20 270 74 196 5750 4430 1319 24 6 18 26016 19109 6907
24 41 8 33 1122 677 445 4 1 3 4684 2140 2544
28 279 87 192 16187 7884 8303 40 20 20 39752 32795 6957
30 71 10 61 1724 691 1033 6 4 2 5772 2540 3233
34 67 13 53 1550 955 594 7 n.a. - 5798 3202 2596
38 343 126 217 12268 15301 -3032 44 n.a. - 46067 33417 12649
40 239 79 160 10910 11332 -422 44 18 26 46477 18897 27580
42 159 29 131 5146 3211 1935 20 9 11 21296 7953 13343
45 34 5 29 1043 507 535 4 n.a. - 5607 913 4694
48 213 54 159 7721 6102 1619 31 n.a. - 37696 18947 18749
52 52 15 37 1978 1854 124 7 2 6 10875 8168 2706
53 575 250 325 19098 18582 515 81 33 48 111209 148329 -37120
61 617 265 352 28140 40166 -12026 74 8 65 146384 46269 100116
65 91 8 83 3916 2159 1757 9 1 7 21584 2791 18792
67 423 26 398 16210 3663 12547 42 5 37 95397 5312 90085
71 18 2 17 854 557 297 2 n.a. - 4391 632 3758
74 88 65 23 4309 1279 3030 8 3 5 21700 2524 19176
77 10 5 5 587 188 399 1 n.a - 2484 923 1561
80 13 5 8 709 264 445 1 1 0 3154 1190 1964
86 101 12 89 4972 1362 3610 11 2 9 25490 2811 22679
88 189 47 141 9237 2162 7075 12 n.a. - 47558 10278 37279
92 67 6 62 3716 506 3210 2 n.a. - 18088 798 17291
94 5 1 4 365 71 294 0 0 0 1299 157 1143
96 105 11 93 5246 565 4680 4 n.a. - 26272 2551 23720
98 209 39 169 10396 2491 7905 19 9 10 51734 7672 44062
101 97 34 63 5136 1473 3662 9 6 2 24014 11902 12113
103 194 34 160 8477 2241 6236 10 5 5 45815 7493 38322
108 737 142 595 27794 25477 2317 107 35 72 189993 63950 126043
109 19 4 15 814 524 290 1 1 0 4267 1011 3256
110 105 12 93 4206 1002 3204 4 2 2 24125 3126 20999
112 45 6 39 1581 275 1306 3 1 2 9302 1146 8156
Jämförelser mellan utsläpp från gruvverksamhet aktiv samt nedlagd med mängder som redovisats i tidigare sammanställningar visar att utsläppen är avsevärt lägre i denna rapport. I denna
sammanställning har Zn utsläppen summerats till ca 15 ton per år och Cu till ca 6 ton per år samt Cd till ca 0,02 ton per år, vilket kan jämföras med 374 ton per år Zn, 21,6 ton per år Cu, respektive 0,76 ton per år Cd för år 1995 (Naturvårdsverkets rapport 4948, 1998, baseras på publikationen från SCB Naturmiljön i siffror 1995). Den stora skillnaden i utsläpp från gruvindustrin beror på att stor del av de nedlagda gruvorna och gruvupplagen inte kunnat inkluderas i sammanställningen. Ett par anläggningar har dessutom genomgått efterbehandling efter 1995 och utsläpp från dessa bör ha minskat. Jämförelser mellan enskilda anläggningar är inte möjligt baserat på rapport 4948 eftersom enskilda utsläpp inte redovisas. Ytterligare sammanställningar av miljörapporter skulle behövas för en sådan analys. I bristanalysen nedan beskrivs mer ingående skillnaden i antal anläggningar mellan denna sammanställning och rapport 4948 och vad de kan motsvara i utsläppsmängd.
under avsnittet resultat ovan visar exempel på hur belastningen från marken styr klassningen i havsområdena. Tillförseln till havsområdena av punktkällor redovisas i figur 33-36 och totalt utsläpp i figur 37-40. Det finns dock svårigheter att tolka kartorna avseende tillförsel till havsområdena eftersom utsläppen beräknats som bruttoutsläpp vid källan och summerats ner till flodmynningen utan att ta hänsyn till retentionen. Stor sjöareal och lång omsättningstid för vattnet tillsammans med gynnsamma förhållanden avseende pH och organiska ämnen kan ge stor retention och tillförseln till havsområdet kan bli betydligt mindre än vad som beräknats vid källan. Fastläggningen av Zn i sediment kan uppgå till mellan 50 och 90 procent i över pH neutrala sjöar som nämnts ovan. För punktkällorna är kartorna dessutom presenterade som totalt summerat kg till mynningspunkten eftersom normalisering med avseende på area inte bedömts rimligt för dessa källor. Det innebär logiskt sett att havsområden med stor tillrinningsareal kan få högre klass eftersom det då kan finnas fler anläggningar med utsläpp inom området. Det sambandet existerar till viss del, men framför allt är anläggningarna troligen placerade där det är mest gynnsamt (t.ex. av transportskäl) eller styrt av historia. Mot bakgrund av ovanstående vore en presentation av tillförseln till havsområden mer intressant att göra för data avseende uppmätta utsläpp i flodmynningarna och viktad tillförsel i ej övervakade flodmynningar summerat med direkta utsläpp till havsområdena.
7. Bristanalys
Osäkerheten i presenterat utsläppsdata är delvis stor vilket kan utläsas vid jämförelse med transporterad mängd i vissa av flodmynningarna. De källor som kunnat identifierats redovisas ovan i metodik avsnittet och ett försök till ytterligare analys av osäkerheten och saknade data i dessa siffror presenteras nedan. Ytterligare källor finns troligen vilka inte berörs i denna rapport, t.ex. återcirkulation från sediment, och dess bidrag kan lokalt vara stort.
7.1. Diffusa källor
Underlaget för att beräkna utsläpp från diffusa källor avseende skogsmark, sankmark, fjäll samt övrig mark och jordbruksmark redovisas i separata rapporter i appendix till denna rapport. Där redovisas brist på underlagsdata som har inneburit svårigheter att ge en geografisk upplösning av typhalterna och brister i representativiteten. Ytterligare provtagning i utvalda områden skulle ha varit till stor gagn för projektet.
7.2. KARV:ar
I nedanstående tabell 12 redovisas hur stor del av de kommunala reningsverken som tillskrivits data inom detta projekt och hur mycket detta innebär i utsläppt mängd (beräknat från antal person ekvivalenter (p.e.), utsläppta mängder per p.e. och 70 % reningsgrad). De anläggningar som inte redovisat ett eller ett par av ämnena i EMIR har tillskrivits data för det ämnet, återfinns i tabell 12 i raden EMIR. Därför skiljer sig antalet anläggningar med tillskrivna data mellan olika ämnen. Antalet anläggningar som beräkningarna genomförts för redovisas i tabellen nedan. EMIR är utsläppta mängder redovisade i EMIR och SM2002 är kvalitetssäkrade data från statistiskt meddelande SM 0401 (SCB, 2003). Observera dock att det förekommer tillskrivna data även i uppgifterna märkta SM2002 återfinns i tabell 12 i raden SM 2002. Samtliga ursprung till data finns lagrat i en
relationsdatabas. De beräknade mängderna är mycket osäkra och ger troligtvis en underskattning av de utsläppta mängderna från reningsverk.
Tabell 12. Utsläppt mängd och antal kommunala reningsverk som tillskrivits data antingen inom projektet (Beräknat från p.e. och EMIR) eller i SM2002 (SCB 2003).
Ursprung av utsläppsdata Cd
(kg/år) Cd (antal
anl.) Cu
(kg/år) Cu (antal
anl.) Hg
(kg/år) Hg (antal
anl.) Zn
(kg/år) Zn (antal
anl.) Beräknat (från
p.e) 0,008 1215 1,5 1211 0,002 1218 3,5 1208
