Miljökontrollrapport 2001.pdf Pdf, 570.3 kB.

(1)

Lägesrapport efter Skede 1

(Utvärderingsfas 1b, september 2000 – juni 2001)

© J. Skarp

augusti 2001

Nykvarns kommun

(2)

Projekt Turingen – Miljökontroll Lägesrapport efter Skede 1

INNEHÅLLSFÖRTECKNING

SAMMANFATTNING... 3

INLEDNING... 4

KONTROLLPROGRAMMET ... 5

Utformning och omfattning... 5

Utförda mätningar ... 5

Förändringar i mätprogrammet ... 7

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: fosfor och organiskt kol... 18

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

Vattenkemi: kvicksilver ... 24

Fallande sediment... 29

Zooplankton ... 34

Bottenfauna ... 37

Fisk ... 37

KVICKSILVERFLÖDEN OCH BELASTNINGEN PÅ MÄLAREN... 39

FÖRSLAG FÖR FORTSATT MILJÖKONTROLL ... 41

REFERENSER... 42

BILAGOR ... 43

Bilaga 1: Analysresultat vatten, ofiltrerade prov ... 43

Bilaga 2: Analysresultat vatten, filtrerade prov ... 45

Bilaga 3: Analysresultat fallande sediment ... 46

Bilaga 4: Analysresultat zooplankton ... 48

Bilaga 5: Analysresultat bottenfauna ... 49

Bilaga 6: Analysresultat fisk ... 50

Bilaga 7: Beräkningsmodell för kvicksilverbelastning ... 56

(3)

Projekt Turingen – Miljökontroll Lägesrapport efter Skede 1

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 mätningar under Utvärderingsfas 1b (15 september 2000 – 30 juni 2001) samt jämförelser med tidigare resultat.

Perioden var kallare än under det föregående året. Hösten var regnigare, med sydostliga vindar, medan vintern och våren var torrare, med nordliga vindar.

Mätningar av grundläggande fysikaliska och kemiska parametrar i vatten visar ingen negativ långtidspåverkan från muddrings- och täckningsarbetena, även om järnhalterna möj- ligen är något förhöjda. Snarare är det tillförsel av vatten från Turingeån som verkar ha stor betydelse för svängningar i sjövattnets kvalitet. Detta gäller även beträffande halter av totalkvicksilver och partikelbunden kvicksilver i ytvatten. Kvicksilverhalterna i bottenvatten styrs huvudsakligen av andra processer, t.ex. redoxförhållanden.

Kvicksilverhalter i fallande sediment och zooplankton visar en rumslig gradient inom åsystemet med avtagande halter nedströms. Dessa mätvärden visar inga tecken på fortsatt spridning av förorenade sediment från mynningsområdet, men inte heller har någon tydlig och varaktig saneringseffekt ännu kunnat urskiljas. Variationer i kvicksilverhalter i zooplankton verkar styras av naturliga processer, då samma mönster framträder i alla mätstationer, medan de relativa kvicksilvernivåerna verkar bestämmas av föroreningsgraden i närmiljön.

Kvicksilverhalter i bottenfauna visar också en rumslig gradient med avtagande halter ned- ströms saneringsområdet. Halterna 2000 verkar dock vara något högre än under 1999.

Kvicksilverhalter i abborre är oförändrade mellan 1999 och 2000 och ligger kvar på en förhöjd nivå förutom i Mälaren. Halterna i gädda ser ut att ha sjunkit, men på lång sikt är halterna fortfarande på samma ungefärliga nivå, d.v.s. ca 2 mg/kg vs.

Åtgärdernas miljöpåverkan går inte att spåra i totalkvicksilverflöden ut ur systemet och belastningen på Mälaren kan anses oförändrad av de hittills företagna arbetena. Turingen har fortsatt fungera som en sänka för kvicksilver som tillförs sjön från Turingeån. Inflödet är oro- ande, eftersom det kan innebära att denna källa i viss mån överskuggar effekten av de åtgärder som planeras inom Skede 2 av sjösaneringsprojektet.

(4)

Projekt Turingen – Miljökontroll Lägesrapport efter Skede 1

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. Sedan dess har inga andra arbeten utförts i sjön, men under hösten 2001 påbörjas det andra åtgärdsskedet, en geltäckning av övriga bottensedimenten i sjön.

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 Turingeå-systemet. 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 sedan den första åtgärdsentreprenaden (Utvärderingsfas 1b) samt jämförelser med tidigare resultat från åtgärdernas första skede. Rapporten inriktas på de centrala frågorna under denna period, dvs. omfattningen av mobilisering och spridning av kvicksilver, upp- grumling och andra olägenheter. Materialet tjänar även som ett referensmaterial inför gel- läggningen.

Rapporten har författats av Andy Petsonk vid J&W Energi och Miljö och granskats av Roger Huononen vid Yoldia Environmental Consulting AB, Mikael Eriksson vid J&W Energi och Miljö samt projektledare Ronald Bergman, Nykvarns kommun. Utgångspunkten har varit två tidigare lägesrapporter, Meili (2000) och Meili (2001).

(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 Miljö- kontrollprogram daterat 2000-04-30 (Petsonk 2000). Ändringar och avvikelser från detta program har redovisats i tidigare lägesrapporter.

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 utförts av Institutet för tillämpad miljöforskning (ITM) vid Stockholms Universitet och IVL Svenska Miljöinstitutet AB. Mätresultaten har löpande sammanställts 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. Under den första entreprenaden har entreprenören dessutom mätt vattenståndet i mynningsområdet.

• 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. Under den första entreprenaden har entreprenören dessutom mätt grumligheten vid flera stationer.

• Vattenprover har samlats in för kemisk analys (med avseende på Hg, 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 fem stationer, i första hand för analys med avseende på Hg och MeHg.

• Fallande sediment har samlats in kontinuerligt vid 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 19 dagar mellan 18 september 2000 och 27 juni 2001. Vid 11 av dessa dagar (Tabell 1) har ett mer eller mindre omfattande vatten- mätprogram genomförts i ett varierande antal stationer, vanligen T, XN, SM, D och L, tidvis även SO, SV 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). Dessutom har kompletterande laboratorieanalyser utförts på vissa sparade prov, såväl vatten som fasta prov.

(6)

Figur 1. Provtagningsstationer i Turingeå-systemet under Utvärderingsfas 1b. TS = Tur- ingeån (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 laboratorieanalyser.

Sensommar Höst Vinter Vår Sommar

19-sep-00 07-okt-00 17-jan-01 18-apr-01 25-jun-01 28-sep-00 17-okt-00 17-feb-01

31-okt-00 38-mar-01 29-nov-00

Tabell 2. Antal vattenprov till laboratorieanalyser vid olika tillfällen.

Datum Baspaket* HgTot MeHg Al P + TOC Cl

Provtagning ofiltrerat filtrerat ofiltrerat filtrerat ofiltrerat filtrerat ofiltrerat filtrerat ofiltrerat ofiltrerat

sparade prov 2 21 8

19-sep-00 8 8 2

17-okt-00 5 5 4 3

29-nov-00 5 5 4

17-jan-01 8 8 2

28-mar-01 8 8 2 8 5

18-apr-01 5 5 5 5

25-jun-01 8 8 8 8 4 4 8 8 8

Summa 47 8 47 8 8 4 54 8 16 13

*Baspaket: alkalinitet (ej filtrerat), absorbans (254 nm, 420 nm, 750 nm), Fe-tot, Mn-tot

Tabell 3. Antal fasta prov till laboratorieanalyser vid olika tillfällen

Fasta prover Datum GF Fe & Mn Al HgTot MeHg

Zooplankton sparade prov 14

Zooplankton 19-sep-00 4

Zooplankton 17-okt-00 4 4

Zooplankton 29-nov-00 4 2

Zooplankton 18-apr-01 4

Zooplankton 25-jun-01 4 4

Abborre 13-30-sep-00 80

Gädda 12-30-sep-00 10

Gärs 07-okt-00 12

Bottenfauna

- Anisoptera 18/19-sep-00 10

- Asellus 18/19-sep-00 5

- Asellus 06-okt-00 1

- Chaoborus 07-okt-00 1

- Chironomider 23-sep-00 1

- Gammarus 07-okt-00 2

- Zygoptera 18/19-sep-00 2

- Zygoptera 06-okt-00 1

Sedimentfällor sparade prov 8

Sedimentfällor 22-sep-00 8 8 8 8

Sedimentfällor 19/22-jan-01 8 8 8 8

Sedimentfällor 28-mar-01 8 8 8 8

Sedimentfällor 27-jun-01 8 8 8 8

Summa 32 32 40 185 24

Förändringar i mätprogrammet

Mätprogrammet har under Utvärderingsfas 1b i huvudsak inte förändrats sedan föregående lägesrapportering. Inför gelläggningen har klorid, aluminium, totalfosfor och totalt organiskt kol tillkommit vid analys av vatten och aluminium vid analys av fallande sediment. I enlighet

(8)

HÄNDELSER AV SÄRSKILD BETYDELSE FÖR MILJÖKONTROLLEN Entreprenad

Inga entreprenadarbeten har pågått i sjön under den aktuella perioden (från september 2000 till juni 2001).

Andra händelser

Vinter – började i mitten av december 2000 och pågick till slutet av mars 2001.

Dygnsmedeltemperatur var ofta över 0°C.

Temperaturer under -10°C noterades oftare än under motsvarande period föregående år.

Höga vindstyrkor – noterades endast vid några få tillfällen.

Över 16 m/s (max 23 m/s) vid sex tillfällen.

Kraftiga vindbyar (12-15 m/s) förekom vid upprepade tillfällen.

Istäcke – december 2000 till april 2001

Isläggning troligen i slutet av december 2000 i samband med kall väderlek.

I slutet av mars 2001 var istäcket i Turingen fortfarande 35 cm och i Mälaren ca 15 cm.

Tre veckor senare hade isen gått upp i Turingen.

Algblomningar (baserat bland annat på toppvärden i pH)

I Turingen en svag algblomning omkring 000928–001017 och en starkare i maj-juni 2001.

I Mälaren något tidigare.

Sjöskiktning

Vinterskiktning från januari 2001 till mars 2001.

Totalcirkulation i Turingen vid mätning 010418.

Sommarskiktning vid mätning 010625.

Vattenstånd

Något förhöjt vattenstånd i Turingen efter kraftig nederbörd i november 2000.

Ännu högre vattenstånd i Turingen i samband med varmt väder i februari 2001.

(9)

MÄTRESULTAT OCH UTVÄRDERING

I detta kapitel redovisas de mest centrala observationer från mätprogrammet avseende meteorologi, hydrologi, vattenkemi^*, fallande sediment, zooplankton, bottenfauna och fisk. Inga mätningar har utförts under den aktuella perioden avseende bottensediment. I de flesta fall redovisas även data från tidigare mätperioder (före september 2000).

Meteorologi: temperatur, vind, nederbörd

Meteorologiska data redovisas i Figur 2 - Figur 5. Några observationer som kan vara av betydelse är:

• Vintern 2000/2001 var kallare än året innan och med mer frekventa svängningar i vind- styrka. En del kraftigare vindbyar förekom, dock inte med vindstyrkor motsvarande de som uppmättes vintern 1999/2000.

• Hösten 2000 föll betydligt mer nederbörd än året innan. Våren 2001 var däremot lika nederbördsfattig som våren 2000 med en total nederbördsmängd som väsentligt under- skrider den normala. Juni 2001 föll bara en tredjedel så mycket regn som under motsvarande period 2000.

• Sydostliga vindar dominerade andra halvan av år 2000 medan nordliga vindar dominerade under den första halvan av år 2001.

• Nordostliga vindar verkar saknas vid Turingens arbetsplats. Detta kan bero på mätstation- ens belägenhet, strax sydväst om en mindre bergsrygg. Närliggande träd i nordostlig rikt- ning kapades under våren 2001, men åtgärden tycks ännu inte ha påverkat mätresultaten.

Temperatur 2000-2001 (^oC)

-20 -10 0 10 20 30

sep okt nov dec jan feb mar apr maj jun

Medeltemp Lägsta temp Högsta temp Normal temp

(10)

Figur 3. Uppmätta vindhastigheter vid Turingens arbetsplats (A) under Utvärderingsfas 1b.

Figur 4. Uppmätta vindriktningar vid Turingens arbetsplats (A) under Utvärderingsfas 1b.

Vindhastighet 2000-2001 (m/s)

0 5 10 15 20 25

Medelhastighet Högsta hastighet

Vindriktning (andel) jan-juni 2001

-5%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

N

NNE

NE

ENE

E

ESE

SE

SSE S

SSW SW

WSW W WNW

NW

NNW

Vindriktning (andel) jan-dec 2000

-5%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

N

NNE

NE

ENE

E

ESE

SE

SSE S

SSW SW

WSW W WNW

NW

NNW

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

(11)

Figur 5. Uppmätt nederbörd vid Turingens arbetsplats (A) under Utvärderingsfas 1b, samt normalt uppmätt nederbörd i regionen enligt Raab och Vedin (1995).

Hydrologi: vattenflöden och vattennivå

Uppmätta vattennivåer från pegelmätningar vid olika stationer i Turingeå-systemet redovisas i Figur 6. Alla mätdata i figuren har justerats till en gemensam basnivå utifrån en tidig period med minimal nederbörd, med nivån vid basflödet i Turingeån som nollnivå. Ett förhöjt vatten- stånd har noterats i Turingen vid två tillfällen. Förhöjningen vid månadsskiftet november- december 2000 motsvaras av toppar i vattennivån i Turingeån, d.v.s. hög vattenföring som orsakats av kraftig nederbörd under den föregående månaden. Vattenståndet var ännu högre i mitten av februari 2001, trots en något lägre vattenföring i ån. Detta indikerar sannolikt dels ett tillskott från snösmältning, dels en effekt av minskat vattenutsläpp vid kraftverket vid Sundsvik (station U).

Observera att det enbart är vid station K som det ens är möjligt att översätta pegelmät- ningar till vattenflöde. Eftersom tillförlitligheten av den erforderliga avbördningskurvan har ännu inte utvärderats, redovisas här inga flödesberäkningar.

Nederbörd 2000-2001

0 5 10 15 20

mm/dag

0 10 20 30 40 50 60 70 80 mm/månad

Daglig Månadsvis Normal

(12)

Figur 6. Pegelmätningar i Turingeå-systemet under Utvärderingsfas 1b. Pegelskalan är relativ och har för varje station justerats relativt till nivån vid basflöde i Turingeån.

Vattenkemi: temperatur, pH, syremättnad, redoxpotential, konduktivitet, alkalinitet För att urskilja entreprenadarbetenas miljöpåverkan från naturliga processer är det viktigt att följa de naturliga förändringarna. En jämförelse av vattnets kemi i olika delar av systemet ger dessutom värdefull insyn i förhållanden som förelåg under saneringsarbetet, t.ex. hydro- logiska förhållanden och vattnets skiktning i sjöarna.

Temperaturprofilen i Turingens och Lilla Turingens djuphålor belyses i Figur 7. Normal höst- och våromblandning (september – november 2000 respektive april 2001), vinterskiktning (januari – mars 2001) samt sommarskiktning (juni 2001) syns tydligt i figuren.

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

pH-värdena är i allmänhet högre i Mälaren än i Lilla Turingen och Turingen.

Alkaliniteten i Turingen (Figur 9) ligger alltid över 0,3 mekv/l vilket betyder att sjön har en förhållandevis god buffertkapacitet (Naturvårdsverket 1999). Detta ger relativt goda förut- sättningar inför gelläggningen.

Under vinterskiktningen 2001 hade bottenvatten i både Turingen och Lilla Turingen åter- igen låga syrehalter (Figur 10). Vanligtvis noteras övermättnad i ytvatten under algblomning, syrefritt bottenvatten under skiktning samt syretäring under höstomblandning.

Negativa värden på redoxpotential uppträder dock endast i bottenvattnet under sommarskiktningen (Figur 11). Detta beror troligen på en kombination av hög syretäring, obetydligt utbytet med det syrerika ytvattnet samt förhöjd temperatur.

Under vinterskiktningen (januari-mars 2001) ökade konduktiviteten i Turingens bottenvatten (Figur 12). Denna sjönk dock snabbt när skiktningen bröts i april 2001. Konduktivitets- värdena är nu tillbaka på nästan samma nivå som före åtgärderna vilket tyder på att muddrings- och täckningsarbetena endast har haft en kortsiktig inverkan på vattnets totala halt av lösta ämnen.

Justerade pegelmätningar (cm)

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

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

(13)

Figur 7. Temperaturprofiler i vatten i Turingens djuphåla (D, vänster) och Lilla Turingen (L, höger) under Utvärderingsfas 1b.

Temperaturprofil - station D (^oC) 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 5 10 15 20

Djup (m)

sep-00 okt-00 nov-00 jan-01 feb-01 mars-01 apr-01 jun-01

Temperaturprofil - station L (^oC) 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 5 10 15 20

Djup (m)

sep-00 okt-00 nov-00 jan-01 feb-01 mars-01 apr-01 jun-01

pH

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

T:Y M:Y

D:Y D:B

L:Y L:B

(14)

Figur 9. Alkalinitet under Skede 1 (1999-2001).

Figur 10. Syrgasmättnad i yt- och bottenvatten under Skede 1 (1999-2001).

Alkalinitet (mekv/l)

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

aug-99 sep-99 okt-99 nov-99 dec-99 jan-00 feb-00 mar-00 apr-00 maj-00 jun-00 jul-00 aug-00 sep-00 okt-00 nov-00 dec-00 jan-01 feb-01 mar-01 apr-01 maj-01 jun-01

T:Y U:Y/M:Y

SM:Y SM:B

D:Y D:B

L:Y L:B

muddring täckning täckning komplettering

Syrgas (% mättnad)

0 20 40 60 80 100 120 140

D:Y D:B

L:Y L:B

(15)

Figur 11. Redoxpotential i yt- och bottenvatten under Skede 1 (1999-2001).

Figur 12. Konduktivitet under Skede 1 (1999-2001).

Redoxpotential (mV)

-300 -200 -100 0 100 200 300

SV:Y SV:B

D:Y D:B

L:Y L:B

Konduktivitet (µS/cm)

0 100 200 300 400 500 600 700

T:Y M:Y

D:Y D:B

L:Y L:B

(16)

Vattenkemi: klorid, järn, mangan och aluminium

Kloridhalter i olika vatten har studerats vid två tillfällen (Figur 13). Mätningarna visar att nor- malhalter i Turingen är mellan 0,3 och 0,5 mekv/l. Som tidigare rapporterat ökade klorid- halten markant i Turingeån – och därmed även i Turingen – i december 1999 vilket föran- ledde den konduktivitetsökning som då observerades^*. Kloridhalterna har sedermera återgått till normala nivåer.

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 i bottenvattnet är liknande men något mindre utpräglade. Både mangan- och järnhalterna är möjligen något förhöjda sedan saneringen.

Aluminiumhalterna (Figur 16) varierar också kraftigt, i både tid och rum. Variations- mönstret är annorlunda för aluminium jämfört med järn och mangan. Variationen av aluminiumhalter i de flesta punkter tycks vara cyklisk, med höga halter under vinterförhållanden och lägre halter på sensommaren. Det är viktigt att beakta dessa stora variationer i samband med gelläggningen.

Figur 13. Kloridhalter i vatten under Skede 1 (1999-2001).

* Ökningen orsakades sannolikt av vägsalt.

Klorid (mekv/l)

0,1 1 10

T:Y SM:Y SM:B D:Y

D:B U/M:Y L:Y L:B

(17)

Figur 14. Manganhalter i vatten under Skede 1 (1999-2001).

Figur 15. Järnhalter i vatten under Skede 1 (1999-2001).

Mangan (µg/l)

1 10 100 1000 10000

T:Y SM:Y SM:B

U:Y D:Y D:B

M:Y L:Y L:B

Järn (µg/l)

10 100 1000 10000 100000

T:Y SM:Y SM:B

U:Y D:Y D:B

M:Y L:Y L:B

(18)

Figur 16. Aluminiumhalter i vatten under Skede 1 (1999-2001).

Vattenkemi: fosfor och organiskt kol

Fosforhalterna i Turingens och Lilla Turingens ytvatten är att betrakta som höga enligt Natur- vårdsverket (1999). Ytvattenhalterna är dock endast en tiondel av de extremt höga fosforhalterna i djuphålornas bottenvatten vilka normalt uppträder under sommarstagnationen (Figur 17). Höga fosforhalter i bottenvatten – i kombination med låga syrenivåer – är en indikation att sedimenten läcker fosfor. Det är sannolikt att den planerade gelläggningen binder fosfor hårdare till bottensedimenten och därmed minskar detta utläckage.

Totalhalterna av organiskt kol (TOC) är låga till måttligt låga enligt Naturvårdsverket (1999) och är också relativt stabila i de flesta provtagna vatten (Figur 18). Vid ett tillfälle (september 2000) var TOC-halten i bottenvatten i Turingens djuphåla ca dubbelt de övriga halterna.

Aluminium (µg/l)

10 100 1000 10000

SM:Y SM:B

D:Y D:B

L:Y L:B

M:Y

(19)

Figur 17. Fosforhalter i vatten under Skede 1 (1999-2001).

Figur 18. Totalhalter av organiskt kol (TOC) i vatten under Skede 1 (1999-2001).

Fosfor (µg/l)

10 100 1000

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

Organiskt kol (mg TOC/l)

0 5 10 15 20

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

(20)

Vattenkemi: ljusförhållanden (färg, siktdjup och grumlighet)

Ljusförhållanden kan vara avgörande för många organismer. Vattnets färg ger en indirekt indikation om humushalten i vattnet. En hög humushalt kan bl.a. minska metallers giftighet.

Vid mätningarna i Turingen har färgen bestämts genom mätningar av absorbans vid 420 nm på filtrerat vatten^*. Ytvattnet i hela systemet (Figur 19) bedöms vara obetydligt eller svagt färgat enligt Naturvårdsverket (1999). Samma bedömning gäller även bottenvattnet (Figur 20) förutom i Turingens djuphåla (D:B), som tidvis har måttligt till betydligt färgat vatten.

Siktdjupet är ett mått på vattnets optiska egenskaper och ger även en indikation på ut- bredningen av bottenvegetation. Siktdjupet påverkas dels av lösta ämnen (organiskt material, järn), dels av grumligheten, partiklar och kolloider. Enligt Naturvårdsverket (1999) betraktas siktdjupet i Turingeå-systemet (Figur 21) som litet (1-2,5 m) i de flesta punkter. Siktdjupet ökar med avståndet från åmynningen. Siktdjupet i Mälaren kan 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 22 och Figur 23) har använts som det primära uppföljnings- verktyget under muddrings- och täckningsarbetena. Vid merparten av mätningarna har de olika vattnen varit starkt grumliga (> 7 NTU enligt Naturvårdsverket 1999), även då inga arbeten pågick i sjön. Grumligheten minskade samtidigt som skyddsskärmen togs bort, men orsaken till minskningen bedöms delvis också bero på den minskade tillförseln av grumligt vatten från Turingeån. I slutet av oktober 2000 ökade åvattnets grumlighet markant, vilket snabbt gav utslag även i sjövattnet.

I provpunkten D som ligger mitt i sjön är ytvattnet alltid klarare än bottenvattnet. Under stagnationsperioderna råder där oftast både syrebrist och hög grumlighet i bottenvattnet.

Sambandet syns tydligt (Figur 24) men orsakerna till detta är inte utredda.

Skillnader i grumlighet mellan olika mätpunkter är mindre i ytvatten än i bottenvatten. En ökad grumlighet 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 andel småpartiklar vilka sedimenterar långsamt. Det kan också vara så att bottenvatten omsätts långsammare än ytvatten.

* Filterstorlek 0,45 µm.

(21)

Figur 19. Färg i ytvatten under Skede 1 (1999-2001), mät som absorbans vid 420 nm.

Figur 20. Färg i bottenvatten under Skede 1 (1999-2001), mät som absorbans vid 420 nm.

Färg i ytvatten (Absorbans420)

0,000 0,020 0,040 0,060 0,080 0,100 0,120 0,140

T:Y SM:Y D:Y

L:Y U:Y M:Y

Färg i bottenvatten (Absorbans420)

0,000 0,020 0,040 0,060 0,080 0,100 0,120 0,140

SM:B D:B L:B

(22)

Figur 21. Siktdjup i olika sjövatten under Skede 1 (1999-2001). Observera att det inte har varit möjligt att mäta siktdjupet när sjöarna var isbelagda.

Figur 22. Grumlighet i ytvatten under Skede 1 (1999-2001).

Grumlighet i ytvatten (NTU)

1 10 100 1000

T:Y G:Y XN:Y SM:Y

D:Y L:Y U:Y M:Y

muddring täckning täckning komplettering Siktdjup (m) 0

1

2

3

4

5

XN:Y SM:Y D:Y L:Y M:Y

(23)

Figur 23. Grumlighet i bottenvatten under Skede 1 (1999-2001).

Figur 24. Grumlighet och syremättnad i djuphålans bottenvatten (D:B) under Skede 1 (1999-2001).

Grumlighet i bottenvatten (NTU)

1 10 100 1000

T:Y XN:B SM:B

D:B L:B M:Y

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

0 20 40 60 80 100 120 140

Grumlighet D:B Syrgas D:B

(24)

Vattenkemi: kvicksilver Totalkvicksilver

Halten totalkvicksilver i vatten utanför saneringsområdet varierade under Skede 1 mellan 0,6 och 22,1 ng/l (Figur 25 och Figur 26). Halterna kan jämföras med de av Naturvårdsverket (1999) angivna bakgrundshalterna för åar och sjöar i södra Sverige, ca 4 ng/l. Under skiktade förhållanden har halterna i bottenvatten vanligtvis varit ungefär dubbelt så höga som halterna i ytvatten, medan halterna var snarlika vid omblandning (Figur 27).

Halterna av totalkvicksilver i Turingeån (T:Y) är fortsatt förhöjda (Figur 27), och var under vintern 2000-2001 högre än någon annanstans i systemet. Förhöjningarna orsakas troligen av kvarvarande fickor med förorenat sediment i ån, som enligt Meili (1998) sakta bör ut- armas under de kommande åren. Mycket höga kvicksilverhalter (mer än tio gånger bak- grundshalten) saknas för närvarande i Turingeåns vatten. Sådana halter kunde uppmättas före och strax efter saneringsarbeten i ån 1995 - 1996.

Halterna totalkvicksilver i filtrerat vatten (”löst” totalkvicksilver) varierar nästan lika mycket som halterna i ofiltrerat vatten, men är oftast betydligt lägre (Figur 25 och Figur 26).

Tidstrenden är mot en mindre variation och något lägre halter (Figur 28). Andelen totalkvicksilver som är löst är också av betydelse (Figur 29). Vattnet i Turingeån (T:Y) har ofta en mycket låg andel löst kvicksilver medan övriga ytvatten har högre andelar än bottenvatten. De högsta andelarna löst kvicksilver finns i Mälaren (M:Y) och Lilla Turingen (T:Y).

Figur 25. Fördelningen av totalkvicksilverhalter i ytvatten under Skede 1 (1999-2001).

Kvicksilver i ytvatten (ng/l)

0,1 1 10 100

T SM D L M

Station

max medel

min Total

Hg

Löst Hg

Bakgrundshalt enligt Naturvårdsverket (1999).

(25)

Figur 26. Fördelningen av totalkvicksilverhalter i bottenvatten under Skede 1 (1999-2001).

Figur 27. Tidsutvecklingen av totalkvicksilverhalter under Skede 1 (1999-2001).

Kvicksilver i bottenvatten (ng/l)

0,1 1 10 100

T SM D L M

Station

max medel

min Total

Hg

Löst Hg

Bakgrundshalt enligt Naturvårdsverket (1999).

Totalkvicksilver (ng/l)

0 10 20 30 40 50 60 70 80

T:Y U:Y M:Y

SM:Y D:Y L:Y

SM:B D:B L:B

(26)

Figur 28. Tidsutvecklingen av halter löst totalkvicksilver under Skede 1 (1999-2001).

Figur 29. Tidsutvecklingen av andel löst totalkvicksilver under Skede 1 (1999-2001).

Eftersom kvicksilverhalterna i grumliga vatten alltid samvarierar med partikelmängden är det informativt att uttrycka kvicksilverhalterna per enhet partikelvikt (Hg/Part µg/g TS), där partikelkoncentrationen uppskattas från absorbansen (Figur 30). Detta grova mått på partiklar- nas föroreningsgrad är av betydelse för både sediment och biota. Inte överraskande är den lägst i Mälarvatten (M:Y). Föroreningsgraden hos partiklar som förs till sjön med Turingeån (T:Y) ligger dock kvar på samma nivå som före Skede 1 och är, sedan muddrings- och över-

Andel löst totalkvicksilver (%)

0%

20%

40%

60%

80%

100%

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

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

muddring täckning täckning komplettering Löst totalkvicksilver (ng/l)

0 10 20 30 40 50 60 70 80

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

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

(27)

täckningsåtgärderna avslutats, den högsta i systemet. Turingeån är därmed numera den domi- nerande källan till kvicksilverförorening av vatten i Turingen. Föroreningsgraden hos partiklar i övriga vatten har minskat sedan saneringen och är nu tillbaka på samma eller ännu lägre nivå som före saneringen (Figur 30). Sedan skyddsskärmen togs bort i september 2000 finns dock en tydlig samvariation mellan föroreningsgraden i åvatten och i övriga ytvatten (Figur 30), vilket kan innebära att resultatet blir sämre än vad som annars hade uppnåtts.

Det kan dock vara på plats att varna för förhastade slutsatser. Årstids- och andra variationer är kraftiga och inga mätningar har ännu utförts under sommar- och höstförhållanden utan pågående åtgärder i sjön. Slutsatser bör därför dras först efter en längre tids uppföljning utan störningar.

Figur 30. Vattnets halter av totalkvicksilver relaterad till partikelkoncentration under Skede 1 (1999-2001). Partikelkoncentration baserad på mätning av absorbans vid 750 nm.

Metylkvicksilver

Halterna och andelen metylkvicksilver i sjövatten är av betydelse för överföringen av kvicksilver till fisk och andra biota. Halten MeHg har varierat mellan 0,06 och 0,46 ng/l i ytvatten samt mellan 0,06 och 9,3 ng/l i bottenvatten (Figur 31 och Figur 32). De högsta halterna MeHg finns i Turingens och Lilla Turingens djuphålor (punkt D:B och L:B); de lägsta halterna finns i Mälaren. En stor del av vattnets metylkvicksilver återfinns i löst form; andelen har varierat mellan 30 och 100 % och är högst i Mälarvatten.

Metylkvicksilver utgjorde mellan 0,1 och 35 % av totalkvicksilver i ofiltrerade prov, men förelåg i något större utsträckning i löst fas (mellan 0,2 och 50 %). De högsta värdena före-

Hg/part (µg/g ts)

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

T:Y U:Y M:Y

SM:Y D:Y L:Y

SM:B D:B L:B

(28)

Figur 31. Fördelningen av metylkvicksilverhalter i ytvatten under Skede 1 (1999-2001).

Figur 32. Fördelningen av metylkvicksilverhalter i bottenvatten under Skede 1 (1999-2001).

Metylkvicksilver i ytvatten (ng/l)

0,01 0,1 1 10

T SM D L M

Station

max medel

min Total MeHg

Löst MeHg

Metylkvicksilver i bottenvatten (ng/l)

0,01 0,1 1 10

T SM D L M

Station

max medel

min Total MeHg

Löst MeHg

(29)

Fallande sediment

Sedimentationen (Figur 33) har en säsongsbetonad variation i tiden, på likartade sätt i Tur- ingens stationer men lite annorlunda i Mälaren. När sjöarna var isbelagda och därför inte ut- satta för vind var sedimentationen låg, ungefär ett halvt gram torrsubstans per m² och dag i alla stationer utom nära Turingeåns mynning (SN). Där var sedimentationen ungefär dubbelt så hög vid ytan och fyra gånger så hög vid botten, vilket troligen återspeglar tillförsel av sedi- menterande material från ån. Vintervärdena kan jämföras med sommarvärdena som är 5 till 10 gånger högre, vilket visar betydelsen av den naturliga uppvirvlingen av sediment genom vindinducerad ström- och vågpåverkan, som saknas under is. Fluktuationerna tyder på att nästan allt fallande sediment på årsbasis härstammar från sjöbotten och består av gamla mobila finsediment.

Sedimentationen under isfria perioder var ofta lägst i Lilla Turingen. Denna observation, likheten mellan sedimentationsmönstren i stationerna SN och C samt en hög sedimentation i Mälaren tillsammans tyder på en avsaknad av någon spridning av partiklar från sanerings- området. Med andra ord är det naturliga sjöinterna processer som styr sedimentationen. Sedi- mentationen har oftast varit högre i de bottennära fällorna, även under skiktningen, vilket kan tyda på bottenströmmar.

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 var 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 var glödgningsförlusten ofta högre i de ytnära fällorna, en skillnad som före- faller vara störst under sommarskiktningen, 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 Skede 1 verkar det fallande sedimentets järnhalter (och i mindre utsträckning manganhalter) ha ökat något, vilket även återspeglas i vattnets totalhalter av dessa metaller (Figur 14 och Figur 15). Under sommarskiktningen är järnhalterna oftast lägre i de ytliga sedimentfällorna, vilket också finner ett parallellt förhållande i vattenfasen. Manganhalterna i ytliga fällor uppvisar däremot stora svängningar. Fenomenet sammanfaller med sjöns höstomblandning, vilket tyder på att redoxbetingade processer inverkar på sedimentation och mobilisering av mangan.

Aluminium i fallande sediment har endast analyserats det senaste året, varför det är svårt att konstatera eventuella säsongsbetonade variationer (Figur 37). Däremot verkar aluminiumhalterna ha ett relativt starkt samband med järnhalterna (Figur 38), vilket skulle kunna inne- bära att eventuella slutsatser beträffande järn i viss mån även bör kunna appliceras på aluminium.

Kvicksilverhalterna i fallande sediment har sedan saneringen varierat mellan 0,4 och 1,8 µg Hg/g TS i Turingesjöarna och mellan 0,2 och 0,3 µg Hg/g TS i Mälaren (Figur 39), dvs. inom ungefär samma intervall som uppskattade halter hos partiklarna (Hg/Part) i vattnet (Figur 30).

Intervallet kan också jämföras med Naturvårdsverkets bedömningsgrunder som ger 0.3 respektive 1 µg Hg/g TS som klassgränser mellan måttliga / höga / mycket höga kvicksilverhalter i

(30)

(Meili 1998). Haltnivån visar således inga tecken på spridning av förorenade sediment från mynningsområdet, förutom en lokal och tillfällig spridning i samband med stormarna kring månadsskiftet november-december 1999. Å andra sidan har inte heller någon tydlig och varaktig saneringseffekt kunnat urskiljas ännu. Under och efter täckningsarbetena år 2000 har dock kvicksilverhalterna i fallande sediment legat på samma nivå nära mynningsområdet (SN) som längre ut i sjön (C), vilket skulle kunna tolkas som ett tecken på att tillförseln av partikelbunden kvicksilver från mynningsområdet till sjön nu har brutits.

Uttryckt per mängd organiskt material (Figur 40) ligger kvicksilverhalterna konstant omkring 1 µg/g i fallande sediment i Mälaren, vilket är jämförbart med typiska halter i orörda skogssjöars ytsediment (0,5-1,0 µg/g, Meili m.fl. 1991). I Turingen däremot verkar Hg/org- värdena ha minskat något sedan saneringen. Ändå kan det vara på plats att varna för förhast- ade slutsatser. Årstids- och andra variationer är kraftiga och försvårar tolkningen av korta mätserier. Slutsatser bör därför dras först efter en längre tids uppföljning utan störningar.

Figur 33. Flöde av fallande sediment i Turingeå-systemet före, under och efter saneringen (M = muddring, T = täckning, K = komplettering). De horisontella linjerna representerar fällornas exponeringstid.

Sedimentation (g/m²/d)

-5 0 5 10 15 20

Yta Botten

MT is T K

skärm skärm

1999 2000 2001 1999 2000 2001 1999 2000 2001 1999 2000 2001

MT is T K MT is T K

MT is T K

SN C L M

(31)

Figur 34. Glödgningsförlust (≈andel organiskt material) hos fallande sediment före, under och efter saneringen (M = muddring, T = täckning, K = komplettering). De horisontella lin- jerna representerar fällornas exponeringstid.

Glödgningsförlust i fallande sediment (% av TS)

-10 0 10 20 30 40

Yta Botten

MT is T K

skärm skärm

1999 2000 2001 1999 2000 2001 1999 2000 2001 1999 2000 2001

MT is T K

SN C L M

Fe i fallande sediment (mg/g TS)

-20 0 20 40 60 80

Yta Botten

MT is T K

skärm skärm

1999 2000 2001 1999 2000 2001 1999 2000 2001 1999 2000 2001

MT is T K

SN C L M

(32)

Figur 36. Mangan i fallande sediment före, under och efter saneringen (M = muddring, T = täckning, K = komplettering). De horisontella linjerna representerar fällornas exponerings- tid.

Figur 37. Aluminium i fallande sediment före, under och efter saneringen (M = muddring, T = täckning, K = komplettering). De horisontella linjerna representerar fällornas expone- ringstid.

Mn i fallande sediment (mg/g TS)

-5 0 5 10 15 20

Yta Botten

MT is T K

skärm skärm

1999 2000 2001 1999 2000 2001 1999 2000 2001 1999 2000 2001

MT is T K

SN C L M

Al i fallande sediment (mg/g TS)

-20 0 20 40 60 80

Yta Botten

MT is T K

skärm skärm

1999 2000 2001 1999 2000 2001 1999 2000 2001 1999 2000 2001

MT is T K

SN C L M

(33)

Figur 38. Korrelation mellan aluminium och mangan i fallande sediment.

Figur 39. Kvicksilver i fallande sediment före, under och efter saneringen (M = muddring,

Korrelation mellan Fe och Al i fallande sediment

Al = 0,81 Fe R² = 0,54

0 10 20 30 40 50 60

0 10 20 30 40 50 60 70

Fe (mg/g ts)

Al (mg/g ts)

Hg i fallande sediment (µg/g TS)

-1 0 1 2 3 4

Yta Botten

MT is T K

skärm skärm

1999 2000 2001 1999 2000 2001 1999 2000 2001 1999 2000 2001

MT is T K

SN C L M