Sedimentundersökning

Transkript

1 Länsstyrelsen i Västmanlands län Bålsjön, Norbergs kommun Sedimentundersökning

2 Datum: Uppdragsansvarig: Kristina Haglund Diarienr: Uppdragsnr: 2 (20) q:\krihag\krihag--sedimentprovtagning bålsjön\rapporter\sedimentundersökning_ doc Utskrivet:

3 INNEHÅLLSFÖRTECKNING 1 SAMMANFATTNING UPPDRAG OCH SYFTE OMRÅDESBESKRIVNING Allmänt Geologi och jordlagerföljd BAKGRUND UNDERSÖKNINGAR Fältundersökning och metoder Allmänt Provtagning Laboratorieanalyser Avvikelser från provtagningsplan ANALYSRESULTAT Fältmätningar och observationer Totalhalt av metaller Laktester Ekotoxikologiska tester Microtox Akut toxicitet, kräftdjur UTVÄRDERING FÖRENKLAD RISKBEDÖMNING SLUTSATSER REFERENSER Bilagor 1. Situationsritning 2. Fältprotokoll och fältmätningar 3. Sammanställning över analysresultat: 3A Totalhalt metaller, 3B Laktester 4. Analysprotokoll: 4a Totalhalt metaller 4b Laktester 4c Microtox 4d Akut toxicitet, kräftdjur 5. Utdrag ur riktvärdesmodellen 3 (20) q:\krihag\krihag--sedimentprovtagning bålsjön\rapporter\sedimentundersökning_ doc Utskrivet:

4

5 1 SAMMANFATTNING SGI har fått i uppdrag av Länsstyrelsen i Västmanlands län att utföra en sedimentundersökning i Bålsjön, Norbegs kommun. Gruvverksamhet har bedrivits i närområdet från ca år 1530 till år Deponering av anrikningssand tros ha skett i den närliggande sjön Bålsjön. Sedimentundersökningen är ett av delmomenten i en kompletterande undersökning som även omfattar bottenfaunaundersökning, provfiske och ytvattenprovtagning. Totalt sju sedimentprover har tagits i Bålsjön. Proverna har analyserats med avseende på metaller. Vidare har två laktester (skaktester) samt två olika typer av ekotoxikologiska tester utförts. Vid varje provpunkt användes en hydrosond för att mäta ph, syre, redox och konduktivitet på botten. Av de sju provtagningspunkterna påvisades sand (anrikningssand) i en punkt. Övriga delar av sjön bestod av ett rödaktig löst material som bedömdes som lera eller gyttjig lera. Det rödaktiga materialet är troligtvis hematitslam som är en restprodukt från järnmalmsbrytningen i området. Analysresultaten visar att arsenik och koppar finns i höga halter i sedimenten. Koppar påvisades främst i den norra delen av sjön. Även bly och kvicksilver påvisades i ett av proverna i en hög halt. Halterna motsvarar en trolig påverkan från punktkälla enligt NV Vidare noterades höga järnhalter och förekomst av beryllium och mangan. Lakförsöken visade att halterna av fluorid översteg riktvärdet för inert material. I ett av proverna tangerade även halten av antimon riktvärdet för inert material. Övriga ämnen underskred riktvärdena för inert avfall. De metaller som uppvisade högst totalhalter (arsenik, koppar och bly) låg runt detektionsgränsen och uppvisade mycket låg lakbarhet med genomförda skaktest. Den låga lakbarheten indikerar att sedimentets påverkan på ytvattnet och det akvatiska livet i sjön är låg. De akuttoxiska tester som har utförts indikerar att sedimentet inte är toxiskt för närmiljön. Syftet med föreliggande undersökning var att studera riskerna för det akvatiska livet och människors hälsa i samband med bad och fiske. Frågeställningen är komplex och kräver ett stort underlagsmaterial. Utifrån den översiktliga undersökningen som har utförts är bedömningen att sedimentet inte ger toxiska effekter på det akvatiska livet samt att totalhalterna av arsenik och koppar inte utgör en akut risk för människors hälsa. Det bedöms ej föreligga något behov av kompletterande undersökningar, utredningar eller åtgärder. SGI har dock inte tagit del av resultaten från bottenfaunaundersökningen, provfisket eller ytvattenprovtagningen. 5 (20) q:\krihag\krihag--sedimentprovtagning bålsjön\rapporter\sedimentundersökning_ doc Utskrivet:

6 2 UPPDRAG OCH SYFTE Länsstyrelsen i Västmanlands län har beviljats medel för en kompletterande undersökningar i Bålsjön, Norbergs kommun. Sydöst om Bålsjön ligger Morbergsfältet där gruvverksamhet har bedrivits från ca år 1530 till år Området utgörs av sandmagasin, gråbergs- och varphögar samt ett område kallat Silvergruvan som omfattar ett antal mindre gruvhål med avfallshögar. Deponering av anrikningssand tros ha skett i den närliggande sjön Bålsjön. Den kompletterande undersökningen ska omfatta bottenfaunaundersökning, provfiske och ytvattenprovtagningen samt en sedimentundersökning. SGI har fått i uppdrag att utföra sedimentundersökningen och länsstyrelsen har i sin förfrågan listat tre frågeställningar som utredningen ska svara på: Bestämma lakbarheten av sanden på botten av sjön Undersöka om de förorenade sedimenten överlagrats på ett sådant sätt att det inte innebär några risker för människors hälsa och miljö Utreda om anrikningssanden på sjöns botten kan orsaka risker för det akvatiska livet och för människors hälsa i samband med bad och fiske. Tillsammans med resultat från de övriga kompletterande delmomenten är syftet att undersökningen skall visa vilka effekter på den närliggande miljön som sedimenten i Bålsjön har. 3 OMRÅDESBESKRIVNING 3.1 Allmänt Bålsjön är belägen 4-5 km norr om Norberg, se Figur 1. Sjön är ca 2 km lång och 180 m bred och har en area på 38 ha. Naturen kring Bålsjön utgörs av skogsmark, blandat löv- och barrträd. Vid sjöns östra kant finns ett antal bostadshus och vid Bålsjöns nordöstra spets är ett naturreservat beläget. Bålsjön tillhör Kolbäcksåns avrinningsområde och är huvudsaklig recipient för Morbergsfältet som ligger syd-sydost om sjön. 6 (20) q:\krihag\krihag--sedimentprovtagning bålsjön\rapporter\sedimentundersökning_ doc Utskrivet:

7 Bålsjön Morbergsfältet N Figur 1 Översiktkarta över Norberg med närområde. Bålsjön är inringad i figuren. Morbergsfältet, där gruvverksamhet har förekommit, ligger söder om Bålsjön. Lantmäteriet SGI 3.2 Geologi och jordlagerföljd Morbergsfältet, där gruvverksamhet har förekommit, karakteriseras geologiskt av ett bälte av vulkaniska och sedimentära ytbergarter omgivna av intrusiva djupbergarter. Olika typer av malmer förekommer: kvartsbandade järnmalmer, apatitmalmer, skarnjärnmalmer, manganrika järnmalmer samt även sulfidmalmer och fyndigheter av molybden och wolfram (Envipro, 2006). Morbergsfältet omfattar ett stort antal gruvor som domineras av kvartsbandade järnmalmer med övervägande hematit och mindre magnetit. Vid fältundersökningen noterades en rödfärgad lera på botten i stort sett över hela sjön. Det rödaktiga materialet är troligtvis hematitslam som är en restprodukt från järnmalmsbrytningen i området. På ett ställe noterades en gråfärgad siltig sand under det översta lagret av gyttja. Inslag av organiskt material förekom i sedimenten främst i den norra delen av sjön. 4 BAKGRUND Gruvbrytning har pågått i Västmanland under mer än 800 år och Norbergs bergslag brukar anses vara Sveriges äldsta järnmalmsfält. I områden där det har brutits järnmalm kan det finnas inslag av sulfider i avfallet. Oxidation och vittring av sulfidhaltigt gruvavfall kan generera surt och tungmetallhaltigt lakvatten. På Morbergsfältet har gruvverksamheten bedrivits med ett antal avbrott mellan åren 1530 och Morbergsfältet omfattar ett sandmagasin, gråbergs- och varphögar samt 7 (20) q:\krihag\krihag--sedimentprovtagning bålsjön\rapporter\sedimentundersökning_ doc Utskrivet:

8 ett område kallat Silvergruvan som omfattar ett antal mindre gruvhål med avfallshögar. Den dominerande typen av avfall i det undersökta området är anrikningssand. Föroreningarna från gruvavfallet kan spridas via ytvatten (två bäckar finns öster och väster om Morbergsfältet) och grundvatten. Bålsjön är närmaste recipient. (Envipro, 2006). En förstudie på Morbergsfältet utfördes av Envipro då mark, grundvatten, ytvatten och sediment undersöktes. Resultaten av undersökningen visar att anrikningssanden innehöll arsenik i halter som bedömdes som stor föroreningsnivå. Grundvattnet i sandmagasinet innehöll måttligt förhöjda halter av molybden. Vid silvergruvan påvisades höga halter av silver, arsenik, koppar och bly i jorden samt arsenik och bly i grundvattnet. Bäckarna i området uppvisar främst förhöjda halter av koppar. I sjöns ytvatten klassades kopparhalten som måttlig. Området klassades som riskklass 2 enligt Naturvårdsverkets MIFO-modell. Två sedimentprover togs hösten 2005 av Envipro, se bilaga 1. Proverna togs ner till 0,25-0,3 m under botten med en kajakprovtagare. Grå anrikningssand påträffades från ca 0,05 m och nedåt i båda provpunkterna. Den övre nivån (0-0,05 m) analyserades på laboratorium och halten av arsenik och koppar klassades som höga. Svavelhalten i sedimenten var högre än i anrikningssanden på land. En flygbild från 1967 visar suspension av sediment över hela sjön. Utifrån den historiska informationen samt att de två sedimentproverna innehöll anrikningssand drog Envipro slutsatsen att stora delar av Bålsjöns botten är täkt med anrikningsand. 5 UNDERSÖKNINGAR 5.1 Fältundersökning och metoder Allmänt Fältundersökningen utfördes den februari En genomförandebeskrivning med provtagningsplan skickades till Länsstyrelsen i Västmanland i september Fältarbetet utfördes av Kristina Haglund och Gunnel Göransson, SGI. Provpunkterna finns redovisade på en situationsritning, bilaga 1, och fältprotokoll finns i bilaga 2. Inmätning av provpunkterna har gjorts med en enkel handburen GPS och X- och Y- koordinaterna redovisas i bilaga 2. Vid varje provtagningspunkt användes en hydrosond (YSI 650) som är ett fältinstrument som mäter ph, redox, syre och konduktivitet i grundvatten. Hydrosonden sänktes ner till botten av sjön och mätvärdena finns redovisade i bilaga Provtagning Totalt sju sedimentprover togs i Bålsjön. Vid Sed 3A var det mycket grunt och platsen var bottenfrusen vid provtagningstillfället. Ytterligare ett prov, Sed 3B, togs därför nordöst om Sed 3A. Sedimentprovtagningen utfördes på vintern när Bålsjön var isbelagd. Provtagningen utfördes med hjälp av en kajakprovtagare med undantag av Sed 4 och Sed 6 som utfördes med en Van Veen provtagare. Van Veen provtagaren kan endast användas för grunda bottenprofiler. Ursprungligen planerades att en vacuumrörprovtagare s.k. Beeker sample skulle användas för att få djupare profiler. Väder och temperatur under provtag- 8 (20) q:\krihag\krihag--sedimentprovtagning bålsjön\rapporter\sedimentundersökning_ doc Utskrivet:

9 ningsdagarna försvårade arbetet och instrumentet frös vilket ledde till att kajakprovtagaren fick användas i första hand och Van Veenprovtagaren i andra hand. Provtagningen skedde ner till 0,07-0,20 m under botten. För de grundare proven, tagna med Van Veen provtagare, togs ett samlingsprov per provpunkt. För de djupare proven delades proven upp i ett undre och ett övre skikt. 5.2 Laboratorieanalyser Totalanalyser av metaller utfördes av ALS Scandinavia AB, med ackrediterade metoder. Laktester (skaktester) utfördes av SGI och de ekotoxikologiska testerna utfördes av Ekotox AB. I Bilaga 2 redovisas vilka analyser som utfördes på respektive prov och nivå. En sammanställning ges i Tabell 1 nedan. Tabell 1 Redovisning av analyser vid sedimentprovtagningen vid Bålsjön. Analys Nivå Antal Totalthalt metaller 1, ph Antimon (Sb), Svavel (S) Sulfid TOC Laktest 2 Microtoxtest, porvatten Akuttoxisk test, Kräftdjur 1) 2) Övre nivån (ca 0-5 cm) Undre nivån (ca 5-20 cm) Samlingsprov Övre nivån (ca 0-5 cm) Undre nivån (ca 5-20 cm) Samlingsprov Övre nivån (ca 0-5 cm) Undre nivån (ca 5-20 cm) Samlingsprov Övre nivån (ca 0-5 cm) Undre nivån (ca 5-20 cm) Samlingsprov Anrikningssand (3-10 cm) Rödfärgad lera (0-7 cm) Övre nivån (ca 0-5 cm) Undre nivån (ca 5-20 cm) Övre nivån (samlingsprov Sed 1, 2 och 5) Undre nivån (samlingsprov Sed 1, 2 och 5) Referensprov (Sed 3A 0-0,3) 1 Metaller i jord (analyspaket M-1c): As, Ba, Be, Cd, Co, Cr, Cu, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Li, Mn, Mo, Ni, P, Pb, Sr, V, Zn Tvåstegs skaktest enl SS-EN , L/S 2 och L/S 10 inkl metallanalys Avvikelser från provtagningsplan Microtoxtester planerades att utföras både på porvattnet och på det fasta materialet. Ekotox AB bedömde att det fasta materialet bestod av för fina partiklar som kan fastna på deras instrumentet och ger därmed inte tillförlitliga resultat. Microtoxtest utfördes således bara på porvattnet. Ett akuttoxiskt test på ett referensprov utfördes vilket från början inte var inplanerat. 9 (20) q:\krihag\krihag--sedimentprovtagning bålsjön\rapporter\sedimentundersökning_ doc Utskrivet:

10 Vidare utfördes inte lika många analyser av sulfid och tilläggsmetallen antimon då det uppdagades att dessa analyser var dyrare än beräknat. Antalet analyser bedöms ändå vara tillfredställande för att kunna göra en utvärdering. 6 ANALYSRESULTAT 6.1 Fältmätningar och observationer Sedimenten i Bålsjön bestod av ett rödfärgat material som bedömdes som lera eller gyttjig lera, se Figur 2. Enda stället där sand påträffades var i Sed 3A. Inslag av organiskt material i sedimenten förekom, särskilt i den norra delen av sjön. Provpunk Sed 4, som togs i den djupaste delen av sjön, bestod av en mer svartstrimmig lera. Figur 2 Sediment prov från provpunkt Sed 5. Den karakteristiska röda färgen förekom i stort sett i hela sjön. Vid varje provpunkt användes en hydrossond för att mäta ph, syre, redox och konduktivitet på botten. Syrehalten uppmättes till 60-77% av den lösta mängden syre som fanns i vattenytan vid detta tillfälle. Syrehalten bedöms som god och visar att det är en viss genomströmning av nytt vatten i sjön. Vidare uppmättes konduktiviteten till ms/m vilket bedöms som normalt (MSV, 2009). Redoxpotentialen visade på positiva värden vilket indikerar att miljön på botten är mer benägen för oxidation istället för reduktion. ph uppmättes till mellan 8,4-10,8 vilket bedöms som osäkra och förhöjda värden, se kommentar i bilaga (20) q:\krihag\krihag--sedimentprovtagning bålsjön\rapporter\sedimentundersökning_ doc Utskrivet:

11 6.2 Totalhalt av metaller En sammanställning över analysresultaten finns i bilaga 3A och analysrapporterna finns i bilaga 4a. Uppmätta halter i sediment har jämförts med Naturvårdsverkets indelning av avvikelse från jämförvärden för förorenade sjösediment (NV 4918). Dessutom har kanadensiska riktvärden för sötvattensediment avseende PEL (probabale effects levels) använts som jämförvärden (CCME, 2002). Naturliga, ursprungliga halter av metaller i sediment i södra Sverige har används som bakgrundsvärden och har hämtas ifrån NV Föroreningshalten har även kategoriserats i olika tillståndsklasser enligt NV Då det inte finns några gränsvärden att tillgå har jämförvärden för förorenade havssediment (NV 4918) använts. Vidare har en jämförelse gjorts med två nyligen utförda sedimentprovtagningar i Värmlands län (Stora Gla och Kyrkebysjön från SGI rapport 2010) för att få en uppfattning av föroreningshalten för de parametrar som saknar riktvärden. I Tabell 2 nedan redovisas totalhalten för de metaller som enligt NV 4918 delas in olika kategorier med avseende på avvikelse från jämförvärde för förorenade sjösediment. Tabell 2 Provpunkt Nivå (m u botten) Metaller Redovisning av metaller i sedimentet i Bålsjön. Halterna har avrundats till två värdesifffror och anges i mg/kg TS och jämförs med svenska jämförvärden (NV 4918) och kanadensiska riktvärden (CCME, 2002). Samtliga resultat redovisas i bilaga 3a. Bakgrundshalter Sed 1 Sed 1 Sed 2 Sed ,05 0,05-0,1 0-0,05 0,08-0,12 Sed 3A Sed 3A 0-0,03 0,03-0,1 Kand. rikt. Arsenik Bly ,3 Kadmium 1,4 0,11 0,84 0,11 1,03 <0,1 <0,1 3,5 Kobolt Koppar Krom Kvicksilver 0,16 <1 <1 <1 1,33 <1 <1 0,47 Nickel Vandin Zink Tabellen fortsätter på nästföljande sida. PEL 2 11 (20) q:\krihag\krihag--sedimentprovtagning bålsjön\rapporter\sedimentundersökning_ doc Utskrivet:

12 Fortsättning tabell 2 Nivå Provpunkt (m u botten) Metaller Bakgrundshalter Sed 3B Sed 4 Sed 5 Sed 5 Sed ,05 0-0,08 0-0,05 0,05-0,20 0,07 Kand. rikt. Arsenik Bly ,3 Kadmium 1,4 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 3,5 Kobolt Koppar Krom Kvicksilver 0,16 <1 <1 <1 <1 <1 0,47 Nickel Vandin Zink Jämförvärden för regionala bakgrundshalter i sediment i södra Sverige (NV 5799) 2 PEL (Probable effects level), CCME 2002 PEL 2 Indelning av avvikelse från jämförvärden för förorenade sjösedimnet, NV 4918 Ingen/liten påverkan av punktkälla Trolig påverkan av punktkälla Stor påverkan av punktkälla Arsenik < >800 Bly < > Kadmium < >170 Kobolt < >3700 Koppar < >2600 Krom < >4100 Kvicksilver < >26 Nickel < >2000 Vandin < >5000 Zink < Mycket stor påverkan av punktkälla >10000 I Tabell 3 redovisas tillståndsklasser för de metaller som finns listade i NV 4913, Bedömningsgrunder för miljökvalitet Sjöar och vattendrag. Klassificering har gjorts dels för medelhalten och dels för maxhalten. För kvicksilver blir klassindelningen missvisande eftersom rapporteringsgränsen (1 mg/kg) är högre än de tre lägsta klassindelningen och har därför inte tagits med i tabellen. 12 (20) q:\krihag\krihag--sedimentprovtagning bålsjön\rapporter\sedimentundersökning_ doc Utskrivet:

13 Tabell 3 Föroreningshalten i Bålsjön har delats in i tillståndsklasser enligt NV Tillståndsklass, sediment Metaller Medelhalt Maxhalten Koppar 4, Höga halter 4, Höga halter Zink 1, Mycket låga halter 2, Låga halter Kadmium 1, Mycket låga halter 2, Låga halter Bly 2, Låga halter 4, Höga halter Krom 2, Låga halter 3, Måttligt höga halter Nickel 2, Låga halter 3, Måttligt höga halter Arsenik 4, Höga halter 4, Höga halter Resultaten visar att både medelhalter och maxhalter av arsenik och koppar klassas som höga. Arsenik förekommer i ungefär samma halter i hela sjön medan koppar påvisades i högst halter i den norra delen av sjön. Halterna klassas som trolig avvikelse från punktkälla enligt NV Bly påvisades i en punkt (Sed 2) i halter som klassas som hög. I övriga punkter är blyhalten lägre och medelhalten klassas som låg. I Sed 2 påvisades kvicksilver över rapporteringsgränsen. Övriga metaller förekom från mycket låga halter till måttligt höga halter och delas in i ingen/liten påverkan av punktkälla enligt NV I den sydvästra delen av sjön (Sed 3A och Sed 5) var metallhalterna högre i den övre nivån jämfört med den undre nivån. I den nordöstra delen av sjön (Sed 1 och Sed 2) var det flera metaller, däribland koppar och bly, som förekom i högre halter i den undre nivån jämfört med den övre nivån. Arsenik däremot förekommer i högst halter i den övre nivån i Sed 1 och Sed 2. För övriga parametrar där det inte finns några riktvärden att tillgå är det resultaten för beryllium, järn och mangan som utmärker sig. Vid jämförelse med förorenade havssediment klassas beryllium som trolig eller stor påverkan från punktkälla, se bilaga 3a. För mangan och järn är halten högre i Bålsjön än i de två värmländska sjöarna (SGI, 2010). Svavelhalten var högre i den undre nivån ( mg/kg) än i den övre nivån ( mg/kg). Vid den tidigare undersökningen (Envipro, 2006) var svavelinnehållet i sedimentproverna 380 mg/kg och 1400 mg/kg. Höga halter av svavel har tidigare hittats i markprover och i avfall kring Silvergruvan vilket indikerar att sulfidmalmer har brutits i området (Envipro, 2006). De lägre halterna i övre nivån indikerar att sulfid har oxiderat till sulfat och finns inte längre bundet till partiklarna i lika stor utsträckning. TOC-halten analyserades i sex av proverna. I Sed 1 (0,05-0,1) var TOC-halten 15,4 % av TS. I detta prov noterades även organiskt material. Övriga prover hade en TOC-halt på 0,14-1,44 % av TS. 13 (20) q:\krihag\krihag--sedimentprovtagning bålsjön\rapporter\sedimentundersökning_ doc Utskrivet:

14 6.3 Laktester Skaktest enligt EN utfördes på Sed 3A (0,03-0,1) och Sed 6 (0-0,07). Sed 3A bestod av sand och Sed 6 bestod av den rödfärgade leran som noterades i hela sjön. Skaktestet, som är en tvåstegslakning, utgör tillsammans med kolonntest de standardlaktester som enligt EU-direktiv skall användas för avfallskaraketerisering. Karakteriseringen är relevant om sedimentet ska muddras och läggas på deponi. Resultaten kan även användas för att undersöka materialets lakbarhet. Skaktester ger information om vad som skulle kunna laka ut vid en given situation när vatten och fastfas har en L/S kvot på 2 l/kg respektive 10 l/kg. Termen L/S står för förhållandet mellan lakvätska och det fasta materialet. En sammanställning över lakförsöken redovisas i bilaga 3b där resultaten har jämförts med gränsvärden för utlakning för inert avfall vid L/S 10 (NFS 2004:10). Resultaten från skaktesten visar att halten av fluorid strax översteg respektive tangerade gränsvärdet för inert material i Sed 3A och Sed 6, se Tabell 4. I Sed 6 tangerade även halten av antimon gränsvärdet för inert material. Övriga parametrar understeg gränsvärdet för inert material vid L/S 10. Viktigt att notera är att de metaller som uppvisade högst totalhalter (arsenik, koppar och bly) låg runt detektionsgränsen och uppvisade mycket låg lakbarhet med genomförda skaktest. Tabell 4 Redovisning av resultat från laktestförsöken vid L/S 10. Halterna har jämförts med gränsvärdet för inert material, NFS 2004:10. Halterna anges i mg/kg TS. Samtliga resultat redovisas i bilaga 3b. Provpunkt Sed3A Sed6 NFS 2004:10, L/S 10 Djup 0,03-0,1 0-0,07 Parameter Arsenik <0,02 0,02 0,5 Barium 0,2 0,9 20 Kadmium <0,0006 <0,0002 0,04 Krom <0,0006 0,01 0,5 Koppar 0,05 0,08 2 Kvicksilver <0,0003 <0,0003 0,01 Molybden 0,06 0,1 0,5 Nickel <0,006 0,01 0,4 Bly 0,03 0,01 0,5 Antimon 0,015 0,06 0,06 Selen 0,0008 0,0021 0,1 Zink <0,03 0,11 4 DOC Klorid < Fluorid Sulfat 206 < Fenolindex 0,08 0, (20) q:\krihag\krihag--sedimentprovtagning bålsjön\rapporter\sedimentundersökning_ doc Utskrivet:

15 6.4 Ekotoxikologiska tester Microtox Microtox är en screeningmetod som används för att undersöka om innehållet i det testade materialet är akuttoxiskt. Microtox-metoden utnyttjar det ljusavgivande anlaget hos en marin luminicerande bakterie, Vibrio ficherii. Störningar i bakteriens metabolism genom föroreningar minskar ljusemissionen vilket detekteras i en fotometer. Ljusstyrkan blir då ett mått på vattnets toxicitet för bakterierna. Även om ett vatten är toxiskt för dessa bakterier innebär det dock inte att vattnet är toxiskt för alla andra organismer i naturen. Porvattnet erhölls genom centrifugering. Det går även att utföra Microtox på den fasta fasen men detta kunde inte utföras då sedimentets partiklar var för fina, se kap 5.3. Resultaten finna i bilaga 4c och sammanfattas i Tabell 5 nedan. Beteckningen EC är en förkortning av Effektkoncentration och EC50 betyder den koncentration av det undersökta provet i en spädserie som ger 50 % reduktion av ljuskoncentrationen. Ju större reduktion av ljuset desto högre toxicitet har provet för de använda bakterierna. Bakteriernas avgivna ljusintensitet mäts efter 5, 15 och 30 minuter. Resultaten har jämförts med indelning av avvikelse från jämförvärde för förorenat sediment (NV 4918). Jämförvärden finns för EC 20 (15 min) och EC 50 (15 min). Resultaten visar att alla prover uppvisar låg toxicitet. För EC20 och EC50 (15 min) delas resultaten in i ingen/liten påverkan av punktkälla enligt NV Prov Sed 3A (0-0,03) uppvisade lägst metallhalter och valdes ut som ett referensprov. Dock var det detta prov som uppvisade högst toxicitet men resultaten innebar trots allt en liten påverkan av punktkälla. Tabell 5 Bedömning av toxicitet utifrån respons av Microtox-test på porvatten (NV 4918). Provpunkt Djup EC20 (15 min) EC50 (15 min) Sed1 0-0,05 >90 >90 Sed1 0,05-0,1 >90 >90 Sed2 0-0,05 >90 >90 Sed2 0,08-0,12 >90 >90 Sed3A 0-0,03 61 >90 Sed5 0-0,05 >90 >90 Sed5 0,05-0,2 >90 >90 Indelning av avvikelse från jämförvärde för förorenat sediment (NV 4918) Ingen/liten påverkan av punktkälla Trolig påverkan av punktkälla Stor påverkan av punktkälla EC20 (15 min) <15 EC50 (15 min) > <50 Mycket stor påverkan av punktkälla 15 (20) q:\krihag\krihag--sedimentprovtagning bålsjön\rapporter\sedimentundersökning_ doc Utskrivet:

16 6.4.2 Akut toxicitet, kräftdjur Microtox-metoden används ofta som gallringstest. För att verifiera dess resultat bör en naturlig testorganism användas för att se hur den förhåller sig till substansens omedelbara toxicitet. I detta fall användes det sötvattenlevande kräftdjuret Daphnia magna som testorganism och som fick exponeras under 24 h. Försöken utfördes på det fasta materialet. Det akuta toxicitetstestet gjordes på två samlingsprover och på referensprovet Sed 3A (0-0,03). Samlingsproverna skapades av den övre respektive undre nivån från Sed 1, Sed 2 och Sed 5. Resultaten presenteras i bilaga 4d. Resultaten visar att proverna inte uppvisar några akuttoxiska egenskaper. Ingen toxisk respons sågs i något av proverna trots högsta möjliga testkoncentration. Under 24 h dog ingen av de 20 exponerade kräftdjuren i någon utav proverna. 7 UTVÄRDERING Vid den tidigare utförda undersökningen påträffades anrikningssand i de båda sedimentproverna vid ca 5 cm under botten. Syftet med den nu utförda undersökningen var att främst utreda anrikningssandens beskaffenhet som misstänktes finnas i hela sjön. Sedimentundersökning har omfattat totalt sju sedimentprover och sand påträffades endast i ett av proverna (Sed 3A). Övriga delar av sjön bestod av ett rödaktig löst material som bedömdes som lera eller gyttjig lera. Länsstyrelsen i Västmanland upplyste under projektets gång att det rödaktiga materialet troligtvis är hematitslam som är en restprodukt från järnmalmsbrytningen i området. Informationen hämtades ifrån IVLrapporterna Undersökning av recipienter utanför anrikningsverket Bålsjöverket, Norberg samt Observations on the recovery process in a lake which had earlier received waste water from a ore-dressing plant. Hematit är en järnoxid och förklarar de höga halterna av järn i sedimentet samt den röda färgen. Vanligtvis är sedimentationshastigheten i sjöar ca 1 cm/5 år. Föreliggande sedimentundersökning utfördes ner till max 7-20 cm under botten i de olika provpunkterna vilket skulle innebära att de prover som har tagits motsvarar en sedimentålder på max år. Det är inte troligt att anrikningssand kan finnas i det underliggande lagret. Om så skulle vara fallet har detta lager liten kontakt med det akvatiska livet i sjön. Analysresultaten visar att arsenik och koppar finns i höga halter i sedimenten. Koppar har påvisats främst i den norra delen av sjön. Även bly och kvicksilver påvisades i ett av proverna i den norra delen av sjön i en hög halt. Halterna motsvarar en trolig påverkan från punktkälla enligt NV I den sydvästra delen av sjön är tendensen att metallhalterna är högre i den övre nivån jämfört med den undre. I den nordöstra delen av sjön är tendensen tvärtom. Vidare noterades höga järnhalter och förekomst av beryllium och mangan. Morbergsfältet och Silvergruvan är belägna sydöster om Bålsjön och teorin var att främst den södra delen av Bålsjön har påverkats av gruvverksamheten. Tendensen är att det är något högre halter i den nordöstra delen av sjön. Eventuellt kan denna del av sjön påverkas av gruvverksamheten på Morbergsfälten men det största påslaget bedöms dock ske från det närliggande gruvområdet nordöst om Bålsjön, se bilaga (20) q:\krihag\krihag--sedimentprovtagning bålsjön\rapporter\sedimentundersökning_ doc Utskrivet:

17 En av frågeställningarna som skulle klarläggas var att bestämma lakbarheten av sanden på botten av sjön. Lakförsöken visar att halterna av fluorid knappt överstiger riktvärdet för inert material. I Sed 6 tangerade även halten av antimon riktvärdet för inert material. Totalhalterna av arsenik och koppar påvisades i sedimentet i halter som klassades som höga. De utförda skaktesterna visar att metallerna sitter hårt bundet till materialet och har mycket låg lakbarhet. Ju lägre lakbarhet desto mindre risk för att den omgivande akvatiska miljön ska påverkas. Två typer av akuta toxicitetstester har utförts, microtoxtest och akut toxicitettest på kräftdjur. Båda analyserna visar på låg akut toxicitet. Resultaten visar att varken den övre eller undre sedimentnivån i Bålsjön förefaller som toxiskt för den omgivande miljön. 8 FÖRENKLAD RISKBEDÖMNING Syftet med föreliggande undersökning var att studera riskerna för det akvatiska livet och människors hälsa i samband med bad och fiske. En komplett riskbedömning kan först utföras när resultaten från de övriga delmomenten har summerats. Människor kan exponeras av sedimenten genom bad eller annan rekreation vilket virvlar upp sediment. En annan möjlig exponeringsmöjlighet är via intag av fisk. De föroreningar som förekommer i högst halter är arsenik och koppar. Arsenik klassas enligt NV 4918 som en förening med mycket hög farlighet. Arsenik kan förekomma i både organiskt och oorganisk form. Ofta är oorganiskt arsenikföreningar giftigare än organiska. Arsenikföroreningar är starkt adsorberande till jord och sediment. Närvaro av andra joner och organiskt material kan öka arseniks rörlighet på grund av konkurrens om bindningsplaster och på grund av att rörliga organiska arsenikkomplex bildas. Koppar klassas som hög farlighet enligt NV Koppar är ett essentiellt näringsämne men kan orsaka skador vid höga koncentrationer och mängder. Metallen binds hårt till jorden. Komplexbildning sker i stor utsträckning till organiskt material och oxider, med en ökad löslighet vid lägre ph-värde. För människor är risken att utsättas sig för exponering av koppar eller arsenik störst vid intag av föda, dryck eller inandning. Möjliga exponeringsvägar för sedimentet i Bålsjön bedöms vara genom hudkontakt, intag av sediment eller intag av fisk. Naturvårdsverkets excelbaserade riktvärdesmodell för jord (NV 5976) har studerats för att få en uppfattning om riskerna vid de olika exponeringsvägarna. Modellen är utformad för jord och inte sediment men kan utgöra ett stöd vid en förenklad riskbedömning. För det här fallet har antaganden för MKM (mindre känslig markanvändning) studerats. MKM utgår från en exponeringstid på 60 dagar/år för barn och 200 dagar/år när det gäller intag av jord och hudkontakt. För sedimenten i Bålsjöns bedöms exponeringstiden vara färre antal dagar än MKM. 17 (20) q:\krihag\krihag--sedimentprovtagning bålsjön\rapporter\sedimentundersökning_ doc Utskrivet:

18 I den generella riktvärdesmodellen för MKM har koncentrationen för intag av jord beräknats till 33 mg/kg och 110 mg/kg för hudkontakt med avseende på arsenik (se bilaga 5. Dessa koncentrationer utgör de begränsande halterna för människor för dessa exponeringsvägar. Vidare är det akuttoxiska värdet satt till 100 mg/kg vilket motsvarar en akuttoxisk effekt för ett litet barn (10 kg). Medelhalten av arsenik i sedimentproverna uppgår till 37 mg/kg och maxhalten 52 mg/kg. Det är ett begränsat antal prover som har tagits i sjön men baserat på det underlag som finns understiger halterna av arsenik det aktuttoxiska värdet. Halterna bedöms inte utgöra en risk i samband med hudkontakt. Intag av sediment är den exponeringsväg som utgör störst risk för effekt på människan. Dock är bedömningen att exponeringstiden för sedimentet i Bålsjön är lägre än vad som antas i den generella riktvärdesmodellen för MKM vilket skulle resultera i ett högre envägskoncentrationsvärde än 33 mg/kg. Enligt riktvärdesmodellen för MKM och med avseende på koppar krävs det en hög halt ( mg/kg) för att ge en effekt vid intag av jord. Hudupptag anses inte vara en aktuell exponeringsväg för koppar enligt riktvärdesmodellen. Intag av fisk är en möjlig exponeringsväg både för koppar och arsenik som inte har studerats närmare inom detta projekt. I detta projekt valdes ett skaktest som används för att karakterisera avfall och som det finns gränsvärden att jämföra med. Laktester som är ännu mer platsspecifika går att utforma och som kanske skulle ge ett annat resultat. De skaktester som har utförts har visat att koppar och arsenik är hårt bundna till sedimentet. Den låga lakbarheten indikerar att påverkan på ytvattnet och det akvatiska livet i sjön är låg. För att bedöma effekter i närmiljön är ekotoxikologiska tester intressanta för att veta hur levande organismer reagerar på föroreningarna i sedimentet. De akuttoxiska tester som har utförts indikerar att sedimentet inte är toxiskt för närmiljön. 9 SLUTSATSER Den första frågeställningen syftade till att bestämma lakbarheten av sanden på botten av sjön. Sand påträffades endast i ett av proverna, övriga delar av sjön bestod av ett rödaktig löst material som troligen består av hematitslam. Laktester har utförts på två prover och resultaten visar på låg lakbarhet av metaller. Fluorid översteg riktvärdet för inert material i båda proverna. Övriga ämnen underskrider riktvärdena för inert avfall. De övriga två frågeställningarna bestod i att utreda riskerna för det akvatiska livet och människors hälsa i samband med bad och fiske. Analysresultaten visar att arsenik och koppar finns i halter som klassas som höga halter. Även bly och kvicksilver påvisades i en hög halt i ett prov i den norra delen av sjön. Däremot visade skaktesterna att lakbarheten av arsenik, koppar, bly och arsenik är mycket låg vilket indikerar att påverkan på ytvattnet och det akvatiska livet i sjön är låg. Två typer av toxicitettester har utförts och båda visade på låg akuttoxiska egenskaper. 18 (20) q:\krihag\krihag--sedimentprovtagning bålsjön\rapporter\sedimentundersökning_ doc Utskrivet:

19 Frågeställningen är komplex och kräver ett stort underlagsmaterial. Utifrån den över siktliga undersökningen som har utf&ts är bedömningen att sedimentet inte ger toxiska effekter på det akvatiska livet samt att totalhalterna av arsenik och koppar inte utgör en akut risk fi5r människors hälsa. Den sammanvägda bedömningen är att risken för det akvatiska livet och människors hälsa är låg. Det bedöms ej föreligga något behov av kompletterande undersökningar, utredningar eller åtgärder. SGJ har dock inte tagit del av resultaten från bottenfaunaundersökningen, provfisket eller ytvattenprovtagningen. Statens geotekniska institut Markmiljö 4zc~ Kristina Haglund Uppdragsledare Granskare 19 (20) g_100830doc Utsknvet

20 REFERENSER CCME, Canadian Sediment Quality Guidelines for the Protection of Aquatic life, Summary tables 2002 Envipro, Geokemiska undersökningar av gruvavfall vid Morbergsfältet, Norbergs kommun Motala ströms vattenvårdsförbund (MSV), recipientkontrollprogram, årsrapport 2009 Naturvårdsverket (1999a). Metodik för inventering av förorenade områden. Bedömningsgrunder för miljökvalitet. Vägledning för insamling av underlagsdata. Rapport Naturvårdsverket (1999b). Bedömningsgrunder för miljökvalitet. Sjöar och vattendrag. Rapport Naturvårdsverket (2009a). Riskbedömning av förorenade områden. En vägledning från förenklad till fördjupad riskbedömning. Rapport Naturvårdsverket (2009b). Riktvärden för förorenad mark Modellbeskrivning och vägledning. Rapport Naturvårdsverket (2008). Förslag till gränsvärden för särskilda förorenade områden. Stöd till vattenmyndigheterna vid statusklassificering och fastställande av MKN. Rapport SGI, Liljedals glasbruk, Grums kommun. Förstudie Dnr SGI, Glava glasbruk, Arvika kommun. Förstudie Dnr (20) q:\krihag\krihag--sedimentprovtagning bålsjön\rapporter\sedimentundersökning_ doc Utskrivet: