Samordnad recipientkontroll vid Oxelösundskusten resultat av vattenkemiprovtagningar

Transkript

1 Samordnad recipientkontroll vid Oxelösundskusten resultat av vattenkemiprovtagningar Del av våtmarksrecipienten. Rapport Författare: Jakob Walve och Ulf Larsson, Systemekologiska institutionen, Stockholms universitet

2 Sammanfattning Mätningar i recipienten till Oxelösunds våtmark visar på halter av totalkväve och ammonium som nära utloppet är vad som skulle förväntas utifrån halten i det utflödande vattnet vid spädning med havsvatten. I övriga delar av recipienten är halterna betydligt lägre, men något förhöjda jämfört med utanförliggande stationer. Klorofyllhalten var något förhöjd i augusti/september 2, 25 och 27 men inte i juli 27. Utanför SSAB var halterna av ammonium och totalkväve inte förhöjda. Endast en marginell förhöjning av nitrathalten kunde noteras. Statusklassning enligt senaste bedömningsgrunderna visar på Måttlig status för totalkväve på stationerna vid SSAB och Oxelösunds Hamn, men även vid referensstationen, som ligger långt ut till havs utanför Oxelösundskusten. I våtmarksrecipienten var statusen på gränsen mellan Måttlig och Otillfredsställande, samma som i övriga Örsbaken. Förhöjda halter av fosfat och totalfosfor kunde noteras på alla kustnära stationer (Otillfredsställande status), jämfört med stationen (Måttlig status). Detta beror på uppvällning av fosforrikt bottenvatten, snarare än påverkan från utsläpp, som är mycket låga för fosfor i området. Inledning Med start 21 har Svealands kustvattenvårdsförbund (SKVVF) bedrivit ett yttäckande övervakningsprogram för vattenkemi (näringsämnen, klorofyll,siktdjup, salthalt, syre) från Dalälven i norr till området strax söder om Oxelösund. På uppdrag av Oxelö energi, som ansvarar för Oxelösunds våtmark för efterbehandling av avloppsvatten, togs 25 prover även i den del av Örsbaken där utloppet från våtmarken mynnar (stationerna - 17, Fig. 1). 27 togs prover enligt ett nytt samordnat program för vattenkemi där även SSAB Oxelösund samt Oxelösunds Hamn deltar. Utöver våtmarksrecipienten inkluderar detta program stationer vid SSAB (stationerna b och ) samt Hamnen ( och ). Dessa stationer kompletterar SKVVFs ordinarie stationer (-7) (Fig. 1). Prover togs i augusti 25 och i juli och augusti 27 i ytvattnet vid alla stationer. Data lagras i Svealands kustvattenvårdsförbunds databas. I en förstudie 27 för att dimensionera ett recipientkontrollprogram ingår även mätningar av metaller och organiska ämnen i sediment, blåmusslor och abborre. Dessa mätningar redovisas i en separat rapport. Metodik Prover har tagits och analyserats av det kemiska laboratoriet vid Systemekologiska institutionen, Stockholms universitet, enligt ackrediterade metoder. Vattenprover togs med vattenhämtare i ytvattnet (ca,5 m djup). Salthalt mättes med CTD-sond eller laboratorieinstrument (Minisal). Prover för analys av oorganiska näringsämnen filtrerades och förvarades därefter kallt innan de analyserades inom ett dygn. För klorofyllbestämning filtrerades 1-2 liter vatten genom glasfiberfilter (GF/F) som förvarades frysta före analys. Siktdjup mättes med vit siktskiva med användning av vattenkikare.

3 N Gustaf Dalén Figur 1. Karta över Oxelösundsområdet med stationer från SKVVFs kartering, samt recipientkontrollstationer för våtmarken (-17), SSAB (b, 7b) och Hamnen (, 5b).

4 Belastning Våtmarken och SSAB bidrar för närvarande med ungefär lika mycket kväve till Oxelösundskusten (Tabell 1). Våtmarken belastar en mindre vik i Örsbaken, medan SSABs utsläpp tillförs Ålöfjärden (Fig. 1). En del av Oxelösunds avloppsreningsverks utsläpp går inte via våtmarken utan direkt till Ålöfjärden. Avloppsreningsverkets och våtmarkens kväveutsläpp utgörs till största delen av ammonium, som endast utgör en liten del av SSABs kväveutsläpp. Endast en tiondel av kväve- men nära hälften av fosforutsläppet från reningsverket går till Ålöfjärden. Under perioden har våtmarkens utsläpp varierat mellan 2-29 ton kväve, med ett snitt på 25 ton. 27 var utsläppen det lägsta (16 ton) sedan 1993 då våtmarken började användas. Flödet från våtmarken var 25 och 27 relativt konstant under april till oktober (,11 miljoner m 3 /månad eller 41 liter per sekund, Fig 2a.). Kvävehalten var högre under augusti 25 (19 mg/l) än under juli-augusti 27 (14,5 mg/l), medan fosforhalten var något lägre 25 (,18 mg/l) än under 27 (, mg/l) (Fig 2b-c). Tabell 1. Årlig tillförsel av kväve och fosfor från våtmark till Örsbaken, samt från avloppsreningsverk (ARV) och SSAB till Ålöfjärden. Flöde (Mm 3 ) Kväve, totalt (ton) Ammoniumkväve Fosfor, Kväve, totalt Flöde totalt (ton) (kg) (Mm 3 ) (ton) Ammoniumkväve (ton) Fosfor, totalt (kg) Våtmark 1, , ARV,14 3,9 2,7 264,12 1,6 1,3 178 SSAB 88+3+,57* ,52* 18 2,5 76 *Saltvatten + Sötvatten från Nyköpingsån + Industrivatten

5 25 Utflöde från våtmark, m 3 /månad Månad 3 Totalkvävehalt i utflöde från våtmark, mg/l Månad Totalfosforhalt i utflöde från våtmark, mg/l Månad Figur 2. Vattenflöde och halter i våtmarkens utlopp 25 och 27.

6 Våtmarken Mätningarna visade kraftigt förhöjda totalkväve- och ammoniumhalter (Fig. 3) vid stationen i omedelbar anslutning till våtmarkens utlopp. 25 var det kraftigt förhöjda halter vid ytterligare en station i närheten (). I våtmarksrecipientens övriga delar var ammoniumhalterna mycket lägre, men fortfarande förhöjda på vissa stationer jämfört med öppna Örsbaken och utanför SSAB och Hamnen. Nitrit+nitrathalten var även den tydligt förhöjd på stationerna nära våtmarkens utlopp. Totalfosfor- och fosfathalterna (Fig. 4) var också något förhöjda på stationerna närmast våtmarkens utlopp. I övrigt var det ingen tydlig lokal påverkan på fosforhalterna i våtmarksrecipienten. Fosforhalterna var däremot förhöjda i hela kustområdet jämfört med stationen som ligger långt ut till havs utanför Oxelösundskusten (N Gustaf Dalén ca 1 km öster om Hävringe). Klorofyllhalten (Fig. 5) var något förhöjd i våtmarksrecipienten 25 och i augusti 27, tydligast på stationerna närmast utloppet, samt stationen närmast Utterholmen. På stationen närmast våtmarkens utlopp, var förhöjningen av totalkvävehalten 27 vad som skulle förväntas utifrån blandning av sötvatten från våtmarken med havsvatten men 25 var den lägre (Fig. 6). Detta kan till del bero på biologiskt upptag av ammonium av fastsittande vegetation men troligen mestadels på att vattenutbytet skett med vatten som påverkats av Nyköpingsåarna, och därför haft låg salthalt och totalkvävekoncentration. Det senare kan också förklara låga totalkvävehalter vid övriga stationer med låg salthalt. Salthalten i Örsbaken ( och Sö1, Fig. 4) är ofta lägre än i våtmarksrecipienten beroende på inverkan av sötvatten från Nyköpingsåarna. I tabell 1 och 2 redovisas halterna i våtmarken relativt de vid referensstationen. Även mätningar gjorda vid tidigare undersökningar 1993 och 2 finns med (som referensstation för dessa år har den nationella marina miljöövervakningsstationen B1 vid Askö använts). De visar på motsvarande resultat som i figur 3-5. Förutom precis vid utflödet från våtmarken, var statusen för totalkväve i våtmarksrecipienten på gränsen mellan Måttlig och Otillfredsställande (Fig. 7), enligt de senaste bedömningsgrunderna (Naturvårdsverkets Handbok 27:4). Statusen är ungefär densamma som i övriga Örsbaken men om man jämför förhållandena i recipienten med de strax utanför (Tabell 2), har koncentrationen av totalkväve i medeltal varit ca 2%, av totalfosfor ca 1% och av klorofyll a ca 4% högre medan siktdjupet varit ca 25% mindre i recipienten. Det är osäkert i vilken grad detta orsakats av tillförseln från våtmarken. Grunda områden har generellt en sämre vattenkvalitet. I detta fall tillkommer en sannolikt inte obetydlig påverkan från Nyköpingsåarna (Fig. 1). Det är därför osäkert i vilken utsträckning en minskad tillförsel från våtmarken skulle förbättra vattenkvaliten i den lokala recipienten. Tabell 2. Kvot mellan medelvärde i recipienten (ej ) och medelvärde vid gränsen till Örsbaken ( och ). Temp Salt Tot-N Tot-P SiO 4 Klorofyll Siktdjup Förhöjning 1,2,99 1,19 1,8,99 1,42,74

7 SSAB Den tydligaste skillnaden mellan stationerna närmast SSAB (b, ) och stationerna längre ut (, ) är en förhöjd nitrit+nitrathalt närmast SSAB (Fig. 4). Halterna är fortfarande låga, 3-8 µg/l närmast SSAB jämfört med ca,5 µg/l längre ut, vilket kan bero på liten tillförsel men också på att utspädningen är snabb i det öppna området. SSAB cirkulerar också stora mängder havsvatten vilket ökar utspädningen. SSAB Oxelösund Ammoniumhalten (Fig. 3) var förhöjd i augusti 27 men ändå mycket låg (ca 3 µg/l jämfört med ca 1 µg/l). Ingen konsistent förhöjning av totalkväve kunde uppmätas. Statusklassning enligt senaste bedömningsgrunderna visar på Måttlig status för totalkväve på stationerna vid SSAB, samma status som gäller vid referensstationen, som ligger långt ut till havs utanför Oxelösundskusten. Inte heller fosforhalterna var påverkade vid SSAB. Generellt var det förhöjda fosfathalter på alla kustnära stationer jämfört med stationen, som ligger långt ut till havs utanför Oxelösundskusten (N Gustaf Dalén ca 1 km öster om Hävringe). Klorofyllhalten (Fig. 5) var inte förhöjd vid SSAB. Hamnen Liksom vid SSAB var det en viss förhöjning av nitrit+nitrathalten vid hamnen ( och ). Fosfathalten var anmärkningsvärt hög i augusti 27, men samtidigt var inte totalfosforhalten särskilt hög. Det var generellt förhöjda fosfathalter på alla kustnära stationer i Oxelösundsområdet jämfört med stationen långt ut till havs utanför Oxelösundskusten (ca 1 km öster om Hävringe). I övrigt var det vid hamnen inte någon särskild påverkan på halterna. Oxelösunds Hamn

8 µg N/L Totalkväve aug 25 jul 27 aug Sö1 b Sö1 b 5 45 Totalkväve (25-5 µg/l) µgn/l Sö1 µg N/L b Sö1 b Ammonium µg N/L Ammonium (-8 µg N/l) Aspafjärden Örsbaken Våtmarksrecipienten Figur 3. Totalkväve och ammonium. Risöomr. SSAB N Gustaf Dalén Hamnen

9 Sö1 b Sö1 b µg P/L Sö1 b µg P/L Nitrit+nitrat Salinitet Totalfosfor Fosfat Våtmarksrecipienten Örsbaken Aspafjärden Hamnen Risöomr. SSAB N Gustaf Dalén Figur 4. Salthalt, nitrit+nitrat, totalfosfor och fosfat Sö1 b µg N/L aug 25 jul 27 aug 27 Nitrit+nitrat

10 µg/l Klorofyll a Sö1 b 7 6 Siktdjup Sö1 b meter Aspafjärden Örsbaken Våtmarksrecipienten Risöomr. N Gustaf Dalén SSAB Hamnen Figur 5. Klorofyll och siktdjup, augusti 25 och juli-augusti blandning Augusti blandning Juli 27 Augusti 27 Totalkväve (µg/l) 3 2 Totalkväve (µg/l) Salthalt Salthalt Figur 6. Totalkvävehalt mot salthalt i våtmarksrecipienten (station -16) i augusti 25 (vänster) och juli-augusti 27 (höger). Den streckade linjen visar teoretisk halt vid blandning av sötvatten från våtmarken (totalkvävehalt på 19 µg/l 25, och 145 µg/l 27) med havsvatten.

11 Tabell 2. Kvoter mellan mätvärden vid stationerna -16 och referensstation B1 vid Askö (1993 och 2) eller referensstation (25 och 27). Temp = temperatur, Salt = salthalt, Tot-N = totalkväve, Tot-P = totalfosfor och NOX-N = nitrit+nitrat Temp ,12 1,13,98,98 1,16 1,11 1,16 1,12 1,9,96 1,1 1993,94,96,96,96,94,95,93,93,93,96,97 2 1,6 1,5 1,5 1,5 1,4 1,4 1,6 1,5 1,4 1,5 1,4 1, ,7 1,5 1,5 1,6 1,5 1,5 1,4 1,5 1,5 1,5 1,6 1,4 27 1,8 1,9 1,9 1,9 1,9 1,8 1,9 1,8 1,8 1,8 1,9 1,6 Medel 1,5 1,6 1,3 1,3 1,6 1,5 1,6 1,5 1,4 1,4 1,2 1,2 Salt ,,98,99 1,,98,99,99,99,99 1, 1, ,96,96,95,95,94,94,94,94,94,94,96,96 25,86,8,88,85,86,91,92,91,91,83,94 27,96,95,95,95,98,98,97,99,99,98,95,99 27,93,96,97,96,96,97,98,98,97,97,96,99 Medel,94,93,95,94,95,96,95,96,96,97,94,98 Tot-N ,73 2,3 1,12 1,16 2,21 1,72 1,36 1,53 1,55 1,22 1, ,56 1,17 1,1 1,25 1,41 1,33 1,37 1,35 1,29 1,32 1,8 2 1,74 1,26 1,48 1,39 1,33 1,25 1,18 1,24 1,26 1,23 1,5 1,2 25 3,43 4,98 1,42 1,35 1,4 1,52 1,49 1,34 1,38 1,46 1,4 1, ,18 1,3 1,4 1,5 1,25 1, 1,11 1,9 1,19 1,13 1,4 1,9 27 3,75 1,14 1,17 1,11 1,13 1,22 1,16 1,22 1,12 1,25 1,11 1,9 Medel 2,9 1,98 1,22 1,22 1,46 1,34 1,24 1,27 1,31 1,32 1,19 1,12 Tot-P ,72 1,62 1,39 1,26 1,78 1,59 1,37 1,53 1,57 1,2 1, ,6 1,27 1,16 1,24 1,31 1,76 1,61 1,66 1,61 1,53 1,26 2 1,48 1,53 1,16 1,29 1,75 1,49 1,24 1,49 1,53 1,4 1,25 1, ,11 2,35 1,44 1,46 1,47 1,45 1,91 1,36 1,4 1,42 1,64 1, ,89 1,19 1,18 1,2 1,26 1,18 1,25 1,24 1,21 1,21 1,25 1, ,97 1,59 1,79 1,55 1,61 1,92 1,71 1,81 1,53 1,79 1,53 1,63 Medel 1,87 1,59 1,35 1,33 1,53 1,56 1,53 1,48 1,48 1,5 1,4 1,34 NOX-N 1993,67 1,22,,33,67,,,44,44,22, ,29,43,14,29,43,14,14,,14,43, ,91,62 8,34 7,11,85,73 1,52 1,1,79,65,75, ,69 1,44 1,1,51,68 1,29,89,84,88,85,67, ,54,66,73,67 1,91,83 1,9,68 1,69 1,19,48 1, ,29,41,58,33,52,46,83,88,56 1,3,31,41 Medel 8,6 2,3 1,8 1,54,84,58 1,8,59,73,77,48,52

12 Tabell 3. Kvoter mellan mätvärden vid stationerna -16 och referensstation B1 vid Askö (1993 och 2) eller referensstation (25 och 27). NH 4 -N = ammonium, PO 4 -P = fosfat, SiO 4 = silikat. NH 4 -N ,91 132,82 2,82 1,64 97,64 9,9 3,45 6,9, 1,18 3, ,86 1,57 2,6 2,7 1,7 1,4 1,39 1,4 2,2 2,14 2, ,23 1,29 121,35 91,75,45,71 3,29,46,42,65 1,33 1, ,3 53,48 16,5 2,11 6,68 26,48 1,43 4,91 9,32 22,74,79, ,85 2,67 2,12 11,34 89,88 3,68 5,83 1,69 5,67 14,68 3,1 7, ,31 1,76 1,21,81 2,21 1,78 1,16 15,64 1,75 24,31,79,64 Medel 377,86 111,77 24,27 18,29 33,9 7,19 2,93 4,59 3,8 1,76 1,56 2,46 PO 4 -P ,4 1,4 1,69 2,79 1,1,65,6,19, 2,47, ,32 3,42 3,5 3,47 1,79 1,11,63 1,21 1, 3,68 4,32 2,6,64,54,8,9,9,35,11,21,17,61, ,56 2,84,41,7,38,33,36,38,24,22,63, ,32 9,7 9,65 8,67 11,54 9,6 5,92 4,7 8,7 5,92 9,51 5, ,79 6,25 6,6 6,46 6,44 7,27 6,6 5,53 6,36 6,35 6,3 6,12 Medel 7,44 3,88 3,66 3,82 3,56 3,17 3,31 1,8 2,71 2,28 3,87 2,89 SiO ,16 1,27 1,26 1,28 1,,9,79,93,92 1,31 1,36 2 1,9 1,9 1,17 1,1 1,16 1,16,91 1,16 1,15 1,13 1,13 1,9 25 2,89 3,73 2,21 2,33 2,28 1,98 1,88 2,6 2,9 2,8 2,4 1, ,89 1,8 1,8 1,9 1,18 1,8 1, 1,9 1,12 1,4 1,1, ,81 1,6 1,7 1,1 1,9 1,7 1,9 1,13 1,9 1,13 1,8 1,14 Medel 1,77 1,64 1,36 1,38 1,34 1,24 1,22 1,25 1,28 1,26 1,4 1,28 Klorofyll , 4,1 2,2 2,73 3,33 2,68 2,76 3,19 3,34 2,86 1,85 1,7 25 2,66 2,98 1,6 1,27 1,3 1,2 2,53 1,43 1,84 1,28 1,51 1,2 27,5,51,48,6,5,52,71,7,7,63,54, ,31,85 1,12,89,87,92 2,69 1,1,97,97,75,94 Medel 2,12 2,9 1,31 1,37 1,5 1,33 2,18 1,58 1,71 1,43 1,16 1,1 Siktdjup 1993,34,35,44,49,31,28,32,28,28,47, ,4,29,29,29,26,56,76 2,4,36,51,38,38,36,91,89 25,47,58,48,5,47,47,48,53,53,53,63 27,44,58,52,56,58,56,53,51,58,58,49,58 27,24,56,56,58,47,56,58,58,61,63 Medel,34,47,53,52,44,42,49,43,44,43,6,66

13 Hög God Måttlig Otillfr. Dålig Totalkväve Sö1 b Totalfosfor Sö1 b Klorofyll a Sö1 b Siktdjup Sö1 b Aspafjärden Örsbaken Våtmarksrecipienten Risöomr. N Gustaf Dalén SSAB Figur 7. Ekologisk kvalitetskvot (skala till 1 på Y-axeln) för mätningarna, enligt senaste bedömningsgrund. De röda och oranga linjeparet visar gränsen mellan Dålig (röd) och Otillfredställande status (orange). Det paret orange-gula visar gränsen mellan Otillfr.-Måttlig, den gulgröna Måttlig-God och den grön-blå God-Hög. Hamnen