Undersökningar i Kolbäcksåns avrinningsområde 2011 Kolbäcksåns vattenvårdsförbund

Transkript

1 Undersökningar i Kolbäcksåns avrinningsområde 211 Kolbäcksåns vattenvårdsförbund På uppdrag av Kolbäcksåns Vattenförbund för samordnad kontroll av Kolbäcksån utför ALcontrol AB recipientkontrollen i Kolbäcksåns avrinningsområde sedan år 211. Detta är en sammanfattning av 211 års rapport. Kolbäcksån karakteriseras av ett huvudflöde som passeras genom många små och medelstora sjöar. uvudfåran är 18 mil lång och rinner bland annat genom Ludvika, Smedjebacken, Fagersta, Surahammar och allstahammar. Kolbäcksån rinner upp i södra Dalarna och mynnar i viken Freden i Mälaren. Avrinningsområdet är km² 1 och domineras av skog. I den nedre delen av området finns det dock förhållandevis mycket jordbruksmark. Det är i huvudsak i Kolbäcksåns dalgång som jordbruk, kommunikationer och samhällen koncentreras 2. Kolbäcksåns avrinningsområde med provtagningsplatser. Karta har tillhandahållits av länsstyrelsen i Västmanlands län. SMI, Lantmäteriet Dnr: 16-24/ SCB. 25. Statistik för vattendistrikt och huvudavrinningsområden Länsstyrelsen. 24. Inventering av förorenade områden kring Kolbäcksån. 1

2 Kolbäcksån då och nu Sedan flera hundra år tillbaka har Kolbäcksåns vattensystem belastats med metaller från bland annat gruvhantering och metallindustri. Järnhanteringen var under lång tid dominerande. De flesta hammare och hyttor lades ned i början av 19-talet och ersattes i många fall av andra, ofta metallbearbetande, industrier. Detta är orsaken till den höga belastningen av metaller i vatten och sediment i Kolbäcksån. Sedan 197-talet har förhållandena gradvis förbättrats men höga föroreningshalter kan fortfarande uppmätas i Kolbäcksåns vattensystem. I övrigt har sten-, trä-, livsmedels- och kemisk-teknisk industri förekommit längs ån 3. Vattenflödet i Kolbäcksån är till stora delar reglerat då vattenkraft sedan lång tid tillbaka varit en viktig energikälla. De övre delarna av Kolbäcksån har en låg närsaltbelastning från ett lågintensivt jordbruk samt från skogsmark. Dessa områden är emellertid försurningskänsliga och eventuella metalluttransporter härifrån får därför anses vara ett resultat av en mer diffus påverkan av mänskliga aktiviteter jämfört med områden med industriell verksamhet och gruvdrift. Kolbäcksån är recipient för ett flertal kommunala avloppsreningsverk, industrianläggningar samt ett antal deponier där miljöfarlig verksamhet bedrivs. Det finns även nedlagda deponier längs sträckan. Lufttemperatur och nederbörd Provpunkten Semla. Foto Reijo Nygård ALcontrol AB. Vid SMI:s meteorologiska station i Ställdalen, strax norr om Kopparberg, var årsmedeltemperaturen 5,9 C, vilket var två grader varmare än normalt (d.v.s. medeltemperaturen ). Förutom en dryg grad under den normala i februari hade alla månader temperaturer över de normala. Lufttemp. ( C) Nederbörden vid SMI:s meteorologiska station i Ställdalen var 872 mm år 211, vilket är cirka 2 % mer än normalt. De flesta månader hade nederbörd över den normala, varav maj, juni, augusti, september och december avvek mest (5-8 %). Mars, april, juli och november var torrare än normalt. 3 Länsstyrelsen. 24. Inventering av förorenade områden kring Kolbäcksån J F M A M J J A S O N D Månadsmedeltemperaturer år 211 vid SMI:s klimatstation i Ställdalen i jämförelse med medelvärden för perioden

3 Nederbörd (mm) Kolbäcksån vid Strömsholm 15 8 Vattenföring (m 3 /s) J F M A M J J A S O N D 1-jan 1-feb 1-mar 1-apr 1-maj 1-jun 1-jul 1-aug 1-sep 1-okt 1-nov 1-dec Månadsnederbörden vid SMI:s klimatstation i Ställdalen år 211 i jämförelse med medelvärden för perioden Dygnsmedelvattenföring år 211 i Kolbäcksån vid Strömsholm. Vattenföring Flödet i Kolbäcksån regleras vid flera kraftverksstationer, men påverkas även av nederbörd och temperatur. I april blev det en distinkt vårflod med stor vattenföring när snö och is smälte i avrinningsområdet. Under sommaren, när avdunstning och växtupptag av vatten är stort, var flödet lägre. I december ökade vattenföringen till följd av stor nederbörd och milt väder. Vattenföringen i Kolbäcksån vid Strömsholm var 24 m 3 /s år 211, vilket är mindre än medelflödet 34 m 3 /s 4. Syretillstånd Vattnets syreinnehåll försämras med t.ex. stigande vattentemperatur eller minskat vattenflöde. Även vid nedbrytning av organiskt material åtgår det syre. Flertalet sjöar i Kolbäckåns avrinningsområden var måttligt syrerika till syrerika. Bysjön och Södra Barken bedömdes ha svagt syretillstånd. Stora Aspen var syrefri i augusti vilket medförde förhöjda halter av fosfor, järn och mangan i sjöns bottenvatten. Även bottenfaunan visade tecken på åtminstonde tidvis låga syrehalter i djuphålan. 4 SCB 25. Statistik för vattendistrikt och huvudavrinningsområden 25. 3

4 Organiska ämnen, färg och slamhalt öga halter organiskt material (TOC) kan leda till dåliga syreförhållanden om nedbrytningsaktiviteten är hög och syresättningen av vattnet är låg. Sjöar fungerar som renings- och klarningsbassänger genom att humusämnen sjunker till botten. alten organiskt material var hög och vattenfärgen stark i Pellabäcken i avrinningsområdets övre del som har större andel skogsmark medan slamhalten var högst i områdets nedre, jordbrukspåverkade delar. Även sjön Trätten, långt upp i avrinningsområdet, hade höga halter organiskt material. I övriga sjöar och vattendrag var färgen måttlig till betydlig och halten av organiskt material måttligt hög. Årsmedelhalter av organiskt material (TOC) i Kolbäcksåns avrinningsområde år 211. Grundkarta har tillhandahållits av länsstyrelsen i Västmanlands län. SMI, Lantmäteriet Dnr: 16-24/188. Klorofyll och siktdjup Siktdjupet var litet till måttligt och klorofyllhalterna generellt låga i sjöarna. ög till mycket hög klorofyllhalt förekom dock i Östersjön och Trätten där även växtplanktonundersökningen visade på de största biomassorna. Enligt Naturvårdsverkets bedömningsgrunder var statusen god eller hög med avseende på siktdjup och klorofyll i flertalet sjöar. Saxen, Stora Aspen, Trätten och Östersjön hade dock måttlig status avseende siktdjup varav sistnämnda tre inte uppnådde god status med avseende på klorofyll. För kommentar till statusklassning av fosfor se avsnittet Fosfortillstånd på sidan sju. Klassning av näringsstatus med utgångspunkt från fosfor, siktdjup och klorofyll (perioden ). =ög, G=God, M=Måttlig, O=Otillfredställande och D=Dålig status Provtagningspunkt Fosfor Siktdjup Klorofyll Pellabäcken Bysjön y G Saxen y G M Saxens utlopp Väsman y G Ludvika Ö illen y aggen y Morgårdshammar N Barken y G S Barken y G G Semla Västanfors St Aspen y M ej G Trätten y G M ej G Ängelsberg G Åmänningen y G G Virsbo Östersjön y G M ej G Trångfors M Strömsholm M 4

5 Transport och arealspecifik förlust Den totala belastningen på Mälaren från Kolbäcksån var 8696 ton organiskt material, 618 ton kväve och 26 ton fosfor. För näringsämnena är detta lägre än medelvärdet för perioden (775 respektive 41 ton). Den totala tillförseln från punktkällor var 4,7 ton fosfor och 317 ton kväve år 211. Utan att ta hänsyn till eventuella kväveförluster till atmosfär och/eller sediment motsvarar detta 51 och 18 % av kväve- respektive fosfortransporterna till Mälaren. Kvävebelastningen från punktkällorna brukar vara i storleksordning med transporterna, men har under de senaste åren dock varit mindre, något som kan bero på bortfall av utsläppsdata 5. Fosfor (ton/år) Flöde (m 3 /s) Kväve (ton/år) Flöde (m 3 /s) 1 Fosfortransport 6 14 Kvävetransport Flöde Flöde Årstransporter av fosfor och kväve från Kolbäcksån vid Strömsholm till Mälaren under perioden (Uppgifter om transporterade mängder av fosfor och kväve år 1996 saknas.) Arealspecifik förlust (kg/ha,år) av kväve och fosfor har erhållits utifrån årets beräknade ämnestransporter och respektive provpunkts avrinningsområdesareal. Den arealspecifika förlusten beskriver näringstillförseln från avrinningsområden till sjöar och hav. Förlusterna av kväve och fosfor var lägst från skogsområdena i avrinningsområdets övre del och högst i den nedre delen. De totala arealspecifika förlusterna från hela Kolbäcksåns avrinningsområde av kväve (1,98 kg N/ha) och fosfor (,83 kg P/ha) bedömdes som måttligt höga år 211. Arealspecifik förlust av kväve och fosfor i Kolbäcksåns avrinningsområde 211 Station Fosfor Kväve Pellabäcken Mycket låga förluster Mycket låga förluster Saxens utlopp Mycket låga förluster Mycket låga förluster Ludvika Mycket låga förluster Mycket låga förluster Morgårds-hammar Mycket låga förluster Mycket låga förluster Semla Mycket låga förluster Mycket låga förluster Västanfors Mycket låga förluster Mycket låga förluster Ängelsberg Låga förluster Låga förluster Virsbo Mycket låga förluster Mycket låga förluster Trångfors Låga förluster Låga förluster Strömsholm Måttligt höga förluster Måttligt höga förluster 5 Sonesten, L., Quintana, I Kolbäcksån recipientkontroll 21. Instutitionen för miljöanalys, SLU, Uppsala. 5

6 Kvävetillstånd I allmänhet var årsmedelhalterna av kväve måttligt höga i avrinningsområdets övre halva och ökade till höga i den nedre, mer jordbrukspåverkade delen av avrinningsområdet. Kväve tillförs bland annat även från avloppsreningsverk, industrier och enskilda avlopp. Generellt förekom normala årsmedelkvävehalter (medelvärde för närmast föregående sexårsperiod) i avrinningsområdet. Undantaget var högre värden än normalt i Kolbäcksån vid Västanfors, Ängelsberg och Strömsholm samt i sjöarna Trätten och i Stora Aspens bottenvatten. Låga halter Måttligt höga halter öga halter Mycket höga halter Extremt höga halter Totalkväve (µg/l) Pellabäcken Bysjön y Saxen y Saxens utlopp Väsman y Ludvika Ö illen y aggen y Morgårdshammar N Barken y S Barken y Semla Västanfors St Aspen y Trätten y Ängelsberg Åmänningen y Virsbo Östersjön y Trångfors Strömsholm Årsmedelhalter av kväve (staplar) i provpunkter i Kolbäcksåns avrinningsområde år 211. Mörka staplar avser sjöar. Streckad linje markerar gräns mellan måttligt hög och hög halt. Årsmedelvärden jämförs med normala värden, d.v.s. medelvärden (horisontella streck) samt högsta respektive lägsta årsmedel (vertikala streck) närmast föregående sexårsperiod. Årsmedelhalter av totalkväve i Kolbäcksåns avrinningsområde år 211. Grundkarta har tillhandahållits av länsstyrelsen i Västmanlands län. SMI, Lantmäteriet Dnr: 16-24/188. Tidvis uppmättes mycket höga kvävehalter under året i Strömsholm, Västanfors och i Stora Aspens bottenvatten. Kvävet förelåg till större delen som ammoniumkväve i Stora Aspens bottenvatten och indikerade, tillsammans med bland annat förhöjda värden av alkalinitet, konduktivitet och fosfor, inlagring av avloppsvatten vid botten. Många fiskarter och andra vattenlevande organismer är känsliga för höga halter av ammonium beroende på att gifteffekter kan förekomma. Kolbäcksån vid Västanfors och nedströms liggande Stora Aspen tar emot mycket kväve från industri och hushåll i Fagersta och Västanfors. 6

7 Fosfortillstånd Precis som för kväve ökade fosforhalterna i den nedre delen av avrinningsområdet. alterna var låga till måttligt höga och ökade till höga strax innan utloppet i Mälaren, vid Strömsholm. Bedömning enligt Naturvårdsverkets bedömningsgrunder gav god till hög näringsstatus i flertalet vattendrag. Längst ner i Kolbäcksån vid Trångfors och Strömsholm bedömdes emellertid näringsstatusen som måttlig. Se tabell på sidan fyra. Låga halter Måttligt höga halter öga halter Mycket höga halter Extremt höga halter 5 Totalfosfor (µg/l) Pellabäcken Bysjön y Saxen y Saxens utlopp Väsman y Ludvika Ö illen y aggen y Morgårdshammar N Barken y S Barken y Semla Västanfors St Aspen y Trätten y Ängelsberg Åmänningen y Virsbo Östersjön y Trångfors Strömsholm Årsmedelhalter av fosfor i provpunkter i Kolbäcksåns år 211. Mörka staplar avser sjöar. Streckad linje markerar gräns mellan måttligt hög och hög halt. Årsmedelvärden jämförs med medelvärden (horisontella streck) samt högsta och lägsta årsmedel (vertikala streck) föregående sexårsperiod. Årsmedelhalter av totalfosfor i Kolbäcksåns avrinningsområde år 211. Grundkarta har tillhandahållits av länsstyrelsen i Västmanlands län. SMI, Lantmäteriet Dnr: 16-24/188. Årsmedelfosforhalterna var generellt normala (medelvärde för närmast föregående sexårsperiod) eller mindre än de normala i avrinningsområdet. Vid några provplatser, främst i Pellabäcken, Norra och Södra Barkens bottenvatten samt vid Strömsholm, förekom högre årsmedelhalter än normalt. Som tidigare nämnts förekom förhöjd fosforhalt i Stora Aspens bottenvatten i samband med mycket dåliga syreförhållanden. Tidvis har även mycket höga fosforhalter i Kolbäcksån vid Strömsholm förekommit. Metaller i vatten Metallhalter undersöktes vid Kolbäcksåns samtliga stationer i rinnande vatten i ofiltrerade prov. I februari och augusti analyserades även metaller i filtrerade prov från Kolbäcksån vid Ludvika, Virsbo och Strömsholm. Metallbelastningen år 211 var mindre än medelvärdet för närmast föregående treårsperiod. Saxen bidrar med de största mängderna zink och kadmium medan koppar, bly, krom, nickel och kobolt gradvis ökade i nedströms riktning i Kolbäcksån. I Saxens utlopp uppmättes höga halter 7

8 halter av koppar och kadmium och mycket höga halter av zink och bly år 211. Bottenfaunan i Saxen indikerade någon slags störning i sjön vilken inte kan uteslutas bero på metallpåverkan. I övrigt bedömdes tungmetallerna förekomma i mycket låga till måttligt höga halter i Kolbäcksåns avrinningsområde. alterna i filtrerade prov från Ludvika, Virsbo och Strömsholm underskred miljökvalitetsnormerna för kadmium, bly och nickel, samt gränsvärdena för krom och koppar, men överskred gränsvärdet för zink. Metaller och näringsämnen i sediment Till sjöbottnarna avsätts kontinuerligt material tillfört från avrinningsområdet och material producerat i vattnet. Därför ger sediment en relativt god bild av både nuvarande och tidigare påverkan av vattensystemet. Föroreningsgraden i sedimenten anger hur stor avvikelsen av respektive metall var jämfört med lokala bakgrundsvärden (Bysjöns sediment nivå 19-2 cm). Saxens ytsediment var mest förorenat. alterna av koppar, zink, kadmium, bly och krom i Saxens ytsediment visade på mycket stor förorening. Slaggrester efter Bolidens nedlagda sulfidmalmgruva på Saxberget vid Saxdalen läcker fortfarande metaller och är den största källan till metallutsläpp i Kolbäcksån. ög halt kadmium och mycket höga halter av koppar, zink, bly och krom förekom i Saxens ytsediment. För övriga metallresultat se nedanstående tabell. Metallhalter i sediment i sjöar i Kolbäcksåns avrinningsområde år 211. Klassningar enligt Naturvårdsverkets "Bedömningsgrunder för miljökvalitet" (Rapport 4913) Stationsnamn Djup Cu Zn Cd Pb Cr Ni g cm mg/kg TS Bysjön , ,6,2 Saxen ,7,6 Väsman , ,5,24 Väsman , <,99,25 Rastrering Klass Bedömning Övre illen , ,9,42 1 Mycket låga halter Norra Barken , ,27 2 Låga halter Norra Barken , ,48 3 Måttligt höga halter Södra Barken , ,23 4 öga halter Stora Aspen , ,22 5 Mycket höga halter Noren , ,33 Snyten , ,14 Åmänningen , ,14 Virsbosjön , ,12 Östersjön , ,11 Naturvårdsverkets effektbaserade gränsvärden överskreds för krom i Saxen, Norra Barken och Stora Aspen, och för zink i Saxen, Väsman, Övre illen, Norra och Södra Barken, Stora Aspen, Åmänningen, Virsbosjön och Östersjön. Kobolt uppmättes i halter över riktvärdet för mindre känslig markanvändning i Stora Aspen. Näringsämneshalterna var i allmänhet låga i ytsedimenten. Medelhöga fosforhalter i Övre illen och Snyten samt hög halt i Norra Barkens mer nordliga provplats hörde dock till undantagen. 8

9 Växtplankton Klassificeringen enligt Naturvårdsverkets bedömningsgrunder gav hög status till sex av sjöarna i den övre delen av avrinningsområdet år 211. Södra Barken och Övre illen fick dock god status i expertbedömningen eftersom både totalbiomassan och det trofiska indexet visade på det. Saxen fick god status både enligt Naturvårdsverkets bedömningsgrunder och i expertbedömningen. Sjön hade dock mycket lågt artantal och var den enda sjön i undersökningen som klassades som sur. Trätten och Östersjön fick god status enligt Naturvårdsverkets metod, men sänktes i expertbedömningen till måttlig. Stora Aspen och Åmänningen hade en större andel cyanobakterier än de övriga sjöarna och fick måttlig status både enligt Naturvårdsverkets metod och i expertbedömningen. Klassificering av näringsstatus enligt Naturvårdsverkets bedömningsgrunder samt expertbedömning med hjälp av växtplankton i Kolbäcksåns sjöar augusti år 211 Lokal NV:s Expertmetod bedömning aggen ög ög Norra Barken ög ög Väsman ög ög Bysjön ög ög Södra Barken ög God Övre illen ög God Trätten God Måttlig Saxen God God Östersjön God Måttlig Stora Aspen Måttlig Måttlig Åmänningen Måttlig Måttlig Kiselalgen Rhizosolenia eriensis från Saxen, augusti 211. Medins Biologi AB. 9

10 Påväxt-/kiselalger Kiselalger är ofta den dominerande gruppen i påväxtalgsamhället. Begreppet påväxtalger innefattar de alger som sitter fast på eller lever i direkt anslutning till olika substrat (t.ex. stenar och vattenväxter) i sjöar och vattendrag. Eftersom de flesta kiselalger har specifika krav på levnadsmiljö är de mycket bra indikatorer på vattenkvaliteten. Små förändringar kan göra att vissa arter ökar i antal, medan andra försvinner. Kiselalger undersöktes vid två provpunkter i Kolbäcksån vid Trångfors och Strömsholm. Statusklassningen med avseende på påverkan av näringsämnen och lättnedbrytbar organisk förorening visade på hög status vid Trångfors och måttlig status vid Strömsholm. Båda provpunkterna visade alkaliska förhållanden. Kiselalgen Gomphonema parvulum var. parvulum är föroreningstolerant och var vanlig i Kolbäcksån vid Strömsholm år 211. Medins Biologi AB. Bottenfauna Statusklassningen av sjöarna i Kolbäcksåns avrinningsområde med avseende på bottenfaunan visade på generellt god till hög status på de flesta stationer. Till undantagen hörde Saxen, Bysjön, Stora Aspen, Trätten och Östersjön, där bottenfaunan bedömdes vara påverkad av surhet, eutrofiering och/eller miljögifter. I Saxens djupbotten var bottenfaunasamhället utarmat och riktigt känsliga taxa med avseende på syre- och näringsämneskrav saknades. Även i strandzonen var bottenfaunan förhållandevis art- och individfattig och visade en svag påverkan av surhet. Denna påverkan bedömdes dock inte ensamt kunna förklara den skada på bottenfaunasamhället som observerades. Sammantaget bedömdes därför statusen med avseende på annan påverkan som måttlig. Saxen är belastad av tungmetaller vilket skulle kunna förklara den observerade påverkan. I Bysjöns strandzon påträffades också en utarmad bottenfauna, med låga indexvärden och tätheter. Nattsländelarv av släktet Phryganea Medins Biologi AB. 1

11 Även proverna från djuphålan och mellan stranden och djuphålan uppvisade ett något motsägelsefullt bottenfaunasamhälle. Orsaken till detta har inte gått att bestämma, varför statusbedömningen med hjälp av bottenfaunan var något osäker. I Stora Aspens profundalprover saknades eutrofikänsliga arter, och den mot låga syrehalter tåliga tofsmyggan Chaoborus flavicans påträffades. Detta indikerade måttligt näringsrika förhållanden med syreproblem i djuphålan, och status med avseende på eutrofiering bedömdes därmed som måttlig. Dagsländelarv Ephemera vulgata. I Trätten indikerade bottenfaunan näringsrika förhållanden och en otillfredsställande status med avseende på eutrofiering. Förekomsten av förhållandevis syrekrävande taxa visade på måttligt syrerika förhållanden, men sannolikt uppstår åtminstone periodvis låga syrehalter i de djupare delarna av sjön. I Östersjöns sublitoralprover påträffades missbildade fjädermygglarver, vilket kan indikera en påverkan av miljögifter. Missbildningsfrekvensen var ca 5 % och bedömdes som måttligt hög. Samtidigt noterades olja på djuren samt både olja och oljelukt när proverna hanterades på laboratoriet. Status med avseende på annan påverkan bedömdes därför som måttlig. Expertbedömning av status med avseende på surhet, eutrofiering, hydromorfologisk påverkan, annan påverkan samt naturvärden med hjälp av bottenfauna i Kolbäcksåns sjöars litoralzon år 211 Expertbedömningar Surhets- Status map Status map hydro- Status map Natur- Lokal klass eutrofiering morfologisk påverkan annan påverkan värden 11. Bysjön, litoral Måttligt surt God ög Måttlig i övrigt 12. Saxen, litoral Måttligt surt ög ög Måttlig i övrigt 13. Väsman, litoral Nära neutralt ög ög ög i övrigt 14. Övre illen, litoral Nära neutralt ög ög ög i övrigt 15. aggen, litoral Nära neutralt ög ög God i övrigt 16. Norra Barken, litoral Nära neutralt ög ög ög i övrigt 17. Södra Barken, litoral Nära neutralt ög ög ög höga 18. Stora Aspen, litoral Nära neutralt ög ög ög höga 2. Åmänningen, litoral Nära neutralt ög ög ög höga 21. Östersjön, litoral Nära neutralt ög ög ög höga 11

12 Badvattenkvalitet Sedan år 28 tillämpas det så kallade badvattendirektivet (26/7/EG) i svensk lagstiftning som kräver att medlemsstaterna i EU övervakar vattenkvaliteten på badplatser med mer än i snitt 2 badande per dag under badsäsongen. Provtagning sker tre till fyra gånger under badsäsongen och rapporteras via Badplatsen ( Längs Kolbäcksån finns två stycken EU-bad, belägna i Ludvika kommun. Resultat från årets badvattenprovtagning, baserat på fyra provtagningar, visade på bra kvalitet vid Skuthamn (Väsman) samt utmärkt kvalitet vid Jägarnäs (aggen). Provpunkt Trångfors. Foto Reijo Nygård, ALcontrol AB. Uppdragsgivare: Kolbäcksåns vattenförbund Kontaktperson: Carina Rosendal, Surahammars kommun Tel: E-post: carina.rosendal@surahammar.se Utförare: ALcontrol AB Projektansvarig / kontaktperson: Elisabet ilding Tel: E-post: elisabet.hilding@alcontrol.se Rapportskrivare: Susanne olmström Kvalitetsgranskning: Elisabet ilding Omslagsfoto: Strömsholm, provpunkt 1 (foto Reijo Nygård, ALcontrol AB) 12