Sedimentundersökning i Lindöfjärden, Malmfjärden och Fredrikskanskanalen i Kalmar kommun, december 2011

Transkript

1 Institutionen för biologi och miljövetenskap Sedimentundersökning i Lindöfjärden, Malmfjärden och Fredrikskanskanalen i Kalmar kommun, december 2011 Jonas Nilsson Februari 2013 ISSN Rapport 2013:5

2 Sedimentundersökning i Lindöfjärden, Malmfjärden och Fredrikskanskanalen i Kalmar kommun, december 2011 Analys och rapport Jonas Nilsson Fältarbete Jonas Nilsson Stefan Tobiasson På uppdrag av Kalmar kommun Granskad av Susanna Andersson Foto Roland Engkvist Kalmar, februari 2012

3 Sammanfattning Inför en eventuell muddring av Malmfjärden i centrala Kalmar genomfördes en kartläggning av sedimentets innehåll av tungmetaller inklusive kvicksilver samt ett antal organiska föreningar. Undersökningen utfördes på totalt 15 platser i Lindöfjärden, Malmfjärden och Fredrikskanskanalen. En analys av sedimentets föroreningsnivå gjordes sedan på sex av dessa stationer. Undersökningen visar att det lösa sedimentets mäktighet varierar mellan 45 och 90 cm, och att det utgörs av en lergyttja med en organisk halt på ungefär 14 %. Halterna av flera tungmetaller som t ex bly, kadmium, koppar och zink samt av vissa organiska ämnen som t ex PAH var höga eller mycket höga. Högst föroreningsnivå hade sedimentet i området mellan Lindö och Fredrikskans och i Fredrikskanskanalen. Inledning De styrande politikerna i Kalmar kommun har en framtidsvision till 2020 om ett badbart Malmfjärden i centrala Kalmar. För att kunna förverkliga denna vision måste det lösa sedimentet eventuellt muddras bort. På uppdrag av Kalmar kommun genomförde kustvattengruppen vid Linnéuniversitet en kartläggning av sedimentets beskaffenhet och föroreningsnivå. Metodik Sedimentprov togs på 12 stationer i Malmfjärden, två stationer i Lindöfjärden och en station i Fredrikskanskanalen (figur 1). Provtagningen genomfördes den 5 och 6 december 2011 av Jonas Nilsson och Stefan Tobiasson. Alla stationer positionsbestämdes med DGPS (Garmin GPSmap 276c) i WGS84-format med ca 2 meters noggrannhet. Djupet bestämdes med handlod. Ostörda sedimentproppar samlades in med ett plexiglasrör (Plexiglas Xt; längd 2 meter, diame- Rådma sed2 sed3 gatan Borgmästaregatan Hantverkaregatan Gröndalsvägen Lindöfjärden Tolvmannag Kämnärsgatan Fogdegatan Magistratsgatan Lindövägen Lindö 2648 Rappegatan Öhnellsgatan Baggens- Sparregatan Bjelke- Domaregatan sed Ängöleden gatan Axel gata gatan Lindölunds- S:ta Gertruds gata Jutegatan Extra Sjögången Varvsga Wernskjölds- MF3 Skyttegatan Trädgårdsgatan Fredrikskans Malmfjärden gatan Strandgatan MF1V Fabriks- Figur 1 gatan Norra vägen Södra Malmg Malmbrog sed4 Norra Kanalgatan Fredrikskanskanalen Södra Kanalgatan Stationer för sedimentundersökningar i Lindöfjärden, Malmfjärden och Fredrikskanskanalen. Provtagningen utfördes 5-6 december

4 Tabell 1 Medelhalten av bly, kadmium, koppar, krom, nickel och zink i sediment från Malmfjärden och Fredrikskanskanalen; 1993, 1996 och Avvikelseklassning är utförd enligt angivna bedömningsgrunder (Naturvårdsverket 1999). M=Malmfjärden; F=Fredrikskanskanalen. Alla halter i mg/kg TS. Område och år M2011 M1996 M2011 M1993 F2011 F1993 nivå 0-90 cm 0-90 cm 0-2 cm 0-2 cm 0-2 cm 0-2 cm Bly Kadmium 1,5 0,86 1,9 2 1,1 1,9 Koppar Krom Nickel Zink Gf % 14 13, , , mg/kg TS Zink Ingen avvikelse Liten avvikelse Tydlig avvikelse Stor avvikelse Mycket stor avvikelse cm 0-30 cm cm cm 150 mg/kg TS Bly Bly 100 mg/kg TS Koppar cm 0-30 cm cm cm 0-2 cm 0-30 cm cm cm 5,0 mg/kg TS Kadmium 0,50 mg/kg TS Kvicksilver 4,0 0,40 3,0 0,30 2,0 0,20 1,0 0,10 0,0 0, cm 0-30 cm cm cm 0-2 cm 0-30 cm cm cm Figur 2 Halten av zink, bly, kadmium, koppar och kvicksilver i sediment från Malmfjärden, december Medelvärde (± SD) för samtliga undersökta stationer och nivåer. Avvikelseklassning är utförd enligt angivna bedömningsgrunder (Naturvårdsverket 1999). 2

5 ter 85 mm) som trycktes ner i sedimentet med handkraft från en stillaliggande båt. Efter att röret tryckts ner i sedimentet sattes ett lock i övre delen av röret, vilket bildar ett undertryck som gör att sedimentet stannar kvar när röret dras upp igen. Precis innan provtagaren bröt vattenytan sattes en pistong (längd 2 m) i rörets nedre del för att förhindra sediment från att glida ut. Uppe i båten trycktes sedan pistongen in i röret tills sedimentet befann sig i ovankant på provtagaren. Därefter togs sedimentprover på önskade nivåer (0-2 cm, 0-30 cm, cm och cm) genom att trycka ut sedimentet med pistongen. På varje station togs sammanlagt fem proppar. På samtliga stationer och nivåer analyserades sedimentets vattenhalt och mängd organiskt material. Detta gjordes på Linnéuniversitetet i Kalmar. Prover från sex av de sammanlagt 15 undersökta stationerna skickades till Eurofins för analys av tungmetaller och organiska miljögifter. Vid utvärderingen av analysresultaten gjordes jämförelser med angivna förindustriella jämförvärden (Naturvårdsverket 1999) samt med resultat från tidigare provtagningar i området (Nilsson & Persson 1994; Tobiasson 1997). Resultat I Lindöfjärden var sedimentet ungefär 65 cm djupt och bestod av en väloxiderad lergyttja. Halten organiskt material varierade mellan % i ytsedimentet (0-2 cm) och % i den understa nivån (30-60 cm). I Malmfjärden var sedimentet cm djupt och bestod av en relativt väloxiderad lergyttja. Halten organiskt material varierade mellan % i ytan (0-2 cm), 6-16 % (30-60 cm) och 6-18 % i den understa nivån (60-90 cm). På grund av en högre inblandning av sand i den understa nivån på stationerna 2648 och MF1 låg mängden organiskt material omkring 6 %. I Fredrikskanskanalen var sedimentet 45 cm djupt. Halten organiskt material var 17 % i ytan och 19 % i den understa nivån. Sedimentet bestod av en mörk, dåligt oxiderad lergyttja med en tydlig lukt av svavelväte (bilaga 1). Tungmetaller inkl. kvicksilver Halten av många tungmetaller avvek stort eller mycket stort från sina respektive jämförvärden (Naturvårdsverket 1999). Det gäller främst bly, kadmium, koppar och zink (figur 2; bilaga 2). Halten av dessa metaller var tydligast förhöjd i ytsedimentet, med undantag från station Extra där halterna var som högst i sedimentets djupaste delar (30-90 cm). Andra tungmetaller som t ex arsenik, kobolt, krom och nickel, förekom med ingen eller endast liten avvikelse från sina jämförvärden. Kvicksilver förekom i de flesta fall med ingen eller endast liten avvikelse från jämförvärdet. Ett undantag var station Extra där avvikelsen var mycket stor i den understa nivån. Sammantaget visar resultatet att området är måttligt till kraftigt förorenat av tungmetaller i de översta delarna av sedimentet (0-30 cm). Djupare ner är sedimentet ng/kg TS PCB 180 PCB 153 PCB 138 PCB 118 PCB 101 PCB 52 PCB 28 0 MF Sed1 Sed1 Sed1 Sed4 Sed Figur 3 Fördelningen mellan olika PCB-kongener i sediment från Malmfjärden (MF3, 2647, Sed1) och Fredrikskanskanalen (Sed4), december

6 svagt till måttligt förorenat med undantag av station Extra där sedimentet är mycket kraftigt förorenat. En sammanställning av alla analyser från provtagningen finns i bilaga 2. Vid en jämförelse med en tidigare sedimentundersökning från 1996 (Tobiasson 1997) verkar föroreningsnivån av bly, kadmium och koppar ökat något i Malmfjärden (0-90 cm), medan halterna av krom, nickel och zink är oförändrad (tabell 1). Jämför man bara det översta ytsedimentet (0-2 cm) verkar däremot föroreningsnivån vara oförändrad eller svagt förbättrad i Malmfjärden och avsevärt förbättrad i Fredrikskanskanalen jämfört med undersökningen 1993 (tabell 1). Alifater och aromater Det saknas bedömningsgrunder för alifatiska och aromatiska kolväten; ämnen som återfinns i t ex mineralolja. Halterna av både alifater och aromater låg i de flesta fall under detektionsgränsen och verkar inte utgöra något föroreningsproblem. Polyklorerade bifenyler (PCB) Summahalten för sju PCB-kongener var i de flesta fall låg, dvs under 1300 ng/kg TS (figur 3). Medelhöga halter förekom dock i ytsedimentet på station Sed1 och Sed4. Dominerande kongener var de högklorerade PCB 138, 153 och 180. Andelen lågklorerade kongener minskar i allmänhet snabbare när belastningen minskar (Bignert 1999) och förhållandet mellan olika kongener i området visar därför att det PCB som uppmätts i sedimentet sannolikt härstammar från gamla utsläpp. Nya bedömningsgrunder för PCB i sediment gör att halterna i Malmfjärden och Fredrikskanskanalen bedöms vara låga eller medelhöga. Polycykliska aromatiska kolväten (PAH) Summahalten av de vanligast förekommande 11 PAH-erna var hög eller mycket hög i ytsedimentet (0-30 cm) på samtliga stationer (figur 4). I Fredrikskanskanalen fanns den högsta summahalten. På station Sed1 var även det djupare sedimentet kraftigt förorenat, vilket skulle kunna indikera att sedimentet är omlagrat. Motsvarande mönster finns dock inte när man jämför halterna av tungmetaller och PCB. Tennorganiska föreningar Tennorganiska föreningar förekom på samtliga tre analyserade stationer (figur 5). Det saknas svenska bedömningsgrunder för tennorganiska föreningar i sediment och det är därför svårt att bedöma föroreningsnivån. Halterna på station MF3 och Sed4 är i nivå med de som finns i utsjösediment i Östersjön. Halterna på station Sed1, den station som ligger närmast båtbryggorna på Lindö, var däremot tydligt förhöjda i ytsedimentet (0-30 cm). Här var halterna sju till nio gånger högre än de som finns i utsjösediment. När tributyltenn långsamt bryts ner bildas först dibutyltenn och sedan monobutyltenn som båda är något mindre giftiga för vattenlevande organismer. Kvoten mellan TBT och DBT/MBT visar att nytillförseln är liten och att en stor del av de tennorganiska föreningarna i sedimentet härstammar från gamla utsläpp μg/kg TS Ingen halt Låg halt Medelhög halt Hög halt Mycket hög halt PAH MF3 MF3 MF Sed1 Sed1 Sed1 Sed4 Sed Figur 4 Summahalten av de vanligast förekommande 11 PAH-erna i sediment från Malmfjärden (MF3, 2647, Sed1) och Fredrikskanskanalen (Sed4), december

7 Figur 5 μg/kg TS Tributyltenn Dibutyltenn Monobutyltenn MF3 Sed1 Sed1 Sed Fördelningen mellan olika organiska tennföreningar i sediment från Malmfjärden (MF3, 2647, Sed1) och Fredrikskanskanalen (Sed4), december Referenser Bignert A Comments concerning the national Swedish contaminant monitoring programme in marine biota. Rapport från miljögiftsgruppen vid Naturhistoriska Riksmuseét. Naturvårdsverket Bedömningsgrunder för miljökvalitet - Kust och Hav. Rapport Nilsson J. & L-E Persson Sedimentundersökning i Kalmars inre vatten med bedömning av muddringseffekter. Högskolan i Kalmar. Rapport 1994:1. Tobiasson S Sedimentundersökning i Kalmars inre vatten och i Västra sjön. Högskolan i Kalmar. Rapport 97:1. Bilagor Bilaga 1. Fältobservationer på sedimentstationer i Lindöfjärden, Malmfjärden och Fredrikskanskanalen, samt analysdata på vattenhalt och glödförlust. Bilaga 2. Halter av tungmetaller och kvicksilver i sediment från Malmfjärden och Fredrikskanskanalen. Avvikelseklassning för metaller med jämförvärden är utförd enligt angivna bedömningsgrunder (Naturvårdsverket 1999). Bilaga 3. Halter av olika organiska föroreningar i sediment från Malmfjärden och Fredrikskanskanalen. Avvikelseklassning för ämnen med jämförvärden är utförd enligt angivna bedömningsgrunder (Naturvårdsverket 1999; uppdaterad version NFS 2008:1). 5

8

9 Bilaga 1. Fältobservationer på sedimentstationer i Lindöfjärden, Malmfjärden och Fredrikskanskanalen, samt analysdata på vattenhalt och glödförlust. Sedimentet på stationer markerade med fet stil är inlämnade till Eurofins för analys av tungmetaller, kvicksilver, alifater och aromater, PCB, PAH och tennorganiska föreningar. datum station antal nivåer sed.djup beskrivning kommentar Lindöfjärden sed väloxiderad lergyttja max djup Lindöfjärden sed väloxiderad lergyttja förmodligen ngn dm djupare Malmfjärden MF1V 4 75 lergyttja, sista 10 cm med sand max djup Malmfjärden MF lergyttja max djup Malmfjärden lergyttja max djup Malmfjärden lergyttja max djup Malmfjärden lergyttja max djup Malmfjärden lergyttja max djup Malmfjärden lergyttja max djup Malmfjärden lergyttja förmodligen ngn dm djupare Malmfjärden lergyttja max djup Malmfjärden lergyttja max djup Malmfjärden sed lergyttja max djup Malmfjärden Extra 4 90 lergyttja förmodligen flera dm djupare Fredrikskanskanalen sed lergyttja, mörk och dåligt oxiderad max djup station vattenhalt % glödförlust % vattenhalt % glödförlust % vattenhalt % glödförlust % vattenhalt % glödförlust % 0-2 cm 0-30 cm cm cm Sed3 81,8 14,1 74,1 13,2 73,5 14,2 Sed2 84,7 15,4 79,9 14,0 74,2 13,4 MF1V 84,1 16,8 80,9 16,9 70,4 11,1 46,5 5,7 MF3 81,4 14,0 72,7 12,7 75,3 17,4 73,3 18, ,7 14,8 76,9 13,3 71,8 14,3 65,6 10, ,4 15,2 73,9 12,5 73,2 15,8 73,2 16, ,4 17,5 78,1 14,0 85,7 16, ,9 15,9 76,6 13,5 74,1 16, ,8 14,8 72,6 15,4 71,7 13,2 69,1 9, ,4 15,1 75,6 13,1 70,8 16, ,3 16,7 75,1 11,4 53,6 5, ,8 16,2 79,3 14,0 74,8 13,4 Sed1 84,7 16,2 70,8 10,5 59,3 7,8 61,7 9,4 Extra 86,1 17,6 83,3 17,1 78,5 15,6 75,9 14,9 Sed 4 82,4 16,7 77,6 16,5 73,5 18,8 Medel 83,3 15,8 76,5 13,9 72,0 14,0 66,5 12,2

10 Bilaga 2. Halter av tungmetaller och kvicksilver i sediment från Malmfjärden och Fredrikskanskanalen. Provtagningen utfördes den 5-6 december Avvikelseklassning för metaller med jämförvärden är utförd enligt angivna bedömningsgrunder (Naturvårdsverket 1999). Station MF3 MF3 MF3 MF Provpunkt (cm) Tungmetaller inkl. kvicksilver Arsenik As (mg/kg Ts) Barium Ba (mg/kg Ts) Bly Pb (mg/kg Ts) Kadmium Cd (mg/kg Ts) 2,2 1,0 0,6 0,5 1,8 2,2 0,6 1,9 1,8 0,6 Kobolt Co (mg/kg Ts) 9,6 5,7 6,0 6,0 10,0 11,0 7,5 9,3 9,2 3,8 Koppar Cu (mg/kg Ts) Krom Cr (mg/kg Ts) Kvicksilver Hg (mg/kg Ts) 0,1 0,1 < 0,047 < 0,047 0,2 0,3 < 0,047 0,1 0,3 < 0,046 Nickel Ni (mg/kg Ts) Vanadin V (mg/kg Ts) Zink Zn (mg/kg Ts) Glödförlust % av TS 14,0 12,7 17,4 18,4 15,9 13,5 16,4 16,7 11,4 5,8 Station Sed1 Sed1 Sed1 Sed1 Extra Extra Extra Extra Sed4 Sed4 Sed4 Provpunkt (cm) Tungmetaller inkl. kvicksilver Arsenik As (mg/kg Ts) Barium Ba (mg/kg Ts) Bly Pb (mg/kg Ts) Kadmium Cd (mg/kg Ts) 1,8 1,2 0,7 0,7 1,6 2,1 2,4 3,6 1,1 1,0 0,7 Kobolt Co (mg/kg Ts) 9,5 7,4 4,5 5,2 11,0 10,0 11,0 12,0 7,2 6,8 6,6 Koppar Cu (mg/kg Ts) Krom Cr (mg/kg Ts) Kvicksilver Hg (mg/kg Ts) 0,1 0,1 0,1 < 0,047 0,1 0,1 0,2 0,4 0,1 0,1 < 0,048 Nickel Ni (mg/kg Ts) Vanadin V (mg/kg Ts) Zink Zn (mg/kg Ts) Glödförlust % av TS 16,2 10,5 7,8 9,4 17,6 17,1 15,6 14,9 16,7 16,5 18,8 Ingen avvikelse Liten avvikelse Tydlig avvikelse Stor avvikelse Mycket stor avvikelse

11 Bilaga 3. Halter av olika organiska föroreningar i sediment från Malmfjärden och Fredrikskanskanalen. Provtagningen utfördes den 5-6 december Avvikelseklassning för ämnen med jämförvärden är utförd enligt angivna bedömningsgrunder (Naturvårdsverket 1999; uppdaterad version NFS 2008:1). Station MF3 MF3 MF Sed1 Sed1 Sed1 Sed4 Sed4 Provpunkt (cm) glödförlust % av TS 12,7 17,4 18,4 13,5 11,4 5,8 10,5 7,8 9,4 16,5 18,8 Alifater och aromater Alifater >C8-C10 (mg/kg Ts) < 5,0 < 5,0 < 5,0 < 5,0 < 5,0 Alifater >C10-C12 (mg/kg Ts) < 5,0 < 5,0 < 5,0 < 5,0 < 5,0 Alifater >C12-C16 (mg/kg Ts) < 5,0 < 5,0 < 5,0 < 5,0 < 5,0 Alifater >C16-C35 (mg/kg Ts) < 10 < 10 < < 10 Aromater >C8-C10 (mg/kg Ts) < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 Aromater >C10-C16 (mg/kg Ts) < 3,0 < 3,0 < 3,0 < 3,0 < 3,0 Metylkrysener/benzo(a)antracener (mg/kg Ts) < 0,50 < 0,50 < 0,50 < 0,50 < 0,50 Metylpyren/fluorantener (mg/kg Ts) < 0,50 < 0,50 < 0,50 < 0,50 < 0,50 Aromater >C16-C35 (mg/kg Ts) < 1,0 < 1,0 < 1,0 < 1,0 < 1,0 Oljetyp () Oljetyp () * * * Ospec * Polyklorerade bifenyler PCB (7) PCB 28 (ng/kg Ts) <30 < < <30 PCB 52 (ng/kg Ts) <30 < < <30 PCB 101 (ng/kg Ts) <40 < <30 PCB 118 (ng/kg Ts) 40 < <30 PCB 138 (ng/kg Ts) 120 < <30 PCB 153 (ng/kg Ts) 150 < <30 PCB 180 (ng/kg Ts) 70 < <30 Total 7 Indicator PCB exkl LOQ (ng/kg Ts) 391 ND ND Total 7 Indicator PCB inkl. LOQ (ng/kg Ts) Polycykliska aromatiska kolväten PAH16 Naftalen (μg/kg Ts) Acenaftylen (μg/kg Ts) 109 <2,29 <2,55 21 <2, <5,23 Acenaften (μg/kg Ts) 13 <3 <2,55 4 <2,47 <5, <5,23 Fluoren (μg/kg Ts) 63 <2,3 <4,45 17 <2,47 16 <4,09 <4,43 <5,24 <5,23 Fenantren (μg/kg Ts) Antracen (μg/kg Ts) Fluoranten (μg/kg Ts) Pyren (μg/kg Ts) Benz(a)antracen (μg/kg Ts) 80 <3, Krysen (μg/kg Ts) 95 <3, Benzo(b,j)fluoranten (μg/kg Ts) Benzo(k)fluoranten (μg/kg Ts) 16 <2, <5,23 Benzo(a)pyren (μg/kg Ts) Dibenz(a,h)antracen (μg/kg Ts) <6,4 <2,29 <2,99 56 <2, <5,23 Indeno(1,2,3-cd)pyren (μg/kg Ts) Benzo(g,h,i)perylen (μg/kg Ts) Total 16 EPA-PAH exkl LOQ (μg/kg Ts) Total 16 EPA-PAH inkl LOQ (μg/kg Ts) Total 11 EPA-PAH Tennorganiska föreningar Monobutyltenn (MBT) (μg/kg Ts) 5,3 95 1,7 19 Dibutyltenn (DBT) (μg/kg Ts) 3,7 48 <1,0 11 Tributyltenn (TBT) (μg/kg Ts) 3 53 <1,0 4,1 Tetrabutyltenn (TTBT) (μg/kg Ts) <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 Monooktyltenn (MOT) (μg/kg Ts) <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 Dioktyltenn (DOT) (μg/kg Ts) <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 Tricyklohexyltenn (TCHT) (μg/kg Ts) <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 Monofenyltenn (MPhT) (μg/kg Ts) <1,0 1,6 <1,0 <1,0 Difenyltenn (DPhT) (μg/kg Ts) <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 Trifenyltenn (TPhT) (μg/kg Ts) <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 * = ej påvisad Ingen halt Låg halt Medelhög halt Hög halt Mycket hög halt

12 Kalmar Växjö Kalmar Tel Lnu.se