Lidingö stad. Sammanställning av mätdata, status och utveckling i Stockbysjön. Stockholm

Transkript

1 Lidingö stad Sammanställning av mätdata, status och utveckling i Stockbysjön Stockholm

2 Sammanställning av mätdata, status och utveckling i Stockbysjön. Datum med regressionsanalys Uppdragsnummer Utgåva/Status Första versionen Framsida: Flygbild över Stockbysjön. Sofia Åkerman Sofia Åkerman Anders Attelind Uppdragsledare Handläggare Granskare Ramböll Sverige AB Box 17009, Krukmakargatan Stockholm Telefon Fax Organisationsnummer

3 o:\sto2\sva\2013\ \3_arbetsmapp\stockbysjön\stockby mätdata status regression.docx Innehållsförteckning 1. Syfte Bakgrund Om Stockbysjön Dagvattenrening Provtagningar Kemiska och fysikaliska Sediment Bottenfauna Vattenvegetation, makrofyter Vattenförvaltningen Bedömningsgrunder Ljusförhållanden Surhet Temperatur och syre Näringsstatus Totalfosfor Totalkväve Regressionsanalys av näringsämnen i ytvattnet Fosfor Kväve Sedimentprovtagning Bottenfauna Vattenvegetation, makrofyter Slutsatser Referenser Muntliga och E-post Bilagor 1. Mätdata i Stockbysjön yta från Lidingö stad. 2. Mätdata i Stockbysjön botten från Lidingö stad. i Kottlasjöns status, uppdatering.

4 1. Syfte Lidingö stad har gett Ramböll i uppdrag att sammanställa befintlig mätdata över Stockbysjön på Lidingö. Syftet är att få en bild över sjöns nuvarande status samt hur den har utvecklats under de senaste åren. 2. Bakgrund 2.1 Om Stockbysjön Stockbysjön ligger på södra Lidingö och har en sjöyta på cirka 2,4 hektar (0,024 km 2 ), se figur 1. Stockbysjön avrinner via Stockbyån till Kottlasjön, vilken är Lidingös största sjö med en sjöyta på cirka 25 hektar. Kottlasjöns utlopp är i den sydligaste viken, se figur 1, och efter en rinnsträcka når vattnet Lilla Värtan. Stockbysjön och området närmast sjön ingår i Långängen Elfviks naturreservat, området innanför streckad linje i figur 1. Runt om sjön finns det angränsande våtmarker och området har fågelskydd. Stockbysjön används i princip inte som badsjö på grund av att den är så grund och svårtillgänglig. I den norra delen av sjön finns en brygga, se figur 3. Vid den östra stranden finns det några villor. Norr om sjön ligger Stockby industriområde som består av småindustrier, hantverkare och en återvinningsanläggning. Figur 1: Karta över Stockbysjön, Kottlasjön samt delar av dess omgivning. Källa: Lidingö stad av 14

5 Tillrinningsområdet till Kottlasjön är cirka 230 hektar (ha) och av det utgör tillrinningen till Stockbysjön 80 ha, SWECO VBB VIAK Stockbysjöns tillrinningsområde bestod 2002 av 44 % (35 ha) skog, 15 % (12 ha) industrier, 13 % (10 ha) radhus, 9 % (7 ha) villor, 9 % (7,3 ha) ängsmark, 5 % (4,3 ha) jordbruk, 3 % (2 ha) våtmark och 2 % (1 ha) övrig mark, SWECO VBB VIAK Stockbysjön är som djupast cirka 2 meter, större delen av sjön är endast 1 meter djup vilket innebär att sjön är mycket grund, se figur 2. Figur 2: Ungefärlig djupkurva för Stockbysjön och provtagningspunkt markerad med Dagvattenrening För att rena dagvattnet från Stockby industriområde anlades 2005 två dammar med oljeavskiljare norr om Stockbysjön, se figur 3. Anläggningen består av en fördamm, oljeavskiljare, ytterligare damm och därefter spridning över en befintlig våtmark innan vattnet når Stockbysjön. Till anläggningen kommer dagvatten från 39 hektar, SWECO VBB VIAK Ett viktigt syfte med dammarna är att undvika att eventuella utsläpp från industriområdet når Stockbysjön. En uppföljning av dagvattendammarnas funktion är planerad. 2 av 14

6 Figur 3: Flygbild över Stockbysjön med dagvattendammar. Källa: Provtagningar Kemiska och fysikaliska Den första registrerade provtagningen är från 1974 då ett ytvattenprov togs. Efter 1979 har Lidingö stad genomfört provtagningar av vattnet i sjön cirka två gånger om året, se i bilaga 1 och 2 där alla analys resultat finns med. Mellan 1994 och 1998 samt mellan 2003 och 2005 var det uppehåll i provtagningen. Oftast har två prov tagits i mitten av sjön vid sjöns djupaste punkt, se figur 2, ett vid ytan och ett strax ovanför botten på ca 2 meters djup. Vid cirka en tredjedel av provtagningstillfällen har endast ett ytvattenprov tagits. Under 2012 och 2013 har det berott på att det inte har varit möjligt att komma ned till sjön med båt och prov har då tagits från bryggan i den norra delen av sjön, se figur 3. Parametrarna som analyseras är: Temperatur i vattnet, siktdjup, COD, TOC, BOD, totalfosfor, fosfatfosfor, total-kväve, ammoniumkväve, nitratkväve, nitritkväve, syre, alkalinitet, ph, färg, turbiditet och konduktivitet. De parametrar som är fetmarkerade kommer att beskrivas ytterligare i denna rapport Sediment Prover har tagits på sedimentet på fyra platser i Stockbysjön i augusti Metaller och organiska ämnen har analyserats Bottenfauna Bottenfaunaprovtagning genomfördes oktober 2012 i Stockbysjön av Naturvårdskonsult Calluna AB på uppdrag av Lidingö stad. Prover togs i litoralen (strandzonen) i anslutning till en brygga i den norra delen av sjön, se figur 3. 3 av 14

7 Sublitoralen (den strandnära grundzonen) provtogs på cirka 2 meters djup i den västra delen och på cirka 1 meters djup vid samma bygga där litoral provet togs. Sjön var inte tillräckligt djup för att ta profundal prov Vattenvegetation, makrofyter I augusti 2011 undersöktes vattenvegetationen genom snorkling av Jerker Idestam Almquist, Lidingö stad. 2.3 Vattenförvaltningen I Sverige pågår ett arbete inom vattenförvaltningen med målet att alla vatten i landet ska ha god status. Större sjöar (yta >1 km 2 ) statusklassas, Stockbysjön och Kottlasjön är alltså för små för att omfattas av klassningen men finns med i Vattenförvaltningens databas, VISS (Vatteninformationssystem Sverige, Bedömningsgrunder Sedan 2007 finns nya bedömningsgrunder för statusklassning av vatten, Naturvårdsverket Dessa kräver generellt mer bakgrundsdata än vad som finns för Stockbysjön för att kunna användas. Bedömningen av status ska göras främst från biologiska parametrar, vilket endast delvis finns. Därför har de tidigare bedömningsgrunderna Naturvårdsverket 1999 använts vid klassning av Stockbysjön. Den klassningen är en femgradig skala där 1 generellt är bäst och 5 är sämst. För bottenfauna har de nya bedömningsgrunderna använts. 3. Ljusförhållanden Siktdjup ger information om vattnets färg och grumlighet. Siktdjupet i Stockbysjön är vid alla mätningar utom en över 1 meter och även upp emot 2 meter, se diagram 1. I och med att sjön endast är 2 meter djup går det inte att mäta upp ett större siktdjup vilket innebär att siktdjupet kan vara ännu större. Det genomsnittliga siktdjupet är i nuläget drygt 1,5 meter vilket klassas som litet siktdjup 4 av 5 enligt bedömningsgrunderna. Under den tid som provtagningen har pågått har siktdjupet ökat något, vilket framgår av den inritade trendlinjen i diagram 1. Siktdjup saknas för de senaste åren då enbart ytvatten provtagits vid bryggan. Utifrån bedömningsgrunderna för miljökvalitet bedöms vattnet som måttligt färgat, vilket motsvarar klass 3 på en femgradig skala. Vattnets grumlighet varierar mellan svagt grumligt vatten till starkt grumligt vatten, skala 2-5. Färgens variation kan sannolikt ha en koppling till utläckage av humusämnen från omkringliggande skogsmark i samband med nederbörd. Grumligheten och färgen på vattnet samvarierar till delar vilket ytterligare stärker misstanken om att förhöjda halter uppmäts främst i samband med perioder med en större tillrinning till sjön. 4 av 14

8 meter Diagram 1: Siktdjup i Stockbysjön från 1981 till Surhet I Stockbysjön är ph mellan 6,7-8 vilket är klass 1, nära neutralt som är ph 7. Sjön har en mycket god buffertkapacitet mot försurning. Dessa värden har varit långt över gränsen för bedömningen mycket god buffertkapacitet vid samtliga provtagningstillfällen där alkalinitet har analyserats under hela perioden. 5. Temperatur och syre Temperaturen i yt- och bottenvattnet är oftast samma, se diagram 2. De skiljer sig något under vintern då temperaturen är lite högre i bottenvattnet, vilket beror på att vid fyra grader har vatten sin högsta densitet, ytvattnet är kallare och ibland fruset. I och med att sjön är så grund finns det ingen skiktning i den då den blandas om kontinuerligt genom bl.a. den vattenrörelse som skapas av vind och vågor. 5 av 14

9 Botten Yta Diagram 2: Temperaturen angiven i grader Celsius i yt- och bottenvattnet i Stockbysjön. Stockbysjöns bottenvatten är vid cirka sex tillfällen nästan syrefritt med halter under 1 mg/l, klass 5 av 5, se diagram 3. Vid låga syrehalter i bottenvattnet frigörs fosfor från bottensedimentet och återgår till vattenfasen, så kallad internbelastning. Låga syrehalter i Stockbysjöns bottenvatten förekommer vid provtagningarna i april och februari vilket tyder på att det sker när det är is på sjön och den inte blandas runt. De längre vintrarna som inträffade kan vara en del av orsaken till syrebrist även i sjöns ytvatten då isen under dessa år sannolikt låg betydligt längre än vad som varit fallet övriga år. I ytvattnet är det under sommaren ofta höga halter av syre då växtplankton producerar mycket syre, halter över 7 mg/l är syrerikt, klass 1. Den fosforn som finns inlagrad i bottensedimentet har tillförts sjön under en lång tid tillbaka. När det nästan inte finns något syre i bottenvattnet är det oftast höga halter av fosfor i bottenvattnet, vilket tyder på att det sker en liten internbelastning i Stockbysjön. Detta sker oftast på vintern eller tidig vår. 6 av 14

10 mg/l Botten Yta Diagram 3: Syrehalterna i yt- och bottenvattnet i Stockbysjön. Halter under 1 mg/l räknas som syrefritt eller nästan syrefritt, 1-3 mg/l är syrefattigt tillstånd och > 7 mg/l är syrerikt. TOC (totalmängd organiskt kol) ger information om halten av organiska ämnen i vattnet. TOC halten ligger i intervallet 5-15 mg/l för näringsrika sjöar. I Stockbysjön ligger halten inom intervallet 5-13 mg/l vilket bedöms som måttligt hög halt det vill säga klass tre av fem. COD (kemisk syreförbrukning) ger information om halten av organiska ämnen och vissa oorganiska ämnen som järn och ammonium. Även COD bedömdes som måttligt hög halt d.v.s. klass tre av fem. Höga halter av organiskt material resulterar i en stor syreförbrukning i sjöns bottenvatten då detta ska brytas ner samtidigt som volymen vatten i sjön är förhållandevis liten. Att sjön är så pass grund innebär också att det blir en relativt stor andel av sjöns vatten som är fruset under perioden med is vintertid vilket innebär att det finns en mindre volym vatten att ta syre ifrån. Detta är sannolikt stora delar av orsaken till den förekommande syrebristen trots att sjön är väl omblandad under stora delar av året och grund med ingen egentlig djuphåla. 7 av 14

11 ug/l 6. Näringsstatus Fosfor och kväve är de viktigaste näringsämnena i naturen. De mäts som den totala mängden och i olika lösta fraktioner. Förekomsten av de lösta, oorganiska fraktionerna fosfatfosfor och ammoniumkväve tillsammans med nitrat är de av näringsämnena som främst begränsar tillväxten av bl.a. växtplankton. 6.1 Totalfosfor Vid totalt fyra provtagningar under åren 2000, 2006 och 2007 har fosfor analyserats med för låg upplösning vilket har medfört att de punkterna inte finns med i diagram 4. (För totalfosfor har angetts <100 µg/l och för fosfatfosfor <0,03 mg/l). Dessa värden har tagits bort ur diagrammen i och med att de inte är representativa. I februari 2011 är halten av totalfosfor i ytvattnet 190 µg/l, vilket motsvarar en extremt hög halt av fosfor, klass 5 av bedömningsgrunderna. Vad denna höga halt beror på är i nuläget inte känt. Medelvärdet för totalfosforhalten under 3 år i ytvattnet är efter år 2000 runt 30 µg/l vilket enligt bedömningsgrunderna innebär att det ligger inom höga halter, vilket motsvarar klass 3 på en femgradig skala. Värdena på totalfosfor är spridda och det saknas analyser från ett tiotal år mellan vilket gör det svårbedömt. Sedan provtagningen påbörjades har dock fosforhalterna minskat något enligt trendlinjen i diagram 4, se vidare avsnitt 6: Diagram 4: Totalfosforhalterna i ytvattnet i Stockbysjön. 8 av 14

12 ug/l Vid cirka sex provtagningstillfällen har det varit syrefritt eller syrefattigt tillstånd i bottenvattnet, se diagram 3, vilket har medfört höga halter av fosfor i bottenvattnet. Fosfor halterna har då varit över 100 ug/l och som mest 150 ug/l, se diagram 5, vilket troligen beror på ett utläckage av fosfor från sedimentet på grund av låga syrehalter. Vid några tillfällen har det varit höga fosforhalter utan att vara låga syrehalter. Utläckaget av fosfor är betydligt större i Kottlasjön där fosforhalterna i bottenvattnet vid ett minst ett tiotal tillfällen varit högre än det och som mest över 1000 ug/l vilket beror på betydligt sämre syreförhållanden i Kottlasjön, Ramböll Stockbysjön är så grund att det endast i undantagsfall sker en tydlig skiktning vilket ofta är en förutsättning för syrefriaförhållanden. Dessa kan dock uppstå vintertid när det är is på vattnet och det samtidigt sker en tillräckligt stor nedbrytning av organsikt material på botten vilken förbrukar bottenvattnets syreinnehåll Yta Botten Diagram 5: Totalfosforhalterna i yt- och bottenvattnet för Stockbysjön. Som medelvärde utifrån hittills utförd provtagning utgörs ca 30 % av fosforhalten i sjöns ytvatten av växttillgängligt fosfatfosfor. Andelen fosfatfosfor utav den totala fosforhalten är relativt jämnt fördelad under året vilket tyder på att den tillförsel av fosfor som sker till ytvattnet i sjön överstiger det som förbrukas av växtligheten då förrådet av växttillgänglig fosfatfosfor inte varit helt uttömt vid något provtagningstillfälle. 9 av 14

13 mg/l 6.2 Totalkväve Medelhalten av kväve är runt 1 mg/l, höga halter enligt bedömningsgrunderna vilket motsvarar 3 på en femgradig skala. Kväve i ytvattnet visar en svagt avtagande trend, se diagram 6 och vidare avsnitt 6: Diagram 6: Total kvävehalterna i ytvattnet i Stockbysjön. Kväve-/fosforkvoten beskriver den relativa betydelsen av dessa ämnen för primärproduktionen i sjön samt potentialen för en eventuell massutveckling av blågrönalger. I Stockbysjön har kvoten vid flertalet provtagningar varit mellan vilket bedöms som kväve-fosforbalans dvs. klass 2 på en femgradig skala. Det innebär därmed att en liten risk för massutveckling av blågrönalger förelegat under perioden. 6.3 Regressionsanalys av näringsämnen i ytvattnet Det har för att se om det finns något statistiskt samband som bekräftar en nedåtgående trend utförts en regressionsanalys i juni 2014 av näringsämneshalterna i ytvattnet i Stockbysjön. Detta har utförts för att försöka fastställa om det går att statistiskt bestämma hur näringsämneshalten i vattnet utvecklas Fosfor Fosforhalten i Stockbysjöns ytvatten kan upplevas relativt stabil. Om resultatet från samtliga provtagningar sedan 1974 studeras d.v.s. 36 stycken har fosforhalten varit < 100 µg/l vid samtliga tillfällen utom 5 st varav alla utom ett inträffade i slutet av 70 och början av 80-talet förutom den höga halt som uppmättes i februari Den höga fosforhalten våren 2011 berodde sannolikt på den syrebrist som rådde i sjön i samband med detta provtagningstillfälle vilket 10 av 14

14 fått till följd att halten sannolikt beror på internbelastning i sjön. Därmed behandlas inte de förhöjda halterna som sk. outliers eller analysfel då det kan finnas naturlig förklaring till dessa haltskillnader. Utifrån den ANOVA och de statistiska data som fås fram vid regression kan vi se om det är en avtagande eller ökande trend beträffande näringsämnen i sjön och hur säkert detta antagande är, se diagram 4 och tabell 1. Tabell 1: Enkel statistik från regressionsanalysen av fosforhalten i ytvattnet i Stockbysjön. Regressions Statistik R² 0,10 Justerat R² 0,07 Standardavvikelse 39 Antal observationer 36 Som framgår av beräkningarna så innebär den stora variation i uppmätta halter i vattnet att det inte föreligger något starkt statistiskt samband till att halten minskar även om det kan tyckas så efter vad trendlinjens lutning indikerar. Av den regressionsanalys som utförts är det ett väldigt svagt samband för en minskande trend även om determinationskoefficienten R² är högst för fosforhalten i Stockbysjön. Tittar man på den senaste provtagningsperioden med regelbunden provtagning från 2008 till 2013 finns det överhuvudtaget inget statistiskt samband beträffande minskande näringsämneshalter Kväve En liknande analys som utfördes för fosfor i ytvattnet har även utförts för kvävehalten. Även om kvävehalten i ett sötvatten spelar mindre roll i övergödningssammanhang kan det ändå vara intressant att se om man kan se någon trend beträffande halten, se diagram 6 och tabell 2. Tabell 2. Enkel statistik från regressionsanalysen av kvävehalten i Stockbysjön. Regressions Statistik R² 0,019 Justerat R² -0,007 Standardavvikelse 0,248 Antal observationer 40 Om sambandet för fosforhalten är svagt så är sambandet att det skulle vara en trend mot lägre kvävehalter i ytvattnet än svagare vilket innebär att det statistiskt sett inte sker någon minskning av kvävehalten i Stockbysjön. 11 av 14

15 7. Sedimentprovtagning Resultatet av sedimentprovtagningen 2010 visar att båda sjöarna är påverkade av mänsklig verksamhet. Det är något högre halter av metaller i Stockbysjön än i Kottlasjön (Lidingö stad 2010). Vilket troligen beror på att inom Stockbysjöns avrinningsområde finns Stockby industriområde. Stockbysjön fungerar därmed som en fälla för metaller och andra föroreningar vilket innebär att de inte når Kottlasjön. Vid den sydvästra stranden av Stockbysjön låg fram till 60-talet Törnes fyrverkerifabrik från vilken säkerligen en del föroreningar, bland annat metaller läckte ut vilket kan vara en bidragande orsak till höga metallhalter i sjön. 8. Bottenfauna Resultatet från bottenfauna undersökningen 2012 visar att i litoralzonen, strandzonen, fanns 37 olika taxa (arter) och den numerärt dominerande taxan var en dagslända (Cloëon dipterum 55%) och fjädermygglarver 21 %. Det medför att sjön har en måttligt hög till hög artrikedom (diversitet) samt ett högt naturvärde tack vare förekomsten av två relativt ovanliga arter, ribb skivsnäcka (Gyraulus crista) och nattsländan (Trichostegia minor). Det är ingen eller en obetydlig påverkan från försurning på bottenfaunasamhället i och med att flera arter som är försurningskänsliga påträffades, dagsländor och snäckor. Resultatet från proverna i sublitoralen, den strandnära grundzonen, visar att det fanns totalt 25 olika taxa (arter). I proverna från den västra och djupare delen av sjön, 2 meter, fanns det färre antal taxa än vid bryggan. Vid båda proverna dominerade fjädermygglarver, vilka tål låga syrehalter. Men på båda platserna fanns även snäckor, kräftdjur och dagsländor som är känsliga för låga syrehalter vilket indikerar goda syreförhållanden och att den organiska belastningen är måttlig. Sedimentet vid provtagning bestod av grå porös gyttja och ingen svavellukt kändes. Den ekologiska statusen för Stockbysjön är god med avseende på bottenfauna. Källa för hela stycket är Calluna AB Vattenvegetation, makrofyter Resultatet av inventeringen av vattenväxter 2011 är inte sammanställd. Det finns dock en artlista som visar att botten på Stockbysjön till stor del är täckt av kransalgen Uddslinke Nitella mucronata. Den är rödlistad och klassad som nära hotad NT vilket motsvarar 2 på en 6 gradig skala där 1 är Livskraftig och 6 Nationellt utdöd. Uddslinke förekommer i mesotroft till svagt eutroft (näringsrikt) vatten, ArtDatabaknen SLU. Uddslinke tål eutrofa förhållanden betydligt bättre än andra kransalger men lokalen bör skyddas mot ytterligare eutrofiering för att inte uddslinken skall försvinna. Andra växter som förekom var bland annat Hornsärv, Gul och Vit näckros, Trubbnate, Gäddnate, Kransslinga, Igelknopp, andmat och några mossor. 12 av 14

16 10. Slutsatser De viktigaste näringsämnena kväve och fosfor visar en svagt avtagande trend i Stockbysjön sett till trendlinje. Utförd regressionsanalys visar dock att det statistiskt sett inte finns något starkt samband mot minskande näringsämneshalter vare sig för fosfor eller kväve. Detta beror på den stora variation i uppmätt halt som förekommer. I nuläget går det inte att utläsa någon tydlig minskning av näringstillförseln till Stockbysjön efter den utbyggda dagvattendammen. Troligen är det främst föroreningar i form av metaller och organiska ämnen som kommer från industriområdet och renas i dammen, vilket inte har mätts i denna provtagning. Dammens funktion planeras att undersökas och dess partikelavskiljande funktion säkerställas. Den förhöjda grumlighet som då och då uppmäts i sjön vilket tyder på ett direkt utsläpp av uppgrumlat material alternativt dagvatten till sjön borde åtgärdas. Bottenfauna undersökningen visar på en god status i sjön. Den visar även på goda syreförhållanden i den djupare delen av sjön vilket inte helt överensstämmer med den kemiska provtagningen där syrebrist regelbundet har uppmätts i bottenvattnet. Det färre antalet arter i sublitoralen i den djupaste delen av sjön kan trots allt vara en indikation på tidvis ansträngda förhållanden i denna del av sjön. För att kunna göra en bedömning av statusen i sjön enligt de nya bedömningsgrunderna måste absorbansen på 420 nm läsas av för Stockbysjöns vatten. Det är rekommenderat att göra det vid nästa provtagningstillfälle. Det skulle även vara bra om klorofyllanalys lades till vid den årliga analysen i augusti för att på detta sätt följa om det förekommer massförekomster av växtplankton. Ett enkelt första alternativ till regelrätt analys av växtplankton. 13 av 14

17 11. Referenser ArtDatabanken SLU , Irmgard Blindow Calluna AB 2012, Bottenfauna i Stockbysjön och Kottlasjön, Lidingö. Lidingö stad 2006, Långängen-Elfvik naturreservat, Lidingö MSK 2006:167 Lidingö stad 2010, Utvärdering av sedimentprover i Kottlasjön-Stockbysjön Naturvårdsverket, Bedömningsgrunder för miljökvalitet, sjöar och vattendrag, Rapport Naturvårdsverket 2007, Status, potential och kvalitetskrav för sjöar, vattendrag, kustvatten och vatten i övergångszon. En handbok om hur kvalitetskrav i ytvattenförekomster kan bestämmas och följas upp. Handbok 2007:4. Mätdata från Lidingö stad, se bilaga 1. Ramböll 2013, Sammanställning av mätdata, status och utveckling i Kottlasjön, Lidingö stad SWECO VBB VIAK Kartläggning av föroreningsutsläpp med dagvatten till recipienter i Lidingö Stad Muntliga och E-post Jerker Idenstam Almquist, kommunekolog i Lidingö stad. 14 av 14