RAPPORT. Gusumsån, Byngaren, Strolången och Strodammen Provtagning av vatten och sediment Upprättad av: Magnus Land

Transkript

1 RAPPORT Gusumsån, Byngaren, Strolången och Strodammen Provtagning av vatten och sediment Upprättad av: Magnus Land

2 Reviderad: Handläggare: Magnus Land 2 (28)

3 Reviderad: Handläggare: Magnus Land RAPPORT Gusumsån, Byngaren, Strolången och Strodammen Provtagning av vatten och sediment Kund Valdemarsviks kommun Strömsvik Valdemarsvik Konsult WSP Environmental Stockholm-Globen Besök: Arenavägen 7 Tel: Fax: WSP Sverige AB Org nr: Styrelsens säte: Stockholm Kontaktpersoner Magnus Land magnus.land@wspgroup.se John Sternbeck john.sternbeck@wspgroup.se 3 (28)

4 Innehåll 1 INLEDNING OMRÅDESBESKRIVNING BAKGRUND OCH SYFTE METODIK PROVTAGNING AV BOTTENSEDIMENT FÖR ANALYS AV FÖRORENINGAR PROVTAGNING AV SEDIMENT FÖR VISUELL KARAKTERISERING VATTENPROVTAGNING FÄLTMÄTNINGAR OCH ÖVRIG UTRUSTNING RESULTAT FÄLTOBSERVATIONER VATTEN FÄLTOBSERVATIONER SEDIMENT ANALYSRESULTAT VATTEN ANALYSRESULTAT SEDIMENT SEKVENTIELLA EXTRAKTIONER JÄMFÖRELSER AV FÖRORENINGSINNEHÅLL MED ANDRA LIKNANDE OBJEKT SLUTSATSER OCH REKOMMENDATIONER Bilagor Bilaga 1: Bilaga 2: Bilaga 3. Bilaga 4 Bilaga 5 Fältprotokoll och fotodokumentation Sammanställning av rådata Koordinatlista för provpunkter Karta över provpunkter Analysprotokoll

5 1 Inledning I Gusums samhälle och längs Gusumsån har alltsedan 166-talet bedrivits olika verksamheter förknippade med mässingsbruk. Verksamheten har framförallt bedrivits på två områden: Gusums Bruksområde, mitt i Gusums samhälle, och Gräsdalen (1,6 km NV om Gusums Bruksområde). Gusums Bruksområde är det ursprungliga området där större delen av verksamheten var lokaliserad fram till 196-talet (bland annat tillverkning av blixtlås och vira, smältverk och rörverk). Gräsdalenanläggningen togs i bruk på 196-talet när smältverk, rörverk och skrotgård flyttades hit från bruksområdet i Gusums samhälle. Idag finns verksamhet kvar vid Gräsdalenanläggningen i form av smältning av metall (inriktat helt mot mässing). Valdemarsviks kommun driver sedan 28. Projektet syftar till att minska belastningen på människors hälsa och miljö från den tidigare bruksverksamheten. Under 28 och 29 genomfördes undersökningar och utredningar inom det gamla bruksområdet (Delprojekt Gamla Bruksområdet). Valdemarsviks kommun har nu gått vidare med de två övriga delprojekten varav det ena behandlar Gusumsån och nedströms sjösystem. I föreliggande rapport redovisas resultaten av utförda provtagningar och analyser av ytvatten och sediment under Områdesbeskrivning Gusum är beläget i Valdemarsviks kommun i sydöstra Östergötland. Genom samhället rinner Gusumsån, till vilken den historiska bruksverksamheten var koncentrerad. Gusumsån rinner från sjön Yxningen till sjön Byngaren. Historiskt har fiske omfattande bland annat kräftor förekommit i ån. Efter ett PCB-utsläpp på 197-talet infördes fiskeförbud. Förbudet hävdes sedermera och ersattes med generella kostråd. Idag förekommer fiske främst i sjöarna nedströms Gusumsån (Byngaren och Strolången). Ån utgör ett rekreationsområde för boende i samhället. Till exempel har byalaget iordningställt områden kring ån för att underlätta promenader etc. Vattendjupet i Gusumsån uppgår till 1-2 m. Ån är reglerad enligt vattendom från 1996 och vattenföringen i Gusumsån styrs av tappningen i Yxningen. Sedan 1994 har årsmedelflödet i ån varierat mellan,7 och 3 m 3 /s med ett normalflöde på 1,9 m 3 /s. Undersökningsområdet framgår av Figur 1. De vattenområden som har undersökts är Gusumsån (från Yxningen till Byngaren), Byngaren, Strolången och Strodammen. 5 (28)

6 Figur 1. Karta över undersökningsområde. 2 Bakgrund och syfte Syftet med fätundersökningarna av bottenförhållanden, sediment och ytvatten har varit att: Grovt avgränsa föroreningsutbredningen och förekomsten av områden med mjuka sediment i Gusumsån. Ta fram ett underlag för att bedöma föroreningsspridningen från sedimenten i Gusumsån och nedströms sjösystem samt bygga upp en processförståelse (diffusion, resuspension, överlagring). Kontrollera förekomst av Gusumtypiska föroreningar nedströms Strolången. 6 (28)

7 Ovanstående ska utgöra underlag till en fördjupad riskbedömning för Gusumsån och nedströms sjösystem. 3 Metoder 3.1 Provtagning av bottensediment för analys av föroreningar Analysprogrammet har varit omfattande och därför har en relativt stor provmängd behövts från varje nivå. För att minimera antalet parallella kärnor som krävs för att komma upp i tillräcklig provmängd har provtagare med så stor rördiameter som möjligt använts. Flera olika sedimentprovtagare har använts. Valet av provtagare kommer har anpassas till bland annat bottentyp och krav på sedimentkärnans längd. De använda provtagarna är beskrivna nedan. HTH-provtagare. Detta är en modifierad kajakprovtagare och består i princip av ett polykarbonatrör (D=86 mm, L=5 mm alternativt 1 mm) monterat på en tyngd som sänks ner i sedimentet. När röret har sjunkit ner stängs överändan av röret med ett fjäderbelastat gummilock och när provtagaren sedan dras upp följer sedimentet inuti röret med upp till vattenytan där även den undre ändan av röret försluts. Resultatet blir en ostörd sedimentkärna som kan skivas upp i valfria skivtjocklekar. Eijkelkamp Multisampler. Påminner i sin konstruktion om en Beekerprovtagare och ger ostörda sedimentkärnor. Den består av ett rör i akrylplast (D=57 mm inner, L=1 mm), vilket trycks ned i sedimentet med hjälp av förlängningsbara stänger. I röret finns en gummiförsedd kolv, vars position låses med hjälp av en lina till ytan vid provtagningens start. Detta skapar ett lätt undertryck och förhindrar att sedimentet komprimeras då provtagningsröret trycks ned i sedimentet. Det långa och smala röret gör att provtagaren lämpar sig till provtagning i lösa material. Möjligheten att trycka ner röret från ytan med hjälp av stänger gör att provtagaren även lämpar sig för provtagning av grövre, samt djupare (äldre) sediment. Begränsande är vattendjupet, det vill säga antalet tillgängliga förlängningsstänger. Provet kan tryckas ut med hjälp av kolven så att valda avsnitt av provkärnan kan plockas ut. Provtagningarna utfördes , , 11318, Provtagning av sediment för visuell karakterisering För den visuella karakteriseringen har en provtagare av typ Rysskannborr att använts. Rysskannborren består av en 1 cm lång halvcylinder (innerdiameter 4 mm) med ett svängbart lock på den flata sidan av provtagaren. Provtagaren trycks ned i sedimenten med en stålstång. Genom att vrida provtagaren 18 grader skär halvcylindern igenom sedimenten och fylls med sediment samtidigt som den förseglas av locket. Sedan kan den tas upp till ytan. När locket sedan öppnas blottläggs hela sedimentkärnan och det är då lätt att se, lukta och känna på olika delar. Dokumentationen har har bestått av en beskrivning av lagerföljder, mäktigheter, lukt och morfologi med mera, samt fotografering. Provtagningarna utfördes och (28)

8 3.3 Vattenprovtagning Vatten från Gusumsån och från sjöarna har provtagits med en Ruttnerhämtare. Vid nedsänkning öppnas Ruttnerhämtaren helt både i över- och underändan varför vatten från rätt djup säkert kan provtas. Vattnet har sedan filtrerats i fält. I sjöarna provtogs ytligt vatten ca,5 meter under iskant och djupt bottenvatten ca,5 meter ovanför botten. Vattenprovtagningarna i sjöarna utfördes 9-1 mars 211. Vattenprovtagningarna i Gusumsån har tagits i lägen i strömfåran som kan anses representativa för vattenflödet och elementtransporten. Provtagningsdjupet var i regel halva vattendjupet. Vattenprovtagningarna i Gusumsån utfördes 1-24 mars 211. En viss del av variationen mellan stationerna skulle därför kunna förklaras av varierande hydrologiska förutsättningar. Den variationen bedöms dock som mycket liten eftersom det under hela provtagningsperioden var stabila vinterförhållanden med en i stort sett konstant vattenföring. Provtagningspunkternas läge framgår av bilaga 3 och Fältmätningar och övrig utrustning Fältmätningar av ph, konduktivitet, löst syrgas, redoxpotential och temperatur mättes in-situ med en multisond (YSI Professional Plus). Turbiditet mättes in-situ med en optisk sond (McVan Instruments). En GPS-mottagare med plotter användes för positionering. Ekolod användes för att fastställa aktuellt vattendjup. Båten som användes i Gusumsån var en Uttern 56 (provtagningen på sjöarna utfördes från is). 3.5 Provtagningspunkter Samtliga provtagningspunkters läge framgår av bilaga 3 (koordinater) och bilaga 4 (karta). Provtagningspunkternas placering har baserats på kännedom om potentiella punktkällor, resultat från tidigare provtagningar, placering av sedimentfällor och en tidigare utförd kartering av mjukbottnar (Myrica, 21). 4 Resultat 4.1 Fältobservationer vatten In situ-mätningar av temperatur, ph, konduktivitet, syremättnad och redoxpotential visas i Figur 2 till Figur 6. Generellt ökar både ph och konduktivitet ju längre ner i systemet man mäter. En tydlig skiktning av vattenmassan förekommer i både Byngaren och Strolången. Vid båda sjöarnas djuphålor närmade sig syremättnaden % i bottenvattnet. 8 (28)

9 Figur 2. Fältmätning av temperaturen i Byngaren, Strolången och Strodammen. Figur 3. Fältmätning av ph i Byngaren, Strolången och Strodammen. Figur 4. Fältmätning av konduktiviteten i Byngaren, Strolången och Strodammen. 9 (28)

10 Figur 5. Fältmätning av syremättnaden i Byngaren, Strolången och Strodammen. Figur 6. Fältmätning av redoxpotentialen i Byngaren, Strolången och Strodammen. 4.2 Fältobservationer sediment Fältobservationerna redovisas i detalj i Bilaga 1 (Fältprotokoll och fotodokumentation). Mjuka bottnar förekommer i såväl Gusumsån som i sjöarna. Olja påträffades i sedimenten i provpunkterna Gu111B, Gu115A och Gu Analysresultat vatten Resultaten från metallanalyserna av vattenproven visas i fig. I figurerna visas också bakgrundshalter i Sjöar i södra Sverige enligt Naturvårdsverket (1999). Halterna av As, Cd och Pb är generellt lägre än eller i nivå med bakgrundshalterna i både ytvatten och bottenvatten. Halter av Cd är dock något högre i ytvattnet i Strodammen. Halterna av Co och Cr uppvisar samma mönster som Cd, frånsett att halterna i bottenvattnet i samtliga sjöars djuphålor är förhöjda jämfört med bakgrundshalterna. Dessutom visar både 1 (28)

11 Co och Cr en något högre halt vid punkterna Gu113B och Gu115B än i övriga provtagna punkter i Gusumsån. Halten av Cu och Zn är tydligt förhöjd jämfört med bakgrunden i samtliga punkter. En tydlig ökning av Cu-halten inträffar vid punkt Gu115B. Längre nedströms är Cu-halten tillbaka på samma nivå som uppströms Gu115B. I Strolångens bottenvatten syns dock återigen en högre Cu-halt, troligen beroende på läckage från bottensedimenten (både i Byngaren och Strolången är halterna av Fe och Mn kraftigt förhöjda i bottenvattnen jämfört med ytvattnet vilket antyder en pågående upplösning av järn- och manganoxider). För Zn är haltökningen i punkt Gu115B inte lika tydlig som för Cu. Zink avviker från Cu också på så sätt att det inte finns någon förhöjning av halten i Strolångens djuphåla. Däremot är Zn-halten något förhöjd i Byngarens djuphåla. Halterna av Sb uppvisar samma mönster som Zn. Dock finns inga bakgrundsvärden för Sb att jämföra med. Halten av Hg är i nivå med bakgrunden i Gusumsån. I sjöarna är de något högre och de högsta halterna återfinns i det ytliga vattnet vilket möjligen kan tolkas som att atmosfärsdeposition är den största källan. Halten av Sn var lägre än detektionsgränsen (,5 µg/l) i samtliga mätpunkter.,4,3 As Yta Botten µg/l,2,1, 11 (28)

12 µg/l,7,6,5,4,3,2,1, Co Yta Botten µg/l,5,4,3,2,1, Cr Yta Botten 1 8 Cu Yta Botten µg/l (28)

13 ,12,1,8 Hg Yta Botten µg/l,6,4,2, 1,5 Ni Yta Botten 1, µg/l,5, µg/l,3,25,2,15,1,5, Pb Yta Botten 13 (28)

14 ,1,1 Sb Yta Botten µg/l,1,1, Zn Yta Botten µg/l Analysresultat sediment Halterna av utvalda metaller och organiska föreningar i sedimenten visas i avsnitt till I det första av dessa avsnitt, som handlar om kadmium, presenteras en lite mer utförlig beskrivning av haltfördelningen. Principerna i denna beskrivning gäller även för flera andra element Kadmium Kadmiumhalterna i Gusumsån ökar i nedströms riktning från Gu111 till Gu117. Fram till och med Gu114 är halterna lägre än eller i nivå med bakgrundshalten i sjöar i Södra Sverige (Naturvårdsverket, 1999). Vid Gu115 sker en relativt kraftig haltökning. Grovt sett ökar halten med ökat djup i denna punkt. I punkterna Gu117 och Gu118 är halterna ännu högre, och även här verkar halterna öka med ökat djup. Längre nedströms, från punkt Gu119 till Gu1111 är halterna lägre igen och är i nivå med bakgrundshalten. Det kan dock inte uteslutas att halterna är högre på större djup än vad som analyserats i dessa punkter. I Byngaren är Cd-halten upp till ca 2 gånger bakgrundshalten i samtliga punkter, även i By111 i sjöns nordöstra del. I sjöns djuphåla (By112), där sedimentackumulationshastig- 14 (28)

15 heten torde vara som störst, har det ytligaste sedimenten den lägsta halten i hela sjön. I denna punkt ökar halterna med ökat djup ner till ca 5 cm. Därunder är halterna i nivå med den naturliga ursprungliga halten,,3 mg/kg TS (Naturvårdsverket, 1999). I punkt By113 och By114, som ligger mer i linje med vattnets strömfåra, är halten i ytsedimenten högre än i vid djuphålan. Även här ökar halten med ökat djup, men ökningen upphör redan mellan 1 och 3 cm. Därunder är halten lägre än,3 mg/kg TS. Haltfördelningen av Cd i Byngaren kan tolkas som att utsläppet av föroreningen spreds till hela sjön. I djuphålan, med högst massackumulationshastighet, ansamlades de mäktigaste lagren med höga halter. När föroreningsbelastningen sedan minskade började sedimenten överlagras med renare sediment. Denna överlagring går fortast i djuphålan där de lägsta halterna i ytsedimenten följaktligen återfinns. 25 N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 2 Cd (mg/kg TS) Gu1111 Gu111 Gu119 Gu118 Gu117 Gu116 Gu115 Gu114 Gu113 Gu112 Gu111b Gu111a 3, N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 2,5 Cd (mg/kg TS) 2, 1,5 1,,5, By111 By112 By113 Figur 7. Cd-halter i sediment där olika djupnivåer betecknas N1 till N9. N1är ytsediment -2 cm och N9 representerar ett djup av ca 8-1 cm. den gröna horisontella linjen indikerar en bakgrundshalt (1,4 mg/kg TS) i sjöar i södra Sverige (Naturvårdsverket, 1999). By114 Stro111 Stro112 Sd (28)

16 I Strolånens södra del (Stro111) uppvisar sedimenten i princip samma mönster som i Byngaren, fast med något lägre halter. I Strolångens djuphåla (Stro112) och i Strodammen är halterna lägre än bakgrundshalten för sjöar i Södra Sverige. Även här verkar det dock som att halterna ökar med ökat djup Krom Krom förekommer i halter högre än bakgrundsnivån redan vid punkt Gu111b och Gu114, även om den verkligt stora förhöjningen förekommer vid punkt Gu115. Längre nedströms är halterna i nivå med stationerna uppströms Gu115 igen, även om en enstaka hög halt uppmättes vid Gu118. Återigen kan det inte uteslutas att halterna kan vara högre på större djup i de nedströms liggande stationerna. Generellt är halterna betydligt högre än bakgrundshalten i ytsedimenten 6 N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 5 Cr (mg/kg TS) Gu1111 Gu111 Gu119 Gu118 Gu117 Gu116 Gu115 Gu114 Gu113 Gu112 Gu111b Gu111a Cr (mg/kg TS) By111 N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 By112 By113 Figur 8. Cr-halter i sediment där olika djupnivåer betecknas N1 till N9. N1är ytsediment -2 cm och N9 representerar ett djup av ca 8-1 cm. den gröna horisontella linjen indikerar en bakgrundshalt (15 mg/kg TS) i sjöar i södra Sverige (Naturvårdsverket, 1999). By114 Stro111 Stro112 Sd (28)

17 I sjöarna uppvisas i princip samma mönster som för Cd. En skillnad är dock att förhöjda halter relativt bakgrunden förekommer på betydligt större djup i sedimenten, vilket indikerar att spridningen av Cr började tidigare än spridningen av Cd. Alternativt kan den lokala berggrunden ha högre Cr-halter än normalt Koppar Halten av koppar är mycket förhöjd relativt bakgrunden (2 mg/kg TS) i hela Gusumsån. I punkterna Gu111 till Gu114 förekommer halter upp till 4 mg/kg TS. Den verkliga haltökningen inträffar dock i punkt Gu115 där halterna är extremt höga (över 17 mg/kg). Halterna sjunker sedan i nedströms riktning, men ända nere vid Gu111 förekommer halter över 2 mg/kg TS. Halterna i de ytligare sedimenten är generellt lägre än de något djupare liggande sedimenten vilket indikerar att en viss överlagring med renarare sediment sker. Denna överlagring verkar dock ske mycket långsamt. N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 Cu (mg/kg TS) Gu1111 Gu111 Gu119 Gu118 Gu117 Gu116 Gu115 Gu114 Gu113 Gu112 Gu111b Gu111a N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 Cu (mg/kg TS) By111 By112 By113 Figur 9. Cu-halter i sediment där olika djupnivåer betecknas N1 till N9. N1är ytsediment -2 cm och N9 representerar ett djup av ca 8-1 cm. den gröna horisontella linjen indikerar en bakgrundshalt (2 mg/kg TS) i sjöar i södra Sverige (Naturvårdsverket, 1999). By114 Stro111 Stro112 Sd (28)

18 Även i Byngaren och Strolången är halterna kraftigt förhöjda relativt bakgunden. Fördelningen i plan och profil följer samma mönster som Cd (se avsnitt 4.4.1). Nere vid Strodammen är halterna (runt 6 mg/kg TS) i princip nere på bakgrundsnivå Nickel De högsta halterna av Ni i Gusumsån förekommer i punkterna Gu115 till Gu118. I sjöarna är fördelningen av halterna i plan och profil ungefär samma som för Cr. Den lokal bakgrundsnivån verkar ligga något högre än generellt i södra Sverige. N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 Ni (mg/kg TS) Gu1111 Gu111 Gu119 Gu118 Gu117 Gu116 Gu115 Gu114 Gu113 Gu112 Gu111b Gu111a N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 Ni (mg/kg TS) Figur 1. Ni-halter i sediment där olika djupnivåer betecknas N1 till N9. N1är ytsediment -2 cm och N9 representerar ett djup av ca 8-1 cm. den gröna horisontella linjen indikerar en bakgrundshalt (1 mg/kg TS) i sjöar i södra Sverige (Naturvårdsverket, 1999) Bly By111 By112 By113 Halterna av Pb är lägre än bakgrundshalten (8 mg/kg TS) i station Gu111 till Gu114. I punkt Gu115 sker en markant förhöjning upp till över 7 mg/kg TS i den djupaste nivån. By114 Stro111 Stro112 Sd (28)

19 Halterna ökar sedan ytterligare inedströms riktning fram till punkt Gu118 där den högsta uppmätta halten är 252 mg/kg TS. Nedströms Gu118 sjunker halterna igen. I Byngaren är den högsta uppmätta halten ca 3 gånger högre än bakgrundshalten i södra Sverige. I både Strolången och i Strodammen är halterna lägre än bakgrunden N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 Pb (mg/kg TS) Gu1111 Gu111 Gu119 Gu118 Gu117 Gu116 Gu115 Gu114 Gu113 Gu112 Gu111b Gu111a N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N Pb (mg/kg TS) Figur 11. Pb-halter i sediment där olika djupnivåer betecknas N1 till N9. N1är ytsediment -2 cm och N9 representerar ett djup av ca 8-1 cm. den gröna horisontella linjen indikerar en bakgrundshalt (8 mg/kg TS) i sjöar i södra Sverige (Naturvårdsverket, 1999) Zink By111 By112 By113 Halten av Zn är lägre än eller i nivå med bakgrunden (24 mg/kg TS) fram till Gu113 och i punkt Gu114 har den stigit till knappt dubbla bakgrunden. I punkt Gu115 sker sedan en mycket kraftig ökning till mellan 22 och 116 mg/kg TS. De höga halterna bibehålls sedan till och med Gu118. Den högsta halten, över 3mg/kg TS påträffades i punkt Gu117. By114 Stro111 Stro112 Sd (28)

20 Även i Byngaren och Strodlången är halterna klart högre än bakgrunden. Halter upp till 2 respektive 12 mg/kg TS har påträffats. I Strolången är halterna i nivå med bakgrunden. N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N Zn (mg/kg TS) Gu1111 Gu111 Gu119 Gu118 Gu117 Gu116 Gu115 Gu114 Gu113 Gu112 Gu111b Gu111a N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N Zn (mg/kg TS) Sd111 Stro112 Stro111 By114 By113 By112 By111 Figur 12. Zn-halter i sediment där olika djupnivåer betecknas N1 till N9. N1är ytsediment -2 cm och N9 representerar ett djup av ca 8-1 cm. den gröna horisontella linjen indikerar en bakgrundshalt (24 mg/kg TS) i sjöar i södra Sverige (Naturvårdsverket, 1999) PCB Halterna av PCB visas som summa PCB 7 i Figur 13. Observera att analyser utförts endast i de stationer där synliga staplar finns. Avsaknaden av staplar betyder med andra ord inte att sedimenten är rena i övriga stationer. Högt upp i Gusumsån, vid station Gu111B och Gu112 är halterna mycket höga. Observera att halterna i dessa stationer är högst i de ytliga sedimenten och att de sjunker med ökat djup 2 (28)

21 i sedimenten. Detta kan tyda på en ökande belastning av PCB. Vid station Gu113a är halterna ännu högre, medan halten i närliggande station Gu113b är på bakgrundsnivå. Skillnaden är stor trots att sedimenten har liknande karaktär i båda punkterna (gyttjig lera med inslag av organiskt material). Det är således svårt att avgränsa de höga halterna genom visuella intryck. Halterna är höga även vid station Gu115, men här verkar det som att de högsta halterna finns en bit ner i sedimenten. Vid station Gu115 kan belastningen därför ha varit högre tidigare än vad den är idag. N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 2,5 2 a PCB 7 (mg/kg TS) 1,5 1,5 b Gu1111 Gu111 Gu119 Gu118 Gu117 Gu116 Gu115 Gu114 Gu113 Gu112 Gu111b Gu111a N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 PCB 7 (mg/kg TS),2,18,16,14,12,1,8,6,4,2 By111 By112 By113 Figur 13. Halter av summa 7 PCB i sediment där olika djupnivåer betecknas N1 till N9. N1är ytsediment -2 cm och N9 representerar ett djup av ca 8-1 cm. den gröna horisontella linjen indikerar en medelhalt (,13 mg/kg TS) i tre bakgrundssjöar i Östergötland (Sundin m fl., 2). Stationerna Gu113a och Gu113b är analyserade på nivå N1 respektive N Dioxinlika PCB och Dioxin Dioxinlika PCB och dioxiner har analyserats i fyra punkter i Gusumsån och i 2 punkter i Byngaren. Data redovisas i Figur 14 och Figur 15 som summa WHO-PCB-TEQ respektive By114 Stro111 Stro112 Sd (28)

22 summa WHO-PCDD/F-TEQ. Den högsta uppmätta halten av dioxinlika PCB återfinns i punkt Gu113a, vilket är samma punkt som den högsta PCB7-halten mättes upp i. Den högsta halten av dioxin hittades i punkt Gu115. Naturvårdsverket (28) har, baserat på data från kanadensiska CCME, föreslagit ett gränsvärde för dioxiner i sediment på,85 ng/kg TS. Halterna i både Gusumsån och i Byngaren är högre än det. ng/kg TS sum WHO-PCB-TEQ Gu111b Gu113a G115 Gu117 By112 By113 Figur 14. Halter av dioxinlika PCB uttryckta som summa WHO-PCB-TEQ. Staplarna representerar lowerbound och upperbound. Vid station Gu111b och Gu115 har analyser gjorts på två olika nivåer sum WHO-PCDD/F-TEQ ng/kg TS Gu111b Gu113a G115 Gu117 By112 By113 Figur 15. Halter av dioxin uttryckta som summa WHO-PCDD/F-TEQ. Staplarna representerar lowerbound och upperbound. Vid station Gu111b och Gu115 har analyser gjorts på två olika nivåer. 22 (28)

23 4.4.9 Petroleumföroreningar Olja och/eller oljelukt noterades i fält vid stationerna Gu111B, Gu115A och Gu118. Vid station Gu111B visade dock oljeindex relativt låga värden (< 2 mg/kg). Däremot uppmättes höga värden vid Gu115A och Gu118. De högsta värdena (27 respektive 94 mg/kg) uppmättes en bit ner i sedimenten där olja noterades i fält. Högt olje index uppmättes även i Byngaren vid stationerna By112 (> 11 mg/kg) och By113 (> 8 mg/kg). Vid dessa stationer var oljeindex högt såväl vid ytan som längre ner i sedimenten, vilket tyder på en fortgående belastning. Analyserna visar att oljeindex helt domineras av tyngre alifater (>C16-C35 samt i viss mån >C35-C4) i samtliga punkter med högt oljeindex. 5 Sekventiella extraktioner Tre prover har undersökts genom en sekventiell extraktion. Om en sådan utförs går det att få en uppfattning om hur metallföroreningarna är fördelade mellan olika faser. De olika faserna, eller förekomstformerna, är operationellt definierade, det vill säga det är extraktionsmetoden som bestämmer vilka fraktioner som extraheras. Utgångspunkten med den valda extraktionsmetoden (baserad på Hall et al., 1996a,b) är att följande fraktioner ska extraheras: 1) Metaller adsorberade på ytor 2) Metaller bundna till organiska komplex 3) Metaller bundna i amorfa järnoxidhydroxider 4) Metaller bundna i kristallina järnoxider 5) Metaller bundna i sulfider och organiskt material 6) Metaller bundna i silikatmineral Det är viktigt att påpeka att naturligt förekommande metaller kan förekomma i samtliga dessa fraktioner. En viss förekomstform behöver därför inte innebära en antropogen förorening. Grovt sett minskar biotillgänligheten från fraktion 1) till fraktion 6) på grund av minskad lakbarhet. Metallerna i fraktion 1) och i viss mån i fraktion 2) är relativt tillgängliga, och det är i huvudsak metallerna i fraktion 1 som deltar i jämviktsreaktionerna vid ett så kallat 2- stegs skaktest. Vanligtvis brukar < 5 % av metallerna i den fraktionen lakas ut vid ett sådant test. Utlakningen kan dock förändras vid förändrade ph-värden. I fraktion 3) och 4) kan tillgängligheten öka vid reducerande förhållanden, medan tillgängligheten i fraktion 5) tvärtom kan öka vid oxiderande föhållanden. Tillgängligheten i fraktion 6) är mycket låg. De prover som har analyserats är ytsedimenten i By112 och 113 samt nivå 4 (1-15 cm) i punkt Gu115. I Byngaren valdes ytsedimenten därför att det är dessa som bottenlevande djur exponeras för. Det ytliga skiktet är därför mest relevant ur ett riskperspektiv. Samtidigt skiljer sig miljöerna åt relativt mycket mellan By113 (syresatt bottenvatten) och By112 (syrefattigt bottenvatten), och därför är det intressant att se om även förekomstformerna skiljer sig åt mellan dessa punkter. I Gusumsån valdes nivån 1-15 cm. Den nivån valdes dels därför att metallhalterna där är mycket höga, men också därför att det inte är otänkbart att det skulle kunna ske en erosion ner till det djupet vid extrema flöden i ån. Resultaten visas översiktligt i Figur 16 där den relativa fördelningen mellan förekostformerna visas. 23 (28)

24 1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% % Ca Fe Mg Si Al Ba Cd Co Cr Cu Hg Mn Ni Pb Sn Zn By112 6) residual 5) sulf./org. 4) cr. Fe 3) am. Fe 2) lab. org. 1) ads./carb. 1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% % Ca Fe Mg Si Al Ba Cd Co Cr Cu Hg Mn Ni Pb Sn Zn By113 6) residual 5) sulf./org. 4) cr. Fe 3) am. Fe 2) lab. org. 1) ads./carb. 1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% % Ca Fe Mg Si Al Ba Cd Co Cr Cu Hg Mn Ni Pb Sb Sn Zn Figur 16. Relativ fördelning mellan de olika förekomstformerna för olika metaller. Gu115 6) residual 5) sulf./org. 4) cr. Fe 3) am. Fe 2) lab. org. 1) ads./carb. 24 (28)

25 Det är ingen större skillnad i fördelningen mellan de två punkterna i Byngaren. En stor andel av flera metaller finns i former med relativt låg biotillgänglighet. Det betyder att även om totalhalterna är höga så behöver riskerna för negativa biologiska effekter inte vara speciellt höga. Däremot är det slående vilken stor andel av exempelvis koppar som finns i fraktion 1, det vill säga som adsorberat på ytor, i provet i Gusumsån (Gu115). Samtidig är totalhalten där mycket hög, se Figur 17. Det betyder dels att ett relativt stort läckage av koppar via povattnet kan förväntas från dessa sediment i dagsläget, och dels att mycket stora spridningsrisker finns om detta sediment av någon anledning skulle grumlas upp i vattenmassan. mg/kg TS By112 By113 Gu115 6) residual 5) sulf./org. 4) cr. Fe 3) am. Fe 2) lab. org. 1) ads./carb. Figur 17. Absolut fördelning av Cu i de olika förekomstformerna. 6 Jämförelser av föroreningsinnehåll med andra liknande objekt Provtagningen visar tydligt att halterna av flera metaller (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb och Zn) samt PCB är avsevärt högre än bakgrundsnivåerna i sediment i södra Sverige och Östergötland. Detta gäller både Gusumsån samt Byngaren och Strolången. Även Sb och Sn torde föreligga i halter betydligt över bakgrundsnivån i vissa punkter (främst Gu115A men även i Byngaren). I vattenfasen (<,45 µm) är det bland metallerna endast Cu och Zn som generellt förekommer i väsentligt högre halter än bakgrundsnivån i sjöar i södra Sverige. Kobolt förekommer i höga halter i sjöarnas bottenvatten medan Hg förekommer i något förhöjda halter i sjöarnas ytvatten. Inga organiska föreningar har analyserats i vattenproven. 7 Slutsatser och rekommendationer Vid Gu115 sker en relativt kraftig haltökning av flertalet metaller. Grovt sett ökar halten med ökat djup i denna punkt. Höga halter förekommer även i punkterna Gu117 och Gu (28)

26 (i vissa fall är halterna där ännu högre), och även där verkar halterna öka med ökat djup. Längre nedströms, från punkt Gu119 till Gu1111 är halterna lägre igen. Det kan dock inte uteslutas att halterna är högre på större djup än vad som analyserats i dessa punkter. I Byngaren är metallhalterna relativt höga i samtliga punkter, även i By111 i sjöns nordöstra del. I sjöns djuphåla (By112), där sedimentackumulationshastigheten torde vara som störst, har det ytligaste sedimentet (-2 cm) generellt de lägsta metallhalterna i hela sjön. I denna punkt ökar halterna med ökat djup ner till ca 5 cm. Därunder är halterna i nivå med den naturliga ursprungliga halten eller bakgrundshalten (Naturvårdsverket, 1999). I punkt By113 och By114, som ligger mer i linje med vattnets strömfåra, är halterna i ytsedimenten högre än i vid djuphålan. Även här ökar halten med ökat djup, men ökningen upphör redan mellan 1 och 3 cm. Därunder är halten nära den naturliga ursprungliga halten eller bakgrundshalten. Haltfördelningen av metallerna i Byngaren kan tolkas som att utsläppet av dessa har spridits till hela sjön. I djuphålan, med högst massackumulationshastighet, ansamlades de mäktigaste lagren med höga halter. När föroreningsbelastningen sedan minskade började sedimenten överlagras med renare sediment. Denna överlagring går fortast i djuphålan där de lägsta halterna i ytsedimenten följaktligen återfinns. I Strolången uppvisar sedimenten i princip samma mönster som i Byngaren, fast med något lägre halter. I vassa fall, som till exempel för Pb, är halterna i Strolången i nivå med eller lägre än bakgrundshalten. Alla metaller har alltså inte spridit sig så långt. Det verkar inte som att sediment förorenade med någon av metallerna har spridit sig så långt ner som till Strodammen. PCB uppvisar i sedimenten ungefär samma mönster som metallerna. En viktig skillnad är dock att PCB-halterna är höga även i Gusumsån övre del och att halterna där verkar öka mot ytan, vilket kan tyda på en pågående och ökande belastning i den delen. Även dioxinlika PCB-föroreningar finns i höga halter i Gusumsåns övre del. Halterna kan dock variera högst väsentligt mellan relativ närliggande punkter. Det senare innebär att en detaljerad avgränsning av de höga halterna kan bli svår. De högsta halterna av dioxin mättes upp längre ner Gusumsån, vid punkt Gu115. Sammantaget antyder resultaten att en viss överlagring med renare sediment sker i både Gusumsån och sjöarna, men att en betydande resuspension och spridning av förorenat sediment ändå fortgår både från Gusumsån och från Byngaren. Sedimenten som sprids från Byngaren verkar inte transporteras längre än till Strolången. Metallerna i Byngarens sediment verkar i huvudsak vara hårt bundna till partiklar eftersom halterna i den lösta fasen i regel är i nivå med bakgrundshalter. Undantaget är Cu och Zn som både i Gusumsån och i sjöarna nedströms förekommer i höga halter. I Byngaren och i viss mån även i Strolången uppmättes signifikant högre halter av flera metaller i bottenvattnet jämfört med ytvattnet. Detta tyder på att ett visst läckage av metaller från bottensedimenten upp i vattenmassan sker. Eventuellt kan ännu större skillnader förekomma under sommarstagnationen när bottenvattnet är ännu mer reducerat (lägre redoxpotential). Resultaten från de sekventiella extraktionerna antyder dock att det största läckaget kan ske i Gusumsån, vid Gu115 där halterna är mycket höga och mycket lättillgängliga. 26 (28)

27 För att avgöra betydelsen av läckaget från bottensedimenten bör provtagning av en relativt detaljerad djupprofil i vattnet göras sommartid (augusti-september). Provtagning av porvatten i sedimenten är ett för detta syfte värdefullt komplement. 27 (28)

28 Referenser Hall, G.E.M., Vaive, J.E., Beer, R., Hoashi, M., 1996a. Selective leaches revisited, with emphasis on the amorphous Fe oxyhydroxide phase extraction. J. Geochem. Explor. 56, Hall, G.E.M., Vaive, J.E., MacLaurin, A.I., 1996b. Analytical aspects of the application of sodium pyrophosphate reagent in the specific extraction of the labile organic component of humus and soils. J. Geochem. Explor. 56, Naturvårdsverket (1999) Bedömningsgrunder för miljökvalitet, Sjöar och vattendrag. Rapport Naturvårdsverket (28) Förslag till gränsvärden för särskilda förorenande ämnen. Rapport Sundin P. m.fl. (2) Mätning av organiska ämnen i sediment. Slutrapport till miljöövervakningsenheten, Naturvårdsverket. Avtal Nr , Dnr Mm. 28 (28)