Vattenkvalité i Ensjön och Ljura bäck

Maria Rothman 218-3-15 Tekniska kontoret TN 217/534 Vattenkvalité i Ensjön och Ljura bäck 1

Innehållsförteckning 1. Sammanfattning... 3 2. Inledning... 4 2.1 bakgrund... 4 2.2 Syfte... 5 2.3 Metod... 5 3. Resultat... 7 3.1 Halter i bäcken... 7 3.2 Halter i ett längre perspektiv... 8 3.3 Uppmätta halter i förhållande till regn och nivåer i Ljura bäck... 8 4. Diskussion... 8 5. Bilagor Bilaga 1... 1 Bilaga 2... 11 Bilaga 3... 14 Bilaga 4... 15 Bilaga 5... 16 2

1. Sammanfattning Ett projekt pågår för att titta på hur kapaciteten i Ljura bäck kan förbättras samtidigt som bäcken blir mer tillgänglig ur rekreationssynpunkt och dess naturvärden förstärks. I samband med detta arbete har vattenkvalitén i Ensjön och Ljura bäck studerats för att öka kunskapen om den kemiska statusen av Ljura bäck. Underlaget ska sedan användas för bedömning av hur framtida åtgärder kan påverka statusen. Provtagning har utförts i Ensjön och utmed Ljura bäck vid tre tillfällen. Provresultaten visar att för samtliga prover utom suspenderade ämnen är halterna av både närsalter och metaller högre i Ljura bäck än i Ensjön och för de flesta ämnen ökar halterna utmed bäcken. Halterna i Ensjön och Ljura är för de flesta ämnen låga både i förhållande till de nivåer som används vid statusklassning av ett vattendrag samt vid jämförelse med ett normalt dagvatten. Halterna för koppar och fosfor i bäcken ligger över den nivå för godkänd status av ett vattendrag. Vid regn ökar andelen dagvatten i bäcken. Utifrån de prover som tagits kan en viss regnpåverkan påvisas men skillnaden mellan provtagningstillfällena är relativt små. De åtgärder som planeras framöver är dels att strypa bäcken på några ställen och skapa översvämningsytor samt att öka bredden genom att skapa tvåstegsdiken. Ingen av dessa åtgärder borde ha någon negativ effekt på metall- och närsaltsinnehållet i bäcken. För vissa åtgärder som planeras kan troligen istället en positiv effekt erhållas på vattenkvalitén. 3

2. Inledning 2.1 bakgrund För att långsiktigt hantera dagvattenfrågorna inom Ljura bäcks avrinningsområde har en studie påbörjats för att studera Ljura bäcks kapacitet idag och i framtiden. Ljura bäck har en varierande utformning dels som öppet vattendike/bäck och dels i kulverterad form. I framtiden behövs främst den öppna delen behandlas så att erforderliga tillfälliga fördröjningar genom breddning och översvämningsytor kan fungera. Det kan även vara aktuellt att ta bort vissa kulverterade sträckor. Bäcken har idag inget större stadsmiljövärde för de boende i bäckens närhet. Det finns dock en stor potential i att kunna höja värdet. I figur 1 visas en bild över bäckfåran och vilka delar som är kulverterade. Bilden visar även vilka områden som är planlagda och var bäckfåran ligger på privat mark. Figur 1. Bild över Ljura bäck. Lila linjer är bäckfåran, gröna linjer är de kulverterade delar, röda områden är område som helt eller delvis ligger på privat mark och blåa områden är sträckor som inte är detaljplanelagda. Uppgifter om statusklassningen av Ljura bäck har erhållits från Helene Ek på Länsstyrelsen. Ljura bäck är klassad som en vattenförekomst och uppnår inte god kemisk status. Bedömningen baseras på att 4

koncentrationen av PFOS i Ljura bäck överskrider EU:s gränsvärde. En trolig källa till PFOS är brandövningsplatsen vid Norrköpings flygplats. Dessutom visar mätningar i fisk, från såväl östgötska som övriga svenska sjöar och vattendrag, att EU:s gränsvärde för kvicksilver och PBDE:er överskrids. Ljura bäck har även måttlig ekologisk status. Bedömningen baseras på påväxtalgsdata från 28 som visar på måttlig status och stöds av näringsämnesklassningen som bedömts som dålig. Detta tyder på att förekomsten har ett övergödningsproblem. Konnektiviteten visar på dålig status och det morfologiska tillståndet visar på otillfredsställande status. Detta visar på att förekomsten även har ett problem med fysisk påverkan. När det gäller bedömning av ekologisk status är det biologin (här påväxtalger) som väger tyngst. Referensvärdet har tagits fram med hjälp av en formel baserat på bl. a. absorbans och höjd över havet. När det gäller fosfor står det i VISS: God status uppnås när medelvärdet av de uppmätta fosforkoncentrationerna är mindre än det dubbla referensvärdet (dvs 36 µg TP/L). I Ljura bäck har därmed tillståndet för fosfor klassats till dålig status. Ljura bäck är således övergödd. Motala Ströms vattenvårdsförbund utför månadsvis mätning på Ljura bäck på närsalter. Provtagningen sker där Ljura bäck korsar Lindövägen. För att få en bättre förståelse för bäcken och Ensjöns status har vi i detta projekt gjort ett antal kompletterande mätningar i Ensjön och utmed bäckfåran. 2.2 Syfte Syftet med detta projekt är att öka kunskapen om den kemiska statusen av Ljura bäck. Underlaget ska användas för bedömning av hur framtida åtgärder kan påverka statusen. 2.3 Metod Vattenprover har tagits vid tre tillfällen i Ensjön och utmed Ljura bäck vid följande datum 217725, 2179 27 och 2171127. I figur 1 visas provpunkterna. Provpunkterna har valts på punkter där vattnet anses vara väl omblandat och det är lätt att kunna ta ett prov på vattenfasen utan att risker att påverkas av sediment. Proverna har tagits ut som stickprov. Proverna har analyserats av ALcontrol Laboratories. För alla vattenprover har totalhalten mätts. Regndata och nivån i Ljura bäck mäts kontinuerligt av Norrköping Vatten och Avfall och underlag har erhållit, se bilaga 4. I tabell 1 beskrivs regnförutsättningarna vid de olika provtillfällena. 5

Figur 1. Provtagningspunkter P1,P2 och P3 utmed Ljura bäck samt foto på provpunkt P1 och P2. Provpunkt P3 togs från bron utmed Lindövägen. Tabell 1. Regnmängder och nivåer i Ljura bäck vid provtagningstillfällena Provtillfälle Regnförhållande Nivå i bäcken vid Zetterbloms bil 1 Torrt. Inget regn på en månad. Mycket låg nivå,,25 m 2 Inget regn aktuell dag men nästan dagligt regn mellan 1-7 mm/dag under två veckor innan. 3 Regn aktuell dag och dagligen mellan,5-8 mm under två veckor innan. Låg nivå,,35 m Lite högre nivå,,5 m Erhållna provresultat har jämförts med halter för ett normalt dagvatten samt de halter som använts för olika ämnen vid statusklassificeringen av Ljura bäck samt de resultat som erhålls vid den ordinarie provtagning som utförs av Motala Ströms Vattenvårdsförbund och som tagits ut från deras hemsida, http://motalastrom.se/. En jämförelse med dagvatten gjordes för att uppskatta hur Ljura bäcks status förhåller sig till ett normalt dagvatten. Andelen dagvatten i Ljura bäck har tidigare uppskattats till mellan 1-3 % av flödet på årsbasis. Halterna för normalt dagvatten är hämtade från StormTac samt från rapporten Att definiera normaldagvatten; förslag och resonemang och för statusklassificeringen från Havs-och vattenmyndighetens föreskrift (HVMFS 213:19). Halterna för normaldagvatten beskrivs i rapporten som ett medelvärde men redovisas i tabell 2 som intervallets mittvärde. Det är viktigt att förtydliga att värdena som redovisas som normalt dagvatten är osäkra och att intervallet för varje parameter är stor. 6

I tabell 2 redovisas även värdena som används som referensvärde vid statusklassning. Som referensvärde för statusklassning har genomgående värden för inlandsvatten använts eftersom Ljurabäck är ett sötvatten. Värdena för inlandsvatten skiljer sig i jämförelse med de för kustvatten och vatten i övergångszon främst avseende zink. För zink är värdet för Östersjön längre (1,1 µg/l jämfört med 5,5 µg/l) för krom är det samma medan det för koppar är högre i kustvatten. Koppar, krom och zink är riktvärden för god ekologisk status. Bly, kadmium och nickel är gränsvärden för kemisk ytvattenstatus. Värdet för kadmium avser vattenhårdhetsklass 3 av 5. Statusklassningen av zink och koppar görs på biotillgängliga halter. Detta bestäms genom att en modellberäkning baserat på filtrerade prov. Tabell 2. Halter för normalt dagvatten och halter för att uppnå godkänd status vid statusklassificering. Ämne Normalt dagvatten (µg/l) (framräknade snittvärdenvariationerna är stora) Referensvärde för statusklassning (µg/l) (årsmedelvärde) Fosfor 25 36 Kväve 1 5 Suspenderad substans 58 Bly 12,5 1,2 (filtrerat prov) Kadmium,7,9 (filtrerat prov) Koppar 25,5 (biotillgängligt) Krom 6 3,4 (filtrerat prov) Nickel 8 4 (biotillgängligt) Zink 9 5,5 (biotillgängligt) 3. Resultat 3.1 Halter i bäcken Resultaten från provtagningen är sammanställd dels som primärvärden i bilaga 1 och dels som stapeldiagram i bilaga 2, figur 1-9. För samtliga prover utom suspenderade ämnen är halterna av både närsalter och metaller högre i Ljura bäck än i Ensjön och för de flesta ämnen ökar halterna utmed bäcken. För suspenderade ämnen är variationerna mellan provpunkterna och provtillfällena stora och något mönster går inte att hitta på dessa tre provtillfällen. Resultaten har jämförts med halterna i ett normalt dagvatten och med de halter som använts vid klassificeringen av Ljura bäck. För samtliga metaller ligger Ljura bäck och Ensjön betydligt lägre än nivån i ett normalt dagvatten. För fosfor ligger halterna på ungefär halva nivån som ett normalt dagvatten och för kväve ligger de på ungefär samma nivå. 7

I förhållande till halterna för statusbedömning så var både koppar och fosfor över nivån för godkänd status vid samtliga prover utmed bäcken och även för Ensjön. Nivåerna för krom och kadmium var lägre jämfört med statusbedömningen både i bäcken och i Ensjön. Halterna för zink och bly låg på ungefär samma nivå som statusbedömningen i bäcken men låg under nivån i Ensjön. För de olika metallerna kan en jämförelse med halterna för statusbedömning egentligen inte göras eftersom de utgår ifrån biotillgängligt eller filtrerade prover. 3.2 Halter i ett längre perspektiv Motala Ströms Vattenvårds förbund har sedan lång tid tillbaka analyserat närsaltinnehållet i Ljura bäck. Utifrån dessa variationer kan en jämförelse göras över tiden. I bilaga 2 redovisas hur kväve- och forsforhalterna varierat under perioden 21-216. Resultatet visar inga tydliga trender men halterna har varit lägre under den senare perioden. Halterna från provtagningen som genomförs av Motala Ströms vattenvårdsförbund ligger på samma nivå som de provtagningar som utförts inom detta projekt. 3.3 Uppmätta halter i förhållande till regn och nivåer i Ljura bäck Vattnet som rinner i Ljura bäck består av en blandning av naturligt vatten och dagvatten. Beroende på det naturliga flödet i bäcken och när det senast regnade varierar sammansättningen. I bilaga 3 redovisas regnflöden under provtagningsperioden samt nivån i Ljura bäck. Det första provtillfället var helt opåverkat av regn medan det vid de andra två tillfällena hade regnat under en längre period innan provtagningen. Vid det sista provtillfället regnade det även under dagen. De flesta halterna var högre vid de två senare provtillfällena med skillnaderna är relativt små både mellan provtillfällen och provpunkterna. För ämnena fosfor och zink går det inte att se att halterna var högre vid provtillfällena som var kopplade till regn. 4. Diskussion Statusen för Ljura bäck enligt VISS är inte god i avseende på kemisk status pga koncentrationen av PFOS. För de parametrar som mättes i denna mätning finns det inget som tyder på att Ljura bäck inte uppnår god kemisk status för enbart dessa enskilda parametrar. Ljura bäck har även en måttlig ekologisk status. För bedömningen ingår en rad parametrar som inte bedömts i denna mätning. I bedömningen ingår även fosforhalten och även våra mätningar visar att fosforhalten inte uppfyller referensvärdet för god status. De olika metallerna och även fosfor kan finnas i både löst och fast form. Vid provtagningen i detta projekt analyserades endast totalhalten. En jämförelse har även gjorts mellan totalhalten av olika metaller och halten av suspenderande ämnen (Bilaga 5). För fosfor finns kan högre fosforhalter kopplas till förhöjda halter suspenderad substans. För metaller kan ingen liknande korrelation påvisas. Mängden prov är egentligen för liten för att göra en analys av detta. Om ytterligare provtagning ska ske borde även lösta halter bestämmas. För de metaller som bedöms utifrån biotillgänglighet bör även detta beräknas. Vattenkvalitén i Ljura bäck är betydligt renare än ett normalt dagvatten för samtliga uppmätta parametrar utom kväve som ligger på ungefär samma nivå. Det gick inte att tydligt se att halterna i bäcken steg vid de provtillfällen som skedde vid eller i anslutning till regn. Vid de provtillfällen som togs i samband med regn hade det regnat under en längre tid innan provtagningen skedde. Troligen hade halterna varit högre om provtagning skett i början av en regnperiod speciellt om det innan dess varit en längre period av torka. För att tydligare kunna förstå detta samband behöver fler prover tas i 8

samband med regn och både naturliga flöden och dagvattenflöden uppskattas. Provtagningsmetoden behöver även ses över. Vid dessa provtagningar togs endast stickprov. För en bättre förståelse bör troligen någon form av tidsstyrd provtagning användas. De flesta metaller är dock högre i bäcken än i Ensjön vilket skulle kunna tyda på att dagvattnet som tillförs bäcken påverkar metallinnehållet. Metallhalterna är dock generellt låga även i bäcken. Utmed bäcken finns dessutom två andra tillflöden som enbart innehåller naturligt vatten. Ett antal åtgärder kommer att planeras framöver för att öka bäckens kapacitet. De åtgärder som planeras är dels att strypa bäcken på några ställen och skapa översvämningsytor samt att öka bredden genom att skapa tvåstegsdiken. Ingen av dessa åtgärder borde ha någon negativ effekt på metall- och närsaltsinnehållet i bäcken. De strypningsåtgärder som planeras kommer troligtvis ha en positiv effekt på samtliga parametrar både genom fastläggning av suspenderad substans samt nyttiggörande av näringsämnen. Mätningar av Ljura bäck görs idag av Motala ströms vattenvårdsförbund. Idag mäts endast kväve och fosfor vid deras mätningar. Det vore önskvärt att i framtiden även komplettera deras mätningar med metaller och eventuellt även andra parametrar för att långsiktigt kunna utvärdera de åtgärder som planeras i framtiden. 9

5. Bilagor Bilaga 1 Analysresultat Primärvärden Ämne Datum Ensjön P1 P2 P3 Enhet Suspenderade ämnen 25 juli 12 7,8 5 5 mg/l 25 sept 18 18 17 57 mg/l 27 nov 7,9 43 57 18 mg/l Fosfor 25 juli 65 17 13 99 μg/l 25 sept 95 13 13 13 μg/l 27 nov 36 16 22 11 μg/l Kväve 25 juli 12 12 99 88 μg/l 25 sept 19 2 18 15 μg/l 27 nov 14 2 21 2 μg/l Bly 25 juli,14,36,27,45 μg/l 25 sept,23,58,54 1,2 μg/l 27 nov,23 1,8 2,7 1,1 μg/l Kadmium 25 juli <.1,11,12,18 μg/l 25 sept <.1,12,12,27 μg/l 27 nov <.1,28,38,31 μg/l Koppar 25 juli,44 1,4 2 4 μg/l 25 sept,52 2,4 2,6 4,8 μg/l 27 nov,85 3,9 4,9 4,7 μg/l Krom 25 juli,51,27,3,4 μg/l 25 sept,13,65,63,98 μg/l 27 nov,23 1,9 2,1 1,3 μg/l Kvicksilver 25 juli <.1,1,1,1 μg/l 25 sept <.1 <.1 <.1,1 μg/l 27 nov <.1 <.1 <.1,1 μg/l Nickel 25 juli,63 1,2 1,4 2,6 μg/l 25 sept,5 1,4 1,4 2,4 μg/l 27 nov,76 2,4 2,9 3 μg/l Zink 25 juli < 1 6,8 6,2 13 μg/l 25 sept 1 5,1 5,9 13 μg/l 27 nov 1,2 11 15 16 μg/l 1

Bilaga 2 Fosforhalt μg/l 3 2 1 Sommar 217 Tidig höst 217 Sen höst 217 Ensjön Ljurabäck mitten (P2) Ljurabäck början (P1) Referensvärde för statusklassning Figur 1 Fosforhalt i Ensjön och utmed Ljura bäck 25 2 15 1 5 Kvävehalt μg/l Sommar 217 Tidig höst 217 Sen höst 217 Ensjön Ljurabäck början (P1) Ljurabäck mitten (P2) Figur 2 Kvävehalt i Ensjön och utmed Ljura bäck 8 6 4 2 Suspenderade ämnen mg/l Sommar 217 Tidig höst 217 Sen höst 217 Ensjön Ljurabäck början (P1) Ljurabäck mitten (P2) Figur 3 Suspenderade ämnen i Ensjön och utmed Ljura bäck 11

Suspenderade ämnen mg/l 7 6 5 4 3 2 1 Sommar 217 Tidig höst 217 Sen höst 217 Ensjön Ljurabäck början (P1) Ljurabäck mitten (P2) Figur 4. Blyhalt i Ensjön och utmed Ljura bäck Kadmiumhalt μg/l,8,6,4,2 Sommar 217 Tidig höst 217 Sen höst 217 Ensjön Ljurabäck mitten (P2) Ljurabäck början (P1) Referensvärde för statusklassning (µg/l) Figur 5. Kadmiumhalt i Ensjön och utmed Ljura bäck 3 2 1 Kopparhalt μg/l Sommar 217 Tidig höst 217 Sen höst 217 Ensjön Ljurabäck mitten (P2) Ljurabäck början (P1) Referensvärde för statusklassning, biotillgängligt Figur 6. Kopparhalten i Ensjön och utmed Ljura bäck 12

Kromhalt μg/l 8 6 4 2 Sommar 217 Tidig höst 217 Sen höst 217 Ensjön Ljurabäck mitten (P2) Ljurabäck början (P1) Referensvärde för statusklassning Figur 7. Kromhalten i Ensjön och utmed Ljura bäck 1 8 6 4 2 Nickelhalt μg/l Sommar 217 Tidig höst 217 Sen höst 217 Ensjön Ljurabäck mitten (P2) Ljurabäck början (P1) Referensvärde för statusklassning, biotillgängligt Figur 8 Nickelhalten i Ensjön och utmed Ljura bäck Zinkhalt μg/l 1 8 6 4 2 Sommar 217 Tidig höst 217 Sen höst 217 Ensjön Ljurabäck mitten (P2) Ljurabäck början (P1) Referensvärde för statusklassning, biotillgängligt Figur 9 Zinkhalten i Ensjön och utmed Ljura bäck 13

21-6-1 21-9-1 21-12-1 211-3-1 211-6-1 211-9-1 211-12-1 212-3-1 212-6-1 212-9-1 212-12-1 213-3-1 213-6-1 213-9-1 213-12-1 214-3-1 214-6-1 214-9-1 214-12-1 215-3-1 215-6-1 215-9-1 215-12-1 216-3-1 216-6-1 216-9-1 216-12-1 21-6-1 21-9-1 21-12-1 211-3-1 211-6-1 211-9-1 211-12-1 212-3-1 212-6-1 212-9-1 212-12-1 213-3-1 213-6-1 213-9-1 213-12-1 214-3-1 214-6-1 214-9-1 214-12-1 215-3-1 215-6-1 215-9-1 215-12-1 216-3-1 216-6-1 216-9-1 216-12-1 Bilaga 3 Fosfor Ljurabäck 4 35 3 25 2 15 1 5 Tot P μg/l Referensvärde för statusklassning Figur 1 Fosforhalt vid Lindövägen 21-216 8 Kväve Ljurabäck 7 6 5 4 3 2 1 Tot N μg/l Figur 2 Kvävehalt vid Lindövägen 21-216 14

Bilaga 4 Figur 1 Nederbördsdata för Ljura bäcks avrinningsområden hösten 217 Vattendjup i utlopp kulvert vid Zetterblomsbil (m) 1,9,8,7 Provomgång 3,6,5,4,3 Provomgång 1 Provomgång 2,2,1 217-6-14217-7-4217-7-24217-8-13217-9-2217-9-22217-1-12217-11-1217-11-21217-12-11 Figur 2 Vattennivå i Ljura bäck vid Zetterbloms bil hösten 217 15

Bilaga 5 Fosforhalt, μg/l 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Fosfor mot SS 1 2 Nickelhalt, μg/l,8,7,6,5,4,3,2,1 Nickel mot SS 1 2 Bly mot SS Blyhalt, μg/l,25,2,15,1,5,9,8,7,6,5,4,3,2,1 1 2 Kopparrhalt, μg/l Koppar mot SS 1 2 Kromhalt, μg/l,25,2,15,1,5 Krom mot SS 1 2 Figur 1. Korrelationer från prov tagna i Ensjön för fosfor, bly, nickel, koppar och krom mot halten suspenderad substans 16

Fosforhalt, μg/l 14 12 1 8 6 4 2 4,9 4,8 4,7 4,6 4,5 4,4 4,3 4,2 4,1 4 3,9 Fosfor mot SS 2 4 6 Koppar mot SS Kopparhalt, μg/l 2 4 6 Blyhalt, μg/l 1,4 Bly mot SS 1,2 1,8,6,4,2 2 4 6 Kromhalt, μg/l 2,5 Krom mot SS 2 1,5 1,5 2 4 6 3,5 3 2,5 2 1,5 1,5 Nickel mot SS Nickelhalt, μg/l 2 4 6 Figur 5. Korrelationer från prov tagna i provtagningspunkt 3 vid Lindöbron för fosfor, bly, nickel, koppar och krom mot halten suspenderad substans 17