RAPPORT HUVUDSTUDIE LILLESJÖN Fält- och resultatrapport Framställd för: Nässjö kommun Uppdragsnummer: 0951242095 Distributionslista: Nässjö kommun Länsstyrelsen i Jönköpings län Vista Väg & Vatten AB Golder Associates AB
Sammanfattning Golder Associates AB har på uppdrag av Nässjö kommun genomfört en huvudstudie av Lillesjön. Lillesjön utgör närmsta ytvattenrecipient för föroreningar från den träimpregnering som bedrevs strax norr om Lillesjön från 1920-talet fram till början av 1960-talet. Lillesjön är en mindre sjö, belägen i anslutning till samhället Grimstorp, omkring 1 mil söder om Nässjö. En sedimentkartering av sjön har visat på arsenikhalter över 100 mg/kg TS (vilket är den halt Naturvårdsverket använder som akuttoxisk halt för människa) i ytliga prov från i stort sett hela sjön. Ända ned till 30 cm under sedimentytan uppmättes så pass höga halter i enstaka prov. Halter över CCME:s riktvärde på 17 mg/kg TS har uppmätts i hela sjön ned till omkring 50 cm under sedimentytan, men även i enstaka prov hela vägen ned till 100 cm under sedimentytan. I jämförelse med Naturvårdsverkets bedömningsgrunder för sjöar och vattendrag är halterna måttligt höga eller högre i i stort sett samtliga prov. Sedimenten i nedströms liggande Uppsjön tycks inte vara påverkade, däremot har förhöjda arsenikhalter uppmätts i Perstorpabäcken som leder från Lillesjön till Uppsjön, fram till och med dammen i Önnarp. Halterna i fast fas sjunker mot djupet i sedimenten, medan halterna i porvatten stiger. Halterna i fallande suspendat, vilket provtagits med hjälp av sedimentfällor varierar mellan omkring 800 mg/kg TS i september och omkring 400 mg/kg TS i juni och januari. Prov från olika delar av Lillejsön uppvisar samma mönster. Arseniken föreligger främst i labila organiska föreningar, kristallina järn- och mangan(hydr)oxider samt i sulfider och stabilt organiskt material. Även här är mönstren likartade i hela sjön Även i ytvatten är arsenikhalterna som högst i september och lägre i januari, juni och april, och följer samma mönster i samtliga lokaler. I inloppet från impregneringsanläggningen är arsenikhalten i medel knappt 40 µg/l, i övriga inlopp mellan 0,4 och 3,8 µg/l. I Perstorpabäcken är arsenikhalterna något förhöjda fram till och med Önnarpsdammen för att därefter mer ligga i linje med halterna i referenssjön Storesjön. Suspendatbelastningen är över lag som högst i september och april, liksom arsenikhalterna i suspendatet. Andelen arsenik bundet i suspendat ökar något längre nedströms i sjön. Arsenikhalten i myrmarken i den södra delen av sjön är inte förhöjd över den lokala bakgrundshalten, däremot är arsenikhalten i vattnet på myrmarken förhöjd över bakgrundshalten, och över CCME:s riktvärde. Fysikalisk-kemiska analyser har visat på att ett visst språngskikt tycks finnas i djuphålan H10 vid 2,5 3,5 m djup i juni och vid 1-1,5 m djup i april. I K29 kan ett språngskikt anas i april, i övrigt tycks ingen skiktning av vattenmassorna finnas. Syremättnaden i Lillesjön är som lägst omkring 25 %, vid botten i H10 i april. Redoxpotentialen är god i samtliga mätningar och ph varierar mellan omkring 6,6 och 8,4. Biologiska undersökningar har visat på en förhöjd skadefrekvens av mundelsskador hos Chironomider i Lillesjön, och på högre arsenikhalter i fisk, kräftor och snäckor i Lillesjön än i referenssjön Storesjön. Uppdragsnummer 0951242095
Innehållsförteckning 1.0 INLEDNING... 5 2.0 SYFTE MED RAPPORTEN... 5 3.0 OMRÅDESBESKRIVNING... 5 4.0 TIDIGARE UNDERSÖKNINGAR... 7 5.0 METODIK... 8 5.1 Sediment... 8 5.1.1 Sedimentkartering... 10 5.1.2 Sedimentmäktighet... 12 5.1.3 Åldersdatering... 12 5.1.4 Fuktkammarförsök... 13 5.1.5 Porvattenextraktion... 13 5.1.6 Porositet... 13 5.1.7 Sekventiell lakning... 14 5.1.8 Suspendat... 15 5.1.9 Sedimentfällor... 16 5.2 Ytvatten... 18 5.2.1 Ytvatten i Lillesjön... 18 5.2.2 Ytvatten i inkommande diken och utlopp... 18 5.2.3 Kartering och provtagning av tillflöden till Lillesjön samt myrmark... 19 5.3 Bottenkarta... 20 5.4 Biologiska undersökningar med toxicitetstest... 20 5.5 Sediment och ytvatten i nedströms recipientsystem och uppströms referenssjö... 20 6.0 ANVÄNDA RIKT- OCH JÄMFÖRVÄRDEN... 22 7.0 RESULTAT... 23 7.1.1 Sedimentkartering... 23 7.1.2 Sedimentmäktighet... 28 7.1.3 Åldersdatering... 28 7.1.4 Nedbrytningsprocesser... 29 Uppdragsnummer 0951242095 1
7.1.5 Porvattenextraktion... 30 7.1.6 Porositet... 33 7.1.7 Sekventiell lakning... 34 7.1.8 Sedimentfällor... 35 7.2 Ytvatten... 37 7.2.1 Ytvatten i Lillesjön - metaller och PAH:er... 37 7.2.2 Fysikalisk-kemiska parametrar i ytvatten... 38 7.2.3 Ytvatten i tillkommande diken och utlopp... 48 7.2.4 Kartering och provtagning av tillflöden till Lillesjön... 50 7.2.5 Suspendat... 52 7.3 Bottenkarta... 53 7.4 Biologiska undersökningar med toxicitetstest... 54 7.5 Sediment och ytvatten i nedströms recipientsystem och i referenssjön... 55 8.0 REFERENSER... 57 TABELLFÖRTECKNING Tabell 1: Utsättning och tömning av sedimentfällor... 17 Tabell 2: Arsenikhalter i Lillesjön i förhållande till bakgrundshalt från Storesjön (medel) (13 mg/kg TS), CCME:s PEL-värde (17 mg/kg TS) och Naturvårdsverkets akuttoxiska halt (100 mg/kg TS). Grön: <bakgrund, gul: >bakgrund, <CCME PEL, orange: >CCME PEL, < akuttox, röd: >akuttox. Djup: cm under sedimenytan. [mg/kg TS]... 23 Tabell 3: Arsenikhalter i Lillesjön i förhållande till Naturvårdsverkets bedömningsgrunder för sjöar och vattendrag. Blå: 1: mycket låga halter, Grön: 2: Låga halter, Gul: 3: Måttligt höga halter, Orange: 4: Höga halter, Röd: 5: Mycket höga halter... 24 Tabell 4: Arsenikhalter i Storesjön och Uppsjön [mg/kg TS]... 27 Tabell 5: Redox och ph i vattnet i D5 och H10 vid sedimentprovtagning för porvattenextraktion i oktober.... 32 Tabell 6: Arsenikhalter, torrvikt och TOC (total organic carbon) i sedimentfällor i Lillesjön, Storesjön och Uppsjön... 35 Tabell 7: Metallhalter i tillflöden till Lillesjön, provtagning i september 2010... 50 Tabell 8: Metallhalter i myrvatten i jämförelse med medelhalter i Storesjön, CCME:s riktvärden och halter i våtmarken i norra delen av Lillesjön... 51 Tabell 9: Metallhalter i myrmark i jämförelse med medelhalter i Storesjöns sediment, CCME:s riktvärden och halter i våtmarken i norra delen av Lillesjön... 51 Tabell 10: Metallhalter i sediment nedströms Lillesjön. Storesjön är referenssjö uppströms Lillesjön, Perstorpabäcken sammanbinder Lillesjön med Uppsjön, Sandsjön och Prinsasjön [mg/kg TS]... 55 Tabell 11: Metallhalter i vatten nedströms Lillesjön. Storesjön är referenssjö uppströms Lillesjön, Perstorpabäcken sammanbinder Lillesjön med Uppsjön, Sandsjön och Prinsasjön [µg/l]... 56 Uppdragsnummer 0951242095 2
FIGURFÖRTECKNING Figur 1: Lillesjön är belägen omkring 1 mil söder om Nässjö.... 6 Figur 2: Sjösystemet omkring Lillesjön.... 7 Figur 3: Samtliga provtagna punkter i Lillesjön.... 9 Figur 4: Samtliga provtagna punkter.... 10 Figur 5: Sedimentkärna från Lillesjön, redo att skivas.... 11 Figur 6: Provtagning i Lillesjön (H10), januari 2011.... 12 Figur 8: Suspendatfiltrering.... 15 Figur 7: Vattenprovtagning för suspendatanalys.... 15 Figur 9: Sedimentfällornas lägen i Storesjön, Lillesjön och Uppsjön.... 16 Figur 10: Isättning av sedimentfälla i Lillesjön, mars 2010.... 17 Figur 11: Tömning av sedimentfälla i Uppsjön, januari 2011.... 17 Figur 12: Provtagningspunkter för länsstyrelsens kontrollprogram (från Lst i Jönköpings län, 2011)... 18 Figur 13: Analyserade vattenprov, tillflöden till Lillesjön (blå pilar, vänstra figuren) samt myrmarksprov (rosa punkt, högra figuren).... 19 Figur 14: Provtagning av inkommande vatten.... 20 Figur 15: Provpunkter i nedströms vattensystem.... 21 Figur 16: Arsenikhalter i Lillesjöns sediment, 0-10 cm, 10-20 cm och 20-30 cm under sedimentytan... 25 Figur 17: Arsenikhalter i Lillesjöns sediment, 30-50 cm, 50-70 cm och 70-100 cm under sedimentytan.... 26 Figur 18: Sedimentmäktighet i Lillesjön.... 28 Tabell 19: Resultat från åldersdatering av sediment... 29 Figur 20: Arsenikhalter i fast fas och porvatten i sediment från D5 och H10, i juni och oktober 2010.... 30 Figur 21: ph i fast fas från porvattenextraktion.... 31 Figur 22: Redox i fast fas från porvattenextraktion i oktober. Figur 23: Total halt organiskt kol i sedimenten för porvattenextraktion tagna i oktober.... 31 Figur 24: Porositet i sediment från lokal H10 i Lillesjön.... 33 Figur 25: Arsenik- koppar och kromhalt utlakat i de olika lakstegen vid lakning av prov från Lillesjön.... 34 Figur 26: Arsenikhalt i sediment i sedimentfällor i Lillesjön, Storesjön och Uppsjön... 36 Figur 27: Arsenikhalter i ytvatten i Lillesjön... 37 Figur 28: Temperaturvariation med djupet i Lillesjön. Mätningar från samma punkt har samma kulör och symbol, mätningar från samma provtagningstillfälle har samma ton. [ o C]... 38 Figur 29: Temperaturvariation med djupet i Storesjön och Uppsjön. Mätningar från samma punkt har samma kulör och symbol, mätningar från samma provtagningstillfälle har samma ton. [ o C]... 39 Figur 30: ph i vattnet i Lillesjön. Mätningar från samma punkt har samma kulör och symbol, mätningar från samma provtagningstillfälle har samma ton. [-]... 40 Figur 31: ph i vattnet i Storesjön och Uppsjön. Mätningar från samma punkt har samma kulör och symbol, mätningar från samma provtagningstillfälle har samma ton. [-]... 40 Figur 32: Redoxpotential (Oxidation Reduction Potantial) i vattnet i Lillesjön. Mätningar från samma punkt har samma kulör och symbol, mätningar från samma provtagningstillfälle har samma ton. [mv]... 41 Uppdragsnummer 0951242095 3
Figur 33: Redoxpotential (Oxidation Reduction Potantial) i vattnet i Storesjön och Uppsjön. Mätningar från samma punkt har samma kulör och symbol, mätningar från samma provtagningstillfälle har samma ton. [mv]... 42 Figur 34:Syremättnad i vattnet i Lillesjön. Mätningar från samma punkt har samma kulör och symbol, mätningar från samma provtagningstillfälle har samma ton. [%]... 43 Figur 35:Syremättnad i vattnet i Storesjön och Uppsjön. Mätningar från samma punkt har samma kulör och symbol, mätningar från samma provtagningstillfälle har samma ton. [%]... 43 Figur 36:Turbiditet i vattnet i Lillesjön. Mätningar från samma punkt har samma kulör och symbol, mätningar från samma provtagningstillfälle har samma ton. [%]... 44 Figur 37:Turbiditet i vattnet i Storesjön och Uppsjön. Mätningar från samma punkt har samma kulör och symbol, mätningar från samma provtagningstillfälle har samma ton. [%]... 45 Figur 38:Konduktivitet i vattnet i Lillesjön. Mätningar från samma punkt har samma kulör och symbol, mätningar från samma provtagningstillfälle har samma ton. [µs/cm]... 46 Figur 39:Konduktivitet i vattnet i Storesjön och Uppsjön. Mätningar från samma punkt har samma kulör och symbol, mätningar från samma provtagningstillfälle har samma ton. [µs/cm]... 46 Tabell 40: Medelvärden (median för ph och PAH) från länsstyrelsens kontrollprogram i inlopp (Östra och Västra diket) och utlopp från Lillesjön (Lst i Jönköpings län, 2011)... 48 Figur 41: Modellerat och uppmätt flöde i Lillesjöns utlopp (Lst i Jönköpings län, 2011).... 49 Figur 42: Suspendatbelastning i Lillesjön... 52 Figur 43: Arsenikhalt i suspendatet... 52 Figur 44: Andel löst arsenik i Lillesjön... 53 Figur 45: Bottenkarta över Lillesjön, djupangivelser i meter.... 54 Bilagor BILAGA A Kartor och ritningar BILAGA B Fältprotokoll BILAGA C Analysresultat BILAGA D Rapport: Biologiska undersökningar i Lillesjön och Storesjön BILAGA E Figur: Bottenkarta Uppdragsnummer 0951242095 4
1.0 INLEDNING Lillesjön är en mindre sjö i anslutning till Grimstorp, Nässjö kommun. Sjön utgör närmsta ytvattenrecipient för föroreningar från den träimpregnering som bedrevs strax norr om Lillesjön (på fastigheterna Hattsjöhult 1:14 och 1:16) från 1920-talet fram till början av 1960-talet. Vid impregnering användes CCA-medel (koppar, krom och arsenik) samt kreosotolja (Vista Väg & Vatten AB, 2007). Platsen där impregneringen bedrevs ska saneras, start planeras ske hösten 2011. Nässjö kommun genomför en huvudstudie av Lillesjön och nedströms vattendrag vilka kan ha förorenats på grund av spridning från den f.d. impregneringsanläggningen. Golder Associates AB (Golder) har fått uppdraget att genomföra studien, vilken inkluderar undersökningar för att klarlägga föroreningssituationen i sedimenten, beskrivning av de processer som reglerar föroreningsomsättningen i Lillesjön och dess sediment samt underlag för bedömning av föroreningshistorik och belastning på nedströms vattendrag. Dessutom utförs en fördjupad riskbedömning. Föreliggande rapport behandlar de fältundersökningar som utförts inom ramen för huvudstudien, samt resultat därav. Utredningar av de geokemiska processer som sker i sjön redovisas i separat rapport, likaså den fördjupade riskbedömningen. 2.0 SYFTE MED RAPPORTEN Syftet med föreliggande rapport är att redovisa metoder och resultat från de fältundersökningar som utförts i Lillesjön, Storesjön, Uppsjön, Prinsasjön, Sandsjön och Perstorpabäcken. 3.0 OMRÅDESBESKRIVNING Lillesjön är belägen i södra delen av Nässjö kommun, Jönköpings län, omkring 1 mil söder om Nässjö (Figur 1). Sjön är omkring 1,6 km lång och 400 meter bred. Den har en yta på 55 ha och ett medeldjup på 3,1 meter, vilket gör den till en relativt grund sjö. Maxdjup är 6,2 m. Längs sjöns nordvästra strand ligger samhället Grimstorp med omkring 400 invånare. Väster om Lillesjön ligger Storesjön. Storesjön är skild från Lillesjön genom en vattendelare. Eventuellt finns ett grundvattenflöde mellan de två sjöarna. I Lillesjöns södra del utgår Perstorpabäcken, vilken sträcker sig 8 km innan den mynnar i Uppsjön vid Horsnäs. Uppsjön står i direkt förbindelse med Sandsjön vilken i sin tur är förbunden med Prinsasjön via ett näs. Kartan i Figur 2 visar sjösystemet. Lillesjön är del av Emåns vattensystem (vattnet från Lillesjön går in i Emån nedströms Prinsasjön) vilket innebär att vattnet når Östersjön i norra delen av Kalmarsund (omkring 20 mil nedströms Lillesjön). Lillesjön används för bad och fiske och har tidigare använts för bevattning. Huruvida vattnet i sjön idag används för bevattning är oklart. Vattenförsörjningen till Grimstorp samhälle tas dock från en kommunal grundvattentäkt belägen omkring 500 meter norr om det f.d. impregneringsområdet. Området omkring Lillesjön består framförallt av skogsbygd med inslag av odlingsmark. En viss eutrofieringspåverkan finns. Uppdragsnummer 0951242095 5
Figur 1: Lillesjön är belägen omkring 1 mil söder om Nässjö. Uppdragsnummer 0951242095 6
Figur 2: Sjösystemet omkring Lillesjön. 4.0 TIDIGARE UNDERSÖKNINGAR En huvudstudie har tidigare genomförts för den f.d. träimpregneringen. Dessutom har en förstudie gjorts av Lillesjön. I Bilaga 1 till PM 10:01 i denna rapportserie Projektplan, Huvudstudie Lillesjön sammanställs befintliga undersökningar av området. Nedanstående rapporter är inkluderade i sammanställningen: Reviderad riskbedömning, åtgärdsutredning och riskvärdering för Grimstorps f d impregneringsanläggning, Nässjö kommun, del av reviderad huvudstudie, Kemakta Konsult AB och DGE Mark och Miljö AB, 2007-08-17; kompletterad av Kemakta och Hifab, 2011-02-18; Huvudstudierapport för Efterbehandling av Grimstorp f d impregneringsanläggning, Grimstorp, Nässjö Kommun, Vista Väg och Vatten AB, 2007-09-27; Förstudie av Lillesjön i Grimstorp, Kemakta Konsult AB, 2009-02-02; Äldre tekniska handlingar rörande VA-frågor i Grimstorp, Jönköping, 1950-talet I PM 10:02 i denna rapportserie Behovsanalys Biologiska undersökningar Lillesjön sammanställs de tidigare biologiska undersökningar som gjorts i Lillesjön. Dessutom utförs recipientundersökningar i Emåns vattensystem av Emåförbundet (tillgängliga via förbundets webplats, www.eman.se) och Länsstyrelsen i Jönköpings län har ett pågående kontrollprogram i och kring Lillesjön inför den kommande saneringen. Uppdragsnummer 0951242095 7
5.0 METODIK 5.1 Sediment Sedimenten i Lillesjön har undersökts med flera olika metoder. Även sedimenten i de nedströms belägna recipientsjöarna Uppsjön och Prinsasjön, liksom det sammanlänkande vattendraget Perstorpabäcken har undersökts. Storesjön, belägen uppströms Lillesjön, har använts som referens. Lillesjön delades in i ett rutmönster bestående av 50x50 m rutor för att strukturera provtagningen. Figur 3 visar en bild av Lillesjön och rutmönstret samt samtliga provtagningspunkter. Figur 4 visar även punkter uppoch nedströms Lillesjön. Uppdragsnummer 0951242095 8
Figur 3: Samtliga provtagna punkter i Lillesjön. Uppdragsnummer 0951242095 9
Figur 4: Samtliga provtagna punkter. 5.1.1 Sedimentkartering Sedimenten i Lillesjön undersöktes ingående i 53 provpunkter. Provtagning utfördes i mars och juni 2010 med hjälp av en modifierad Blomqvistprovtagare, en s.k. kajakprovtagare (Figur 5) och i punkter med hård botten med ryssborr. 22 av proven togs ned till 1 m, 18 prov till 40-50 cm, 10 prov till 20-30 cm och 3 prov till omkring 10 cm. Sedimenten analyserades för metaller och total mängd organiskt kol (TOC) i upp till sex skikt (för 1 meters sedimentprov). Analyserna utfördes av ALS i Luleå. Metallerna analyserades genom att provet torkades vid 50 o C för att därefter lakas i salpetersyra/väteperoxid i sluten teflonbehållare. Med hjälp av ICP-teknik (emissions- och masspektrometri med induktivt kopplad plasma) bestämdes därefter metallkoncentrationerna (ALS analyspaket M1c). Uppdragsnummer 0951242095 10
Halten totalt organiskt kol (TOC) har beräknats med utgångspunkt i provets glödförlust, vilken bestäms genom att glödga provet så det organiska materialet försvinner och bestämma viktförlusten. Figur 5: Sedimentkärna från Lillesjön, redo att skivas. Uppdragsnummer 0951242095 11
Figur 6: Provtagning i Lillesjön (H10), januari 2011. 5.1.2 Sedimentmäktighet Sedimentens mäktighet undersöktes i mars 2011 i 21 punkter i Lillesjön och i 11 punkter i en damm i Perstorpabäcken vid Önnarp. Undersökningarna utfördes genom att en metallsond stacks ned i sedimenten till ett djup där mer resistant material (sand eller grus) lokaliserades. Skillnaden mellan vattendjup och djupet till sand eller grus utgör sedimentdjupet. Men hjälp av GPS lokaliserades provpunkternas lägen i fält. 5.1.3 Åldersdatering För att åldersbestämma olika skikt i sedimenten togs sedimentprover ut i januari 2011. Tre sedimentkärnor togs ut från samma punkt (djuphålan H10) ned till 60 cm djup och skivades i 2 cm skikt. Sedimenten åldersbestämdes enligt Pb-210-metoden på Risølaboratoriet i Köpenhamn. Metoden går ut på en gammaspektrometrianalys av blyisotopen 210 och cesiumisotopen 137. Mer information om analysmetoden finns i Bilaga C till rapporten Geokemin i Lillesjön och nedströms recipienter. Från en annan av sedimentkärnorna bestämdes metallhalterna av ALS i Luleå, genom totalhaltsanalys där provet först torkades vid 50 o C och lakades i salpetersyra i teflonbehållare och därefter smältes med litiummetaborat och upplöstes i utspädd salpetersyra. Denna metod innebär att de totala metallhalterna i provet kan analyseras, istället för den lakbara halten, vilken analyseras i de enklare metallanalyserna som enbart omfattar syralakning. Metallkoncentrationerna bestämdes sedan med hjälp av ICP-teknik (ALS analyspaket MG1). Från den tredje sedimentkärnan gjordes en porositetsbestämning, se 5.1.6. Syftet med åldersdateringen är att få information om sedimentationshastighet, historisk belastning och eventuell metallvandring. Uppdragsnummer 0951242095 12
5.1.4 Fuktkammarförsök Vad som händer med sedimenten när de bryts ned och påverkas av syre har undersökts genom kinetiska tester, så kallade fuktkammarförsök. Sedimentprover (omkring 0-30 cm djup) uttogs från flera olika delar av Lillesjön och blandades till ett samlingsprov. Fuktkammarförsöken utfördes av ALS Chemex i Kanada. Sedimenten placerades i slutna plastlådor, celler, till vilka omväxlande fuktig och torr luft leddes. Försöket kördes i sjudagarscykler där torr luft blåstes in under tre dygn följt av fuktig luft under tre dygn. På den sjunde dagen tillsattes destillerat vatten till cellerna. Efter omkring en timme hälldes vattnet från cellerna, filtrerades och analyserades med avseende på metaller (Al, Sb, Bi, Cd, Cr, Co, Cu, Fe, Pb, Mg, Mn, Hg, Mo, Ni, Ag, Tl, Sn, Ti, U, V, Zn) andra grundämnen (As, Ba, Be, B, Ca, Li, P, K, Se, Si, Na, Sr) samt ph och konduktivitet. Bortfiltrerat material lades tillbaka i cellen, som fick lufttorka tills nästa sjudagarscykel startades. Försöket kördes i sexton veckor. Syftet med fuktkammarförsöken är att kunna bedöma vilka processer som sker, hur spridning kan ske, samt framtida läckage, spridning och risker. Mer information om fuktkammarförsöket finns i bilaga B till rapporten Geokemin i Lillesjön och nedströms recipienter. 5.1.5 Porvattenextraktion Porvatten provtogs i juni och oktober genom att sedimentproppar från två olika delar av Lillesjön (D5 i norra delen av sjön och djuphålan H10) togs ut med kajakprovtagare. Bottenvattnet strax ovan sedimentytan sögs upp från provtagaren med en spruta och filtrerades genom ett 0,45 µm filter direkt ned i en syradiskad flaska. Därefter skivades provet med hjälp av en plastspatel. Proven överfördes direkt till plastpåsar vilka fylldes med argongas och lades i ytterligare en argongasfylld plastpåse för att sedan samlas i argongasfyllda diffusionstäta påsar. Proven förvarades kylda fram till extraktion. Vid extraktion skedde samtliga moment i syrefri miljö genom att allt utfördes i en argonfylld plastlåda. Detta för att undvika oxidation av proverna. Argon används då det är en oreaktiv ädelgas vilken är tyngre än luft. Gasnivån kontrollerades med jämna mellanrum. ph och redox mättes direkt i sedimentprovet i påsen, med hjälp av en ph- och redoxmätare med spjutspetselektrod (Eijkelkamp Multiinstrument samt redoxmätare, Thermo Scientific Ag/AgCl ph-elektrod). Därefter extraherades porvattnet ur sedimenten med hjälp av en Millivac 230 V vakuumpump genom ett 0,22 µm Milliporefilter. Vattnet filtrerades direkt ned i en 60 ml syradiskad flaska för metallanalys. Det urvattnade sedimenten fördes över i en provburk efter avslutad filtrering och sändes, tillsammans med porvattnet till laboratoriet för metallanalys. På laboratoriet analyserades vattnet med hjälp av ICP-teknik (ALS analyspaket V-2). Sedimenten analyserades genom totalhaltsanalys, på samma sätt som beskrivits i 5.1.3. Syftet med porvattenextraktionen är att få information om olika processer i sedimenten, såsom diffusion och eventuell metallvandring. 5.1.6 Porositet Sedimentens porositet bestämdes av personal på Golder Associates genom att viktförlusten vid torkning bestämdes. Detta är en enkel metod för att bestämma porositet vilken baseras på antagandet att samtliga porer är vattenfyllda och att vattenavgången vid torkning av provet därmed kan visa på porositeten. Sedimenten vägdes med hjälp av en våg med 0,5 grams noggrannhet och lades sedan att lufttorka i fem veckor varefter de vägdes återigen. Uppdragsnummer 0951242095 13
5.1.7 Sekventiell lakning Sekventiell lakning är ett lakförsök i flera steg utvecklat för att simulera lakning vid olika förhållanden. Syftet med att utföra en sekventiell lakning är att kunna bedöma processer, nutida och framtida spridning och framtida läckage och risker. Information från sekventiella lakförsök kan också användas för att uppskatta ämnens biotillgänglighet. Sekventiella lakningar utfördes på sediment från två platser i Lillesjön (D5 och H10, uttagna i oktober 2010). Från varje punkt analyserades sedimenten 0-5 cm under sedimentytan och 15-20 cm under sedimentytan. Sekventiell lakning utförs i fem steg där olika lakkemikalier tillsätts för att simulera olika förhållanden. Lakvattnet analyseras med hjälp av ICP-teknik i varje steg och före och efter lakning analyseras den fasta fasen genom totalhaltsanalys. En utförligare beskrivning av den sekventiella lakningen går att återfinna i Bilaga A till rapporten Geokemin i Lillesjön och nedströms recipienter. Uppdragsnummer 0951242095 14
5.1.8 Suspendat Provtagning av suspendat har skett vid fyra tillfällen (juni och september 2010, januari och april 2011) i tre olika punkter i Lillesjön (D5, H10 och K29). I en av punkterna, djuphålan, har provtagning skett från två olika djup, 0,5 m under vattenytan och omkring 5 m under vattenytan. I övriga punkter har provtagning skett 0,5 m under vattenytan. Vatten pumpades upp med hjälp av dränkbar pump eller peristaltiskt pump i 25 liters plastdunkar, alternativt togs upp med Ruttnerhämtare (Figur 7). Dunkarna sköljdes med provvatten före provtagning. En bestämd vattenvolym (omkring 1-3 liter) filtrerades med hjälp av en vakuumpump genom ett 0,22 µm Milliporefilter, vilket före och efter filtrering vägts på laboratoriet. Detta filter användes för att bedöma suspendatbelastningen (halten suspenderade ämnen). Figur 7: Vattenprovtagning för suspendatanalys. Dessutom filtrerades en större volym vatten genom tryck genom 0,22 µm Milliporefilter med en diameter på 142 mm monterade i Geotech filterhållare, anslutna via silikonslangar. Före filtrering sköljdes filterhållare och slangar med vatten och därefter med provvatten. Vattnet filtrerades till dess att filtret sattes igen (vilket märks genom att filterhållaren läcker). När några tiotal liter filtrerats togs ett vattenprov ut genom att vattnet överfördes direkt i syradiskad plastflaska. Total vattenvolym som filtrerats mättes upp och filtren sändes till laboratorium. Figur 8 visar uppställningen vid filtreringen. På laboratoriet analyserades grundämnen i filtren genom att filtren inaskades, smältes i litiummetaboratsmälta och upplöstes i utspädd salpetersyra för grundämnen/huvudelement respektive löstes upp i salpetersyra/väteperoxid för metaller (ALS analyspaket G2 susp och M2 susp). Det filtrerade vattnet analyserades genom ICP-teknik (ALS analyspaket V2). Syftet med suspendatfiltreringen är att få information för att kunna tolka resuspension och spridning och att kunna jämföra suspendat i de fria vattenmassorna med sediment och sedimentfällematerial. Figur 8: Suspendatfiltrering. Uppdragsnummer 0951242095 15
5.1.9 Sedimentfällor Förutom den aktiva suspendatprovtagningen har suspendat även samlats upp passivt i sedimentfällor placerade i Lillesjön, Storesjön och Uppsjön. I Storesjön och Uppsjön placerades en fälla i varje sjö och i Lillesjön placerades fyra fällor ut. Sedimentfällornas lägen redovisas i Figur 9. Figur 9: Sedimentfällornas lägen i Storesjön, Lillesjön och Uppsjön. Sedimentfällorna etablerades i mars 2010 (Figur 10). Fällorna utgjordes av två polykarbonatrör med en diameter på 55 mm och en höjd av 310 mm vilka var monterade på en platta med 365 mm avstånd. Fällorna var fästa vid flytankare med rostfri kedja och schackel. Fällorna var placerade på följande djup: D5 H10 H24 K29 STO UPP 1 m 3,3 m 3 m 0,7 m 1,5 m 3,5 m Tömning av sedimentfällorna skedde vid fyra tillfällen, i juni och september 2010 samt i januari och april 2011 (Figur 11, Tabell 1). Vid tömning togs sedimentfällan upp och omkring 0,5 l vatten dekanterades försiktigt av. Därefter skakades fällan så att suspendat och kvarvarande vatten blandades varefter sedimentet hälldes i 1 liters plastflaskor. Uppdragsnummer 0951242095 16
Tabell 1: Utsättning och tömning av sedimentfällor Datum D5 H10 H24 K29 UPP STOR Utsättning 11-mar-10 x x x x x x Tömning 15-jun-10 x x x Saknad! Ersatt x x Tömning 21-sep-10 x x x Saknad! Ersatt x Saknad! Ersatt 14/10-10 Tömning 18-jan-11 x x x x x Saknad! Ej ersatt Avslutning 27-apr-11 x x x x x - Vid tömningstillfället i juni saknades sedimentfällan i provpunkt K29. Tömning var därför inte möjlig och fällan ersattes med en ny. Vid tömningstillfället i september saknades fällorna i Storesjön och i provpunkt K29 i Lillesjön. I K29 installerades en ny fälla på en gång men i Storesjön dröjde det tre veckor innan en ny sedimentfälla kunde installeras. Vid tömningstillfället i januari var åter sedimentfällan i Storesjön borta. Ingen ny sedimentfälla installerades. Materialet sändes till laboratoriet där det analyserades genom totalhaltsanalys (se 5.1.3) samt för TOC (se 5.1.1). Syftet med sedimentfällorna är att få information om resuspension och spridning, samt att jämföra sedimenten i fällorna med suspendat och sediment. Figur 10: Isättning av sedimentfälla i Lillesjön, mars 2010. Figur 11: Tömning av sedimentfälla i Uppsjön, januari 2011. Uppdragsnummer 0951242095 17
5.2 Ytvatten 5.2.1 Ytvatten i Lillesjön Vattnet i Lillesjön provtogs vid fyra tillfällen i samband med suspendatprovtagningen, i juni och september 2010 samt i januari och april 2011. Vatten togs dels från några decimeter under vattenytan och dels från strax ovan sjöbotten. Vattnet pumpades upp med hjälp av dränkbar pump alternativt peristaltisk pump eller sögs upp från sedimentprovtagaren med hjälp av en spruta. Vattnet samlades i 1 l glasflaskor (för analys av PAH) och i syradiskade plastflaskor (för metallanalys). Vattnet för metallanalys filtrerades direkt i fält genom 0,45 µm filter. Vattnet sändes kylt till laboratoriet. På laboratoriet analyserades vattnet för metaller och PAH:er genom ICP-teknik respektive GC-MS. Fysikalisk-kemiska parametrar mättes direkt i ytvattnet med en multiparametersond (TROLL 9500 ) vid provtagningstillfällena i september, januari och april. Med hjälp av sonden mättes temperatur, ph, syrgashalt, syremättnag, redox, konduktivitet och turbiditet varje halvmeter från ytan till botten. På så sätt fås mer tillförlitliga resultat än om vattnet pumpas upp och mäts med standard mätinstrument. Dessutom kan eventuella skiktningar (kliner) i vattenpelaren observeras. 5.2.2 Ytvatten i inkommande diken och utlopp Länsstyrelsen i Jönköpings län genomför ett kontrollprogram innan sanering av marken kring den f.d. impregneringsanläggningen innefattande grundvatten och ytvatten. Ytvattenprov har tagits i två inlopp, Östra och Västra diket (i Västra diket både uppströms och nedströms impregneringsanläggningen) samt i utloppet Perstorpabäcken. Provtagning görs varje månad och omfattar arsenik, PAH16, ph grumlighet, konduktivitet, suspenderade ämnen samt vattenföring. Figur 12 visar provpunkternas placering. Mer information kring provtagningen finns i Länsstyrelsens rapport (Lst i Jönköpings län, 2011). Figur 12: Provtagningspunkter för länsstyrelsens kontrollprogram (från Lst i Jönköpings län, 2011) Uppdragsnummer 0951242095 18
5.2.3 Kartering och provtagning av tillflöden till Lillesjön samt myrmark En allmän stickprovtagning av ytvatten i området runt Lillesjön utfördes i september 2010. Längs med hela sjöns strandlinje karterades och provtogs inkommande vattenflöden (Figur 14). Dessutom provtogs myrmark och vatten i en punkt i den södra delen av sjön. Fler prover var planerade från myrmarken men då området med myrmark var mindre än förväntat (övervägande andel av det område som var myrmark var översvämmat och del av sjön) uttogs endast prov från en punkt. Proverna sändes kylda in till laboratoriet där de analyserades för metaller genom ICP-teknik (innan analys torkades och lakades det fasta provet i salpetersyra/väteperoxid). Figur 13 visar provtagningspunkter för de prover som analyserades. Syftet med karteringen av tillflödena är att få fram bakgrundsbelastningen på Lillesjön. Myrmark och -vatten provtogs för att få reda på vilken belastningen är på myren från Lillesjön. Figur 13: Analyserade vattenprov, tillflöden till Lillesjön (blå pilar, vänstra figuren) samt myrmarksprov (rosa punkt, högra figuren). Myrmarken norr om Lillesjön har undersökts av Hifab (2010) genom sediment-, vatten- och jordprovtagning. Uppdragsnummer 0951242095 19
Figur 14: Provtagning av inkommande vatten. 5.3 Bottenkarta Bottenkartering genomfördes av Myrica AB i maj och juni 2010 genom lodning och exakt GPS-positionering. Samtidigt genomfördes en kontroll av vattendelarna och en uppskattning av avrinningsområdets yta. 5.4 Biologiska undersökningar med toxicitetstest Biologiska undersökningar av Lillesjön och Storesjön har utförts för att undersöka upptaget av arsenik på olika trofinivåer. Studier av både synliga effekter och haltinnehåll har gjorts liksom toxicitetstester för att undersöka om sedimenten är toxiska för vattenlevande djur. Undersökningarna har utförts av underkonsulten Calluna AB och mer information återfinns i BILAGA D. 5.5 Sediment och ytvatten i nedströms recipientsystem och uppströms referenssjö Lillesjöns utflöde består av Perstorpabäcken, vilken ansluter till Lillesjön i dess sydligaste del. Perstorpabäcken sträcker sig omkring 8 km och mynnar sedan i Uppsjön vid Horsnäs. Uppsjön står i direkt förbindelse med Sandsjön vilken i sin tur är förbunden med Prinsasjön via ett näs, se Figur 2. I juni 2010 togs sedimentprov i en punkt i Storesjön och en punkt i Uppsjön, vilka skivades i intervallen 0-1 cm, 1-3 cm, 3-7 cm, 7-15 cm och 15-25 cm. Korresponderande vattenprov togs från ytan och botten. Sediment och ytvatten provtogs i fyra punkter i Perstorpabäcken, en punkt i Sandsjön och en punkt i Prinsasjön i oktober 2010. Där vattendjupet var tillräckligt, vilket var fallet i båda sjöarna samt i Perstorpabäckens provpunkter 3 och 5, togs vatten både från ytan och från botten. I Perstorpabäcken 4 och 6 togs vatten endast från ett djup, eftersom vattendjupet endast var någon decimeter. Sediment provtogs med kajakprovtagare förutom i Perstorpabäcken 4 och 6, där vattendjupet var för ringa och sedimenten för grova för att kunna använda kajakprovtagaren. Där användes i stället en spade. I mars 2011 togs två Uppdragsnummer 0951242095 20
sedimentprov och ett vattenprov i dammen i Önnarp, sediment- och vattenprov nedströms dammen och sediment- och vattenprov vid Lillesjöns utlopp i Perstorpabäcken. Provpunkterna redovisas i Figur 15 Sedimenten som provtagits med kajakprovtagare skivades till omkring 5 cm skikt med hjälp av plastspatel och fördes över i diffusionstäta plastpåsar. Sedimenten från Perstorpabäcken skivades i två lager ned till 10 cm och sedimenten från sjöarna skivades i fem lager ned till 25 cm. Sedimenten som provtogs med spade fördes direkt ned i diffusionstäta plastpåsar. Sedimenten sändes kylda till laboratoriet där de analyserades genom totalhaltsanalys och för PAH:er (översta skiktet) samt vanlig metallanalys (övriga skikt). Figur 15: Provpunkter i nedströms vattensystem. Vattnet samlades in i 1 liters glasflaskor (för analys av PAH) och syradiskade plastflaskor (för metallanalys) och analyserades för metaller och PAH:er (ytvatten) respektive endast metaller (bottenvatten).vatten för metallanalys filtrerades i fält genom ett 0,45 µm filter. Uppdragsnummer 0951242095 21
6.0 ANVÄNDA RIKT- OCH JÄMFÖRVÄRDEN I resultatdelen har uppmätta halter jämförts med ett antal olika riktvärden och jämförvärden. Nedan redovisas dessa värdens ursprung och betydelse. Lokala bakgrundshalter har mätts upp i Storesjön, belägen uppströms Lillesjön i sjösystemet. I Storesjön har både vattenprov och sedimentprov tagits. Vattenproven har i medel visat på en arsenikhalt på 0,28 µg/l (varierar mellan 0,299 µg/l och 0,255 µg/l, högst halter i bottenvatten). Sedimentproven har i medel visat på en arsenikhalt på 13 mg/kg TS (varierar mellan 18,9 och 5,68, högst halter i ytsediment). Även PAH har analyserats i vattnet, med halter under rapporteringsgräns. Halter i sediment jämförs med CCME:s Environmental Quality Guidelines. CCME, Canadian Council of Ministers of the Environment, är en kanadensisk ministerorganisation som arbetar med miljöfrågor. Bland annat utvecklas riktvärden. Det riktvärde som används här är PEL-värdet. PEL står för Probable Effect Level vilket är en kemisk koncentration under vilken ingen negativ effekt förväntas uppkomma på vattenlevande djur. Då inga motsvarande sedimentriktvärden finns utvecklade i Sverige används de kanadensiska riktvärdena i detta fall. För arsenik jämförs halter i sediment även med det värde Naturvårdsverket använder som akuttoxisk halt för människa, 100 mg/kg TS. Halter i ytvatten jämförs även de med CCME:s Environmental Quality Guidelines, för vattnet i Lillesjön används riktvärden för skydd av akvatiskt liv i sötvatten. Att kanadensiska riktvärden används beror även i detta fall på att inga motsvarande riktvärden finns utvecklade i Sverige. Halter i sediment och ytvatten jämförs även med Naturvårdsverkets bedömningsgrunder för sjöar och vattendrag (NV, 2000). Dessa bedömningsgrunder har inte uppdaterats på senare år, och dess status i dagsläget är okänd. Uppdragsnummer 0951242095 22
7.0 RESULTAT Då arsenik visat sig vara den förorening som förekommer i högst halter i förhållande till använda riktvärden ligger fokus på arsenikhalter vid redovisning av samtliga resultat. Analyser har även gjorts för flertalet metaller, i BILAGA C redovisas samtliga analysresultat från Golders provtagningar. 7.1.1 Sedimentkartering Arsenikhalter i sedimenten i Lillesjön redovisas i Tabell 2,Figur 16 och Figur 17. I figurerna redovisas resultat från provtagningar inom denna studie (2010) samt från tidigare undersökningar, utförda under 2006 och 2008 och redovisade 2007 och 2009 (se kapitel 4.0). I tabellen endast resultat från denna studie. Av figurer och tabell framgår att arsenikhalterna är förhöjda över den akuttoxiska halten, 100 mg/kg TS, i flera punkter i sedimenten ner till 20 cm under sedimentytan. Djupare än så är halterna inte högre än 100 mg/kg TS (undantaget en punkt (H24)). Halterna i flera punkter är dock högre än CCME:s riktvärde, 17 mg/kg TS, framförallt i prov från 20-30 cm djup. Arsenikhalterna sjunker sedan för att i prov från 70-100 cm djup endast i ett fåtal fall överstiga 17 mg/kg TS. Bakgrundshalten, här satt till medel i Storesjön, 13 mg/kg TS överstigs dock i flera prov även från 70-100 cm djup. Tabell 2: Arsenikhalter i Lillesjön i förhållande till bakgrundshalt från Storesjön (medel) (13 mg/kg TS), CCME:s PEL-värde (17 mg/kg TS) och Naturvårdsverkets akuttoxiska halt (100 mg/kg TS). Grön: <bakgrund, gul: >bakgrund, <CCME PEL, orange: >CCME PEL, < akuttox, röd: >akuttox. Djup: cm under sedimenytan. [mg/kg TS] Djup 0-10 10-20 20-30 30-50 50-70 70-100 djup 0-10 10-20 20-30 30-50 50-70 70-100 B6 14,9 12,1 10,7 H24 307 312 125 39 22,8 20,3 B8 102 47,3 40,7 H25 71,1 30,1 16,3 14 10,5 12,5 C10 98,6 29,2 26,8 H3 26,6 15,1 13 10 13,4 11,5 D17 46,2 H8 129 11,3 10,3 D5 143 74,4 28,6 26,8 21,5 16,3 I10 90,7 20,6 26,6 D7 127 13,9 13,5 12,9 12,5 12,1 I22 59,4 15,6 12,9 14,6 16,3 17,5 E10 165 49,3 28 56,4 20,8 14,6 I26 122 19,6 30,8 E12 40,9 27,5 11,3 12,6 11,3 10,8 I29 62 17,9 15,7 E14 193 26,2 18,3 I5 481 52,8 E16 11,8 6,09 4,61 5,06 3,39 3,66 I5 32,5 12,2 3,45 8,34 5,35 13,6 E3 123 85,8 45,4 I8 101 16 18,7 9,08 10,4 15,1 E7 91,9 54,3 24,8 J22 112 37,5 20 F18 125 56,1 31,9 28,8 13,7 11,1 J32 32,5 <4 <4 F23 43,8 <3 10,2 J5 28,9 <3 5,69 F9 45,5 15,8 12,4 9,35 7,66 6,45 J7 4 <3 <3 G10 149 103 66,4 K11 423 68,5 29,8 <3 <3 <3 G16 105 18,2 36,9 K13 68,2 64,2 21,5 G20 49,6 12 9,66 15,5 12,8 13,2 K21 254 21,9 42,5 G27 106 96,3 20,3 K24 162 34 69,3 30,9 7,91 6,36 G5 101 24,7 36,2 K26 38,1 17,8 13,6 13 7,29 8,68 H10 21,8 15,1 15,2 13,4 13,5 14,5 K29 48,8 33,1 23,9 8,53 <3 7,29 H12 244 73,4 41,5 23,3 17,6 13,4 L27 65,9 25,1 21,1 H13 21,5 47,1 15,7 10,3 10,9 11,1 L31 <3 H2 34,8 16,4 24,4 L33 43,4 12 4,59 H21 165 100 49,8 M25 8,5 <3 <3 Uppdragsnummer 0951242095 23
Tabell 3 visar arsenikhalterna i sediment förhållande till Naturvårdsverkets bedömningsgrunder för sjöar och vattendrag. Endast ett fåtal sedimentprov har arsenikhalter som klassas som mycket höga halter (klass 5), flertalet ytliga sedimentprov har höga halter (klass 4) och flertalet provpunkter har måttligt höga halter (klass 3) hela vägen ned till 100 cm under sedimentytan. Tabell 3: Arsenikhalter i Lillesjön i förhållande till Naturvårdsverkets bedömningsgrunder för sjöar och vattendrag. Blå: 1: mycket låga halter, Grön: 2: Låga halter, Gul: 3: Måttligt höga halter, Orange: 4: Höga halter, Röd: 5: Mycket höga halter Djup 0-10 10-20 20-30 30-50 50-70 70-100 djup 0-10 10-20 20-30 30-50 50-70 70-100 B6 14,9 12,1 10,7 H24 307 312 125 39 22,8 20,3 B8 102 47,3 40,7 H25 71,1 30,1 16,3 14 10,5 12,5 C10 98,6 29,2 26,8 H3 26,6 15,1 13 10 13,4 11,5 D17 46,2 H8 129 11,3 10,3 D5 143 74,4 28,6 26,8 21,5 16,3 I10 90,7 20,6 26,6 D7 127 13,9 13,5 12,9 12,5 12,1 I22 59,4 15,6 12,9 14,6 16,3 17,5 E10 165 49,3 28 56,4 20,8 14,6 I26 122 19,6 30,8 E12 40,9 27,5 11,3 12,6 11,3 10,8 I29 62 17,9 15,7 E14 193 26,2 18,3 I5 481 52,8 E16 11,8 6,09 4,61 5,06 3,39 3,66 I5 32,5 12,2 3,45 8,34 5,35 13,6 E3 123 85,8 45,4 I8 101 16 18,7 9,08 10,4 15,1 E7 91,9 54,3 24,8 J22 112 37,5 20 F18 125 56,1 31,9 28,8 13,7 11,1 J32 32,5 <4 <4 F23 43,8 <3 10,2 J5 28,9 <3 5,69 F9 45,5 15,8 12,4 9,35 7,66 6,45 J7 4 <3 <3 G10 149 103 66,4 K11 423 68,5 29,8 <3 <3 <3 G16 105 18,2 36,9 K13 68,2 64,2 21,5 G20 49,6 12 9,66 15,5 12,8 13,2 K21 254 21,9 42,5 G27 106 96,3 20,3 K24 162 34 69,3 30,9 7,91 6,36 G5 101 24,7 36,2 K26 38,1 17,8 13,6 13 7,29 8,68 H10 21,8 15,1 15,2 13,4 13,5 14,5 K29 48,8 33,1 23,9 8,53 <3 7,29 H12 244 73,4 41,5 23,3 17,6 13,4 L27 65,9 25,1 21,1 H13 21,5 47,1 15,7 10,3 10,9 11,1 L31 <3 H2 34,8 16,4 24,4 L33 43,4 12 4,59 H21 165 100 49,8 M25 8,5 <3 <3 Tillståndsklasser: 1: 5 2: 5-10 3: 10-30 4: 30-150 5: >150 mg/kg TS Uppdragsnummer 0951242095 24
Figur 16: Arsenikhalter i Lillesjöns sediment, 0-10 cm, 10-20 cm och 20-30 cm under sedimentytan Uppdragsnummer 0951242095 25
Figur 17: Arsenikhalter i Lillesjöns sediment, 30-50 cm, 50-70 cm och 70-100 cm under sedimentytan. Även halterna av ett antal andra ämnen är i några prov förhöjda över CCME:s PEL-värde och bakgrundshalt. Det gäller kadmium, krom, kvicksilver, bly och zink, där halterna är maximalt två gånger CCME:s PEL. Dock är dessa ämnen inte förhöjda i några prov där inte samtidigt arsenikhalten är förhöjd. Uppdragsnummer 0951242095 26
I Storesjön uppmättes sjunkande sedimenthalter med högst halter i ytan och lägst mot djupet, varierande mellan 18,9 och 5,68 mg/kg TS. I Uppsjön var halterna mer homogena, varierande mellan 18,5 och 14,3 mg/kg TS Tabell 4: Arsenikhalter i Storesjön och Uppsjön [mg/kg TS] Storesjön Uppsjön 0-1 18,9 14,3 1-3 17,2 18,5 3-7 10,7 15 7-15 12,2 15,1 15-25 5,68 15,5 medel 12,9 15,7 Uppdragsnummer 0951242095 27
7.1.2 Sedimentmäktighet Sedimentens mäktighet redovisas i Figur 18. Största uppmätta sedimentdjup är 4,23 m, lägsta 0-10 cm. Sedimenten är mäktigare i den norra delen av sjön, där de flesta provpunkter uppvisat djup på över tre meter. Figur 18: Sedimentmäktighet i Lillesjön. 7.1.3 Åldersdatering I Tabell 19 redovisas resultaten från åldersdateringen. De två översta sedimentlagren, 2-4 cm och 6-8 cm uppvisar ungefär samma aktivitet av både Pb-210 och Cs-137 vilket tyder på att sedimenten omblandas, alternativt att sedimentationshastigheten är snabb, omkring 3-4 cm per år. Pb-210-aktiviteterna visar att sediment från djupare lager än 8 cm är äldre än 100 år. Även bristen på cesium i dessa lager indikerar att sedimenten i vilket fall är äldre än från 1960 (då atmosfäriska kärnvapentester började utföras vilka spred cesium). Uppdragsnummer 0951242095 28
Tabell 19: Resultat från åldersdatering av sediment Inds.- Pb-210 Cs-137 Målt Vol i petri- Dybde i cm nr. 2011- Måle nr. Bq kg -1 dry SD % Bq kg -1 dry SD % Tælletid i sek. g. tør skål [cm3] Vf. 2-4 8001 3/5983 462,82 4,0 72,77 4,4 237033 2,698 10 0,27 6-8 8002 3/5981 476,50 5,1 64,03 6,9 86202 3,354 10 0,34 10-12 8003 4/6158 11,93 67,1 <9,52 D.L. 92103 2,956 10 0,30 14-16 8004 4/6160 26,58 76,6 <7,25 D.L. 236915 2,393 10 0,24 18-20 8005 3/5985 23,20 70,0 <8,49 D.L. 85924 3,197 10 0,32 22-24 8006 4/6162 17,20 170,6 <11,04 D.L. 86039 2,640 10 0,26 D.L. for Pb-210 beregnet til 4 26-28 8007 4/6164 18,36 110,9 <10,58 D.L. 87350 2,644 10 0,26 D.L. for Pb-210 beregnet til 4 32-34 8008 3/5989 57,67 28,4 <11,08 D.L. 87631 2,421 10 0,24 36-38 8009 3/5987 16,21 128,0 <10,21 D.L. 85136 2,382 10 0,24 D.L. for Pb-210 beregnet til 3 40-42 8010 4/6166 32,64 63,6 <10,66 D.L. 84362 2,646 10 0,26 Mer information finns i Bilaga C till rapporten Geokemin i Lillesjön och nedströms recipienter. 7.1.4 Nedbrytningsprocesser Fuktkammarförsöken behandlas i separat PM vilken kan återfinnas som Bilaga B till rapporten Geokemin i Lillesjön och nedströms recipienter. I PM:et redovisas metoder, beräkningar och resultat. Uppdragsnummer 0951242095 29
7.1.5 Porvattenextraktion Från den extraktion av porvatten från sedimenten som genomfördes i provpunkterna D5 och H10 har information om halter i fast fas och i porvatten fåtts fram. Proven från juni ska visa på en tid då sommarstagnation råder, proven i oktober på en tid då höstomrörning sker. Figurerna nedan visar arsenikhalter i fast fas och porvatten. cm u sy D5 As i fast fas cm u sy D5 As i porvatten 0 0 juni 2 2 oktober 4 4 6 8 10 15 oktober juni 6 8 10 15 0 100 200 300 400 mg/kg TS 0 20 40 60 80µg/l cm u sy 0 2 H10 As i fast fas cm u sy 0 2 H10 As i porvatten juni oktober 4 4 6 6 8 10 15 oktober juni 8 10 15 0 100 200 300 400 mg/kg TS 0 20 40 60 80 100µg/l Figur 20: Arsenikhalter i fast fas och porvatten i sediment från D5 och H10, i juni och oktober 2010. I den fasta fasen i D5 är arsenikhalterna högst i ytan och lägst i det djupaste provet. Detta gäller både i juni och oktober, även om gradienten är mer varierande i juni än den är i oktober. I porvattnet är halterna lägst i ytan och högst i det djupaste provet i juni, i oktober är fördelningen jämnare, men fortfarande är halterna högst i det djupaste provet, lägst i det näst översta lagret. I H10 i juni är halterna i den fasta fasen jämförbara ner till 8 cm, vartefter de sjunker. I oktober varierar de mer, arsenikhalten är som högst i de tre mellanlagren, Uppdragsnummer 0951242095 30
lägst i de djupaste lagren. I porvattnet är mönstret likt det i D5; i juni är halterna låga i ytan och högre mot djupet, i oktober är fördelningen jämnare. Dock är halterna lägst i de djupaste proven i H10 i oktober, i D5 var de däremot högst i de djupaste proven i oktober. Halterna i vattnet varierar mellan 4,14 och 4,8 µg/l i D5 och mellan 5,25 och 14,3 µg/l i H10, högst halter i oktober. Det innebär att halterna i vattnet är lägre än halterna i det ytliga porvattnet vid alla tillfällen utom i H10 i juni. I oktober är skillnaden stor, då halten i porvattnet är över 40 µg/l i både H10 och D5. I Figur 21 redovisas ph i sedimenten från porvattenextraktionerna i oktober och juni och i Figur 22 redovisas redox i sedimenten från extraktionen i oktober. Redox är korrigerat utifrån elektrodens egenvärde. cm u sy 0 2 4 D5 ph i fast fas oktober juni cm u sy 0 2 4 H10 ph i fast fas oktober juni 6 6 8 8 10 10 15 15 5 5,5 6 6,5 7 7,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 Figur 21: ph i fast fas från porvattenextraktion. cm u sy 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 D5 H10 redox (okt) -100-50 0 50 100 150 200 250 mv Figur 22: Redox i fast fas från porvattenextraktion i oktober. Figur 23: Total halt organiskt kol i sedimenten för porvattenextraktion tagna i oktober. Uppdragsnummer 0951242095 31
ph är högre i oktober än i juni i båda provlokalerna, i oktober varierar det mellan 6,4 och 7,2 i D5 och mellan 6,6 och 7,3 i H10, i juni mellan 5,5 och 6,5 i D5 och mellan 5,9 och 6,8 i H10. Inget tydligt mönster mot djupet går att urskilja. Redox är i de flesta fall positiv, och framförallt i D5 tycks det minska mot djupet (undantaget det översta lagret vilket eventuellt kan ses som en felmätning). Redox är lägre i den djupare punkten H10 än i D5. Sedimenten var svarta och innehöll mycket organiskt material, Figur 23 visar hur halten organiskt material sjunker i D5, precis som redox. I H10 finns inget sådant tydligt mönster. Redox och ph har även mätts i vattenfasen vid samma tillfälle, resultaten redovisas i Tabell 5. Tabell 5: Redox och ph i vattnet i D5 och H10 vid sedimentprovtagning för porvattenextraktion i oktober. Redox [mv] D5 H10 0,5 107 130 1 109 129 1,5 108 128 2 110 128 2,5 128 3 128 3,5 127 4 127 4,5 113 ph [-] D5 H10 0,5 7,55 7,42 1 7,56 7,45 1,5 7,52 7,47 2 7,49 7,47 2,5 7,48 3 7,5 3,5 7,52 4 7,51 4,5 7,39 Redox är positivt hela vägen ned till botten och varierar endast lite med djupet. Redox är något högre i vattnet vid H10 än i vattnet vid D5, något som gäller hela vägen ned till botten. Redox är alltså betydligt högre i vattnet än i sedimenten. ph är även det förhållandevis homogent med djupet, vilket tyder på att höstomrörning pågick i oktober. ph i vattnet var högre än ph i sedimenten. Resultaten från porvattenextraktionen kan användas för att se vilka processer som sker i sedimenten, om det sker diffusion eller metallvandring. Detta utvecklas i geokemirapporten i denna rapportserie. Uppdragsnummer 0951242095 32
djup [cm u sy] LILLESJÖN - FÄLT- OCH RESULTATRAPPORT 7.1.6 Porositet Porositeten i sedimenten är hög, i ytan drygt 90 % för att sjunka till knappt 90 % vid 10-40 cm djup under sedimenytan. Därefter sjunker porositeten stadigt till omkring 68 % vid 50 cm djup (Figur 24). 1 11 Porositet 21 31 41 51 61 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Figur 24: Porositet i sediment från lokal H10 i Lillesjön. Uppdragsnummer 0951242095 33
7.1.7 Sekventiell lakning Den sekventiella lakningen redovisas i separat PM vilken ligger som Bilaga A till rapporten Geokemin i Lillesjön och nedströms recipienter. I Figur 25 redovisas hur stor andel av arsenik, koppar och krom som lakat vid de olika lakstegen i de fyra proven. 60 50 40 30 20 10 [mg/kg TS] As D5 0-5 cm D5 15-20 cm H10 0-5 cm H10 15-20 cm 0 Ads/karb Lab.org Am Fe/Mn Cr. Fe/Mn Sulf.Org. Residual 25 20 15 10 5 [mg/kg TS] Cu D5 0-5 cm D5 15-20 cm H10 0-5 cm H10 15-20 cm 70 60 50 40 30 20 10 Cr [mg/kg TS] D5 0-5 cm D5 15-20 cm H10 0-5 cm H10 15-20 cm 0 Ads/karb Lab.org Am Fe/Mn Cr. Fe/Mn Sulf.Org. Residual 0 Ads/karb Lab.org Am Fe/Mn Cr. Fe/Mn Sulf.Org. Residual Figur 25: Arsenik- koppar och kromhalt utlakat i de olika lakstegen vid lakning av prov från Lillesjön. Av figuren framgår att prov från olika delar av Lillesjön och från olika sedimentdjup inte skiljer sig särskilt mycket åt vid de sekventiella lakningarna. Mönstret av vilka ämnen som är löst eller hårt bundna är likartat för de fyra proven. Dock finns det högre totalhalter arsenik i de ytligare proven. Arsenik är framförallt bundet i kristallina järnoxider, sulfider och organiskt material, men en stor andel finns även bundet i labila organiska föreningar. Koppar följer samma mönster som arsenik, men en övervägande andel är bunden i sulfider och organiskt material. Krom finns till stor del kvar i residualen eller lakar i det steg som representerar sulfider och organiskt material. Mer information och resultat från den sekventiella lakningen finns i geokemirapporten. Uppdragsnummer 0951242095 34
STOR UPP K29 H24 H12/10 D5 LILLESJÖN - FÄLT- OCH RESULTATRAPPORT 7.1.8 Sedimentfällor De sex sedimentfällorna tömdes fyra gånger under ett års tid. Mellan varje tömning satt fällorna i vattnet i omkring 3 månader. I Figur 26 redovisas arsenikhalterna i sedimentfällorna under året. I Tabell 6 redovisas även TOC och torrvikt. Av figuren framgår att halterna är högst vid hösttömningen i samtliga fällor, halterna är omkring 800 mg/kg TS i de tre fällorna som fanns i Lillesjön. Vid övriga tömningar var halterna lägre, de varierade mellan drygt 300 och drygt 600 mg/kg TS. Halterna är i de flesta fall högst i H24, följt av K29, H10 och D5 (alltså lägst i punkter närmast den f.d. impregneringsanläggningen) men variationen är liten. Mängden material i fällorna är högst i september, i Lillesjön 2,9-3,8 gram, ungefär hälften så mycket i Uppsjön. I januari är mängderna betydligt lägre än så, runt 1 mg i samtliga fällor. Halten organiskt kol, TOC, ligger på omkring 20 % av torrsubstansen vid alla mätningar. Organiskt kol har inte kunnat analyseras vid samtliga analystillfällen, pga materialbrist på labbet. I Storesjön, uppströms Lillesjön, är halten i sedimentfällan klart lägre än i Lillesjöns sedimentfällor. Även i nedströms belägna Uppsjön är halterna klart lägre, omkring 20 mg/kg TS. Halter av övriga ämnen återfinns i BILAGA B. Övriga ämnen har ej uppmätts i så kraftigt förhöjda halter. Kobolt, koppar, kvicksilver och zink överstiger i något fall 2x halten i Storesjön. Kobolthalten i fällan i Uppsjön överstiger 5x halten i Storesjön i september och januari.. Tabell 6: Arsenikhalter, torrvikt och TOC (total organic carbon) i sedimentfällor i Lillesjön, Storesjön och Uppsjön jun -10 sept -10 jan -11 april -11 enheter As 369 778 368 412 mg/kg TS torrvikt 0,7 3,8 0,0014 0,32 g TOC 20,6 20,2 % av TS As 455 785 434 512 mg/kg TS torrvikt 0,8 2,9 0,0012 0,4 g TOC 22,1 21,6 % av TS As 497 813 420 632 mg/kg TS torrvikt 0,9 2,9 0,0017 0,28 g TOC 22 21,8 % av TS As 418 442 mg/kg TS torrvikt 0,0011 0,15 g TOC 22,1 % av TS As 22,9 27,5 19,6 22,6 mg/kg TS torrvikt 0,9 1,5 0,0009 0,34 g TOC 22,4 23,5 % av TS As 12,7 mg/kg TS torrvikt 0,6 g TOC % av TS Uppdragsnummer 0951242095 35
As-halt [mg/kg TS] LILLESJÖN - FÄLT- OCH RESULTATRAPPORT 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 jun-10 sep-10 jan-11 apr-11 D5 369 778 368 412 H10 455 785 434 512 H24 497 813 420 632 K29 418 442 UPP 22,9 27,5 19,6 22,6 STOR 12,7 Figur 26: Arsenikhalt i sediment i sedimentfällor i Lillesjön, Storesjön och Uppsjön Uppdragsnummer 0951242095 36
7.2 Ytvatten 7.2.1 Ytvatten i Lillesjön - metaller och PAH:er I Figur 27 redovisas arsenikhalter i ytvatten i de tre fokuspunkterna i Lillesjön; D5, H10 och K29 vid fyra mätningar utspridda över ett år. Av figuren framgår att halterna i de tre punkterna följer varandra väl. Halterna i yt- och bottenvatten är i de flesta fall mycket lika, störst är skillnaden mellan de två i H10, djuphålan, minst i D5, där också vattendjupet är som minst. Halterna i vattnet är lägre vid sommar och vintermätningarna och högre vid höst och vår. I figuren visas också halterna i yt- och bottenvatten i Storesjön, analyserade i juni. Halterna i Lillesjön är i samtliga fall kraftigt förhöjda i förhållande till halterna i Storesjön. [ug/l] 10 9 8 As STO yt D5 yt H10 yt K29 yt STO bott D5 bott H10 bott K29 bott 7 6 5 4 3 2 1 0 juni-10 sept-10 jan-11 april-11 Figur 27: Arsenikhalter i ytvatten i Lillesjön Av övriga ämnen är flera ämnen något förhöjda i förhållande till halterna i Storesjön. Aluminiumhalterna i D5 i januari är mer än fem gånger så höga som halterna i Storesjön, manganhalterna i H10 bott, samt i en mätning i H10 yt, samt K29 bott och yt är mer än fem gånger så höga som halterna i Storesjön. Övriga ämnen överstiger inte halten i Storesjön med mer än fem gånger, dock med två gånger halterna i Storesjön i flera fall. Även PAH:er analyserades i ytvatten men var i samtliga mätningar mycket låga, under eller i nivå med rapporteringsgräns. Resultaten från samtliga analyser återfinns i BILAGA C. Uppdragsnummer 0951242095 37
djup [m u vy] LILLESJÖN - FÄLT- OCH RESULTATRAPPORT 7.2.2 Fysikalisk-kemiska parametrar i ytvatten Mätningar av temperatur, ph, redox, syremättnad, syrgashalt, turbiditet och konduktivitet från tre fokuspunkter i Lillesjön (D5, H10 och K29) i september 2010, januari och april 2011 samt i uppströms belägna Storesjön och nedströms belägna Uppsjön i september 2010 och april 2011 redovisas i nedanstående figurer. Djuphålan antogs först ligga i punkt H12, varför denna provtogs i juni 2010. Vid närmare undersökningar visade sig djuphålan dock finnas i punkt H10, och provtagningen flyttades till denna punkt. 0,5 1,5 2,5 Temperatur Lillesjön H12-juni 10 H10 sep-10 H10 jan-11 H10 april-11 3,5 K29 juni-10 K29 sep-10 K29 jan-11 4,5 5,5 6,5 K29 april-11 D5 juni-10 D5 sep-10 D5 jan-11 D5 april-11 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 [ C] 20 Figur 28: Temperaturvariation med djupet i Lillesjön. Mätningar från samma punkt har samma kulör och symbol, mätningar från samma provtagningstillfälle har samma ton. [ o C] Uppdragsnummer 0951242095 38
djup [m u vy] LILLESJÖN - FÄLT- OCH RESULTATRAPPORT 0,5 1,5 2,5 Temperatur Storesjön och Uppsjön 3,5 STO juni-10 4,5 5,5 6,5 STO sep-10 STO april-11 UPP juni-10 UPP sep-10 UPP april-11 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 [ C] 20 Figur 29: Temperaturvariation med djupet i Storesjön och Uppsjön. Mätningar från samma punkt har samma kulör och symbol, mätningar från samma provtagningstillfälle har samma ton. [ o C] Temperaturen varierar i Lillesjön på så sätt att den i januari i samtliga punkter är knappt 1 o C vid ytan för att mot botten stiga. I de två prov där vattendjupet är lågt (D5 och K29) stiger temperaturen endast till omkring 2 o C men i provet från djuphålan (H10) stiger temperaturen till nästan 5 o C. I april däremot är temperaturen omkring 14 o C i ytan och sjunker för att mot botten i det djupaste provet nå omkring 7 o C. I september är temperaturen jämn genom hela profilen i H10 och K29, i D5 tycks temperaturen sjunka något mot botten. I juni är temperaturen mellan 14 och 16 grader i hela profilen, ett svagt språngskikt kan eventuellt ses mellan 2,5 och 3,5 meter i H10. Även i Storesjön och Uppsjön följer temperaturerna samma mönster, med en minskning med djupet i april och jämn temperatur genom vattenpelaren i september. I Uppsjön är det tydligt att en sommarstagnation finns redan i april 2011. Mellan 1,5 och 2,5 m under vattenytan finns ett språngskikt där temperaturen sjunker. I djuphålan i Lillesjön tycks också viss stratifiering finnas men språngskiktet är inte lika tydligt. I de grundare punkterna tycks ingen stratifiering finnas. I september tycks en höstomrörning äga rum i samtliga sjöar, då vattenmassorna blandas och temperaturen är homogen genom hela profilen. I januari sker en viss stigning av temperaturen mot djupet men ingen tydlig stratifiering finns. Uppdragsnummer 0951242095 39
djup [m u vy] djup [m u vy] LILLESJÖN - FÄLT- OCH RESULTATRAPPORT 0,5 1,5 2,5 3,5 4,5 5,5 ph Lillesjön H12-juni 10 H10 sep-10 H10 jan-11 H10 april-11 K29 juni-10 K29 sep-10 K29 april-11 K29 jan-11 D5 juni-10 D5 sep-10 D5 jan-11 D5 april-11 6,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 Figur 30: ph i vattnet i Lillesjön. Mätningar från samma punkt har samma kulör och symbol, mätningar från samma provtagningstillfälle har samma ton. [-] 0,5 1,5 2,5 STO juni-10 STO sep-10 STO april-11 UPP sep-10 UPP april-11 3,5 UPP juni-10 4,5 5,5 6,5 ph Storesjön och Uppsjön 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 Figur 31: ph i vattnet i Storesjön och Uppsjön. Mätningar från samma punkt har samma kulör och symbol, mätningar från samma provtagningstillfälle har samma ton. [-] Uppdragsnummer 0951242095 40
djup [m u vy] LILLESJÖN - FÄLT- OCH RESULTATRAPPORT ph ligger mellan 7,3 och 8,3 i Lillesjöns yta under året. I april tycks ett visst språngskikt finnas mellan 1 och 1,5 meter under vattenytan i H10 och något djupare i K29. I september är ph homogent i hela vattenpelaren i H10 förutom i en mätning, 2,5 m u vy, vilket torde vara en felmätning. I januari följer ph i de olika provpunkterna varandra mycket väl, med en viss stigning mot djupet, men ingen tydlig stratifiering. I juni finns ett språngskikt mellan 2,5 och 3,5 meter i H10, i de två grunda proven är det svårt att uttyda ett språngskikt. ph i Uppsjön och Storesjön varierar under de två mätningarna i motsatt riktning, ph i Storesjön i april är mycket likt ph i Uppsjön i september och tvärtom. 0,5 1,5 2,5 3,5 4,5 5,5 Redox Lillesjön H12-juni 10 H10 sep-10 H10 jan-11 H10 april-11 K29 juni-10 K29 sep-10 K29 april-11 K29 jan-11 D5 juni-10 D5 sep-10 D5 jan-11 D5 april-11 6,5 300 350 400 450 500 550 mv 600 Figur 32: Redoxpotential (Oxidation Reduction Potantial) i vattnet i Lillesjön. Mätningar från samma punkt har samma kulör och symbol, mätningar från samma provtagningstillfälle har samma ton. [mv] Uppdragsnummer 0951242095 41
djup [m u vy] LILLESJÖN - FÄLT- OCH RESULTATRAPPORT 0,5 1,5 2,5 Redox Storesjön och Uppsjön STO juni-10 STO sep-10 STO april-11 UPP juni-10 UPP sep-10 UPP april-11 3,5 4,5 5,5 6,5 300 350 400 450 500 550 mv 600 Figur 33: Redoxpotential (Oxidation Reduction Potantial) i vattnet i Storesjön och Uppsjön. Mätningar från samma punkt har samma kulör och symbol, mätningar från samma provtagningstillfälle har samma ton. [mv] Redoxpotentialen varierar mycket lite mot djupet i september, januari och april, i de flesta provpunkter och vid de flesta mättillfällena är de mycket homogen. Potentialen varierar dock mellan olika mättillfällen, och tycks vara lägre i september än vid övriga mätningar (i D5, K29, Storesjön och Uppsjön) men sambandet är inte helt konsekvent. I juni varierar redoxpotentialen kraftigt i prov från H10 och i viss mån även D5. Vid nivån för språngskiktet (se temperatur och ph) stiger redoxpotentialen för att sedan sjunka igen mot djupet. Uppdragsnummer 0951242095 42
djup [m u sy] djup [m u sy] LILLESJÖN - FÄLT- OCH RESULTATRAPPORT 0,5 1 1,5 2 Syremättnad Lillesjön 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 H10 sep-10 H10 jan-11 H10 april-11 K29 sep-10 K29 jan-11 K29 april-11 D5 sep-10 D5 jan-11 D5 april-11 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 [%] Figur 34:Syremättnad i vattnet i Lillesjön. Mätningar från samma punkt har samma kulör och symbol, mätningar från samma provtagningstillfälle har samma ton. [%] 0,5 1,5 2,5 Syremättnad Storesjön och Uppsjön 3,5 4,5 STO sep-10 STO april-11 UPP sep-10 UPP april-11 5,5 6,5 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 [%] 100 Figur 35:Syremättnad i vattnet i Storesjön och Uppsjön. Mätningar från samma punkt har samma kulör och symbol, mätningar från samma provtagningstillfälle har samma ton. [%] Uppdragsnummer 0951242095 43
djup [m u vy] LILLESJÖN - FÄLT- OCH RESULTATRAPPORT Syremättnaden varierar mer mot djupet. Både i april och i januari sjunker den kraftigt mot djupet i H10, i september däremot är den mycket homogen. I september är syremättnaden mycket hög omkring 100 % i alla punkter, i april är den som lägst, varierar mellan 25 och 80 %. Även i Uppsjön och Storesjön är syremättnaden hög och homogen i september men även aprilmätningarna har ganska höga och homogena värden, i Uppsjön sjunker dock syremättnaden från drygt 80 till drygt 40 % mot djupet. Syremättnad är inte mätt i juni. 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Turbiditet Lillesjön H12-juni 10 H10 sep-10 H10 jan-11 H10 april-11 K29 juni-10 K29 sep-10 K29 april-11 K29 jan-11 D5 juni-10 D5 sep-10 D5 jan-11 D5 april-11 5,5 0 5 10 15 20 25 FNU 30 Figur 36:Turbiditet i vattnet i Lillesjön. Mätningar från samma punkt har samma kulör och symbol, mätningar från samma provtagningstillfälle har samma ton. [%] Uppdragsnummer 0951242095 44
djup [m u vy] LILLESJÖN - FÄLT- OCH RESULTATRAPPORT 0,5 1,5 2,5 Turbiditet Storesjön och Uppsjön 3,5 4,5 5,5 6,5 STO juni-10 STO sep-10 STO april-11 UPP juni-10 UPP sep-10 UPP april-11 0 5 10 15 20 25 FNU 30 Figur 37:Turbiditet i vattnet i Storesjön och Uppsjön. Mätningar från samma punkt har samma kulör och symbol, mätningar från samma provtagningstillfälle har samma ton. [%] Turbiditeten i sjöarna är låg, den ligger i de flesta fall mellan 0 och 10 FNU och uppvisar inga tecken på stratifiering. Att turbiditeten stiger kraftigt mot djupet i provpunkt H10 beror på att mätningen är gjord mycket nära sedimenten på botten och visar inte på turbiditeten i de fria vattenmassorna. Uppdragsnummer 0951242095 45
djup [m u vy] djup [m u vy] LILLESJÖN - FÄLT- OCH RESULTATRAPPORT 0,5 Konduktivitet Lillesjön 1,5 2,5 3,5 4,5 5,5 6,5 H12-juni 10 H10 sep-10 H10 jan-11 H10 april-11 K29 juni-10 K29 sep-10 K29 april-11 K29 jan-11 D5 juni-10 D5 sep-10 D5 jan-11 D5 april-11 30 40 50 60 70 80 90 100 µs/cm 110 Figur 38:Konduktivitet i vattnet i Lillesjön. Mätningar från samma punkt har samma kulör och symbol, mätningar från samma provtagningstillfälle har samma ton. [µs/cm] 0,5 Konduktivitet Storesjön och Uppsjön 1,5 2,5 3,5 4,5 5,5 6,5 STO juni-10 STO sep-10 STO april-11 UPP juni-10 UPP sep-10 UPP april-11 30 40 50 60 70 80 90 100 110 µs/cm Figur 39:Konduktivitet i vattnet i Storesjön och Uppsjön. Mätningar från samma punkt har samma kulör och symbol, mätningar från samma provtagningstillfälle har samma ton. [µs/cm] Uppdragsnummer 0951242095 46
Konduktiviteten i samtliga sjöar är låg, under 100 µs/cm och varierar lite över året. En viss ökning av konduktiviteten mot djupet kan ses i januari i D5 och H10. Övriga parametrar redovisas i BILAGA C. Uppdragsnummer 0951242095 47
7.2.3 Ytvatten i tillkommande diken och utlopp Det kontrollprogram som länsstyrelsen genomfört, då prov tagits i två inlopp och ett utlopp från Lillesjön redovisas i länsstyrelsens rapport Sammanställning av resultat från yt- och grundvattenprovtagning vid Grimstorps f.d. impregneringsanläggning Kontrollprogram innan sanering mars 2007 till december 2010 (Lst i Jönköpings län, 2011). I Tabell 40 redovisas medelvärden (median för ph och PAH) från analyserna. Mer information och mer resultat finns i rapporten. Tabell 40: Medelvärden (median för ph och PAH) från länsstyrelsens kontrollprogram i inlopp (Östra och Västra diket) och utlopp från Lillesjön (Lst i Jönköpings län, 2011) Inom kontrollprogrammet har även flödet i Lillesjöns utlopp undersökts, dels genom att göra en arealvägning av SMHI:s modellberäknade vattenföring för Perstorpabäcken/Besekullaån och på så sätt anpassa den till Lillesjöns utlopp, dels genom att mäta flödet i utloppet vid provtagningstillfällena. Resultat från både dessa metoder framgår av Figur 41. Metoderna stämmer väl överens med varandra och visar ett vattenflöde som varierar från knappt 10 liter per sekund till omkring 220 liter per sekund. Uppdragsnummer 0951242095 48
Figur 41: Modellerat och uppmätt flöde i Lillesjöns utlopp (Lst i Jönköpings län, 2011). Uppdragsnummer 0951242095 49
7.2.4 Kartering och provtagning av tillflöden till Lillesjön Vid kartering av tillflöden till Lillesjön upptäcktes två mindre tillflöden, förutom de som provtas av länsstyrelsen (Östra och Västra diket, se ovan). Vatten i dessa provtogs och analyserades för metaller. Arsenikhalten i proven var under rapporteringsgräns (<1 µg/l). I Tabell 7 redovisas halterna av samtliga provtagna ämnen. Halterna i YVin6 är något förhöjda i förhållande till bakgrundhalten i Storesjön (STO i tabellen) men under CCME:s riktvärde, i YVin4 är halterna lägre och i nivå med eller strax över bakgrundshalten. Tabell 7: Metallhalter i tillflöden till Lillesjön, provtagning i september 2010 YVin4 YVin6 STO CCME Aluminium µg/l 55,8 1280 31 Arsenik µg/l < 1 < 1 0,28 5 Barium µg/l 7,23 49,3 6,5 Kalcium mg/l 4,41 4,39 4,4 Kadmium µg/l < 0,05 < 0,05 0,0041 Eq 2 Kobolt µg/l < 0,2 0,374 0,032 Krom tot µg/l < 0,9 2,21 0,30 1/8,9 1 Koppar µg/l < 1 1,6 0,59 Eq Järn mg/l 0,0253 1,54 0,12 300 Kvicksilver µg/l < 0,02 < 0,02 0,0020 Kalium mg/l < 0,4 < 0,4 0,63 Magnesium mg/l 1,3 1,16 1,4 Mangan µg/l 1,4 12,3 14 Molybden µg/l 0,050 73 Natrium mg/l 3,98 3,27 3,1 Nickel µg/l < 0,6 1,8 0,39 Eq Bly µg/l < 0,6 1,92 0,084 Eq Kisel mg/l 3,5 Strontium µg/l 23 Zink µg/l < 4 4,66 0,79 30 1 Cr(VI)/Cr(III) 2 Eq= En ekvation används för att beräkna riktvärdet (halterna dock under RV). Prov togs även från en myrmark i södra delen av Lillesjön. Då området med myrmark var översvämmat provtogs myrmark och vatten enbart i en punkt. Proven analyserades för metaller och jämfördes med CCME:s riktvärden, halter i Storesjön samt halter i våtmarken i norra delen av sjön. Våtmarken i norra delen av sjön undersöktes av Hifab år 2010 (Hifab, 2010). Av Tabell 8 framgår att arsenikhalterna i myrvattnet är högre än i Storesjön och än CCME:s riktvärde för sötvatten. Arsenikhalten i vatten är även högre än halten i diket invid myrmarken i norr, men längre än i diket på fastigheten 1:22. Flertalet av övriga ämnen uppmättes i högre halter i myrvattnet än i Storesjön. I myrmarken är däremot arsenikhalterna lägre än samtliga jämförvärden, och de flesta metaller har uppmätts i lägra halter i myrmarken än i Storesjön och i halter under CCME:s riktvärden. Uppdragsnummer 0951242095 50
Tabell 8: Metallhalter i myrvatten i jämförelse med medelhalter i Storesjön, CCME:s riktvärden och halter i våtmarken i norra delen av Lillesjön Myrvatten STO CCME Våtmark norr 1 Al µg/l 1530 31 As µg/l 13,7 0,28 5 110/3,4 Ba µg/l 19,2 6,5 Ca mg/l 5,35 4,4 Cd µg/l < 0,05 0,0041 Eq 2 Co µg/l 1,88 0,032 Cr µg/l 3,19 0,30 1/8,9 3 Cu µg/l 2,04 0,59 Eq Fe mg/l 13,1 0,12 300 Hg µg/l < 0,02 0,0020 K mg/l 0,969 0,63 Mg mg/l 2,58 1,4 Mn µg/l 118 14 Mo µg/l 0,050 73 Na mg/l 5,81 3,1 Ni µg/l 5,48 0,39 Eq 4 Pb µg/l 5,47 5 0,084 Eq 5 Si mg/l 3,5 Sr µg/l 23 Zn µg/l 11,2 0,79 30 1 Referens: Hifab, 2010. 110 µg/l uppmätt i dike 1:22, 3,4 µg/l uppmätt i dike invid våtmark. 2 RV för kadmium beror av vattnets hårdhet, tex är RV vid 100 mg CaCO 3/l 0,033 µg/l 3 Cr(VI)/Cr(III) 4 RV för nickel beror av vattnets hårdhet, tex är RV vid 100 mg CaCO 3/l 95,6 µg/l 5 RV för bly beror av vattnets hårdhet, tex är RV vid 100 mg CaCO 3/l 3,18 µg/l Tabell 9: Metallhalter i myrmark i jämförelse med medelhalter i Storesjöns sediment, CCME:s riktvärden och halter i våtmarken i norra delen av Lillesjön Myrmark STO medel CCME Våtmark norr 1 TS % 9,5 As mg/kg TS 8,01 13 17 305 Ba mg/kg TS 40,4 423 Be mg/kg TS 0,0798 0,75 Cd mg/kg TS 0,259 1,1 3,5 Co mg/kg TS 4,37 14 197 Cr mg/kg TS 13 27 90 Cu mg/kg TS 19,3 15 Fe mg/kg TS 12500 62360 Hg mg/kg TS <1 <1 0,486 Li mg/kg TS <0,1 3,5 Mn mg/kg TS 219 16330 Mo mg/kg TS 2,24 1,9 Ni mg/kg TS 11,7 19 P mg/kg TS 1030 Pb mg/kg TS 16,8 50 Sr mg/kg TS 34,5 31 91,3 V mg/kg TS 7,36 31 Zn mg/kg TS 38,3 160 315 1 Referens: Hifab, 2010. Medel av nio sedimentmätningar i våtmarken (max 1800 mg/kg TS, min 16 mg/kg TS). Uppdragsnummer 0951242095 51
[ug/g tot-susp] [mg/l] LILLESJÖN - FÄLT- OCH RESULTATRAPPORT 7.2.5 Suspendat I figurerna nedan redovisas en sammanställning av resultaten från suspendatfiltreringen. I Figur 42 visas först suspendatbelastningen, det vill säga hur många mg suspendat som finns per liter vatten vid de fyra mättillfällena. För de flesta punkter är mängden suspendat högst under vår och höst och lägre under sommar och vinter (undantaget sommarhalten i punkt K29, vilken är hög). Generellt är belastningen högre under vår, sommar och höst än under vintern, då snösmältningen under våren medför en ökad tillförsel av detritalt material och att primärproduktionen ökar under sommaren och hösten. Detta mönster kan även ses i Lillesjön. 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 Suspendatbelastning D5 K29 H10yt H10bott juni-10 sept-10 jan-11 april-11 Figur 42: Suspendatbelastning i Lillesjön I Figur 43 redovisas arsenikhalten i suspendatet. Halten följer samma mönster i de olika provpunkterna, med högre halter under vår och höst än under sommar och vinter, med ett undantag i bottenprovet från lokal H10. 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 As K29 H10yt H10bott juni-10 sept-10 jan-11 april-11 D5 Figur 43: Arsenikhalt i suspendatet Uppdragsnummer 0951242095 52
I Figur 36 redovisas hur stor andel av arseniken i vattnet som finns i löst fas. I de ytligare vattenproven är andelen i löst fas 61-82 %, i bottenvattenprovet något lägre, 50-65 %. Andelen i löst fas är lägst i det nordligaste provet, D5, och högst i det sydligaste, K29. % 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 As - andel löst fas K29 H10yt H10bott juni-10 sept-10 jan-11 april-11 D5 Figur 44: Andel löst arsenik i Lillesjön Mer diskussion kring och resultat från suspendatfiltreringen finns i geokemirapporten i denna rapportserie. 7.3 Bottenkarta En bottenkarta över Lillesjön redovisas i BILAGA E samt i Figur 45. Isolinjer visar djupangivelser i meter refererande till vattenstånd vid landvegetationens gräns. Sjöns medeldjup är 3,1 m och maxdjup 6,2 m. Volymen är 1,7 miljoner m 3. Avrinningsområdet är 4,3 km 2 stort med ett avrinningstal på 9 l/skm 2, en årlig avrinning på 1,2 miljoner m 3 vilket ger en omsättningstid på 1,4 år. Uppdragsnummer 0951242095 53
Figur 45: Bottenkarta över Lillesjön, djupangivelser i meter. 7.4 Biologiska undersökningar med toxicitetstest De biologiska undersökningarna redovisas i separat PM vilket återfinns i BILAGA D. Undersökningarna är utförda av Calluna AB. Sammantaget kan sägas att arsenikhalterna i fisk var högre i Lillesjön än i Storesjön, men vid jämförelse med andra studier och tidigare provtagningar var halterna ändå låga. Halterna i kräftor och snäckor var betydligt högre än i fisk och också tydligt högre i Lillesjön än i Storesjön, vilket pekar på att halterna är högre nedåt i näringskedjan. Analys av mundelskador hos chironomider visade en förhöjd skadefrekvens i Lillesjön jämfört med opåverkade vattenmiljöer (materialet var dock relativt litet). Toxicitetstest på sediment visade en akuttoxisk effekt i Lillesjön, starkare i djupare sediment (20-30 cm) än i ytan (0-10 cm). Ingen toxicitet kunde dock uppmätas i porvatten från ytsediment, vilket tyder på att gifteffekten är lägre i vattenfasen än i sedimentet. Genotoxtest på bakterie visade ingen mutagen effekt, Uppdragsnummer 0951242095 54