Påverkan på Funnan från Funäsdalens avloppsreningsanläggning Daniel Rickström Tony Persson Ljusnan-Voxnans Vattenvårdsförbund 1
Sammanfattning Härjedalens kommun avser att bygga ut avloppsreningsanläggningen i Funäsdalen. Recipient för utsläpp från reningsanläggningen är Funnan som rinner mellan Funäsdalssjön och Ljusnedalssjön. För att bedöma miljöpåverkan på Funnan från en utbyggnad av reningsanläggningen så har vattenkvalitetsprovtagningar utförts vid sex tillfällen under 2015. Resultaten visar att Funnan i dagsläget har hög status med avseende på näringsämnen och att utsläppen av kväve, fosfor och syreförbrukande ämnen (BOD7) ger en obetydlig påverkan på Funnan under största delen av året. Belastningen från avloppsreningsanläggningen på recipienten är dock ojämn under året och särskilt under senvintern och tidiga våren, d.v.s. under turistsäsongen, så är belastningen på anläggningen hög samtidigt som flödena i Funnan i normalfallet då är låga. Detta ger temporärt förhöjda halter av kväve, fosfor och BOD7 under perioden med hög belastning. För fosfor och kväve så är påverkan obetydlig även under denna period på grund av att de låga vattentemperaturerna med liten biologisk aktivitet och den korta uppehållstiden för vattnet innan det rinner ut i Ljusnedalssjön. För kväveutsläppen kan dock kombinationen av hög belastning och låga flöden ge toxiska effekter för vattenlevande organismer, främst laxfiskar. Vid en utbyggnad av anläggningen med utökad biologisk reningskapacitet så kommer påverkan av fosfor och syreförbrukande ämnen att fortsatt vara liten, men särskild hänsyn behöver tas till kväveutsläppen som under perioder med hög belastning och låga vattenföringar kan påverka faunan negativt genom toxiskt höga halter. Toxiciteten ökar vid högre ph och på grund av att kalk i dagsläget används som fällningskemikalie i reningsanläggningen så är risken för påverkan stor. Därför föreslås att kalken byts ut mot annan fällningskemikalie. 2
Innehåll Sammanfattning... 2 Inledning... 4 Områdesbeskrivning... 4 Funnan... 4 Statusklassning för Funnan enligt EU s ramdirektiv för vatten... 4 Funäsdalens avloppsreningsverk... 5 Resultat från vattenkvalitetsprovtagningen... 5 Provtagning... 5 Fosfor och kväve... 6 Alkalinitet och ph... 6 Syreförbrukande ämnen och organisk belastning (TOC, BOD och COD).... 6 Syrgashalt... 7 Slam och grumlighet... 7 E-coli... 8 Konduktivitet... 8 Resultat från övriga fältundersökningar... 8 Kiselalger... 8 Resultat kiselalger... 8 Rörtjärn... 9 Påverkan på Funnan vid en utbyggnad av avloppsreningsanläggningen... 9 Statusklassificering näringsämnen... 9 Vattenkvalitet... 10 Fosfor... 10 Kväve... 10 Biokemisk syreförbrukning BOD7... 12 Sammanfattning och slutsatser... 13 Referenser... 13 BILAGA 1... 14 BILAGA 2... 17 3
Inledning Härjedalens kommun planerar att bygga ut reningsanläggningen i Funäsdalen från 5000 till 20000 personekvivalenter. Vattendraget Funnan är i dagsläget recipient för vattnet som passerat reningsanläggningen och är enligt EUs vattendirektiv klassat till att ha hög status med avseende på näringsämnen. Belastningen från avloppsreningsanläggningen på recipienten är ojämn under året och särskilt under senvintern och tidiga våren så är belastningen hög samtidigt som flödena i Funnan i normalfallet då är låga. Ljusnan-Voxnans vattenvårdsförbund har av Härjedalens kommun uppdragits att bedöma miljökonsekvenserna för vattendraget Funnan av den planerade utbyggnaden. Som underlag till bedömningen har vattenkvalitetsdata insamlats vid sex provtagningstillfällen under 2015. Kopplat till verksamheten vid avloppsreningsanläggningen så har även förekomst av tungmetaller i sediment undersökts i Rörtjärnen som mynnar i Funnan. Områdesbeskrivning Funnan Vattendraget Funnan (SE693815-133531) är beläget strax sydöst om Funäsdalen i Härjedalens kommun. Funnan är 2 km lång och förbinder Funäsdalssjön med Ljusnedalssjön (Figur 1). Avrinningsområdet uppströms mynningen i Ljusnedalssjön är 81 km 2 och består till största delen av skogsmark (70 %) med morän (72 %) och torv (13 %) som dominerande jordarter. Vattendraget är inte reglerat och medelvattenföringen är 1,05 m 3 /s med en medelhögvattenföring (MHQ) på 7,45 m 3 /s och en medellågvattenföring (MLQ) på 0,14 m 3 /s. Figur 1. Funnan. Statusklassning för Funnan enligt EU s ramdirektiv för vatten Funnans ekologiska status klassas enligt VISS som måttlig eftersom ett antal hydromorfologiska kvalitetsfaktorer bedöms ha statusen måttlig. För de fysikalisk-kemiska kvalitetsfaktorer som är klassade, näringsämnen och försurning, så bedöms statusen som hög. Den kvalitetsfaktor som är relevant för påverkan från avloppsreningsanläggningar är näringsämnen och denna är för Funnan klassificerad med SMHI s modell S-Hype som kvoten mellan bakgrundsbelastningen och den totala belastningen och den kvot som beräknades jämställdes med den ekologiska kvoten (EK) och utgör 4
underlaget till klassificeringen. Statusen för näringsämnen för vattenförekomsten Funnan SE693815-133531 är klassificerad som hög (VISS). De biologiska kvalitetsfaktorerna har inte klassificerats för vattenförekomsten. Den kemiska ytvattenstatusen har klassats till att ej uppnå god då en expertbedömning tyder på att gränsvärdet för kvicksilver överskrids. Funäsdalens avloppsreningsverk Anläggningen är lokaliserad vid Funnans södra strand och utsläppspunkten ligger ca 600 m nedströms inloppet (Figur 2). Avloppsvattnet tillförs anläggningen genom pumpning via en försedimenteringsdamm till en pumpgrop i avloppsanläggningen, varifrån det pumpas till en kalkinblandningsbrunn. Avloppsvattnet med den tillsatta kalken leds sedan ut till en av två fällningslaguner där försedimenteringen sker. Därefter leds vattnet till fällningsdammen där slutgiltig sedimentering sker innan det renade vattnet förs ut via ett dike ut i Funnan. Påverkan på miljön sker huvudsakligen genom utsläpp till recipient samt olika bräddningar i systemet. Anläggningen är i dagsläget dimensionerad för en maxbelastning av 5000 personekvivalenter (pe) och den planerade utbyggnaden avser att utöka kapaciteten till 20000 pe. Figur 2. Funäsdalens avloppsreningsanläggning och provtagningspunkter i Funnan. Resultat från vattenkvalitetsprovtagningen Provtagning Funnan ingår inte i något övervakningsprogram med avseende på recipientprovtagning. Inför utbyggnaden av Funäsdalens reningsverk så har vattenkvalitetsprovtagningar genomförts vid sex tillfällen under 2015 uppströms och nedströms avloppsreningsanläggningens utsläppspunkt i april, maj, juni, juli, augusti och november. Resultaten från vattenkvalitetsprovtagningen som diskuteras i det följande redovisas i Bilaga 1. Utöver vattenkvalitetsprovtagningen så har en kiselalgsprovtagning 5
uppströms och nedströms anläggningen utförts i augusti 2015. Även en sedimentprovtagning i Rörtjärn, som mynnar i Funnan, har utförts. Fosfor och kväve Provtagningarna visar att halterna av fosfor och kväve vanligtvis är mycket låga i Funnan och i nivå med vad som naturligt kan förväntas i ett vattendrag utan påverkanskällor i denna region. Dock finns ett provtagningstillfälle nedströms avloppsreningsanläggningen där analysresultaten visar på en mycket högre halt av näringsämnen än normalt. Denna provtagning utfördes under en period i anslutning till påsken 2015 och 24 µg/l totalfosfor och 3600 µg/l totalkväve uppmättes nedströms anläggningen. Detta kan jämföras med normalhalterna som varierar med mellan 5-10 respektive 170-350 µg/l sammantaget för både uppströms och nedströms station. Alkalinitet och ph Alkalinitet och ph är mått på vattnets buffertkapacitet och surhetsgrad. ph-värden i närheten av 7 räknas som neutrala. Låga värden uppmäts i regel i sjöar och vattendrag i samband med snösmältning eller kraftiga regn. Vid ph-värden under ca 5,5 uppstår biologiska störningar, exempelvis nedsatt fortplantningsförmåga för fiskar eller utslagning av känsliga bottenfaunaarter. Resultatet från provtagningarna i Funnan visar på mycket goda förhållanden med höga ph-värden mellan 7,5 och 9,5 från samtliga provtagningar. Lägsta och högsta värdet är uppströms respektive nedströms Funäsdalens avloppsreningsanläggning vid provtagningstillfället i april. Kalk används i dagsläget som fällningskemikalie vilket är orsaken till att ph-värdet kan bli onaturligt högt såsom det var i april med ett värde nedströms på 9,5. Kombinationen av hög belastning och samtidigt mycket låga flöden i Funnan bidrog till detta. Vid samtliga provtagningar var ph något förhöjt nedströms på grund av det kalkrika vattnet som släpps ut från anläggningen. Alkaliniteten var mellan 0,42 och 1,2 mekv/l där det avvikande högsta värdet är från provtagningstillfället i april. Samtliga värden vid båda stationerna påvisar mycket god buffertkapacitet. Syreförbrukande ämnen och organisk belastning (TOC, BOD och COD). Mängden organiskt material kan bidra till att ge en förståelse för syreförhållandena i ett vattendrag. Vid långsamt rinnande vattendrag kan syrebrist uppstå sommartid vid hög belastning av organiska ämnen och ammonium. Syrehalter under 5 kan ge negativa effekter på det biologiska livet i vattendraget. TOC TOC (totalt organiskt kol) ger information om halten organiska ämnen. Vatten som är kraftigt förorenade med organiskt material kan ha värden överstigande 15. Nedbrytningen av TOC förbrukar syre. TOC-halten ger därför även information om risken för låga syrgashalter. Resultat från provtagningen visar att halterna av det totala organiska kolet var som högst vid provtagningstillfället i april, där halten uppströms var 6,0 och nedströms låg halten på 8,8. Enligt naturvårdsverkets bedömningsgrunder (NV 4913) så är dessa halter måttligt höga till låga (där låg halt avser intervallet 4-8 ). BOD BOD är en parameter som i dagsläget är vanlig att ha med i villkor för utsläpp av vatten från avloppsreningsanläggningar. BOD är mängden i vatten löst syre som förbrukas vid biologisk nedbrytning av de organiska ämnena i ett vattenprov. Biokemisk syreförbrukning anges i milligram syrgas per liter och utgör ett ungefärligt mått på förekomst av organiska föroreningar och bakterier. Från vattenprovtagningarna så var det endast vid provtagningstillfället i april, som sammanföll med en period av hög belastning från anläggningen, som halten av organiskt material var tillräckligt hög 6
att den var biologiskt nedbrytbar för att den skulle gå att detektera. Då var uppmätt BOD7-halt 4,0 uppströms och 9,0 nedströms anläggningen. Vid de övriga fem provtagningstillfällena så var BOD7 lägre än 3. COD Analys av kemisk syreförbrukning i avloppsvatten, COD, används som ett mått på avloppsvattnets totala innehåll av organisk substans. COD-halten används för att mäta den totala mängden syretärande ämnen. Dessa utgörs främst av organiska ämnen och ammonium (NH4). Halten COD var som högst vid aprilprovtagningen (hög belastning) då 8,3 uppmättes nedströms anläggningen och 6,5 uppströms. Detta kan jämföras med de uppmätta halterna vid övriga provtagningstillfällen, både uppströms och nedströms, som varierade mellan 5,0 och 6,8. Syrgashalt Syresättningen i ett vattendrag är starkt kopplad till strömningsförhållandena, ju mer vattenrörelser och turbulens desto bättre syresättning. I Funnan är fallhöjden 16-18 m på en sträcka av 2 km mellan sjöarna Funäsdalssjön och Ljusnedalssjön och flera strömsträckor bidrar mycket till syresättningen i vattendraget. Provtagningen visar att syreförhållandena verkar vara bra även då det är hög belastning från anläggningen. Då halterna av BOD, COD och TOC var som högst nedströms vid aprilprovtagningen minskade syrgashalten från 11,9 uppströms till 10,2 nedströms. I övrigt under året varierade syrgashalten mellan 9,3 11,6. Halterna är överlag höga och vattendraget bedöms inte ha några problem med syretillgången som bör vara större än 7 för att ge bedömningen syrerikt (NV 4913). Slam och grumlighet Höga slamhalter kan påverka det biologiska livet på flera sätt, exempelvis genom att det filtreras upp av musslor och genom att slammet kan sätta igen lekbottnar för strömlevande fisk. Det finns inga dokumenterade uppgifter på förekomst av flodpärlmussla i Funnan, däremot så finns det öring i vattendraget. En vattendragsvandring gjord över vissa delar av Funnan visade att flertalet av strömsträckorna är flottledsrensade och därmed så har vanligtvis det mesta av det mindre substratet, gruset, spolats iväg, vilket gör att reproduktionen blir begränsad. I strömsträckorna där potentiella lekplatser för öringen strömmar vattnet fritt utan att stanna upp i någon omfattning vilket gör att det inte föreligger någon risk att några eventuella lekbottnar ska sättas igen. De uppmätta halterna är dessutom mycket låga( < 0,5-1,4 ). Högbelastningsperioden sker vanligtvis också innan vårfloden under vilken vattenföringen är betydligt förhöjd vilket bidrar till att spola ut en eventuell ackumulering av sediment ur vattendraget. Vid provtagningen i april (högbelastningsperioden) var slamhalten obetydligt förhöjd nedströms anläggningen vilket indikerar att denna typ av anläggning med hög uppehållstid för utgående vatten inte bidrar till betydande problem med slam i recipienten. Grumligheten är ett mått på vattnets innehåll av partiklar, vilket påverkar ljusförhållanden. Partiklarna kan bestå av lermineral och organiskt material. Under perioden med hög belastning uppmättes grumligheten 0,33 FNU uppströms och 0,57 FNU nedströms. Den högsta grumligheten uppströms var 0,60 FNU och uppmättes i maj då vattenföringen i Funnan var hög. Nedströms var vid samma tillfälle grumligheten 0,57 FNU. Enligt NV 4913 ligger samtliga halter inom intervallet ej grumligt eller obetydligt grumligt-svagt grumligt (< 0,5-1,0 FNU). Andra vattendrag har likt Funnan vanligtvis högst grumlighet vid höga flöden. 7
E-coli Presumtiva Escherichia coli är en indikator på färsk fekal förorening och finns i högt antal i avföring från varmblodiga djur/människor. När bakterien lämnar värddjuret/människan sker en avdödning som normalt går långsammare när vattentemperaturen är låg. Mängden tarmbakterier påverkar egentligen inte ekologin utan avser recipienten ur ett hygieniskt perspektiv. Resultatet från provtagningarna visar på relativt låga bakteriehalter både uppströms och nedströms anläggningen under året. Från provtagningen vid högbelastningsperioden i april var de uppmätta halterna koliforma bakterier 7 och 4 µg/l och inga E-coli bakterier kunde påvisas. Konduktivitet Konduktivitet är ett mått på den totala halten lösta salter i vattnet. Kalcium, magnesium, natrium, klorid, sulfat och vätekarbonat bidrar vanligen mest till konduktiviteten. Konduktiviteten ger information om mark- och berggrundsförhållanden i tillrinningsområdet. Konduktiviteten kan i en del fall också användas som indikation på utsläpp. Utsläppsvatten från reningsverk har ofta höga salthalter. Resultatet från provtagningarna visade att konduktiviteten vanligtvis är låg, mellan 6-7 ms/m. I april var dock värdet på 8,7 och 14 ms/m, uppströms respektive nedströms anläggningen. Detta bekräftar de i övrigt förhöjda halterna av ämnen som indikerar en tydlig påverkan från anläggningen under denna period med hög belastning på anläggningen. Resultat från övriga fältundersökningar Kiselalger För att kunna gör en bedömning kopplad till vattendirektivets biologiska kvalitetsfaktorer så utfördes en provtagning av kiselalger den 2 augusti 2015. Provtagningen utfördes av ackrediterad provtagare, vid provtagningsstationerna uppströms och nedströms utsläppspunkten från avloppsreningsanläggningen i Funäsdalen. För detaljerad information om provtagningen se Bilaga 2. Resultat kiselalger Uppströmspunkten IPS-indexet i Funnan uppströms reningsanläggningen var högt och motsvarade klass 1, hög status, d.v.s. näringsfattiga förhållanden. Vissa mer eller mindre näringskrävande arter förekom, men endast i relativt låga antal. Surhetsindexet ACID visade alkaliska förhållanden, vilket innebär att årsmedelvärdet för ph bör vara högre än 7,3: - Statusklassning (näringsämnen och organiska föreningar): Hög status - Statusklassning (surhet): Hög status Nedströmspunkten I Funnan nedströms reningsanläggningen låg IPS-indexet i klass 1, hög status, men det hamnade i den nedre, d.v.s. sämre, delen av klassintervallet. Artgruppen Cocconeis placentula (inkl. varieteter) var näst vanligast i provet (16 %), vilket visar att det finns en viss näringspåverkan på lokalen. Cocconeis placentula noterades inte på uppströmslokalen. Surhetsindexet ACID visade alkaliska förhållanden, vilket innebär att årsmedelvärdet för ph bör vara högre än 7,3. - Statusklassning (näringsämnen och organiska föreningar): Hög status - Statusklassning (surhet): Hög status 8
Rörtjärn Rörtjärn är det enda tillrinnande vattendraget till Funnan. Sjön påminner något om en myrsjö med förhållandevis mycket bladvass runt. Sjön ligger nedanför en nedlagd kommunal deponi. En provtagning utfördes i augusti för att utreda om det eventuellt hade lakat ur några tungmetaller från denna deponi ut till tjärnen. Om detta skulle ha inträffat så borde tungmetallerna ackumulerats i bottensedimentet. Därför utfördes två provtagningar, dels i ytsedimentet (0-2 cm) men även djupare (5-7 cm). Halterna är främst mycket låga och endast nickel och koppar påvisar halter som är något förhöjda och bedöms som låga. TS GF GR Cu Zn Cd Pb Cr Ni Hg As Co V % % av TS mg/kg TS mg/kg TS mg/kg TS mg/kg TS mg/kg TS mg/kg TS mg/kg TS mg/kg TS mg/kg TS mg/kg TS 0-2 cm 1,87 53,4 46,6 11 39 <0,20 12 7 8,6 0,072 <2,6 1,3 <5,1 5-7 cm 2,6 40,4 59,6 19 80 0,22 11 9,7 10 0,1 <2,5 2,4 5,4 Påverkan på Funnan vid en utbyggnad av avloppsreningsanläggningen Utgångspunkten i bedömningen av påverkan från den planerade utbyggnaden av avloppsreningsanläggningen i Funäsdalen baseras på de sex tillfällen då vattenkvalitetsprovtagning utfördes under 2015 som redovisas i det föregående och i Bilaga 1. De parametrar som kopplar till utsläppsvillkor från avloppsreningsanläggningar och som kan ha en påverkan på vattenkvaliteten i Funnan är utsläpp av fosfor och kväve och den biokemiska syreförbrukningen BOD7. Av dessa parametrar så används fosfor även för klassificeringen av den ekologiska statusen med avseende på kvalitetsfaktorn näringsämnen i vattendrag. Övriga parametrar och ämnen som ingick i vattenkvalitetsprovtagningen har inte bedömts ge någon negativ påverkan på Funnan vid en utbyggnad av reningsanläggningens kapacitet. Statusklassificering näringsämnen Enligt EU:s vattendirektiv så gäller att ett vattendrags ekologiska status inte får försämras som helhet, men enskilda kvalitetsfaktorer får försämras så mycket att inte en klassgräns passeras (d.v.s. för den/de styrande parametern/parametrarna). Vidare gäller att om den ekologiska statusen är klassificerad som dålig så får ingen försämring av kvalitetsfaktorer eller parametervärden ske alls. För Funnan så kan den ekologiska kvoten (EK) för kvalitetsfaktorn näringsämnen i vattendrag med parametern totalfosfor beräknas till 0,82 genom att dividera bakgrundsbelastningen 247 kg/år med totalbelastningen 301 kg/år (Vattenwebb, 2015). För att EK enligt detta beräkningssätt skulle försämras över en klassgräns skulle reningsanläggningen i Funäsdalen kunna ha ett utsläpp av totalfosfor på 83 kg/år innan statusen skulle försämras från hög (EK 0,7) till god (0,7> EK 0,5). Med den belastning från avloppsreningsanläggningen som använts vid statusklassificeringen (32 kg/år för år 2009) så innebär det att det finns potential för att belasta Funnan med ytterligare 51 kg totalfosfor per år innan statusen för kvalitetsfaktorn näringsämnen i vattendrag skulle försämras. 9
Om statusen med avseende på näringsämnen klassificeras med de mätningar som utförts vid sex tillfällen under 2015 så kan EK beräknas till 0,90 för Funnan uppströms reningsanläggningen och till 0,74 för Funnan nedströms anläggningen, d.v.s. statusen blir klassad som hög för båda delarna av Funnan. Om provtagningarna både uppströms och nedströms reningsanläggningen skulle ligga till grund för klassificeringen så blir den ekologiska kvoten 0,82, d.v.s. medelvärdet för de båda provtagningspunkterna. Oavsett metod för att klassificera statusen för näringsämnen för Funnan så är osäkerheten stor. Den klassificering med SMHI s modell som redovisas i VISS har tillförlitlighetsklassningen D, vilket är den sämsta klassningen. Klassificeringen som gjordes utgående från enbart sex provtagningstillfällen är också väldigt osäker då det är tydligt att enstaka värden kan ha stor påverkan på klassificeringen. När det gäller statusklassificeringar baserade på mätningar så är normalfallet att data från minst tre år bör användas. Vattenkvalitet Fosfor Fosforanalyserna visar att halterna i vattendraget generellt är låga är med undantag av en mätning i april 2015 då en tydligt förhöjd fosforhalt (24 µg/l) nedströms reningsanläggningen kunde observeras. Förklaringen är att reningsanläggningen i normalfallet har en förhöjd belastning under senvintern och våren på grund av att antalet tillresande turister är som störst under denna period. Vattenföringen i vattendragen i denna del av landet är då låg vilket gör att utspädningen av utgående vatten från reningsanläggningen i recipienten blir liten. Vid provtagningstillfället så var flödet i Funnan i 40-65 l/s och flödet från reningsanläggningen var 5,5 l/s, d.v.s. utspädningen i recipienten var då i storleksordningen 10 gånger. Påverkan på Funnan av temporärt förhöjda fosforhalter bedöms ändå som liten eftersom dessa inträffar under en period då vattentemperaturen ligger nära 0 C och den biologiska aktiviteten i vattendraget är då som lägst. Få organismer kan störas av det extra tillskottet av fosfor där tillskottet av den mer biotillgängliga fosfatfosforn bara var 6 µg/l om man jämför analyserna från de uppströms och nedströms belägna provpunkterna. Den partikulärt bundna fosfor som kan antas sedimentera på den 1200 m långa rinnsträckan från reningsanläggningen till mynningen i Ljusnedalssjön bör vara begränsad p.g.a. av små partiklar och av att vattnets uppehållstid på sträckan även vid låga flöden är mindre än ett dygn. Största andelen av det tillskott av fosfor som sedimenterar under perioden med förhöjd belastning och lågt flöde kan också antas sköljas ut i Ljusnedalssjön under vårfloden, då vattenföringen kan vara 100 gånger större än under lågflödesperioden. Om kapaciteten utökas vid Funäsdalens reningsverk så kan den förväntade påverkan på Funnan med avseende på ökad fosforbelastning bli liten på årsbasis. Detta beror på att skillnaderna i fosforhalter mellan den uppströms liggande och den nedströms liggande provtagningspunkten oftast är så liten att det är omöjligt att detektera tillskottet från avloppsreningsanläggningen om man tar hänsyn till analysosäkerheten. För de perioder med hög belastning på reningsanläggningen som sammanfaller med låga flöden i Funnan så kommer halterna av fosfor att öka nedströms anläggningen om kapaciteten ökar. Däremot så kommer mekanismerna när det gäller upptag av löst fosfor i de vattenlevande organismerna och lagring och transport av partikulärt bunden fosfor fortfarande att vara desamma vilket gör att den förväntat ökade belastningen kommer att ge en liten påverkan på Funnan även under perioder med hög belastning och låga flöden. Kväve Totalkvävehalterna i Funnan är mycket låga under största delen av året och alltid < 300 µg/l uppströms reningsanläggningen vilken enligt Naturvårdsverkets bedömningsgrunder motsvarar låga 10
halter (NV 4913). Nedströms reningsanläggningen så är under största delen av året påverkan obetydlig eller uppvisar halter som bara är något förhöjda. Vid vattenprovtagningen i april 2015 så uppvisar mätpunkten nedströms en kraftigt förhöjd halt (3600 µg/l) vilket kopplar till hög belastning från reningsanläggningen och lågt flöde i Funnan. Toxicitet från former av kväve som varierar med ph och vattentemperatur När kväve antar formen av ammoniak kan den bli toxisk på både akut och kronisk nivå för det biologiska livet i ett vattendrag, vilket t.ex. kan leda till direkt dödlighet för fisk vid extremt höga halter. Ammoniak (NH 3) kan bildas från ammonium (NH 4) och gör det i betydande grad då främst ph-värdet förändras. Desto högre ph-värde, desto högre mängd ammoniak bildas. En sammanställning av kunskapen om effekter av ammoniak gjord av den centrala miljömyndigheten i Kanada (Environment Canada, 2001). ledde till följande genomsnittliga akuttoxiska halter för laxfisk: 0,48 för regnbåge respektive 0,66 för öring. Vid tillfällig exponering för ammoniakhalter som är högre än dessa värden riskerar mer än hälften av fiskarna att dö enligt de gjorda studierna. En annan konsekvens av höga ammoniumhalter i ett naturvatten är att det förbrukar mängden löst syrgas genom oxidationen till nitrat. 1 mg ammoniumkväve förbrukar närmare 4,6 mg syrgas vid fullständig omvandling till nitrat. Även oxidation av nitrit till nitrat förbrukar syrgas, men i betydligt mindre grad (drygt 1,1 mg syrgas per mg nitrit-kväve) (Lindestam 2012). Resultatet från provtagningarna under 2015 visar att halten ammonium vanligtvis ligger på relativt beskedliga nivåer i Funnan, med högre halter nedströms avloppsreningsanläggningen. Dock är det ett värde som avviker kraftigt från detta, vilket är resultatet från provtagningen i april, då halten ammonium nedströms anläggningen uppmättes till 2,7. ph-värdena som uppmättes under 2015 låg mellan 7,5-9,5 där de var högre nedströms reningsanläggningen, vilket är en följd av att kalk används som fällningskemikalie där, vilket bidrar till att ph-halter> 11 på utgående vatten förekommer. Det högsta uppmätta ph-värdet från provtagningarna på 9,5 är ifrån nedströms station, också ifrån aprilprovtagningen. Värdet är betydligt högre än övriga uppmätta värden. Dessa parametrar går att korrelera mot varandra för att se vilken mängd ammoniak som skulle bildas vid en viss temperatur och ph (Figur 3 och Tabell 1). 11
Figur 3 och Tabell 1. Andel ammoniak av den totala ammoniumfraktionen (summan joniserad och icke joniserad ammonium) vid varierande ph och temperatur i vatten. I grafen åskådliggörs förhållandena vid 5 respektive 20 C. Tabellvärdena är hämtade från Emerson m.fl. Om vattentemperaturen hade varit 0 C vid ett ph på 9,5 hade andelen ammoniak NH 3 av mängden ammonium NH 4 varit 21 % (enligt ovan tabell). Från provtagningen i april uppmättes värden nedströms anläggningen på ammoniumkväve och ph på 2,7 respektive 9,5. Från mängden ammoniumkväve fås det att halten ammonium under detta tillfälle skulle vara ca 3,5 NH 4 vilket vid 0 C skulle betyda en halt på ca 0,7 ammoniak (NH 3) i Funnan under denna period (21 % fraktion NH 3 av NH 4 från tabell) Vattentemperaturen var 1,6 C noll vid provtagningstillfället så andelen ammoniak borde enligt ovan beskrivet förhållande vara i nivå med att kunna vara akuttoxisk för öring. Hade ph nedströms varit motsvarande det uppmätta uppströms vid denna provtagning, dvs ph 7,5 så hade motsvarande halt ammoniak endast varit 0,3 % av andelen ammonium (enligt tabell) vid 0 C blivit ca 10 µg/l vilket är långt ifrån tänkbara toxiska effekter på det biologiska livet. För att ta bort risken för toxicitet för det biologiska livet i Funnan p.g.a. höga ammoniakhalter föreslås att kalk byts bort som fällningskemikalie i anläggningen, vilket bedöms vara en förutsättning för att kunna utöka anläggningens kapacitet utan negativa konsekvenser ur detta perspektiv. Biokemisk syreförbrukning BOD7 För den biokemiska syreförbrukningen, BOD7, i recipienten Funnan så visar mätningarna generellt låga värden under detektionsgräns, förutom vid ett tillfälle i april 2015 då halten uppströms, 4,0, är något förhöjd och halten nedströms avloppsreningsanläggningen, 9,0 är förhöjd. Utsläppet av BOD7 var 62 och vattenföringen i Funnan var i storleksordningen 10 gånger högre än det utgående flödet från reningsanläggningen. Precis som för fosforhalterna så blir alltså BOD7- halten i Funnan förhöjd under perioder med hög belastning från reningsanläggningen i kombinationen med de lägsta vattenföringarna som förekommer under året. BOD7 anger den mängd syre som förbrukas under 7 dygn. Detta gäller dock under gynnsam temperatur vilket i den ackrediterade analysen som används är 22 C, d.v.s. betydligt högre än den faktiska temperaturen som i Funnan är runt 2 C under perioden med den högsta belastningen från avloppsreningsanläggningen. Den faktiska nedbrytningen i Funnan blir alltså betydligt långsammare vilket betyder att mängden syre som skulle förbrukas med de förutsättningar som råder under högbelastningsperioden också blir betydligt lägre, trots att halten organiskt material kan vara förhållandevis hög denna tid på året. Syrgashalten under provtagningen i april 2015 visar på en liten skillnad mellan provtagningspunkterna uppströms (11,9 ) och nedströms (10,2 ) och generellt sett så betyder halter i denna storleksordning att syreförhållandena i recipienten är mycket goda. Om kapaciteten utökas vid Funäsdalens reningsanläggning så kan den förväntade påverkan på Funnan med avseende på BOD7 antas bli liten på årsbasis med ledning av att tillskottet i dagsläget av biokemiskt syreförbrukande ämnen under största delen av året inte går att detektera samt att kapaciteten för den biologiska reningen kommer att byggas ut. För de perioder med hög belastning på reningsanläggningen som sammanfaller med låga flöden i Funnan så kommer BOD7 sannolikt att öka nedströms även om kapaciteten för biologisk rening ökar. Men på grund av de låga temperaturerna under senvintern och tidiga våren så kommer nedbrytningen av de organiska 12
ämnena att vara långsam och därmed så kommer syreförbrukningen att vara låg. När det gäller transport och uppehållstid så gäller detsamma som för fosfor, d.v.s. eventuell sedimentation av överskottet av syreförbrukande organiska ämnen under högbelastningsperioden kommer under vårfloden att sköljas ur Funnan på den korta sträckan ned till Ljusnedalssjön. Sammanfattning och slutsatser Resultaten från vattenkvalitetsprovtagningen vid sex tillfällen under 2015 visar att Funnan i dagsläget har hög status med avseende på näringsämnen och att utsläppen av kväve, fosfor och syreförbrukande ämnen (BOD7) ger en obetydlig påverkan på Funnan under största delen av året. Belastningen från avloppsreningsanläggningen på recipienten är dock ojämn under året och särskilt under senvintern och tidiga våren, d.v.s. under turistsäsongen, så är belastningen hög samtidigt som flödena i Funnan i normalfallet då är låga. Detta ger temporärt förhöjda halter av kväve, fosfor och BOD7 under perioden med hög belastning. För fosfor och BOD7 så är påverkan obetydlig även under denna period på grund av att de låga vattentemperaturerna med liten biologisk aktivitet och den korta uppehållstiden för vattnet innan det rinner ut i Ljusnedalssjön. För kväveutsläppen kan dock kombinationen av hög belastning och låga flöden ge toxiska effekter för vattenlevande organismer, främst laxfiskar. Vid en utbyggnad av anläggningen med utökad biologisk reningskapacitet så kommer påverkan av fosfor och syreförbrukande ämnen att fortsatt vara obetydlig, men särskild hänsyn behöver tas till kväveutsläppen som kan påverka faunan negativt genom toxiskt höga halter. Toxiciteten ökar vid högre ph och på grund av att kalk i dagsläget används som fällningskemikalie i reningsanläggningen så är risken för påverkan stor. Därför föreslås att kalken byts ut som fällningskemikalie. Referenser Environment Canada (2001). Ammonia in the aquatic environment. Priority substances list assessment report. ISBN 0-662-29192-1. Emerson, K. et. al. (1975). Aqueous ammonia equilibrium calculations: effects of ph and temperature. J. Fish. Res. Board of Canada 32: 2379-2383 Environment Canada (2001). Ammonia in the aquatic environment. Priority substances list assessment report. ISBN 0-662-29192-1. Lindestam L. (2012). Kväveutsläpp från gruvindustrin, Svensk Miljökonsekvensbeskrivning AB. NV 4913, 1999: Bedömningsgrunder för miljökvalitet - Sjöar och vattendrag, Naturvårdsverkets Rapport 4913. Vattenwebb, 2015: SMHI-data för delavrinningsområdena med SUBID 18078 och AROID 693821-133525. Data nedladdade 2015-11-19. VISS, 2015: Vatteninformationssystem Sverige, data för vattenförekomst Funnan SE693815-133531. Data nedladdade 2015-11-19 13
BILAGA 1 Provtagning 2015 Stationsnamn Månad Dag Temp C ph Kond_25 ms/m Alk/Acid mekv/l Ca Funnan uppstr ARV 4 8 1,7 7,5 8,7 0,74 11 Funnan nedstr ARV 4 8 1,6 9,5 14 1,2 17 Funnan uppstr ARV 5 27 8,0 7,6 6,6 0,54 7,7 Funnan nedstr ARV 5 27 7,9 7,7 6,9 0,57 8 Funnan uppstr ARV 6 18 * 7,6 6,1 0,48 6,7 Funnan nedstr ARV 6 18 * 7,9 6,5 0,52 7,1 Funnan uppstr ARV 7 2 16,2 7,6 6,1 0,50 7,4 Funnan nedstr ARV 7 2 15,9 7,9 6,5 0,54 8,0 Funnan uppstr ARV 8 2 14,1 7,6 6,6 0,56 8,2 Funnan nedstr ARV 8 2 13,9 7,7 7 0,59 8,8 Funnan uppstr ARV 11 2 4,2 7,7 8,3 0,75 10 Funnan nedstr ARV 11 2 4,3 8,3 9,2 0,82 11 Stationsnamn Månad Dag Mg Na K SO4 Cl Funnan uppstr ARV 4 8 3,4 1,2 0,94 2,7 1,6 Funnan nedstr ARV 4 8 3,3 3,6 2,0 3,7 4,2 Funnan uppstr ARV 5 27 2,7 1,0 0,86 2,4 1,4 Funnan nedstr ARV 5 27 2,7 1,1 0,91 2,5 1,5 Funnan uppstr ARV 6 18 2,2 0,91 0,74 2,0 1,3 Funnan nedstr ARV 6 18 2,2 1,0 0,79 2,0 1,4 Funnan uppstr ARV 7 2 2,5 1,1 0,87 2,0 1,2 Funnan nedstr ARV 7 2 2,5 1,2 0,90 2,1 1,4 Funnan uppstr ARV 8 2 2,5 1,1 0,80 2,1 1,2 Funnan nedstr ARV 8 2 2,6 1,2 0,86 2,1 1,3 Funnan uppstr ARV 11 2 3,3 1,1 0,94 2,3 1,2 Funnan nedstr ARV 11 2 3,2 1,3 1,0 2,3 2,4 14
Provtagning 2015 Stationsnamn Månad Dag NH4-N µg/l NO2+ NO3-N µg/l Tot-N_ps µg/l PO4-P µg/l Tot-P µg/l Funnan uppstr ARV 4 8 6 17 220 1 9 Funnan nedstr ARV 4 8 2700 150 3600 7 24 Funnan uppstr ARV 5 27 4 <1 220 1 10 Funnan nedstr ARV 5 27 5 1 220 1 9 Funnan uppstr ARV 6 18 8 4 180 3 9 Funnan nedstr ARV 6 18 29 16 220 1 8 Funnan uppstr ARV 7 2 15 <1 170 2 5 Funnan nedstr ARV 7 2 44 31 270 2 7 Funnan uppstr ARV 8 2 <1 <1 280 2 8 Funnan nedstr ARV 8 2 110 45 330 2 10 Funnan uppstr ARV 11 2 2 1 160 1 12 Funnan nedstr ARV 11 2 170 41 350 2 7 Stationsnamn Månad Dag Abs_ F 420/5 Färg mg Pt/l Slamhalt Turbiditet FNU TOC Funnan uppstr ARV 4 8 0,075 50 1,0 0,33 6,0 Funnan nedstr ARV 4 8 0,099 50 1,3 0,57 8,8 Funnan uppstr ARV 5 27 0,086 50 0,95 0,60 5,4 Funnan nedstr ARV 5 27 0,083 40 0,93 0,57 5,3 Funnan uppstr ARV 6 18 0,075 40 * 0,47 4,9 Funnan nedstr ARV 6 18 0,076 40 * 0,39 * Funnan uppstr ARV 7 2 0,064 40 <0,5 0,41 4,2 Funnan nedstr ARV 7 2 0,065 35 1,2 0,42 4,2 Funnan uppstr ARV 8 2 0,061 40 0,89 0,54 4,6 Funnan nedstr ARV 8 2 0,060 35 1,4 0,61 4,6 Funnan uppstr ARV 11 2 0,048 25 <0,5 0,38 4,9 Funnan nedstr ARV 11 2 0,052 25 <0,5 0,53 5,0 15
Provtagning 2015 Stationsnamn Månad Dag COD BOD7 Syrgas Syrgas % Funnan uppstr ARV 4 8 6,5 4,0 11,9 85 Funnan nedstr ARV 4 8 8,3 9,0 10,2 73 Funnan uppstr ARV 5 27 6,8 <3 11,6 98 Funnan nedstr ARV 5 27 6,8 <3 11,3 95 Funnan uppstr ARV 6 18 6,7 <3 * * Funnan nedstr ARV 6 18 6,6 <3 * * Funnan uppstr ARV 7 2 6,3 <3 10,2 100 Funnan nedstr ARV 7 2 6,1 <3 9,8 99 Funnan uppstr ARV 8 2 6,4 <3 9,3 89 Funnan nedstr ARV 8 2 6,4 <3 9,4 90 Funnan uppstr ARV 11 2 5,1 <3 11,9 91 Funnan nedstr ARV 11 2 5,0 <3 11,7 90 Stationsnamn Månad Dag Koliforma cfu/100 ml Ecoli cfu/100 ml Funnan uppstr ARV 4 8 7 <1 Funnan nedstr ARV 4 8 4 <1 Funnan uppstr ARV 5 27 7 2 Funnan nedstr ARV 5 27 7 <1 Funnan uppstr ARV 6 18 4 <1 Funnan nedstr ARV 6 18 15 1 Funnan uppstr ARV 7 2 6 1 Funnan nedstr ARV 7 2 7 1 Funnan uppstr ARV 8 2 9 1 Funnan nedstr ARV 8 2 17 1 Funnan uppstr ARV 11 2 26 1 Funnan nedstr ARV 11 2 68 3 16
BILAGA 2 Resultat 1. Funnan, uppströms arv 2015-08-02 Län: 23 Jämtland Beskuggning: 5-50 % Kommun: Härjedalen Vattennivå: medel + Koordinater: 6934367/376218 (SWEREF99 TM) Vattenhastighet: fors Provtagningsmetodik: SS-EN 13946 Grumlighet: klart Provtagning: Per Wallenborg Vattenfärg: klart Organisation: ALcontrol AB Vattentemperatur: 14,1 C Analysmetodik: SS-EN 14407 Prov taget från: sten Artanalys: Iréne Sundberg Antal borstade stenar: 5 Provplats: - Resultat index och klassning Antal räknade skal: 427 IPS: 19,2 (klass 1) Antal räknade taxa: 38 TDI: 30,5 (klass 1) Diversitet: 2,59 % PT: 4,0 (klass 1-2) EK (IPS): 0,98 (klass 1) ACID: 9,16 (klass 1) Statusklassning (näringsämnen och organisk förorening) HÖG STATUS Statusklassning (surhet) ALKALISKT Kommentar IPS-indexet i Funnan uppströms reningsverk var högt och motsvarade klass 1, hög status, dvs. näringsfattiga förhållanden. Vissa mer eller mindre näringskrävande arter förekom, men endast i relativt låga antal. Surhetsindexet ACID visade alkaliska förhållanden, vilket innebär att årsmedelvärdet för ph bör vara högre än 7,3. Medins Biologi AB, Ackrediteringsnummer (SWEDAC) 1646 2. Funnan, nedströms arv 2015-08-02 Län: 23 Jämtland Beskuggning: 5-50 % Kommun: Härjedalen Vattennivå: medel+ Koordinater: 6934187/376845 (SWEREF99 TM) Vattenhastighet: fors Provtagningsmetodik: SS-EN 13946 Grumlighet: klart Provtagning: Per Wallenborg Vattenfärg: klart Organisation: ALcontrol AB Vattentemperatur: 13,9 C Analysmetodik: SS-EN 14407 Prov taget från: sten Artanalys: Iréne Sundberg Antal borstade stenar: 4 Provplats: - Resultat index och klassning Antal räknade skal: 433 IPS: 18,2 (klass 1) Antal räknade taxa: 47 TDI: 34,2 (klass 1) Diversitet: 3,42 % PT: 2,3 (klass 1-2) EK (IPS): 0,93 (klass 1) ACID: 8,58 (klass 1) Statusklassning (näringsämnen och organisk förorening) HÖG STATUS Statusklassning (surhet) ALKALISKT Kommentar I Funnan nedströms reningsverket låg IPS-indexet i klass 1, hög status, men det hamnade i den nedre (dvs. sämre) delen av klassintervallet. Artgruppen Cocconeis placentula (inkl. varieteter) var näst vanligast i provet (16 %), vilket visar att det finns en viss näringspåverkan på lokalen. Cocconeis placentula noterades inte på uppströms lokalen. Surhetsindexet ACID visade alkaliska förhållanden, vilket innebär att årsmedelvärdet för ph bör vara högre än 7,3. Medins Biologi AB, Ackrediteringsnummer (SWEDAC) 1646 17
Slutsats Båda lokalerna hamnade i samma statusklass, dvs. hög status som betyder näringsfattiga förhållanden. IPS indexet nedströms reningsverket var dock lägre och låg i klassintervallets nedre, dvs. sämre, del. I uppströmslokalen domine- rade (60 %) främst artgruppen Achnanthidium minutissimum (group II; Figur 2) följt av arten Rossithidium pusillum (Figur 2). Achnanthidium minutissi- mum (group II) finns framförallt i näringsfattiga till måttligt näringsrika mil- jöer, men däremot inte i sura vatten. Rossithidium pusillum föredrar närings- fattiga förhållanden. Även i nedströmslokalen dominerade (43 %) Achnant- hidium minutissimum (group II), men näst vanligast var artkomplexet Cocco- neis placentula (inkl. varieteter; framsidans foto), som är näringskrävande. Det påträffades även ett fåtal skal av Eolimna minima, som är en bra indikator på lättnedbrytbar organisk förorening. Resultaten indikerar att det finns en viss näringsämnespåverkan på lokalen nedströms reningsverket. Figur 2 Achnanthidium minutissimum (t.v.) är en av de vanligaste kiselalgsgrupperna i olika typer av rinnande vatten, förutom i sura. Rossithidium pusillum (t.h.) trivs framför allt i nä- ringsfattiga vatten. Lite kuriosa. I nedströms lokalen noterades kiselalgen Navicula ceciliae, som är en relativt nybeskriven art för Sverige (Vijever et al. 2010). När den beskrevs 2010 hade den bara noterats i Vasslan i Härjedalen, men har troligen varit förbisedd. Sedan dess har den påträfats på flera lokaler i Sverige. 18