RAPPORT Mätningar av försurande ämnen och tungmetaller i Malmö Oktober 9 September 1 För Malmö Kommun Veronika Kronnäs 11-6-15 Arkivnummer: U 398 Rapporten godkänd: 11-6-9 Karin Sjöberg Enhetschef Box 16, SE-1 31 Stockholm Box 53, SE- 1 Göteborg Valhallavägen 81, Stockholm Aschebergsgatan, Göteborg Tel: +6 ()8 598 563 Tel: +6 ()31 75 6 Fax: +6()8 598 563 9 Fax: + 6 ()31 75 6 9 www.ivl.se
Innehållsförteckning 1. Inledning och bakgrund... 3 1.1 Försurande ämnen... 3 1. Tungmetaller.... Provtagningsmetodik... 5.1 Försurande ämnen... 5. Tungmetaller... 5.3 Mätplats... 6 3. Resultat från mätningar 9 till 1... 7 3.1 Försurande ämnen... 7 3. Tungmetaller... 11. Jämförelse med tidigare mätningar 1999/ samt /5... 16.1 Försurande ämnen... 16.1.1 Uppmätta halter... 16.1. Deposition... 17. Tungmetaller.....1 Uppmätta halter..... Deposition... 5. Slutsatser... 5 6. Referenser... 6 Resultatbilaga... 7 Försurande ämnen... 7 Tungmetaller... 8
1. Inledning och bakgrund Föreliggande rapport avser mätningar i Malmö, utförda under perioden oktober 9 till september 1, av försurande ämnen och tungmetaller. Syftet med mätningarna var att studera halter och nedfall av tungmetaller och försurande ämnen i Malmö i relation till bakgrundsvärden i regionen samt tidigare mätningar i området. Liknande mätningar genomfördes i Malmö och Burlöv under perioden oktober 1999 till september, samt oktober till september 5. 1.1 Försurande ämnen Cirka 8 % av det sura nedfallet i södra Sverige kommer från utsläpp i Centraleuropa och Storbritannien. I Sverige är nedfallet störst i södra och västra Götaland. En stor del av nedfallet kommer med nederbörden (s.k. våtdeposition). Nederbördens vätejonhalt, (dess surhet) har minst tiofaldigats sedan början av 18-talet på grund av mänskliga aktiviteter. Den samlade våt- och torrdepositionen leder till såväl mark- som vattenförsurning, liksom till korrosionsskador på olika material. Mark- och vattenförsurningen är särskilt omfattande i norra och nordvästra Europa, vilket inkluderar stora delar av Sverige. Detta beror på att i merparten av området är jordarna uppbyggda av svårvittrade mineral från det skandinaviska urberget med dålig buffertkapacitet. Det medför att exempelvis Sverige är känsligare för surt nedfall än flertalet andra länder i Europa där jord- och bergarterna är förhållandevis lättvittrade, vilket ger ett gott skydd mot syratillförsel. Kalkrika jordar är särskilt lättvittrade, och i Sverige finns sådana bland annat i vissa delar av Skåne, Öland och Gotland. Markförsurningen utarmar markens förråd av mineralnäringsämnen, vilket på sikt hotar skogens virkesproduktion. Kraftig markförsurning har tillsammans med bl.a. ozon, torka, parasiter nämnts som tänkbara orsaker till skogsskador, främst kronutglesning hos barrträd. Den kraftiga markförsurningen i Sydsverige har medfört påtagliga förändringar av bl. a. svampflorans artsammansättning. I samma område har också lav- och mossfloran blivit märkbart artfattigare, vilket dock beror mer på direktverkan av förhöjda halter av luftföroreningar och sur nederbörd än på att själva marken blivit surare. En generell följd av vattenförsurningen är att antalet växt- och djurarter i de drabbade vattnen sjunker. Den främsta orsaken till skadorna tycks vara att försurningen medför ökade halter av aluminium i en för många arter giftig form. Övergödning (även kallad eutrofiering) orsakas av att näringsämnen, särskilt kväve och fosfor, frigörs eller tillförs mark eller vatten i så stor mängd att ekosystemens förmåga att positivt tillgodogöra sig näringen överskrids. Lokal övergödning kan orsakas av naturliga händelser, såsom skogsbrand eller stormfällning, men normalt ligger mänskliga aktiviteter bakom. Näringsläckage från kommunala avlopp, åkermark och djurhållning, samt kväve från förbränningsprocesser vid t.ex. uppvärmning och trafik, är viktiga källor. Även långväga transporterat kväve faller ner från luften som torr- eller våtdeposition. 3
Övergödning gynnar algblomning i hav och sötvatten och leder till accelererad igenväxning av sjöar och vattendrag. Vid stränder, på mark och i skog förändras vegetationen. Kvävemättnad i mark, särskilt i kombination med försurning, leder till ökad utlakning av kväve som kan orsaka övergödning i vattenmiljö och näringsförlust. I denna rapport redovisas våtdepositionen av försurande ämnen. Med våtdeposition menas i denna rapport insamling av nederbörd på öppet fält i ständigt öppna insamlare som därför kan provta även en viss mängd torrdeposition, i synnerhet av havssalt. 1. Tungmetaller Metaller är kemiska grundämnen och kan därför inte brytas ner. Därför cirkulerar de ständigt i ett kretslopp. Flertalet metaller ingår i livsnödvändiga funktioner för levande varelser. Likafullt är åtskilliga metaller skadliga för växter, djur och människor om de uppträder i alltför höga halter. Detta gäller framför allt vissa tungmetaller, såsom kvicksilver, kadmium och bly. Flera av dessa ämnen kan lagras i levande vävnader och bli kvar där under mycket lång tid. Tungmetaller kan orsaka skador på det centrala nervsystemet, njurar och hjärta/kärl. Exponeringen är som regel större från livsmedel än från omgivningsluften. Vissa tungmetaller misstänks minska den mikrobiologiska aktiviteten i marken. Till tungmetallerna brukar man räkna de metaller vars densitet överstiger 5 g per kubikcentimeter. Ett stort antal grundämnen hör till den gruppen, men i miljösammanhang figurerar i första hand: arsenik (As), bly (Pb), kadmium (Cd), kobolt (Co), koppar (Cu), krom (Cr), kvicksilver (Hg), nickel (Ni), tenn (Sn), vanadin (V) och zink (Zn). Övriga tungmetaller uppträder bara undantagsvis i så höga halter att de får skadliga effekter. Arsenik brukar räknas till de miljöfarliga tungmetallerna trots att den egentligen är en halvmetall. Större delen av de metallmängder som genom åren släppts ut i luften finns emellertid fortfarande kvar i marken där de fallit ned. Inte minst bly binds mycket effektivt i markens ytskikt och transporteras endast långsamt därifrån. Vissa metaller, däribland kadmium, är relativt rörliga i marken och blir ännu rörligare om ph-värdet sjunker. En fortsatt markförsurning innebär därför risk för stigande kadmiumhalter i närliggande vatten. Att människan riskerar att utsättas för ökande mängder kadmium beror också på att ämnet ingår som förorening i fosforhaltig handelsgödsel (konstgödsel). Kadmiumhalterna har därigenom gradvis stigit inte bara i åkerjorden utan också i spannmål och andra grödor. Handelsgödselns kadmiuminnehåll har dock reducerats markant. Gränsvärden har också införts för hur höga metallhalterna får vara i slam från avloppsreningsverken som ska spridas över åkermark.
. Provtagningsmetodik Provtagningsmetodiken för mätningarna av försurande ämnen i Malmö kommun var densamma som metodiken som används inom Krondroppsnätet (se www.krondroppsnatet.ivl.se). För mätningarna av tungmetaller i nederbörd i Malmö var provtagningsmetodiken densamma som för mätningarna inom den nationella miljöövervakningen av metaller i luft och nederbörd. Nederbörden samlades in med hjälp av provtagningskärl med känd insamlingsarea. För tungmetallprovtagningen var utrustningen syradiskad. Denna kan ej användas för undersökning av försurande ämnen, vilket gör att två olika sorters insamlare användes. Provtagningen utfördes på månadsbasis. Eftersom nederbörden samlas in i ständigt öppna insamlare på öppet fält kan även en liten mängd torrdeposition, i synnerhet av havssalt, komma att provtas. Resultaten i denna rapport kallas ändå för våtdeposition..1 Försurande ämnen Två separata, parallella insamlare användes. Båda volymbestämdes, skickades till IVL och analyserades var för sig med avseende på ph-värde, ledningsförmåga, alkalinitet, samt innehåll av kloridjoner (Cl - ), sulfatsvavel (SO -S), nitratkväve (NO 3 -N), ammoniumkväve (NH -N), kalcium (Ca), magnesium (Mg), natrium (Na), kalium (K) och mangan (Mn). Analyserna utfördes på IVLs ackrediterade laboratorier.. Tungmetaller Tre separata, parallella insamlare användes. Alla tre insamlade proverna skickades till NILU i Norge och analyserades var för sig med avseende på följande ämnen: Vanadin (V), krom (Cr), mangan (Mn), koppar (Cu), kobolt (Co), nickel (Ni), zink (Zn), arsenik (As), kadmium (Cd) och bly (Pb). Provtagningen utfördes i samma omfattning som vid mätningarna 1999/ och /5 d.v.s. ett prov per månad. 5
.3 Mätplats Mätningarna i Malmö kommun utfördes på samma plats som tidigare mätningar, vid parkförvaltningens inhägnade område i Augustenborg,,5 km sydost om själva stadskärnan, se Figur 1. Mätplatserna för alla mätningar som redovisas i rapporten framgår av Figur. I rapporten används data från bakgrundsstationerna Vavihill, Västra Torup, Arkelstorp och Arup. Dessa provtas eller har provtagits inom den nationella miljöövervakningen, som genomförs av IVL på uppdrag av Naturvårdsverket och länsstyrelsen (se www.krondroppsnatet.se samt www.emep.int). I Vavihill mäts tungmetaller, i Arup mättes tungmetaller fram till 9, i Västra Torup mäts försurande ämnen och i Arkelstorp mättes försurande ämnen fram till 6. Mätplats Figur 1. Karta över mätplatsens placering i Malmö. Figur. Karta över mätplatsernas placering i Skåne. 6
3. Resultat från mätningar 9/1 3.1 Försurande ämnen Resultaten visade att nederbördsmängden i Malmö var 637 mm och i Västra Torup 769 mm under året. Trots det var kväve- samt svaveldepositionen, i form av våtdeposition, högre i Malmö under flera av årets månader jämfört med våtdepositionen vid bakgrundsstationen Västra Torup, Figur 3 och. Under juni 1 var svaveldepositionen kraftigt förhöjd i Malmö, men inte i Västra Torup. Flera andra ämnen, inklusive svavel från havssalt, var också höga i Malmö under juni (se Figur 5, 6 och 7). Den höga depositionen i juni kan kanske hänga ihop med en kraftig västvind i södra Sverige den 1e juni 1. Den generellt högre depositionen i Malmö jämfört med i Västra Torup beror på att koncentrationerna av svavel och kväve vanligen var högre i nederbörden i Malmö än i nederbörden i bakgrundsstationen. Svaveldepositionen från havssalt, se Figur 5, var högst under höstmånaderna, både i Malmö och i Västra Torup. På årsbasis var depositionen av svavel och ammoniumkväve betydligt högre i Malmö än i Västra Torup, medan nitratdepositionen bara var något högre i Malmö (se Tabell 1). N deposition (kg N/ha) 3..5. 1.5 1..5 N dep Malmö N dep Västra Torup. Figur 3. Kvävedepositionen i Malmö och Västra Torup under perioden oktober 9 till september 1. Tabell 1. Nederbörd samt våtdeposition av svavel, icke-marint svavel, nitrat och ammonium i Malmö och i Västra Torup under det hydrologiska året oktober 9 till september 1. Malmö Västra Torup Nederbörd (mm) 637 769 SO -S (kg/ha) 6,6 3,7 SO -S utan havssalt (kg/ha) 5, 3, NO 3 -N (kg/ha),7,3 NH -N (kg/ha) 7,7 3,6 7
S deposition utan havssalt (g S/ha) 3 5 15 1 5 S dep utan havssalt Malmö S dep utan havssalt Västra Torup Figur. Svaveldepositionen utan svavelbidraget från havssalt i Malmö och i Västra Torup under perioden oktober 9 till september 1. S deposition från havssalt (g S/ha) 3 5 15 1 5 S från havssalt Malmö S från havssalt Västra Torup Figur 5. Svaveldepositionen från havssalt i Malmö och i Västra Torup under perioden oktober 9 till september 1. 8
Depositionen av samtliga analyserade parametrar utom mangan visas i Figurerna 6-9 för mätningarna i Malmö och i Västra Torup. Mangan redovisas under tungmetallmätningar. Bland annat visar figurerna att vätejondepositionen var betydligt lägre i Malmö jämfört med bakgrundsstationen detta år, medan kalciumdepositionen var betydligt högre. Även depositionen från ammonium och havssalt (Cl, Na, SO -S från havssalt), var högre i Malmö. Det genomsnittliga ph-värdet i nederbördsproverna från Malmö var 5,9 jämfört med Västra Torup där ph-värdet var,8. De förhöjda värdena som observerades i Malmö i juni 1 förekom inte på motsvarande sätt i Västra Torup. NH N, NO3 N, SO S, SO S utan havssalt, K, Mg (g/ha) 5 15 1 5 NH N NO3 N SO S SO S utan havssalt K Mg Figur 6. Våtdeposition av NH -N, NO 3 -N, SO -S, SO -S utan havssalt, Mg och K i g/ha under oktober 9 till september 1 i Malmö. 9
Ca, Na, Cl (g/ha) 8 7 6 5 3 1 1 3 5 6 H+ (g/ha) Ca Na Cl H+ Figur 7. Våtdeposition av Ca, Na och Cl, samt H + i g/ha under oktober 9 till september 1 i Malmö. NH N, NO3 N, SO S, SO S utan havssalt, K, Mg (g/ha) 5 15 1 5 NH N NO3 N SO S SO S utan havssalt K Mg Figur 8. Våtdeposition av NH -N, NO 3 -N, SO -S, SO -S utan havssalt, K och Mg i g/ha under perioden oktober 9 till september 1 i Västra Torup. 1
Ca, Na, Cl (g/ha) 8 7 6 5 3 1 1 3 5 6 H+ (g/ha) Ca Na Cl H+ Figur 9. Våtdeposition av Ca, Na, Cl och H + i g/ha under oktober 9 till september 1 i Västra Torup. Sammanfattning av mätningar av försurande ämnen Under det hydrologiska året 9/1 var depositionen av sulfatsvavel 6,6 kg/ha/år, av sulfatsvavel utan bidraget från havssalt 5, kg/ha/år, av nitratkväve,7 kg/ha/år och ammoniumkväve 7,7 kg/ha/år i Malmö. Depositionen av sulfatsvavel och av ammonium var betydligt högre i Malmö än i bakgrundsstationen Västra Torup. Depositionen av nitratkväve var något högre i Malmö än i Västra Torup. Depositionen av baskatjoner var två (Mg) till drygt sju (Ca) gånger högre i Malmö än i Västra Torup, och ph-värdet i nederbörden i Malmö var högre än ph-värdet i nederbörden i Västra Torup, trots den högre depositionen av försurande ämnen i Malmö. Depositionen var högre i Malmö under de flesta av årets månader för både svavel och kväve. Under juni 1 var depositionen av de flesta uppmätta ämnen kraftigt förhöjd i Malmö, men inte i Västra Torup. 3. Tungmetaller Ett månadsprov för det hydrologiska året 9/1 saknas i Malmö på grund av att nederbördsmängden ej var tillräckligt hög för att kunna analysera tungmetaller. I Vavihill saknas två månadsprover på grund av för lite nederbörd. 11
Uppmätta halter Analysen av tungmetaller visade generellt högre koncentrationer på lokalen i Malmö jämfört med bakgrundsstationen Vavihill, dock kunde förhållandet enskilda månader vara det omvända, Figur 1 och 11. Det var främst koppar, zink, kobolt och krom som uppvisade störst skillnad i koncentration mellan mätningarna i Malmö och Vavihill, följt av koncentrationerna av nickel, bly och vanadin. Bly (µg/l) Koppar (µg/l). 3.5 Pb, Malmö 3. Pb, Vavihill.5. 1.5 1..5. aug 9 mar 1 sep 1 6 5 3 1 Cu, Malmö Cu, Vavihill. aug 9 mar 1 sep 1 aug 9 mar 1 sep 1 aug 9 mar 1 sep 1 1.6 Cr, Malmö. 1. Ni, Malmö Cr, Vavihill 1. 1.5 Ni, Vavihill 1..8 1..6..5... aug 9 mar 1 sep 1 aug 9 mar 1 sep 1 Figur 1. Uppmätta månadsmedelhalter av Pb, Cd, Cu, Zn, Cr & Ni i nederbörd (µg/l). Mätningarna genomfördes under perioden oktober 9 till september 1 i Malmö samt vid bakgrundsstationen Vavihill. Krom (µg/l) Kadmium (µg/l) Zink (µg/l) Nickel (µg/l).5..3..1 1 1 1 8 6 Cd, Malmö Cd, Vavihill Zn, Malmö Zn, Vavihill 1
Kobolt (µg/l) Vanadin (µg/l). Co, Malmö. Co, Vavihill.3.3...1.1. aug 9 mar 1 sep 1 3.5 3..5. 1.5 1..5 V, Malmö V, Vavihill aug 9 mar 1 sep 1.. aug 9 mar 1 sep 1 aug 9 mar 1 sep 1 Figur 11. Uppmätta månadsmedelhalter av Co, Mn, V & As i nederbörd (µg/l). Mätningarna genomfördes under perioden oktober 9 till september 1 i Malmö samt vid bakgrundsstationen Vavihill. Mangan (µg/l) Arsenik (µg/l) 1 8 6.8.7.6.5..3..1 Mn, Malmö Mn, Vavihill As, Malmö As, Vavihill Deposition Uppmätt nederbörd i tungmetallprovtagarna är vanligen mycket lägre än nederbörd uppmätt med provtagare avsedda för nederbördsmätning. Därför används inte dessa data här. I Vavihill mäts nederbörd även bland annat med den så kallade SMHI-kannan, och dessa nederbördsdata används här istället för att beräkna depositionen av tungmetaller. I Malmö används nederbördsmängden från provtagarna för försurande ämnen, vilka är säkrare nederbördsmätare än tungmetallprovtagarna. Nederbördsmängden i Malmö under året 9/1 var 637 mm enligt mätningarna för försurande ämnen (i tungmetallprovtagarna bara 68% av detta) och i Vavihill 819 mm enligt SMHI-kannan, kompletterad med medelvärde från flera nederbördsmätningar för en månad då data saknades för SMHI-kannan (och i tungmetallprovtagaren 66% av 819 mm). Nederbörden var alltså betydligt högre i Vavihill än i Malmö, vilket gjorde att skillnaden i deposition inte blev lika markant som koncentrationerna antydde, Figur 1 och 13. Depositionen av koppar, krom, kobolt och zink var betydligt högre i Malmö än i Vavihill, medan depositionen av arsenik var högre i Vavihill och depositionen av övriga ämnen någorlunda lika på de båda ställena. 13
Bly (µg/m ) 15 1 5 Pb, Malmö Pb, Vavihill Kadmium (µg/m ) 1 1 8 6 Cd, Malmö Cd, Vavihill okt 9 nov 9 dec 9 jan 1 feb 1 mar 1 apr 1 maj 1 jun 1 jul 1 aug 1 sep 1 okt 9 nov 9 dec 9 jan 1 feb 1 mar 1 apr 1 maj 1 jun 1 jul 1 aug 1 sep 1 6 5 Cu, Malmö Cu, Vavihill 3 5 Zn, Malmö Zn, Vavihill Koppar (µg/m ) 3 1 Zink (µg/m ) 15 1 5 Krom (µg/m ) okt 9 nov 9 dec 9 jan 1 feb 1 mar 1 apr 1 maj 1 jun 1 jul 1 aug 1 sep 1 okt 9 nov 9 dec 9 jan 1 feb 1 mar 1 apr 1 maj 1 jun 1 jul 1 aug 1 sep 1 1 1 8 6 Cr, Malmö Cr, Vavihill okt 9 nov 9 dec 9 jan 1 feb 1 mar 1 apr 1 maj 1 jun 1 jul 1 aug 1 sep 1 Figur 1. Beräknad månadsmedeldeposition av Pb, Cd, Cu, Zn, Cr och Ni (µg/m ). Mätningarna genomfördes under perioden oktober 9 till september 1 i Malmö samt vid bakgrundsstationen Vavihill. Nickel (µg/m ) 7 6 5 3 1 Ni, Malmö Ni, Vavihill okt 9 nov 9 dec 9 jan 1 feb 1 mar 1 apr 1 maj 1 jun 1 jul 1 aug 1 sep 1 1
Kobolt (µg/m ) 16 1 1 1 8 6 Co, Malmö Co, Vavihill Mangan (µg/m ) 1 1 1 8 6 Mn, Malmö Mn, Vavihill okt 9 nov 9 dec 9 jan 1 feb 1 mar 1 apr 1 maj 1 jun 1 jul 1 aug 1 sep 1 Vanadin (µg/m ) okt 9 nov 9 dec 9 jan 1 feb 1 mar 1 apr 1 maj 1 jun 1 jul 1 aug 1 sep 1 1 1 1 8 6 V, Malmö V, Vavihill okt 9 nov 9 dec 9 jan 1 feb 1 mar 1 apr 1 maj 1 jun 1 jul 1 aug 1 sep 1 Figur 13. Beräknad månadsmedeldeposition av Co, Mn, V och As (µg/m ). Mätningarna genomfördes under perioden oktober 9 till september 1 i Malmö samt vid bakgrundsstationen Vavihill. Arsenik (µg/m ) 6 5 3 1 As, Malmö As, Vavihill okt 9 nov 9 dec 9 jan 1 feb 1 mar 1 apr 1 maj 1 jun 1 jul 1 aug 1 sep 1 Sammanfattning av tungmetallmätningar Koncentrationen av tungmetaller var generellt högre i nederbörden i Malmö än i nederbörden vid bakgrundsstationen. Koncentrationerna av koppar, zink, krom och kobolt var betydligt högre i Malmö än i Vavihill, medan koncentrationerna av bly, nickel och vanadin var något högre i Malmö. Koncentrationerna av mangan, arsenik och kadmium skiljde inte mycket mellan platserna. Nederbördsmängden var högre i Vavihill, vilket gjorde att depositionsmängderna inte skiljde sig lika mycket mellan platserna som koncentrationsskillnaderna antydde. Depositionen av koppar, kobolt, zink och krom var två till tre gånger högre i Malmö än i Vavihill, depositionen av nickel något högre i Malmö, medan depositionen av arsenik var något högre i Vavihill och depositionen av övriga ämnen någorlunda lika på de båda platserna. 15
. Jämförelse med tidigare mätningar 1999/ samt /5.1 Försurande ämnen Uppmätta halter I Malmö uppmättes genomgående högre koncentrationer av försurande ämnen än vid de båda bakgrundsstationerna Västra Torup och Arkelstorp (där mätningarna avslutades under år 6), Figur 1 och 15. Koncentrationerna av baskatjonerna kalcium, magnesium, natrium och kalium var också högre i Malmö än vid bakgrundsstationerna och ph-värdet i nederbörden vid Malmö-stationen var betydligt högre än vid bakgrundsstationerna. Det hydrologiska året 1999/ uppvisade i Malmö mycket höga koncentrationer av både ickemarint svavel och ämnen från havssalt (SO, Cl, Mg, Na) jämfört med de andra åren. Under året 9/1 var å andra sidan havssaltskoncentrationerna lägre än de andra två åren, både i Malmö och vid bakgrundsstationerna. Nitratkoncentrationen i nederbörden i Malmö var lägre det sista mätåret än tidigare, medan ammoniumhalten var konstant. 6 1 ph 5.5 5.5 1995 5 1 1. 1 NO3 N (mg/l).8.6.. SO S (mg/l) NH N (mg/l) 1.5 1.5 1995 5 1 1. 1.8.6.. ickemarin SO S (mg/l).8.6.. 1995 5 1 Malmö Västra Torup Arkelstorp 1995 5 1 1995 5 1 Figur 1. ph och viktade årsmedelhalter av SO -S, SO -S utan havssalt, NO 3 -N och NH -N (mg/l). Mätningarna genomfördes under perioderna oktober 1999 till september samt oktober till september 5 i Malmö, Arkelstorp och Västra Torup samt under perioden oktober 9 till september 1 i Malmö och Västra Torup. 16
Cl (mg/l) Na (mg/l) 16 1 1 1 8 6 1995 5 1 1 8 6 1995 5 1 1995 5 1 Figur 15. Viktade årsmedelhalter av Cl, Ca, Mg, Na och K (mg/l). Mätningarna genomfördes under perioderna oktober 1999 till september samt oktober till september 5 i Malmö, Arkelstorp och Västra Torup samt under perioden oktober 9 till september 1 i Malmö och Västra Torup. Deposition Ca (mg/l) K (mg/l) 1.5 1.5 1995 5 1.7.6.5..3..1 1995 5 1 Det hydrologiska året 1999/ var ett år med hög nederbörd på de båda bakgrundsstationerna, men inte i Malmö enligt mätningarna. Västra Torup har högst nederbörd alla mätåren. Detta gör att depositionen av de flesta ämnen inte var så mycket högre i Malmö än vid bakgrundsstationerna, särskilt inte Västra Torup och särskilt inte år 1999/, trots att koncentrationerna var högre i Malmö. Depositionen av kalcium är dock mycket högre i Malmö än vid bakgrundsstationerna alla år, likaså kalium under 1999/ och 9/1. På grund av kombinationen av minskande nederbörd de tre mätåren och sjunkande koncentrationer minskar många av ämnena kraftigt under hela perioden, Figur 16 och 17. Kvävenedfallet minskade relativt mycket i Arkelstorp och Västra Torup från år 1999/ till år /5 och i Västra Torup ytterligare till år 9/1. I Malmö minskade kvävedepositionen, men i mindre omfattning. Svaveldepositionen minskade kraftigt vid alla tre lokalerna mellan åren 1999/ och /5. I Västra Torup fortsatte minskningen till år 9/1, medan depositionen åter ökade lite i Malmö till senaste mätåret, se Figur 16 och Tabell. Mg (mg/l) 1. 1.8.6.. Malmö Västra Torup Arkelstorp 17
Nederbörd (mm) NO3 N (kg/ha) 1 1 1 1 8 6 8 6 5 1 5 1 SO S (kg/ha) NH N (kg/ha) 1 1 8 7 6 5 3 1 8 6 5 1 5 1 Figur 16. Årsnederbörd samt beräknad årsdeposition av SO -S, SO -S utan havssalt, NO 3 -N och NH -N (mg/l). Mätningarna genomfördes under perioderna oktober 1999 till september och oktober till september 5 i Malmö, Arkelstorp och Västra Torup, samt oktober 9 till september 1 i Malmö och Västra Torup. Tabell. Kväve- och svaveldeposition i kg/ha/år i Malmö, Västra Torup och Arkelstorp under de hydrologiska åren 1999/, /5 och 9/1. kvävedeposition svaveldeposition Malmö Västra Torup Arkelstorp Malmö Västra Torup Arkelstorp 1999/ 13.7 15.3 11. 1.1 8.6 7. /5 1. 1.3 6.3 5.7 5.5 3.3 9/1 11.6 7.9 6.3 3.7 ickemarint SO S (kg/ha) 7 6 5 3 1 5 1 Malmö Västra Torup Arkelstorp 18
Cl (kg/ha) Na (kg/ha) 1 8 6 7 6 5 3 1 5 1 5 1 Ca (kg/ha) K (kg/ha) 1 1 8 6 3.5 3.5 1.5 1.5 5 1 5 1 Figur 17. Beräknad årsdeposition av Cl, Ca, Mg, Na och K (mg/l). Mätningarna genomfördes under perioderna oktober 1999 till september och oktober till september 5 i Malmö, Arkelstorp och Västra Torup, samt oktober 9 till september 1 i Malmö och Västra Torup. Mg (kg/ha) 7 6 5 3 1 5 1 Malmö Västra Torup Arkelstorp Sammanfattning För alla ämnen, utom H +, och alla år låg koncentrationerna från mätningarna i Malmö över koncentrationerna från mätningarna vid bakgrundsstationerna. Bortsett från magnesium ett år var koncentrationerna mycket högre i Malmö än vid bakgrundsstationerna. För Malmös del har ph-värdet, liksom koncentrationerna av svavel, nitrat, klorid, magnesium och natrium minskat sedan det hydrologiska året 1999/, medan ammoniumkoncentrationen har varit konstant. För bakgrundsstationen Västra Torup verkar ph-värdet i nederbörden ha varit ganska konstant, medan koncentrationerna av sulfat, kväve, klorid, magnesium och natrium verkar ha minskat sedan året 1999/. För bakgrundsstationerna var år 1999/ ett nederbördsrikt år, medan nederbörden i Malmö var mycket lägre och ganska konstant alla tre åren. Detta gjorde att depositionen av försurande ämnen var hög även vid bakgrundsstationerna år 1999/, medan den följande mätår sjönk kraftigt. I Malmö minskade depositionen av svavel, nitrat, klorid, magnesium och natrium efter år 1999/, medan ammoniumdepositionen fortsatte att vara hög. År 1999/ var depositionen av svavel i Malmö 1,1 kg/ha/år (varav, kg/ha/år var marint) och av kväve 15, kg/ha/år. Året /5 hade depositionen av 19
svavel sjunkit till 6,1 kg/ha/år (varav 1,8 kg/ha/år marint) och kväve till 1, kg/ha/år och sista mätåret 9/1 var svavelnedfallet 6,3 kg/ha/år och kvävenedfallet 11,6 kg/ha/år.. Tungmetaller Uppmätta halter De uppmätta koncentrationerna i Malmö under de hydrologiska åren 1999/, / och 9/1 jämförs här med två olika bakgrundsstationer, Arup för åren 1999/ och /5 och Vavihill år 9/1, eftersom mätningarna i Arup avslutades under 9 och mätningarna i Vavihill startades först år 9. Uppmätta halter av tungmetaller var för alla analyserade komponenter högre eller mycket högre i Malmö det hydrologiska året 1999/ än både vid bakgrundsstationerna och i Malmö senare mätår, Figur 18 och 19. För de flesta tungmetaller var koncentrationerna lägre i Malmö året /5 än 9/1. Krom var den enda tungmetallen som i Malmö alla tre mätåren låg långt över bakgrundskoncentrationer, utan att minska nämnvärt. Koppar, zink, nickel och kobolt minskade kraftigt efter år 1999/, men låg fortfarande en bra bit över bakgrundskoncentrationen. Bly, kadmium, mangan, vanadin och arsenik verkar sedan /5 förekomma i samma koncentrationer i Malmö som vid bakgrundsstationerna. Koncentrationen av arsenik och av krom i Vavihill 9/1 låg en bra bit över koncentrationerna av samma ämnen i Arup tidigare år, men i övrigt låg de båda bakgrundsstationerna på ungefär samma nivåer.
Bly (µg/l) Zink (µg/l) 5 3 1 1995 5 1 8 7 6 5 3 1 1995 5 1 Kadmium (µg/l) Krom (µg/l)..15.1.5 1995 5 1.7.6.5..3..1 1995 5 1 Koppar (µg/l) 1 8 6 1995 5 1 Malmö Vavihill Arup Figur 18. Viktade årsmedelhalter av Pb, Cd, Cu, Zn och Cr (µg/l). Mätningarna genomfördes under perioderna oktober 1999 till september, oktober till september 5 i Malmö och Arup, samt under perioden oktober 9 till september 1 i Malmö och Vavihill. 1
Nickel (µg/l) 1. 1.8.6.. 1995 5 1 Kobolt (µg/l)..35.3.5..15.1.5 1995 5 1.35 Mangan (µg/l) 1 1 1 8 6 1995 5 1 Vanadin (µg/l) 1.5 1.5 Arsenik (µg/l).3.5..15.1.5 Malmö Vavihill Arup 1995 5 1 1995 5 1 Figur 19. Viktade årsmedelhalter av Ni, Co, Mn, V och As (µg/l). Mätningarna genomfördes under perioderna oktober 1999 till september, oktober till september 5 i Malmö och Arup, samt under perioden oktober 9 till september 1 i Malmö och Vavihill. Deposition Beräknad deposition av tungmetaller jämförs här för Malmö under de hydrologiska åren 1999/, / och 9/1 med de två bakgrundsstationerna, Arup för åren 1999/ och /5 och Vavihill år 9/1. I Arup mättes inte nederbörd på något annat sätt än med tungmetallprovtagare, vilka ger ett för lågt värde på nederbördsmängden. Därför har nederbördsmängden i Arup räknats upp med kvoten mellan uppmätt nederbörd i mätaren för försurande ämnen och uppmätt nederbörd i tungmetallprovtagaren i Malmö motsvarande hydrologiska år. I Arup, liksom i Västra Torup och Arkelstorp, var det hydrologiska året 1999/ ett år med hög nederbörd, Figur. Trots den mycket högre nederbörden i Arup år 1999/ och den högre nederbörden i Arup och Vavihill även övriga år är depositionen av alla uppmätta tungmetaller högre eller mycket högre i Malmö år 1999/ och depositionen av många av de uppmätta tungmetaller högre i Malmö även övriga år, Figur och 1.
1 3 1 1 5 1 nederbörd (mm) 8 6 Bly (µg/m ) 15 1 5 Kadmium (µg/m ) 8 6 5 1 5 1 5 1 Koppar (µg/m ) 7 6 5 3 1 Zink (µg/m ) 5 35 3 5 15 1 5 Krom (µg/m ) 5 35 3 5 15 1 5 5 1 5 1 5 1 Figur. Nederbörd (nedre delen av staplarna representerar mängden nederbörd uppmätt i tungmetallprovtagarna och hela stapeln representerar hela nederbörden, vilken är uppmätt i Vavihill och Malmö och uppskattad i Arup) samt uträknad deposition av Pb, Cd, Cu, Zn och Cr (µg/m ). Mätningarna genomfördes under perioderna oktober 1999 till september, oktober till september 5 i Malmö och Arup, samt under perioden oktober 9 till september 1 i Malmö och Vavihill. 3
Nickel (µg/m ) 7 6 5 3 1 5 1 Kobolt (µg/m ) 5 15 1 5 5 1 Mangan (µg/m ) 9 8 7 6 5 3 1 5 1 1 5 Vanadin (µg/m ) 1 1 8 6 Arsenik (µg/m ) 15 1 5 Malmö Vavihill Arup 5 1 5 1 Figur 1. Uträknad deposition av Ni, Co, Mn, V och As (µg/m ). Mätningarna genomfördes under perioderna oktober 1999 till september och oktober till september 5 i Malmö och Arup, samt under perioden oktober 9 till september 1 i Malmö och Vavihill. Sammanfattning Liksom för försurande ämnen var också koncentrationerna av tungmetaller i Malmö generellt mycket höga år 1999/ jämför med efterföljande år och betydligt högre jämfört med bakgrundsstationerna. För många av tungmetallerna var halterna som lägst under året /5, ofta i samma nivå som bakgrundsstationerna och något eller mycket högre igen året 9/1. Krom utgör ett undantag och är kraftigt förhöjt i Malmö alla år jämfört med bakgrundsstationerna. Nederbörden i bakgrundsstationen Arup var nära dubbelt så stor som i Malmö året 1999/, vilket gör att depositionen verkar ha varit stor för en del av tungmetallerna även i Arup det året. I Malmö var för alla tungmetaller depositionen högst år 1999/, minskade till året /5 och ökade återigen till året 9/1, även om den med undantag av krom fortfarande var mycket lägre än under 1999/.
5. Slutsatser Mätningar av nederbörd, försurande ämnen, baskatjoner och tungmetaller har ägt rum i centrala Malmö under tre perioden, vilka utgör de hydrologiska åren oktober 1999 till september, oktober till september 5, samt oktober 9 till september 1. Jämförelser mellan mätningarna i Malmö och bakgrundsstationer i Skåne har gjorts. Under det hydrologiska året 9/1 var depositionen av sulfatsvavel 6,6 kg, av nitratkväve,7 kg och av ammoniumkväve 7,7 kg i Malmö. Depositionen av sulfatsvavel och av ammonium var betydligt högre i Malmö än vid bakgrundsstationen Västra Torup, medan depositionen av nitratkväve var något högre i Malmö. Depositionen av baskatjoner var betydligt högre i Malmö än i Västra Torup och ph-värdet i nederbörden i Malmö var högre än ph-värdet i nederbörden i Västra Torup, trots den högre depositionen av försurande ämnen. Under juni 1 var depositionen av försurande ämnen och flera baskatjoner kraftigt förhöjd i Malmö, men inte i Västra Torup. Koncentrationen av tungmetaller var generellt högre i nederbörden i Malmö än i nederbörden i bakgrundsstationerna. Koncentrationerna av koppar, zink, krom och kobolt var betydligt högre i Malmö än i Vavihill Av de tre undersökta åren var nästan alla koncentrationer och depositioner i Malmö i särklass högst under 1999/, och i många fall lägst under /5. Särskilt havssalt och tungmetaller var höga under 1999/. Svaveldepositionen var i Malmö året 1999/ 1,1 kg/ha/år och för året /5 6,1 kg/ha/år, det vill säga något under 9/1. Kvävedepositionen sjönk inte lika tydligt. Året 1999/ var kvävedepositionen i Malmö 15, kg/ha/år, året /5 1, kg/ha/år och senaste mätåret 9/1 var kvävenedfallet 11,6 kg/ha/år. Minskningen av kvävemängderna beror mest på minskande nitratdeposition, medan ammoniumdepositionen knappt har minskat alls. För många av tungmetallerna var halterna som lägst under året /5, ofta i samma nivå som bakgrundsstationerna, och något eller mycket högre igen året 9/1. Kromkoncentrationerna i nederbörden utgör ett undantag och var kraftigt förhöjda i Malmö alla år jämfört med bakgrundsstationerna. 5
6. Referenser Hallgren Larsson, E. 1. Övervakning av luftföroreningar i Skåne. Försurande ämnen och tungmetaller - Resultat till och med september. IVL Rapport B1. Liljergren, A. 5. Övervakning av luftföroreningar i Skåne - Resultat till och med september. IVL Rapport B1631. Nettelbladt, A., Westling, O., Akselsson, C., Svensson, A. och Hellsten, S. 6. Luftföroreningar i skogliga provytor Resultat till och med september 5. IVL Rapport B168. Nettelbladt, A. 7. Övervakning av luftföroreningar i Skåne - Resultat till och med september 6. IVL Rapport B17. Pihl Karlsson, G. 6. Mätningar av försurande ämnen och tungmetaller i Malmö, Oktober September 5. IVL Rapport U187. Pihl Karlsson, G., Karlsson, P.E., Akselsson, C., Kronnäs, V. och Hellsten, S. 11. För Luftvårdsförbunden i Blekinge, Jönköpings, Kalmar, Kronobergs, Skåne och Östergötlands län och Länsstyrelsen i Västra Götalands län samt Tranemo kommun. Krondroppsnätets övervakning av luftföroreningar i Götaland mätningar och modellering. Resultat t.o.m. september 1. IVL Rapport B198. www.emep.int www.krondroppsnatet.ivl.se 6
Resultatbilaga Försurande ämnen Uppmätta halter, Rådata Namn Månad Nederbörd ph H+ SO-S SO_S_ex Cl NO3-N NH-N Ca Mg Na K Kond mm mekv/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l ms/m Malmö A okt-9 58 6...76.6 6.7.56.59 1.5.53 3.8. 8.81 Malmö A nov-9 78 5.7.85.59. 3.81.6.59.51.3.16.1.85 Malmö A dec-9 37.69..6.9.85 1.16.79.57. 1.76.18 3.6 Malmö A jan-1 5.36..5 1. 17.83.76...6 11.85.98 11.51 Malmö A feb-1 8.8.331.6.1.1 1..8.3.1.99.15.36 Malmö A mar-1 3 6.6. 1.73 1.6 1.6 1.6.5.9.38 9.6. 9.59 Malmö A apr-1 3 6.99.1 1.15 1.1.98 1.1.88.5.3.17.3 5.6 Malmö A maj-1 7 6.. 1.8.95.65.81 1.7 1.5.17 1.8.67.1 Malmö A jun-1 67 7.96. 3.8 3.55 6.9 1.5.61 9.6 1.58 1.1. 1.3 Malmö A jul-1 9 6.38..7.59.31 1.15.6.66.3 1.6. 3.65 Malmö A aug-1 16 5.1.6..1..3..5.3.13.5 1.8 Malmö A sep-1 76 6.7.9..8.5.5.36.75.19 1.1.17. Malmö B okt-9 59 5.95.11 1.1.38 13.6.51.5 1.31.5 1.11 1.6 3.9 Malmö B nov-9 87 5.9.81.57.5.7.68.66.5.3 1.58.11.51 Malmö B dec-9 38.68.9.61.8.88 1.15.79.58. 1.75.1 3.5 Malmö B jan-1 5.97.17. 1.37 18.36.8.51 1.83.5 11.97.77 11.69 Malmö B feb-1 9.8.331.59.1.8 1.1.87.33.1.93.5.6 Malmö B mar-1 5 6.19.6 1.51.85 1. 1.5. 3.1.38 9.66.3 9.6 Malmö B apr-1 3 6.8..93.81.51.9 1.58 1.63.16 1.58.15 3.8 Malmö B maj-1 5 6.1.1 1.53 1..79.9.63 1..5 1. 3.8 6.6 Malmö B jun-1 67 7.88. 3.86 3.57 6.5 1.5.61 9.1 1.6 1. 1.8 1. Malmö B jul-1 9 6.37..8.7.7 1.33.85..5 1.9.5 3.88 Malmö B aug-1 168 5..6.1..3.33..5.3.15.5 1.8 Malmö B sep-1 76 6.9.8.39.8.39.5.3.75.19 1.3.13 1.93 Medelvärde av de två mätpunkterna Namn Månad Nederbörd ph H+ SO-S SO_S_ex Cl NO3-N NH-N Ca Mg Na K Kond mm mekv/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l ms/m Malmö okt-9 59 6.18.8.89. 1.17.5 1.5 1.18.53 6.96.73 6.38 Malmö nov-9 83 5.8.83.58.3 3.6.66.63.5.6 1.87.11.68 Malmö dec-9 38.69.7.6.9.87 1.16.79.58. 1.76.15 3.8 Malmö jan-1 5.17.75.3 1. 18.1.78.5.1.53 11.91.88 11.6 Malmö feb-1 8.8.331.6.1.11 1.1.85.33.1.96.1.1 Malmö mar-1 6.1. 1.6.95 1.5 1.55.13.97.38 9.63. 9.53 Malmö apr-1 3 6.91.1 1..91.7.96.3 1.9. 1.88..7 Malmö maj-1 9 6.3.7 1.3 1.18.7.86.18 1..31 1.63.6 5.1 Malmö jun-1 67 7.9. 3.85 3.56 6.7 1.5.61 9.1 1.59 1.1 1.9 1.7 Malmö jul-1 9 6.38..77.65.51 1..73.53. 1.77.7 3.77 Malmö aug-1 165 5..61..1.1.33..5.3.1.5 1.8 Malmö sep-1 76 6.8.8.39.8.5.5.35.75.19 1.36.15 1.98 Deposition Namn Månad Nederbörd ph H+ SO-S SO_S_ex Cl NO3-N NH-N Ca Mg Na K mm g/ha g/ha g/ha g/ha g/ha g/ha g/ha g/ha g/ha g/ha Malmö okt-9 59 6.18. 5 5 5988 315 99 69 39 98 3 Malmö nov-9 83 5.8 6.9 81 357 698 55 517 17 17 151 9 Malmö dec-9 38.69 7.8 3 18 177 3 96 17 7 659 56 Malmö jan-1 5.17.3 1 63 813 15 11 9 535 39 Malmö feb-1 8.8 16. 88 196 1987 58 11 161 5 131 8 Malmö mar-1 6.1. 68 6 65 89 1 16 18 Malmö apr-1 3 6.91. 353 31 93 37 758 659 68 638 83 Malmö maj-1 9 6.3.3 63 581 135 179 73 153 86 1116 Malmö jun-1 67 7.9. 577 383 195 7 176 688 163 6695 185 Malmö jul-1 9 6.38. 71 61 33 115 67 35 16 Malmö aug-1 165 5. 1.1 686 67 355 55 731 1 33 83 Malmö sep-1 76 6.8.6 99 13 1853 6 63 565 1 133 11 7
Tungmetaller Station Månad nederbörd Pb Cd Cu Zn Cr Ni Co Mn V As mm ng ml -1 ng ml -1 ng ml -1 ng ml -1 ng ml -1 ng ml -1 ng ml -1 ng ml -1 ng ml -1 ng ml -1 Malmö okt-9 3 1.3.8 3.6 3.89.35..9 5. 1.1.15 Malmö nov-9 5.79.6. 1.58.5.8.6 3..59.17 Malmö dec-9 8 1.61.1 6.75.19.11.6.1 3.58.91.36 Malmö jan-1 3.76. 55.79 1. 1.3 1.65. 17.11 3..1 Malmö feb-1 1.8.8 6.66 35.3..37.9 3. 1.17.8 Malmö mar-1..5 6.7.1.81.87.38 13.67 1.65.31 Malmö apr-1 1 1.88.7 6.77 7.1 1.36.7.9 13.1.99. Malmö maj-1 37 1.91.8 6.6 3.83.88.77.6 17.1 1.7.37 Malmö jun-1 3 1.9. 6.87 9.6 1.1.97. 11.8 1.76.36 Malmö jul-1 Malmö aug-1 13.51. 3.19 1..58.7.7.58.33.11 Malmö sep-1 6.68.5 3.85 8.15.6..1 6.69.99.1 I juli 1 var nederbördsmängden för liten för att tungmetallerna skulle kunna analyseras. 8