Övergödning i Åbyåns avrinningsområde

Övergödning i Åbyåns avrinningsområde - Kartläggning och åtgärdsförslag Foto: Tuuli Kivimäki Tuuli Kivimäki Examensarbete 20 poäng Institutionen för naturgeografi och kvartärgeologi Stockholms universitet 2006-10-25

Sammanfattning Övergödning är ett allvarligt miljöproblem för många sjöar i Sverige och inte minst för vårt innanhav, Östersjön. I Åbyåns avrinningsområde i Hölö i Södertälje kommun finns två sjöar, Lillsjön och Kyrksjön, som har nått hypertroft näringstillstånd. Sjösystemet avvattnas till Stavbofjärden i Östersjön och bidrar därmed till övergödning av fjärdens grunda havsvikar. Sjöarna är således i akut behov av åtgärder för att förbättra tillståndet såväl i sjöarna som i Östersjön. Miljölagar och förordningar stödjer åtgärdande av områden som lider av den här graden av övergödning. Detta arbete kartlägger dagens status hos sjösystemet i Åbyåns avrinningsområde, analyserar vilka miljölagar och riktlinjer som är aktuella i sammanhanget samt föreslår lämpliga åtgärder för att minska övergödningsproblemen. Åbyåns avrinningsområde är 40 km 2 stort och domineras av jordbruk, skogsbruk och spritt boende. Flera markegenskaper i området bidrar till mycket näringsläckage, bland annat småkuperad terräng, tät jordart och försämrad bidningskapacitet i jorden p.g.a. en lång historia med näringsbelastning. Problemet i området är speciellt utlakning av fosfor men också läckage av kväve från jordbruk och från enskilda avlopp. Fosfor är ofta partikelbunden och mest läckage sker när avrinningen är stor. Kväve är mer lättflyktigt än fosfor men uppstår även det delvis i partikelbunden form. Mekanismer för näringsretention är sedimentation, upptag i växter, fastläggning i jorden samt, i kvävets fall, denitrifikation. Vattenprovtagning, flödesmätning vid Åbyåns utlopp till Östersjön samt undersökning av förhållandena vid Lillsjön under högvattenstånd har gjorts under arbetets gång. Flera vattenprovtagningar behövs för att se retentionstrender inom avrinningsområdet men det kan konstateras att halterna av både kväve och fosfor har ökat sedan recipientundersökningen år 1995-1998. Flödesmätningen visar stora variationer i vattenflöden under växtsäsongen. Åtgärder som gynnar fosforretention ska prioriteras i området. Insatser ska sättas in tidigt i föroreningskedjan d.v.s. vid källan eller i tidigt skede av transporten. Åtgärder som skyddszoner, våtmark, informering av företagare och boende i området samt förändring av jordbruksmetoder för att motverka näringsläckage föreslås i området. Våtmarken som förslagsvis kunde placeras mellan Lillsjön och Kyrksjön skulle fungera som sedimentationsfälla för partiklar och näringsämnen samt som utjämningsmagasin för vatten. I arbetet påpekas områden som är i störst behov av skyddszoner. Åtgärdande av de värst läckande åkerarealerna samt kartering och åtgärdande av avlopp som felaktigt avvattnas till ytvattendragen skulle göra en stor miljönytta i området. Åtgärderna ska planeras i aktivt samarbete med de berörda. Det finns bidrag att söka för anläggning av våtmarker och skyddszoner genom miljö- och landsbygdsutvecklingsprogrammet. Nytt bidragsprogram för år 2007-2013 är på gång varför informering och planering av åtgärderna behöver börjas redan under hösten 2006. -2 -

Innehållsförteckning SAMMANFATTNING...- 2 - INNEHÅLLSFÖRTECKNING...- 3 - INLEDNING... 5 BAKGRUND... 5 EUTROFIERINGSEFFEKTER I SJÖAR OCH HAV... 5 VAD SÄGER LAGSTIFTNING OM ÖVERGÖDNINGSPROBLEMEN?... 6 EG: s ramdirektiv för vatten (2000/60/EG)... 7 Nitratdirektivet (91/676/EEG)... 7 IPPC-direkitvet (96/61/EEG)... 8 Miljökvalitetsmålen... 8 Miljöbalken (1998:808)... 9 Förordning (1998:915) om miljöhänsyn i jordbruket... 9 Jordbruksverkets föreskrifter om miljöhänsyn i jordbruket... 10 Förordning (1998:901) om verksamhetsutövares egenkontroll... 10 Konventioner HELCOM och OSPAR... 10 Havsaktionsplan... 10 KÄLLOR SAMT UTLAKNING AV NÄRINGSÄMNEN FRÅN MARK TILL VATTEN... 10 Fosforutlakning i jordbrukslandskapet... 11 Kväveläckage i jordbrukslandskapet... 12 NÄRINGSÄMNEN I SJÖAR... 13 KVÄVE, FOSFOR OCH DESS RETENTIONSMEKANISMER... 14 Kväve... 14 Fosfor... 14 OMRÅDESBESKRIVNING... 15 TIDIGARE UNDERSÖKNINGAR I OMRÅDET... 18 NYA FÄLTUNDERSÖKNINGAR... 20 VATTENPROVTAGNING... 21 Provtagningspunkter... 21 Metod... 24 Resultat... 24 MÄTNING AV VATTENFÖRING... 26 Metod... 26 Resultat... 28 Med hjälp av avbördningskurvan kan man avläsa vattenflödet i ån direkt från vattenståndet vid fixpunkt 2. Avbördningskurvan för mätperioden visas i figur 9... 28 UNDERSÖKNING AV UTBREDNING AV VATTENMÄTTADE FÖRHÅLLANDEN VID LILLSJÖN... 28 Syfte och metod... 28 Resultat... 29 ANALYS AV RESULTAT... 29 ÅTGÄRDSFÖRSLAG FÖR ÅBYÅNS AVRINNINGSOMRÅDE... 32 SKYDDSZONER... 32 Näringsretention på skyddszoner... 33 Anläggning och skötsel av skyddszoner... 34 Lillsjön... 35 Kyrksjön... 36 Åsträckor som är i speciellt behov av skyddszoner... 36 VÅTMARK MELLAN LILLSJÖN OCH KYRKSJÖN... 37 Näringsretention i våtmarken... 39 Anläggning av våtmarken... 41 Skötsel... 44 RÅDGIVNING OCH INFORMATION TILL FÖRETAGARE OCH DE BOENDE I OMRÅDET... 44 ÄNDRADE JORDBRUKSMETODER... 45 ANDRA RETENTIONSALTERNATIV SOM INTE ANSES PASSANDE I STUDIEOMRÅDET... 46 Dammar... 46-3 -

Konstgjord meandering av åar... 46 Restaurering av sjöarna... 46 FINANSIERING AV ÅTGÄRDERNA... 47 LBU-PROGRAMMET... 47 Anläggning och skötsel av våtmarker och småvatten... 47 Odling av vall... 48 Betesmarker och slåtterängar... 48 Skyddszoner... 48 LBU-period 2007-2013... 48 DISKUSSION... 49 SLUTSATS... 50 TACK TILL... 50 REFERENSLISTA... 51 BILAGOR... 56 BILAGA 1, UTDRAG UR RECIPIENTUNDERSÖKNINGEN FRÅN ÅBYÅNS AVRINNINGSOMRÅDE 1995-1998... 56 BILAGA 2. VATTENPROVTAGNING... 58 BILAGA 3, FLÖDESMÄTNINGAR... 59 BILAGA 4. BILDER... 66 4

Inledning Detta arbete syftar till att undersöka eutrofieringsproblemen i Åbyåns avrinningsområde i Hölö samt att föreslå åtgärder som förbättrar vattenkvaliteten. Nuvarande status i två av fem sjöar inom avrinningsområdet är kritiskt ur näringssynpunkt. Kväve- och fosfortillförsel till de två sjöarna är stor och speciellt mängden fosfor överskrider sjöarnas kapacitet att ta hand om näringen. Detta har lett till kraftiga algblomningar och grumling av vattnet i sjöarna samt till läckage av näringsämnen genom sjösystemet och ut till Östersjön. Tidigare har förbättring av enskilda avlopp föreslagits som åtgärd i området (Krafft 2005) varför detta arbete har inriktats mest mot övriga förbättringsmöjligheter. Eftersom fosforutsläpp har visat sig att vara det största problemet i området har retention av fosfor varit mest i fokus i arbetet, men även kväveproblematiken berörs. Arbetet har gjorts på uppdrag av miljökontoret i Södertälje kommun och utgör examensarbete (20 poäng) i magisterutbildningen i biologiskgeovetenskapliga linjen med inriktning i miljö- och hälsoskydd i Stockholms universitet (170 poäng). Det är angeläget att förbättra situationen för hotade vattenmiljöer som å- och sjösystemet i Åbyåns avrinningsområde. Enligt EG:s vattendirektiv (2000/60/EEG) ska det strävas efter åtminstone god vattenkvalitet i sjöar och vattendrag. Detta förutsätter kontinuerlig undersökning av åsystemets vattenkvalitet för att få en bild av variationen av näringshalter i systemet under året samt för att identifiera de åtgärder som bäst passar i områdets näringsproblematik. Eftersom Lillsjön och Kyrksjön tillhör till de mest övergödda sjöarna i kommunen och även i hela Sverige är det betydelsefullt att börja arbetet enligt vattendirektivet just i det här området. Modellen för förbättring av situationen kan sedan utnyttjas för att åtgärda andra liknande lokaler i landet. Enligt vattendirektivet ska åtgärdsprogram för alla avrinningsområden som är i behov av åtgärder vara klara senast år 2009 varför det är angeläget att börja med arbetet genast. Arbetet enligt vattendirektivet kommer automatiskt att leda till åtgärder som inkluderas även i andra direktiv och miljöarbete. Till exempel kommer orsakerna för näringsläckage att utredas och därmed kan jordbruksområden med nitratläckage identifieras enligt nitratdirektivet (91/676/EEG) samt näringsläckage från olika verksamheter lokaliseras vilket är beskrivet i IPPC-direktivet (Integrated Pollution Prevention and Control 90/61/EEG). Många av Sveriges miljökvalitetsmål berörs direkt av arbetet mot bättre vattenkvalitet inom avrinningsområdet t ex. målen ingen övergödning, levande sjöar och vattendrag samt hav i balans samt levande kust och skärgård. En del av åtgärderna som kan genomföras för förbättrat vattenkvalitet ingår även de direkt i miljömålsarbetet t ex. våtmarker ( myllrande våtmarker ) och skyddszoner ( ett rikt odlingslandskap ). Bakgrund Eutrofieringseffekter i sjöar och hav Vid långvarig ökad växtnäringstillförsel i vattendrag ökar produktionen av strand- och undervattenväxter samt fastsittande alger. Sammansättningen av bakterier, bottendjur och fisk förändras så småningom. Vid hög övergödningsgrad räcker inte mängden syrgas till för nedbrytningen av organiskt material som faller ned i botten och syrebrist uppstår. Detta kan reducera artantalet kraftigt samt leda till ändrade mikrobiologiska processer (SNV 1993). Om helt anaeroba förhållanden uppstår i bottenvatten kan det bildas svavelväte som är giftigt för allt högre liv. Växtplanktonproduktionen i en eutrof sjö kan bli omfattande och tidvis orsaka 5

algblomning (SNV 2004 a). Vissa blågröna alger är toxinbildande och kan ge vattnet lukt och smak, orsaka hudirritation vid kontakt samt förgiftningssymptom vid intag hos husdjur. Enligt Naturvårdsverket (1993) förekommer toxinbildande blågröna alger i en stor andel av eutrofa sjöar i Sverige. Med tiden drabbar utsläpp av närsalter från inlandet också havet. Många faktorer tyder på eutrofieringsproblem i Östersjön. En ökning av växtplanktonproduktionen med 300 % har mätts i Östersjön sedan sekelskiftet. Antalet skadliga algblomningar har ökat. I allmänhet har siktdjupet minskat, vilket i sin tur påverkar djuputbredningen av bottenvegetation. Antalet fastsittande makroalger har minskat och mängden fintrådiga alger har ökat. Areor där syrgasfria förhållanden råder i botten har expanderat kraftigt, under senare tid och arealen för syrefria bottnar i Östersjön räknas nu till 30 000 km 2. Ett exempel på syrgasförhållanden i södra Östersjön visas i figur 1. Samtidigt har produktionen vid bottnar ovan saltsprångsiktet ökat kraftigt. Förändringar i sammansättningen av arter i Östersjön är påtagliga (SNV 2004 a). En ökning av kväve och fosforhalter på 400 % respektive 800 % har noterats under 1900- talet. Efter 1980-talet har ökning i koncentrationerna stannat upp och i vissa fall har halterna även minskat i Östersjön (www.greppa.nu e). Syrehalt tidvis < 2 ml/l Syrehalt nästan ständigt < 2 ml/l, bottendöd Figur 1. Utbredning av syrefria bottnar i Östersjön markerat med blått. I mellanblått visas områden med syrehalt tidvis <2 ml/l och med lila områden som nästan ständigt har syrehalt <2 ml/l. Källa: www.greppa.nu e Vad säger lagstiftning om övergödningsproblemen? Nedan följer en sammanfattning av aktuella lagar och förordningar mm. som berör övergödningsproblematik. 6

EG: s ramdirektiv för vatten (2000/60/EG) Europarlamentets och rådets direktiv (2000/60/EG) om upprättande av en ram för gemenskapens åtgärder på vattenpolitikens område, syftar bland annat till att bevara och förbättra vattenmiljön i gemenskapen. Enligt vattendirektivet bör medlemsstaterna sträva efter att uppnå åtminstone god vattenstatus i sjöar och vattendrag genom att fastställa och genomföra nödvändiga åtgärder inom integrerade åtgärdsprogram. God kvalitet och kvantitet i så väl grund- som ytvatten ska garanteras och alla genomförbara åtgärder bör vidtas för att hindra ytterligare försämring av vattenstatusen (EU 2000). Åtgärdsprogrammen bör även omfatta oavsiktlig förorening av vatten. Tekniska specifikationer fastställs inom gemenskapen för att ett enhetligt tillvägagångssätt ska vara möjligt. Medborgarinflytande ska garanteras innan beslutsfattande (EU 2000). Direktivet ställer också krav på undersökningar inom varje avrinningsdistrikt där områdets karaktär, mänsklig påverkan på yt- och grundvatten samt en ekonomisk analys av vattenanvändning ska genomföras (art 5:1). Direktivet kräver vidare att övervakningsprogram över yt- och grundvattenstatus samt över skyddade områden ska vara i drift senast år 2006. För ytvatten ska programmet omfatta den kemiska och ekologiska statusen samt flödeshastigheten inom avrinningsområdet (art 8:1, 2 ). Enligt vattendirektivet ska senast år 2010 de olika vattenverksamheterna, till exempel hushåll, industri och jordbruk, bidra till täckning av kostnaderna för vattentjänster inberäknat miljö- och resurskostnader. Principen förorenaren betalar ska tillämpas (art 9:1 ). Senast år 2012 ska medlemsstaterna ha upprättat reglering av utsläpp eller gränsvärden inom utsläpp av olika ämnen (art 10:2 ). Alla medlemsländer ska upprätta åtgärdsprogram för att uppnå bland annat kraven ovan (art 11:1 ) senast år 2009 och programmet ska vara i drift senast år 2012 (art 11:8 ). Enligt direktivet ska medlemstaterna genomföra alla åtgärder som är nödvändiga för att förebygga en försämring av statusen i alla ytvattenförekomster samt skydda, förbättra och återställa alla ytvattenförekomster (art 4: 1a ) (EU 2000). Enligt ramdirektivet för vatten ska vattenmyndigheter besluta om miljökvalitetsnormer för utvalda vattenförekomster och ska senast 2009 ha klart åtgärdsprogram för avrinningsområden. Miljökvalitetsnormer samt åtgärdsprogram kommer då att vara bindande för berörda myndigheter och kommuner (SNV 2004 a). Nitratdirektivet (91/676/EEG) EU: s direktiv 91/676/EEG om skydd mot att vatten förorenas av nitrater från jordbruket syftar till minskning av nitratläckage från jordbruket. Medlemsstaterna ska enligt direktivet lokalisera vattenområden med höga nitrathalter samt områden som är i riskzon för höga nitrathalter (art 3:1 ), och beteckna dessa som känsliga områden. Åtgärdsprogram ska upprättas för alla känsliga områden (art 5:1 ) och ska omfatta regler om sättet att bedriva jordbruk så att nitratläckage minskar. Status för känsliga vattenområden ska ses över minst vart fjärde år (art 3:4) och åtgärdsprogrammet ska revideras därefter (art 5:7 ). Effekten av åtgärderna ska analyseras med hjälp av ett övervakningsprogram (art 5:6 ) (EU 1991). 7

IPPC-direkitvet (Integrated Pollution Prevention and Control 96/61/EEG) Direktivet syftar till minskning av utsläpp från flera verksamheter, bland annat från stora djuranläggningar, som kan bidra till höga näringsämnesförluster. Miljökvalitetsmålen Flera av Sveriges 16 miljökvalitetsmål är relevanta beträffande närsaltsläckage från land till vatten eller från ett avrinningsområde till havet. Nedan följer en kortfattad presentation av de nationella miljömålen samt en del av delmålen som är av intresse för detta arbete. Även relevanta regionala mål presenteras nedan. Ingen övergödning Målet ställer krav på att antropogena fosforföreningar i vatten ska minska kontinuerligt från år 1995 till år 2010 (SNV 2004 c). För fosfor saknas en konkret kvantifierad målsättning pga. att det bedöms vara för svårt att beräkna hur mycket fosfor som kan fångas upp av de olika åtgärderna (www.greppa.nu e). Målet för antropogen kväveläckage är en minskning med minst 30 % från år 1995 till år 2010. Miljömålet stödjer också upprättandet av åtgärdsprogram enligt EG: s ramdirektiv för vatten (SNV 2004 c). Målet med kväveläckaget är nedbrutet till åtgärder inom reningsverk, industri och jordbruk. Kväveläckaget från jordbruket ska minskas med 10 000 ton dvs. 20 % från år 1995 till år 2020 (www.greppa.nu e). Bland de regionala målen för Stockholms län finns flera relevanta mål för detta arbete. Antropogena fosforutsläpp till kustvatten ska minskas med 15 % från 1995 nivå till 90 ton år 2010. Åtgärder kan behövas inom avloppsvattenrening, dagvattenrening samt jordbruk för att nå denna målsättning. Fosforutsläpp från enskilda avlopp ska minska med 15 % från 1995 till 2010 till en nivå på 16 ton. Alla avloppsreningsverk i regionen ska understiga fosforhalten 0,3 mg/l i utgående vatten. I nuläget är det bara de stora avloppsreningsverken som klarar av gränsen medan mindre, icke tillståndspliktiga anläggningar ofta överstiger denna. Kväveutsläppen inom regionen ska också minskas med hela 45 % från 1995 års nivå till år 2010 (Länsstyrelsen i Stockholms län, 2006). Levande sjöar och vattendrag Huvudmålet är att sjöar och vattendrag i Sverige ska vara ekologiskt hållbara. Värden för kultur- och naturmiljö, vattenförsörjning samt friluftsliv ska värnas om. Senast år 2009 ska det finnas åtgärdsprogram för god ytvattenstatus enligt EG: s ramdirektiv för vatten (SNV 2004 c). Hav i balans samt levande kust och skärgård Västerhav och Östersjön ska ha en långsiktigt hållbar produktionsförmåga. Näring och rekreation ska bedrivas så att hållbar utveckling främjas (SNV 2004 c). Målet innebär att övergördningsproblemen måste minskas, t ex. genom minskade utsläpp, för att uppnå en hållbar produktionsförmåga i havet. Myllrande våtmarker I odlingslandskapet ska minst 12 000 ha våtmarker och småvatten anläggas eller återställas fram till år 2010 (SNV 2004 c). 8

I de regionala miljömålen är målsättningen att anlägga eller återställa 360 ha våtmarker i länets odlingslandskap från år 2000 till år 2010. Åtgärden syftar på att skapa livsutrymme för biologiskt mångfald, vårda kulturhistoriska värden samt minska näringsläckaget från jordbruksmark. Till och med år 2004 har cirka 130 ha våtmarker anlagts (Länsstyrelsen i Stockholms län, 2006). Ett rikt odlingslandskap Odlingslandskapets produktion ska skyddas samtidigt som biologisk mångfald och kulturvärden ska bevaras och stärkas. Mängden småbiotoper i odlingslandskapet ska bevaras och helst öka i framtiden. Miljömålet uppmuntrar bevaring av ängs - och betesmarker (SNV 2004 a). Bland de regionala miljömålen finns målet att bevara småbiotoper i odlingslandskapet minst i dagens omfattning. Målet berör bland annat öppna diken, skyddszoner och små vattensamlingar. Arealen naturbetesmark ska ökas med 400 ha och arealen hävdad ängsmark med 80 ha från år 2002 till år 2010 (Länsstyrelsen i Stockholms län, 2006). Ett rikt växt- och djurliv Den biologiska mångfalden skall bevaras och nyttjas på ett hållbart sätt, för nuvarande och framtida generationer. Arternas livsmiljöer och ekosystem samt deras funktioner och processer skall värnas om (www.miljömål.nu). Miljöbalken (1998:808) Miljöbalken syftar till att främja en långsiktigt hållbar utveckling av samhället så att tillkommande generationer kan garanteras en god miljö och ska tillämpas så att bland annat vattenmiljöns framtid tryggas ur en ekologisk synpunkt (1 kap 1 ) (www.notisum.se a). I miljöbalkens allmänna hänsynsregler (kap.2) finns bestämmelser om hur verksamhetsutövare ska ta hänsyn till människans hälsa och miljön. Till exempel är en verksamhetsutövare skyldig att skaffa sig tillräcklig kunskap för att undvika olägenheter i miljön (2 kap 2 ). De ska också vidta de skyddsåtgärder som motverkar olägenheter i miljön och använda bästa möjliga teknik för detta (2 kap 3 ). Verksamhetsutövare ska även undvika användning av kemiska produkter som kan medföra risker för miljön om det finns produkter på marknaden som är mindre skadliga för omgivningen (2 kap 6 ). Även jordbruksverksamhet lyder under ovannämnda paragrafer (www.notisum.se a). Enligt miljöbalkens kapitel 12 har naturvårdsverket arbetat fram förordningen (1998:915) om miljöhänsyn i jordbruket, se nedan. Föreskrifterna får inte medföra att markanvändningen försvåras avsevärt (MB 12 kap, 8 och 10 ) (www.notisum.se a). Förordning (1998:915) om miljöhänsyn i jordbruket Förordningen reglerar bland annat gödselhantering, djurtäthet samt växtodling. Stockholms län har klassats som känsligt område för nitratutsläpp från jordbruket till havet och detta medför att särskild försiktighet ska iakttagas i djurhållning och gödselhantering (5 ). I förordningen anges också regler för vinterbevuxen mark (11 ) men denna paragraf avser inte Stockholms län (www.notisum.se b). 9

Jordbruksverkets föreskrifter om miljöhänsyn i jordbruket Föreskriften innehåller en del bestämmelser över växtnäringsanvändning i jordbruket. Bland annat spridningsareal, spridningsbestämmelser samt bestämmelser om vinterbevuxen mark berörs. För spridning av fosforhaltig gödsel gäller att efter den 1 januari 2006 får spridning av fosfor inte överskrida 22 kg/ha under ett år, räknat som medeltal för fem års förbrukning. I områden som har klassats som känsliga områden, t ex. Stockholms län, ska särskild försiktighet iakttagas. I dessa områden får inte kvävegödsling överskrida grödans behov. För spridning av stall- och mineralgödsel gäller tids - och metodrestriktioner i hela landet och särskilda bestämmelser för känsliga områden (Jordbruksverket 2006). Förordning (1998:901) om verksamhetsutövares egenkontroll Enligt förordningens 6 är verksamhetsutövaren skyldig att kontinuerligt undersöka och bedöma risker som verksamheten kan medföra för miljön (www.notisum.se c). Konventioner HELCOM och OSPAR EU antog en gemensam målsättning för minskning av näringsförlusterna till våra hav under Helsingfors (HELCOM) - och Oslo-Paris (OSPAR) konventioner år 1980. Målet i HELCOM är att skydda Östersjön från föroreningar från land, sjöfart och luft. Ett delmål var att minska kväveläckaget med 50 % till år 1995. Målsättningen i OSPAR är att minska utsläpp till Nordsjön och Nordostatlanten (Jordbruksverket 2006). Målsättningarna har inte nåtts hittills och tycks vara överambitiösa i dagens läge (Grimvall et al. 2000). Havsaktionsplan På regeringens uppdrag har 16 myndigheter i Sverige arbetat fram en havsaktionsplan som presenterar en lista på 30 åtgärder som skulle förbättra tillståndet i hav och vattendrag och som bedöms rimliga att genomföra i samhället. Naturvårdsverket publicerade förslagen i slutet av april 2006. Flertalet av åtgärderna berör övergödning t ex. att man ska finna de områden som förorenar mest, åtgärda de värsta avloppen först, informera jordbrukare om hur fosforläckage kan minimeras och hur våtmarker kan skapas. Även inom kunskap och samordning finns åtgärder som kan komma till användning i arbetet med övergödda vattensystem t.ex. förbättring av samordning av mätningar, komplettering av kunskapen om vattendjupet, undersökning av bottnarnas geologi och kemi samt forskning om fosfor i jordbruket (www.greppa.nu a). Källor samt utlakning av näringsämnen från mark till vatten Det är naturligt att en del näringsämnen läcker från mark till vattendrag. Denna bakgrundbelastning kan variera mycket mellan olika områden beroende på bland annat klimat och markförhållanden (SNV 2004 a). Allmänt gäller att vid ökad näringsbelastning på mark, ökar läckaget till vattendragen. Näringstillskott utöver den normala bakgrundbelastningen har oftast sitt ursprung i antropogena källor (SNV 2004 a). Naturliga förhöjningar av näringstillgång kan ske t.ex. genom vulkanutbrott eller stora översvämningar. 10

Grimvall et al. (2000) har studerat näringsstatus i Europas vattendrag och konstaterat en kraftig höjning av näringsämnen i vattnet efter krigstiden. I västra Europa har näringsstatusen höjts mest under 1950 och 1960- talen men förändringar skedde redan innan konstgödsel togs i bruk. Enligt Naturvårdsverket (1993) domineras det antropogena kväveutsläppet i vatten av jordbruk (48 %), vatten- och avlopp (34 %) skogsbruk (9 %) och industri (9 %) och därefter nedfall på sjöytor, kommunala avlopp och skogsbruk. En annan studie (SNV 2004 a) visar att fosforutsläpp i vatten domineras av jordbruksmark (45 %), enskilda avlopp (20 %) och reningsverk (16 %). Svenska miljöinstitutet har gjort en undersökning i Sagåns avrinningsområde, i liknande markanvändnings- och jordförhållanden som vid Åbyån, och funnit att jordbruket var den klart dominerande källan för fosforläckage med 83 %. Enskilda avlopp bidrog med 11 %. För kväveläckage stod jordbruket för 75 % och enskilda avlopp för 5 % av det totala näringsläckaget (Zakrisson et al. 2003). Fosforutsläpp från jordbruksmark har haft en topp under 1990-talets första hälft men har minskat något mellan år 1995 och 2000. Under 1960-talet samt i början av 1970- talet innehöll handelsgödsel mycket fosfor som då transporterades i stora mängder i vattendragen och lagrades delvis i sjöarnas bottensediment. Sedan dess har fosforhalten i handelsgödsel minskat, men gödslet utgör fortfarande en betydande del av fosforläckaget (SNV 2004 a). Djurfoder innehåller ofta mycket fosfor, vilket medför att områden med hög djurintensitet har ofta mycket fosfor inlagrat i marken. Odling av gödslingsintensiva grödor, som potatis och sockerbetor, medför också hög fosforinlagring i marken. Utav den antropogena belastningen beräknas åkermark och betesmark stå för 55 % av fosforläckaget till havet (SNV 2003 a). 16 % av fosfortillskottet till Östersjön beräknas komma från jordbruket (SNV 1997 i www.greppa.nu e). Uppskattningar av utsläpp av antropogent fosfor från olika samhällssektorer mellan år 1970-2000 visar en kraftig minskning av utsläpp från reningsverk och industrier. Utsläpp från enskilda avlopp har ökat något från 1970 till 1985 och legat oförändrade sedan dess (SNV 2004 a). Skogsbruket beräknas ha mycket liten effekt för fosforbelastningen, endast 1 % av den antropogena fosforn beräknas komma från hyggen (SNV 2003 a). Fosforutlakning i jordbrukslandskapet Fosforhalten i brukade jordar ligger på cirka 1g P/kg jämfört med obrukade jordar som normalt har en fosforhalt på 0,02-0,08 g P/kg (SNV 1993). I nygödslade jordar kan halter på 6000-8000 µg/l uppmätas i markvätskan (Ulén red. 2005). Förluster av fosfor från mark till vatten sker främst genom ytvattenerosion och inre erosion (vattenerosion under markytan) av partiklar. Detta innebär att de största förlusterna av fosfor sammanfaller med perioder med mycket avrinning, t ex. vid snöavsmältning eller häftiga regn, vilket medför stora förluster inom korta tidsperioder (SNV 2004 a, Djodjic et al. 2000). Studier visar att relativt små arealer kan bidra till stora procentuella förluster av fosfor i ett avrinningsområde. Enligt Sharpley och Rekolainen (1997, i Djodjic 2000) kan 5 % av arealen stå för 90 % av fosforförlusterna och förlusterna koncentrerar sig oftast till några dagar med häftig avrinning. Partikelbunden fosfor har mätts till 10-69 % av totalt fosforläckage. Fosforutlakning genom ytvattenavrinning är störst hos jordar med dålig infiltrationskapacitet då jordens täthet hindrar vattnets perkolation i marken. Andra faktorer som ökar 11

ytavrinningen och således näringsläckaget är högt grundvattenstånd, avsaknad av vegetation, markytans lutning (SNV 2003 a), erosionkänslig jordart samt viss markbearbetning t ex. plöjning av åkermarken i riktning mot åkerns lutning (www.greppa.nu e). Tjäle i marken hindrar vattnets infiltrering och ökar ytvattenavrinningen på vintertid (SNV 2003 a). Vid gödslingstillfällen kan mängder av löst fosfor utlakas och förhöjda värden kan uppmätas i vattendragen under sådana perioder. Förluster av löst fosfor verkar inte öka med nederbörden på samma sätt som partikulär fosfor gör, utan är mer beroende av källan, t ex gödsling eller hög samling av fosfor i yttersta jordlagret (Djodjic et al. 2000). Stallgödselns innehåll av organiskt material gör fosforn i stallgödseln mer lättrörligt i marken än fosforn i handelsgödsel och kan medföra större förluster av fosfor än användning av handelsgödsel (www.greppa.nu e). Markens struktur kan ha stor betydelse för fosforläckaget. Makroporer som kan bildas genom växelvis frysning och upptining av marken med finkornig jordart kan leda till ökat läckage genom markprofilen. Enligt Djodjic (2000) har just makroporer samt näringskällan mest betydelse för fosforläckage. Fält som inte plöjs alls kan orsaka mer läckage än plöjda åkrar genom markprofilen pga. att makroporstrukturen bibehålls i marken medan makroporerna förstörs vid markbearbetning (Djodjic et al. 2000). Fosfor kan lösas upp ur sediment då anaeroba förhållanden råder i jorden t ex. vid vattenmättnad (SNV 1993). Höga fosforhalter i perkolerande vatten kan därför uppstå i jordar med stående vatten på markytan, mycket makroporer och där markens fosforadsorptionskapacitet är låg (Sharpley och Rekolainen 1997 i Djodjic et al. 2000). Lerjordar har hög potential för fosforläckage genom ytavrinning (Beauchemin et al. 1998 i Djodjic et al. 2000). Det beror på att fina lerpartiklar lätt hålls i suspension i avrinnande vatten. Dessutom är åkrar på lerjordar ofta system- eller behovsdränerade som för fosforn direkt ut i vattendragen (Ulén red. 2005). Höstbearbetning av åkrarna har visat sig att orsaka mest läckage av partikelbunden fosfor medan vårbearbetning av jorden leder till störst läckage av fosfatfosfor dvs. löst fosfor. Direktsådd på våren orsakar ofta slamnings- och erosionsbenägen hård jord (Jordbearbetnings årsrapport 2001 i Zakrisson et al. 2003). Sedimenteringshastigheten i lerjordar är lång och partiklar med näringsämnen kan därför transporteras långt. Även den inre erosionen är ofta större i lerjordar än i lättare jordar (www.greppa.nu e) p.g.a. att lerjordar har hög potential för makroporbildning (Zakrisson et al. 2003). Det beror på lerjordens fasta konsistens. Fosforläckage genom grundvattenflöden domineras förmodligen av fosfor från punktkällor (Arheimer et al. 2000). Kväveläckage i jordbrukslandskapet Kväve är p.g.a. sin lättlöslighet rörligare i mark och vatten än den partikelbundna fosforn (SNV 1993). En stor del (upp till 70 %) av kväveläckaget sker diffust (Tonderski 1997 i Grimvall et al. 2000), och är svår att mäta. Variationer är stora från år till år, mycket p.g.a. klimatologiska förhållanden. Allmänt kan man säga att mycket nederbörd leder till ökat kväveläckage (Johnsson & Mårtensson 2002). Utlakning av kväve från åkermark vertikalt förbi markens rotzon påverkas, förutom av klimatet, bland annat av jordtyp, gödsling samt vilken gröda som odlas. Utlakningsmängden har samband med mängden mineralkväve i marken varför ett sätt att bekämpa kväveläckaget är att minska mängden mineralkväve i jorden (SNV 1993). Utlakning av kväve genom markprofilen minskar med stigande lerhalt (Johnsson & Mårtensson 2002) p.g.a. att jordens täthet hindrar vattnets perkolation. 12

Säsongsvariation förekommer i kväveläckaget. Störst kväveläckage från åkermark sker från och med att åkern skördas till och med att den sås på nytt, det vill säga under hösten, vintern och på våren när avrinning är stor (SNV 1993). Läckage av organiskt kväve är högst på sommaren medan förlusterna av oorganiskt kväve är som lägst under samma period. Allmänt är kväveläckage mindre i lerjordar än i lättare jordar (www.greppa.nu e). Ett medelvärde för kväveläckaget från åkermark i Sverige beräknas till 24 kg/ha per år men variation mellan 1 och 250 kg N/ha förekommer. Beräknat med medelvärdet läcker Sveriges 2,5 miljoner ha åkermark totalt 60 000 ton kväve till omgivande hav årligen, vilket gör jordbruket till landets enskilt största bidrag av kväve till havet (www.greppa.nu e). En del av kvävet försvinner under transporten och når aldrig havet. 24 000 ton kväve som årligen hamnar i Östersjön räknas komma från jordbruket, vilket motsvarar 40 % av den totala kvävebelastningen i Östersjön (SNV 1997 i www.greppa.nu e). Näringsämnen i sjöar Sjöar och vattendrag tar emot fosfor via vinderosion, erosion i vattendrag, dräneringsvatten, grundvatten, våtdeposition och från punktkällor vid vattendrag (Naturvårdsverket 2003 a). Normalt fungerar sjöar som fosforfällor då en del fosfor tas upp av växter och en del sedimenteras i botten. I sjöar med normal uppehållstid för vattnet (1/4-2år) och som inte har kraftiga eutrofieringsproblem kan så mycket som 70 % av fosforn fastläggas i sjöbotten (SNV 1993). I kraftigt övergödda, hypertrofa sjöar, kan internbelastning av fosfor uppträda och detta drabbar oftast grunda sjöar. Läckage av fosfor uppstår ur bottensedimentet och sjön blir en fosforkälla för resterande vattensystem. Bidragande faktorer till att redan sedimenterat fosfor åter hamnar i omlopp är många. Nedbrytning av organiskt material i bottenvatten samt under istäcket på vintern förbrukar både syre och nitrat och kan leda till utlösning av fosfat. I grunda sjöar gynnas frigörelsen av fosfor av värme på sommaren, som i sin tur ökar nedbrytningshastigheten. Vanligt förekommande höga ph-halter i grunda sjöar gynnar också fosforupplösningen från järn- och aluminiumhydroxidkomplexen. Även biologiska faktorer är betydande i fosforkretsloppet. Vissa blågröna alger övervintrar i botten, men stiger till ytan på sommaren och för med sig fosfor upp i vattenmassan. Bottenfiskar som rör sig i bottenslammet för även de upp sedimentfosfor. Alla dessa mekanismer har den följden att fosforpoolen lyfts ur sedimenten under sommartid och åter sedimenteras under vintertid (SNV 1993). Det kan ta lång tid att se förbättringar i en hypertrof sjös tillstånd även när den externa belastningen av fosfor har minskats. Ute i pelagialen i havet samt i hypertrofa sjöar är det oftast kväve som är det begränsande näringsämnet. I kustområden samt i sjöar är fosfor oftast det ämne som begränsar produktionen. Det medför att fosforutsläpp orsakar ofta mest problem i sjöar och vattendrag (SNV 1993, www.greppa.nu e). Kväve/fosfor kvoten spelar en stor roll i vattendrag. I växtplankton är kvoten ofta 16, dvs. för en fosforatom tas upp 16 kväveatomer. Lägre kvot än 16 betyder att kväve är den begränsande faktorn för växtplankton (www.greppa.nu e). I Östersjön är kvoten oftast lägre än 16. Om syrebrist råder i botten kan vissa bakterier använda syret i sulfatmolekyler, vilket leder till bildning av svavelväte (www.greppa.nu e). Syrehalter under 2 ml/l leder till att syrekrävande organismer flyttar på sig eller avlider (www.greppa.nu e). 13

Kväve, fosfor och dess retentionsmekanismer Kväve De flesta organismer använder organiskt kväve från jorden i form av ammonium och nitrat. Det mesta av markens kväve har sitt ursprung i förmultnande organiskt material. Organiska rester bryts ned till ammonium varefter nitrifikation sker genom bakteriell aktivitet i aeroba förhållanden. Under nitrifikation oxideras ammonium till nitrit som är giftigt för växter och det lagras sällan i marken utan oxideras vidare till nitrat (Raven et al. 1999). Alla former av kväve är lättflyktiga och vattenlösliga (Leonardson 1994). Retention av kväve sker huvudsakligen genom sedimentation, upptagning av växter och genom denitrifikation (Leonardson 1994). Trots kvävets lättflyktighet kan en del kväve uppträda i partikelbunden form och reduceras genom sedimentation. Upp till 20 % av kväveläckaget från jordbrukslandskapet kan ske genom partikelbundet kväve (Vought et al. 1995). Detta ger sedimentationen en viktig roll i kväveretention. Sedimentation sker när vattenhastigheten avtar och suspenderade partiklar faller till botten. Efter sedimentation mineraliseras (ammoniseras) en stor del av partiklarna och blir omlagrade (Leonardson 1994). Mineralisering av kväve i marken sker hela den tiden marken inte är frusen (SNV 1993). Växternas retention av näringsämnen begränsas till växtsäsongen. Växttillgängliga former av kväve är ammonium och nitrat (Raven et al. 1999). För att undvika att kvävet återigen hamnar i omlopp när växterna vissnar på hösten kan vegetationen skördas och transporteras bort från området (Leonardson 1994). Denitrifikation av kväve sker vid mikrobiell nedbrytning av organiskt material. Kväve omvandlas då till kvävgas som kan ses som det längstgående stadiet i kvävenedbrytning eftersom kvävet då lämnar vattenekosystemet och överförs till atmosfäriskt gas. Som biprodukt kan det ske bildning av lustgas (Leonardson 1994). Denitrifikation i marken gynnas av höga nitrathalter (även nitrit eller lustgas fungerar), hög temperatur, stor mängd organisk material samt syrefattiga förhållanden i marken. Förhållandena för denitrifikation är således mest gynnsamma på hösten (SNV 1993). Denitrifikationseffektiviteten är som högst vid ph 6-8 (Leonardson 1994). Fosfor Fosfor uppträder i jorden mest i partikelbunden form, men även som lösa joner. I partikelbunden form kan fosfor vara mineraliskt d.v.s. oorganiskt bunden eller bunden till organiska partiklar. Organiskt bunden fosfor i jorden är relativt lättflyktigt medan mineralisk fosfor är svårlöst (Ulén 2005). Oorganiska fosfatjoner utgör mycket liten mängd av fosforn i jorden under normala förhållanden. Påfyllning av lösta fosfatjoner sker vid nedbrytning av organiskt material (Naturvårdsverket 2003). Fosfor har ingen gasfas (Leonardson 1994). Eftersom stor del av fosforn är partikelbunden är sedimentation den viktigaste mekanismen för fosforretentionen. Sedimentationshastigheten för olika jordfraktioner skiljer sig åt. För partiklar av grovlera kan det ta åtta dygn för partiklarna att sjunka en meter i stillastående vatten. För finlera tar det ännu längre tid att sedimentera (www.greppa.nu e). En del av de sedimenterade partiklarna mineraliseras och omlagring av fosforn sker i mineralkomplexen 14

(Leonardson 1994). Fosforn blir då svårlöslig men kan frigöras på lång sikt vid nedbrytning av den oorganiska substansen (Ulén red. 2005). Retention av lösta fosfatjoner sker via adsorption i markpartiklar och det finns flera markkemiska faktorer som påverkar markens fosforbindningskapacitet. Allmänt gäller att markens bindningskapacitet för fosfor ökar med minskad partikelstorlek d.v.s. finkorniga jordar som lerjordar kan binda till sig mest fosfor (SNV 1993). Det beror på att finkorniga jordar har stor relativ yta och kan således ha mycket bindningsmöjligheter för fosfor. Aluminium- och järnoxider, mangan och kalk samt komplex av organiska ämnen ökar adsorbering av fosfor. Adsorbering av fosfor är också mest effektivt vid mycket låga eller höga ph-värden (Ulén 2005). Även syrgasförhållanden i marken påverkar bindning av fosfor i jorden. Aeroba förhållanden i marken gynnar bindning av fosfor medan anaeroba förhållanden kan orsaka utlösning av fosfor ur sediment (SNV 1993). Vid hög fosforbelastning finns risk för fosformättnad i sediment och det kan uppstå läckage p.g.a. att lediga bindningsställen inte finns på partiklarna. Fastläggning av löst fosfor är en jämviktprocess som medför att reduktionen ökar vid högre näringsbelastning (Naturvårdsverket 2004 a, Koskiaho 2003). Därmed har det betydelse för retentionsmängden i vilken omfattning marken har gödslats med fosforhaltiga gödningsämnen (Syversen & Borch 2005). Eftersom så många faktorer påverkar markens fosforbindningskapacitet finns det mycket variation i kapaciteten även inom samma jordart. Växterna kan ta upp fosfor i form av organiskt bunden fosfat eller som lösa fosfatjoner. Långsiktig fastläggning av näringsämnen genom växter sker genom upptagning av tillväxande vegetation, inlagring i svårnedbrytbara organiska föreningar samt genom skörd och borttransport av växtmaterial (Williams 1985 i Leonardson 1994). Vegetationen ökar också markens infiltrationskapacitet (Syversen & Borch 2005). Infiltration kan reducera båda löst och finpartikelbunden fosfor som annars inte skulle fastläggas i skyddszonen (Vought et al. 1994 i Uusi-Kämppä 2005). Områdesbeskrivning Åbyåns avrinningsområde ligger i Hölö som är en del av Södertälje kommun. Vattnet i Åbyåns avrinningsområde har sitt utlopp i Stavbofjärden i Östersjön vilket betyder att vattenkvaliteten i avrinningsområdet direkt påverkar statusen av de grunda havsvikarna (figur 2). Åbyåns avrinningsområde har många egenskaper som bidrar till läckage av näringsämnen, speciellt fosfor. Lera är en tät jordart som inte släpper genom vatten som annars skulle rinna vertikalt genom jorden, den relativt branta topografin i området bidrar till snabba ytvattenflöden mot sjöarna och jordbruk samt punktkällor i området ser till att det finns gott om näringsämnen som kan transporteras mot vattendrag. 15

Figur 2. Lokalisering av Hölö i förhållande till Östersjön. Källa: Autoka-Vy 2006-06-26 Sjöarna Lillsjön och Kyrksjön tillhör Åbyåns avrinningsområde som totalt har en area på cirka 40 km 2. Lillsjöns yta mäter 0,349 km 2 och har ett maxdjup på 2,9 m. Kyrksjöns area är 2,2 km 2 och har en något osäker maxdjup på 3,9 m (Södertälje kommun 2004). Åbyån knyter samman de två sjöarna och avvattnar området från Lillsjön till Kyrksjön och vidare till Stavbofjärden i Östersjön. Det finns tre andra sjöar inom avrinningsområdet, Bastarn, Kvarnsjön och Sörsjön, som alla avvattnas till Lillsjön och Kyrksjön, se figur 3. Dessa tre sjöar är huvudsakligen skogssjöar och har inte liknande problem som Lillsjön och Kyrksjön och kommer därmed inte att behandlas i arbetet. En del av Hölö tätort tillhör också avrinningsområdet. För övrigt finns det spritt boende i området. Inga större industrier finns i området men bland nämnvärda verksamheter tillhör SL: s busskrot vid Lillsjön och företaget Maskin Fransson vid Kyrksjön. Det finns även ett nedlagt marmorbrott vid Lillsjön. Motorvägen E4 sträcker sig över området mellan de två sjöarna och banverket har föreslagit dragning av östra länken genom samma område. Avrinningsområdets markförhållanden består av leror mellan uppstickande ryggar av berg i dagen. Morän förekommer på jordytan kring bergsryggarna. Kring sjöarna finns mindre områden med organiska jordarter. Markanvändningen på lerområden domineras av jordbruk medan områden med berg i dagen och morän är i huvudsak skogsmark, se figur 4 (AutoKavy). För att undersöka närmare övergödningsproblemen i sjöarna Lillsjön och Kyrksjön har Åbyåns avrinningsområde delats upp till delavrinningsområden (figur 4). Indelningen grundas på områdets topografi samt på en tidigare studie (Södertälje kommun 1990). 16

Lillsjöns avrinningsområde är cirka 12 km 2 stort och omfattar cirka 61 % skogsmark, 26 % öppen mark samt 3 % bebyggelse. Sjöytan är cirka 35 ha och medelvattenföringen är beräknad till 88 l/s (Södertälje kommun 1990). Figur 3. Åbyåns avrinningsområde med åar och sjöar. Källa: AutoKa-vy 2006-06-26. Kyrkjöns avrinningsområde mäter 27 km 2 varav 55 % är skogsmark, 26 % odlat mark och 1 % tät bebyggelse. Själva sjöytan är 2,2 km 2 och medelvattenföringen är beräknad till 205 l/s (Södertälje kommun 1990). Sjöarna Lillsjön och Kyrksjön är klassade som ekologiskt känsliga områden i Södertäljes översiktsplan pga. att de är starkt påverkade av människan (övergödda) och tros inte klara av ytterligare belastning av samma slag. I översiktsplanen föreslås att dessa områden ska så långt som möjligt skyddas mot åtgärder som kan skada deras naturmiljö (Södertälje kommun b 2004). Näringstillståndet i sjöarna tyder på allvarlig eutrofiering. Både Kyrksjön och Lillsjön är klassade som hypertrofa, klass 5, enligt Naturvårdsverkets bedömningsgrunder för sjöar (Södertälje kommun 2004). En studie av Naturvårdsverket (SNV 2004 a) uppskattar antalet sjöar i klass 5 till 50 stycken i hela Sverige. Eutrofieringsproblematik är mest påtagligt i relativt små sjöar där lokala utsläppskällornas påverkan blir större än i stora sjöar. Tidigare vattenprovtagningar visar extremt höga fosforhalter, upp till 370 µg, i Åbyåns avrinningsområde (Huononen 1999). Kvävehalterna är också höga men situationen är allvarligast med avseende för fosfor. Vid miljö- och hälsoskyddsförvaltningens utredning av näringsstatusen i Lillsjön år 1990 konstaterades att fosfortillskott till sjön var mycket större än sjöns mottagningskapacitet och en minskning av fosfortillskott med 2/3 rekommenderades (Södertälje kommun 1990). På grund av övergödningsproblemen drabbas Lillsjön och Kyrksjön av kraftiga algblomningar sommartid och de beskrivs allmänt som artfattiga (Södertälje kommun 2004). Vid Lillsjön har det förekommit lukt av svavelväte på sommaren, vilket tyder på syrefria förhållanden i botten 17

(Krafft 2005). Båda sjöarna har relativt höga ph-värden och har därmed inga försurningsproblem. Vid Åbyån mellan Kyrksjön och Stavbofjärden i Östersjön finns en gammal kvarn, Åby kvarn, med tillhörande kvarndamm cirka 500 m från utloppet (Södertälje kommun 1990). Dammen innehåller vatten året runt och fungerar utjämnande för flödet, vilket är bra ur retentionssynpunkt. Efter kvarnen störtar vattnet ned för en stenig sluttning som bidrar till luftning av vattnet. Därefter fortsätter ån med naturlig meandering genom en lövskog och har sitt utlopp till Östersjön genom en liten våtmark. Området mellan Åby kvarn och våtmarken vid utloppet är mycket värdefullt ur naturvårdssynpunkt och är av riksintresse för kulturmiljövård. Trakten tillhör även området för skydd för landskapsbilden enligt Södertälje kommuns översiktsplan (Södertälje kommun b 2004). Figur 4. Markanvändning i Åbyåns avrinningsområde (blått) samt indelning i delavrinningsområden (lila). Källa: AutoKa-Vy 2006-06-29. Tidigare undersökningar i området Tidigare har vattenkvaliteten i Åbyåns avrinningsområde undersökts under några tillfällen. Ingen av undersökningarna har dock varit kontinuerliga nog för att ge en bra bild om näringsämnesvariationerna i området under ett år eller på lång sikt. Tabell 1 redovisar kväveoch fosforhalterna från tidigare undersökningar i Lillsjön och Kyrksjön (Södertälje kommun a 2004). År 1990 gjordes en belastningsberäkning av näringsämnen från omgivning till Lillsjön. Tillskott av totalfosfor beräknades till 313 kg och totalkväve till 5872 kg per år (Södertälje kommun 1990). År 1995-1998 har det gjorts en recipientundersökning i Åbyåns avrinningsområde då vattenprover togs på fyra punkter i åsystemet, i Norrvrå, Väsbytorp, Stora Åby samt vid 18

Åbyåns utlopp (Åby kvarn) till Östersjön. Undersökningen genomfördes av Yoldia Enviromental Consulting AB Resultat för total-p ligger i intervallet 57-300 µg/l och för total- N 670-1800 µg/l (Huononen 1999). Resultat från undersökningen visar högre fosforhalter i Väsbytorp (mellan Lillsjön och Kyrksjön) än i Norrvrå (innan Lillsjön i flödesriktningen), vilket skulle kunna betyda att läckage av fosfor sker ur Lillsjöns bottensediment. Från Väsbytorp till Stora Åby (efter Kyrksjön) sjönk fosforhalten i 40 % av provtagningstillfällena, höjdes i 40 % och var den samma i 20 % av vattenproverna. Därmed tyder inte resultaten på någon trend i Kyrksjön. Provtagningen som tas i åfåran påverkas av lokala förhållanden t ex gödsling av åkermarken runtomkring och halterna kan därför inte följas rakt av i åsystemet. Provtagningen har också skett oregelbundet spritt under åren, vilket försvårar tolkning av resultaten. Resultaten visar även att relativt stor del av fosforn är i partikelbunden form. Utdrag ur provtagningsresultat från recipientundersökningen kan skådas i bilaga 1. År 2005 gjordes en utredning av situationen i Åbyåns avrinningsområde (Krafft 2005). Under utredningen gjordes belastningsberäkningar från mark i hela Åbyåns avrinningsområde baserade på olika markanvändning. Beräkningarna tog inte hänsyn till var i sjösystemet näringsämnen antogs läcka. Hänsyn togs inte heller för den naturliga retentionen i olika delar av ekosystemet d.v.s. det är svårt att avgöra hur mycket av det beräknade näringsläckaget som hamnar i sjöarna i verkligheten. Näringsläckage genom avrinningen på markytor beräknades till 276 kg fosfor och 8161 kg kväve per år. Läckaget från avloppen beräknades till 617 kg fosfor och 2741 kg kväve per år. Belastningsberäkningarna visar att behovet av åtgärder utöver avloppsförändringar är aktuella inom avrinningsområdet. Belastningsberäkningarna sammanfattas i tabell 2. Tabell 1. Kväve- och fosforhalter från tidigare undersökningar i Lillsjön och Kyrksjön (Södertälje kommun a 2004). Kommunens undersökning från 1980-talet Lillsjön Kyrksjön Tot P (µg/l) 49-250 28,5-207 Tot N (µg/l) 880-1790 560-1740 Södetörnsekologernas undersökning 1998-1999 Lillsjön Tot P (µg/l) 130 Tot N (µg/l) 1100 Riksinventering november 1995 Kyrksjön Tot P (µg/l) 67 Tot N (µg/l) 1382 Riksinventering oktober 2000 Kyrksjön Tot P (µg/l) 109 Tot N (µg/l) 797 19

Tabell 2. Belastningsberäkningar i Åbyåns avrinningsområde (Krafft 2005) Källa N (kg/år) P (kg/år) Jordbruksmark 4386 114 Djurhållning 83 13 Skog 2423 81 Övrig öppen mark 579 17 Vatten 304 10 Vägar 237 29 Järnväg 7 1 Bebyggelse 142 11 Avlopp utan Österbyområdet* 2741 341 Total tillförsel 10902 617 *Österbyområdet kommer att anslutas till kommunal avlopp och beräknas därmed inte med i belastningsberäkningen Nya fältundersökningar För att övervaka näringsstatusen i Åbyåns avrinningsområde ska regelbundna vattenprovtagningar tas. Bland annat ska halter av kväve och fosfor samt syrgasförhållanden undersökas. Provtagningen ska ske regelbundet varannan månad för att få en bild av näringsvariationerna under året. Provtagningen påbörjas under detta arbetes gång i maj 2006 och kommer att fortlöpa minst ett år fram i tiden. Helst ska provtagningen fortsätta flera år med fasta tidpunkter för provtagning, för att ge en bild av långtidsvariationer samt för att skilja naturlig årlig variation från den antropogena variationen. För att kunna beräkna vattenflödet från Åbyåns avrinningsområde till Östersjön tas flödesmätningar i Åbyåns utlopp till Östersjön. Genom regelbunden flödesmätning kan man åstadkomma en avbördningskurva, det vill säga diagram över hur vattennivån och flödet förhåller sig till varandra. Avbördningskurvan kan sedan användas för att avläsa vattenflödet från vattenståndet i ån. Detta kan i sin tur underlätta eventuella framtida belastningsberäkningar dvs. hur mycket Åbyåns avrinningsområde bidrar till övergödning av grunda havsvikarna vid åsystemets utlopp i Östersjön. Undersökning av utbredning av vattenmättade förhållanden vid Lillsjön under högvattenstånd kan vara av intresse vid eventuella åtgärder kring sjön. Därför karteras högsta vattenståndet i sjön i april 2006 och resultatet jämförs med sjöns utbredning i terrängkartan. Provtagningstillfällena sammanfattas i tabell 3. 20

Tabell 3. Provtagningstillfällen under år 2006 månad vattenprov flödesmätning april x maj x x juni x juli x x augusti x september x (x) oktober (x) november x (x) december (x) (x) = flödesmätning tas om möjligt Vattenprovtagning Provtagningspunkter Fyra provtagningspunkter har valts inom området, tre stycken utspritt i Åbyån samt en i Kyrksjön, och redovisas nedan, se figurer 5,6 och 7. Under mätningen i maj 2006 har provtagningspunkterna beskrivits och koordinaterna utläst med hjälp av GPS. Provtagningspunkterna: 1. Norrvrå, ån nära inloppet till Lillsjön 2. Väsbytorp, ån mellan Lillsjön och Kyrksjön (6544086 N, 1599542 Ö) 3. Kyrksjön (6544138 N, 1602092 Ö) 4. Utloppet, vid bron i Notviken (6545720 N, 1603741Ö) Provtagningspunkterna är valda så att näringshalterna i olika delar av avrinningsområdet skådas. Provtagningspunkten i Norrvrå kommer att visa näringshalterna i ån innan Lillsjön och provtagningspunkten i Väsbytorp kommer att visa halterna efter Lillsjön. Av dessa värden kan man eventuellt få en indikation på hur bra retentionen fungerar i Lillsjön. Provtagningspunkten i Kyrksjön valdes för att visa övergödningssituationen i sjön. Näringshalterna vid utloppet är intressanta för att se hur mycket läckage Åbyåns avrinningsområde bidrar till Östersjön. Provtagningspunkterna i Norrvrå samt i Väsbytorp är de samma som användes i recipientundersökningen 1995-1998, vilket är en fördel när värden kommer att jämföras. De två andra provpunkterna som användes i recipientundersökningen togs inte med i det nya provtagningsprogrammet p.g.a. att andra provpunkter prioriterades och mängden provtagningspunkter behövde begränsas. Alla medtagna provtagningspunkter ingår i provtagningsprogrammet som föreslogs i Miljöutredning Lillsjön & Kyrksjön år 2005 (Krafft 2005). Samtliga provtagningspunkter uppfyller kriterierna i Naturvårdsverkets Handbok för miljöövervakning för vattenprovtagning i åar. Enligt SNV ska provtagningspunkterna vara belägna i representativa delar av vattendraget där avståndet till eventuella punktkällor och tillrinnande biflöden är tillräckliga för omblandning av vattnet. Eventuellt ska grundvattenkartering göras innan val av provpunkt (www.naturvardsverket.se a). Sådan har inte gjorts i Åbyåns avrinningsområde. 21