biologisk och kemisk karakterisering av framtida muddermassor i … › filarkiv › rmmalardalen...

Biologisk och kemisk karakterisering av framtida muddermassor i Västerås hamn

Aros Congress Center Västerås

20 februari 2013

Tomas Viktor IVL Svenska miljöinstitutet

Flerartssystemtester

Västerås 2013-02-20, Tomas Viktor

Flerartssystemtester som ett verktyg vid MKB rörande muddrings och tippningsverksamhet

Fördelar

Ekologiskt relevanta arter kan användas

Sötvatten och brackvattensystem kan efterliknas

Realistiska exponeringssituationer

Relativ kort exponeringstid 28 dygn

Kostnadseffektiva

Nackdelar

Identifiering av lösta komponenter

Innevånarna kan utgöra föda åt varandra



Undersökningsområde i Västerås hamn



Flerartssystemtest i sötvatten med sediment från planerat muddringsområde i Västerås hamn

Högre växt

Andmat Lemna minor

Mussla

Sebramussla

Kräftdjur

Hinnkräfta Dafnia magna

Sötvattengråsugga

Fisk

Sebrafisk



Tillväxt hos vanlig andmat (Lemna minor) och sötvattengråsugga (Asellus aquaticus)

0

10

20

30

40

50

60

70

0 dygn

28dygn

0

5

10

15

20

25

30

0 dygn

28dygn



Reproduktion hos hinnkräfta (Dafnia magna) och överlevnad hos sebafiskyngel

0

10

20

30

40

50

60

70

7 dygn

21dygn

0

5

10

15

20

25

0 dygn

28dygn



Tillgängliga metaller i flerartsystem testerna med sediment från Västerås hamn

I akvariet med intakt (100%) sediment från den planerade mudd-ringsplatsen uppmättes höga koncentrationer

Cu 17 µg/l

Zn 315 µg/l

Måttligt förhöjda halter fanns i sedimentet av elementen

Cd, Cr, Ni och Pb

Urlakade mängder var långt under biologiska gräns-värden



Flerartssystemtest brackvatten

Snäckor Lungsnäcka

Kräftdjur Pungräka

Groddjur Vanlig padda

Fisk Abborre

Exponeringen har skett med

juvenila stadier för snäckor

och räkor

Embryo/yngelstadier av

padda och abborre



Översikt av undersökningsområdet

Hur påverkas vattenmiljön av:

Muddring av sediment med

hög kvicksilver

koncentration i

sötvattenmiljö

Tippning av mudder-

massorna på syrefria

brackvatten bottnar



Mål med projektet

Kartlägga Hg i sediment

geografisk fördelning

vertikal fördelning

tillgänglighet

metyl-Hg

Bedöma biologisk påverkan

halter i djurliv

toxicitetstester med sediment

bottenlevande djur

reproduktion av abborre i

närområdet



Karta

M ä la r h a m n e n

S n ä c k v ik e n &

K ru th o lm e n

L in a s u n d e t

c e n tr a la S ö d e r tä l je

Ig e ls ta v ik e n

N

0 1 2 3 K ilo m e te rs

K ih o lm e n

Studerat område

Mer än 70 stationer

241 prov på total-Hg

mellan 0 och 45 cm

metyl-Hg och fenyl-Hg



M a re n

Slu ssb ro n

Slo ttsh o lm e n

SÖ DERTÄLJE: DETALJKARTA

To rp a -

vike n

Ha lls h o lm e

SYD

HAM N EN

O LJEHAM N EN

SÖ DERTÄLJE

UTHAM N

Ig e lsta -

vike n

Södra

kanale

n

Sö

de

rt ä

lj e

ka

na

l

2 0 2

3 7 1

Y tse d im e n t

S ö d e rtä ljek a n a l

i

6 9 (0 -2 c m )

7 2 (0 -2 c m )

9 6 (0 -2 c m )

6 9 (0 -1 c m )

0 5 0 1 0 0

M g /k g T S

Hur förekommer Hg? - en uppskattning av biotillgänglighet och rörlighet

Fraktion Medianvärden (%)

Exempel Hg-tot = 10 mg/kg ts

total-Hg metyl-Hg (mg/kg)

Lättillgängligt 0.014 0.12 0.0014

Reducerbart 0.1 5.5 0.01

Oxiderbart 0.8 1.5 0.08

Humus 11 39 1.1

Mycket svårtillgängligt 88 54 8.8



Multivariat analys av 58 olika kemiska och biologiska variablers samverkan vid tester utförda i FAS i brackvatten



Effekter vid kompensationsmuddring,

Snäckviken och Linasundet 1996-1997

Kompensationsmuddring i

farleden gav förhöjda halter

av total-Hg och metyl-Hg i

yt- och bottenvatten.

Sedimentation av Hg

ökade.

Hg i unga abborrar ökade

fyrfaldigt.

0

1

2

3

4

-1 0 1 2 3

Å r e fte r m u d d rin g

Hg

(m

g/k

g T

S)

K iho lm e n

L ina s und e t

K rutho lm e n



Hg i muskel (våtv) i 2 somrig abborre (n= 10/lokal/år)

00,10,20,30,40,50,60,70,80,9

1

1996

1997

1998

1999

2000

Muddringen 1996 ökade Hg i muskel

Efter avslutad tippning 1997 ökade Hg-koncentrationen 20-50% till.

Först 4 år efter avslutade arbeten närmar sig Hg i abborre referens för Östersjön



Deformationsfrekvens hos nykläckta yngel av Abborre

Exponerade i ett

flerartssytem med rent

brackvatten och olika

sediment

Mälaren 3-10% skadade

yngel

Norr tipplats 22-35%

Väst tipplats 27%

Syd tipplats 10%



Reproduktion av abborre i närområdet 1998

Kläckningsfrekvens

%

40

60

80

100

Krutholmen

Hallsfjärden 1

Hallsfjärden 2

Referensområde

Deformationsfrekvens

%0

2

4

6

8

10

12

****

Kvicksilver i sediment från norra Södertälje kanal

John Sternbeck och Tomas Viktor

IVL Svenska Miljöinstitutet Stockholm



Sedimentens toxicitet - flerartstest

Kiholmen Linasundet Snäckviken

Hg mg/kg 1,5 1,9 27 Lung- mortalitet 0 0 0 snäcka tillväxt ++ 0 ++ Pung- mort + + + räka tillv 0 0 0 Padd- mort 0 + + yngel tillv ++ ++ ++ 0 ingen effekt + ej sign effekt ++ * sign effekt

Gränsvärden för Hg i sediment

Svårt att bedöma biologiska effekter utifrån halter i sediment

pga biotillgänglighet - generellt problem för metaller

Två typer av gränsvärden: effekter resp. påverkan

Effektbaserade gränsvärden tenderar att motsvara ”worst-case”

Svenska effektbaserade gränsvärden saknas

NV:s Bedömningsgrunder innebär en jämförelse med halterna

i ett antal svenska sjöar; > 5 mg/kg ts är mycket högt

biologisk och kemisk karakterisering av framtida muddermassor i … › filarkiv › rmmalardalen...

Documents